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陕西省位于半湿润半干旱地区,是西北地区重要的冬小麦产区,该地区冬小麦产量主要受水分的限制。本研究选取了陕西省五个不同年代的主栽冬小麦品种为试验材料,采用土柱试验并结合室内分析,系统研究全生育期干旱胁迫及不同生育期干旱胁迫对旱地冬小麦根系形态特征、土壤水分消耗、叶片光合作用、ABA浓度、同化物转运及产量的影响,从而为提高旱地冬小麦产量和抗旱能力提供科学依据。本研究设置两个实验:实验一:2017–2018年采用陕西省五个不同年代旱地冬小麦品种为实验材料,分别为:50–60s品种西农6028(XN6028),60–70s品种丰产3号(FC3),70–80s品种晋麦33(JM33),90–2000s品种长武134(CW134)和2010s–至今品种长航1号(CH1)。试验设置两个水分处理:全生育期充分供水(WW:85%田间持水量)和全生育期干旱胁迫(MD:55%田间持水量)两个处理。主要研究结果如下:1、旱地冬小麦的产量及收获指数随品种更替显著增加。干旱胁迫条件下,产量从50–60s品种XN6028的5.32 g/株,增加到2010S品种CH1的6.60 g/株,产量增加24.1%;收获指数从0.4(XN6028)增加到0.54(CH1)。2、干旱胁迫条件下,旱地冬小麦花期总干重不随品种更替产生规律变化,但FC3的根干重显著低于其它品种。花期总根长随品种年代更替显著增加:从29.7 m/株增加到42.2 m/株;总根长增加42.0%。3、旱地冬小麦品种更替过程中生育期内的水分分配发生改变。主要表现为冬小麦花前耗水量减少,花后耗水量增加。冬小麦花前耗水从1.73 kg/株减少到1.28 kg/株,降低幅度26.0%;花后耗水从1.08 kg/株增加到1.46 kg/株,增加幅度35.2%。实验二:2018–2019年,在实验一基础上筛选出产量和根系性状(总根干重和总根长)差异最大的两个冬小麦品种FC3和CH1作为试验材料。实验设置三个水分处理:全生育期充分供水(WW:85%田间持水量)、早期干旱胁迫(ED:播种时浇700 ml水,叶片出现萎蔫时复水至85%田间持水量并维持到成熟期)和后期干旱胁迫(TD:花前维持85%田间持水量,开花期进行干旱胁迫,土壤水分从85%田间持水量降低至55%田间持水量,并维持到成熟期)三个水分处理。主要研究结果如下:1、早期干旱和后期干旱胁迫均降低了冬小麦的产量,但后期干旱胁迫对产量的影响更大。与充分供水处理相比,早期干旱胁迫分别降低了FC3和CH1的产量7.7%和7.0%;后期干旱胁迫产量分别降低了9.8%和9.2%。2、早期干旱延长了成熟期,FC3和CH1花后干物质量分别增加了76.4%和10.7%;后期干旱则增加干物质转运量和干物质转运效率,并提高了两个冬小麦品种花前同化物对籽粒的贡献率,其中FC3花前同化物对籽粒的贡献率提高了38.2%,而CH1提高了1.18倍。3、早期干旱胁迫后,FC3和CH1两个品种在复水后比根长增加,根冠比降低,至花期时根冠比显著低于充分供水处理,至成熟期时比根长显著超过充分供水处理;后期干旱则显著增加了FC3和CH1成熟期的比根长。4、相比较充分供水处理,早期干旱胁迫下的FC3和CH1在复水后比叶面积分别增加了23.7%和19.7%,ABA浓度分别降低了68%和81%,光合速率分别增加了41.4%和56.6%。