越冬期测墒补灌对小麦耗水特性和水分利用效率的影响

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试验于2013~2014和2014~2015年小麦生长季,在山东农业大学试验农场大田进行。试验设置5个处理:W0(全生育期不灌水)、W1(越冬期不灌水、拔节期和开花期分别补灌至0~40cm土层土壤相对含水量为65%和70%)、W2(越冬期、拔节期和开花期分别补灌至土壤相对含水量为70%、65%和70%)、W3(越冬期、拔节期和开花期分别补灌至土壤相对含水量为75%、65%和70%)和W4(越冬期、拔节期和开花期均定量灌溉60mm)。供试品种为济麦22,试验结果如下:1不同水分处理对小麦耗水特性的影响两个小麦生长季,越冬期灌水量均为W4最高,W3次之,W2处理最低;总灌水量及其占总耗水量的比例为W4>W3>W2>W1>W0。全生育期60~120 cm土层土壤贮水消耗量、总耗水量和开花至成熟期的耗水量和日耗水量均为W4最高,W2和W3次之,W1再次之,W0最低,W2和W3处理无显著差异。2不同水分处理对旗叶光合特性和干物质积累与转运的影响两个小麦生长季,开花后14d和21d,旗叶净光合速率Pn、蒸腾速率Tr和气孔导度Gs均为W4最高,W2和W3次之,W0处理最低,W2和W3处理无显著差异。开花后14d和21d旗叶叶绿素含量和实际最大光化学活性ΦPSⅡ分别为W4>W2、W3>W1>W0和W2、W3>W4>W1>W0。开花期和成熟期的干物质积累量为W4最高,W2次之,W0处理最低。开花后干物质的积累量在籽粒中分配量及其对籽粒的贡献率均为W4>W2、W3>W1>W0。成熟期干物质在籽粒中的分配量为W4>W2、W3>W1>W0;分配比例为W4最高,W2次之,W0处理最低。开花后14d和21d,旗叶蔗糖含量和磷酸蔗糖合成酶活性为W4>W2、W3>W1>W0。2013~2014年小麦生长季,开花后14d和21d,旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均为W4>W2、W3>W1>W0;开花后14d、21d和28d,旗叶丙二醛含量(MDA)和可溶性蛋白含量分别为W0>W1>W2、W3>W4和W4>W3>W2>W1>W0。2014~2015年生长季,开花后14d和21d,旗叶SOD和CAT活性为W4>W3>W2>W1>W0;开花后14d、21d和28d,MDA和可溶性蛋白含量分别为W0>W1>W2、W3>W4和W4>W2、W3>W1>W0。两个小麦生长季,开花后21d和28d,籽粒灌浆速率均为定量灌溉的W4最高,W2和W3次之,W0最低,W2和W3处理无显著差异。两个小麦生长季,开花后小麦冠层光合有效辐射(PAR)截获率为W4>W2、W3>W1>W0,反射率为W0>W1>W2、W3>W4;冠层PAR漏射率为W0最高,W1次之,W4处理最低。小麦开花后干物质净积累量以及光合有效辐射截获量均为W4最高,W2次之,W0处理最低。2013~2014年生长季,冠层PAR转化率为W2、W3>W1、W4>W0;2014~2015年生长季,PAR转化率为W4>W2>W3>W1>W0。3不同水分处理对植株氮素积累与转运的影响两个小麦生长季,成熟期籽粒氮素积累量为W4>W2、W3>W1>W0,占成熟期总氮素积累量的比例为W2显著高于其余各处理。开花期营养器官氮素积累量为定量灌溉的W4最高,W2和W3次之,W0最低,W2和W3处理无显著差异。成熟期氮素总积累量及其对籽粒的贡献率为W2显著高于其余各处理。4不同水分处理对小麦产量和水分利用效率的影响两个小麦生长季,籽粒产量均为定量灌溉的W4最高,W2和W3次之,W0处理最低,W2和W3处理无显著差异;灌溉效益为W2>W3>W1>W4>W0。2013~2014年生长季,水分利用效率为W2>W3>W1>W4>W0。2014~2015年生长季,水分利用效率为W2、W3>W1>W4>W0。以上结果表明,依据0~40 cm土层土壤进行测墒补灌,越冬期土壤目标相对含水量为70%的W2处理,总灌水量显著低于W3和W4,籽粒产量仅次于定量灌溉的W4处理,高于不灌越冬水的W1处理,水分利用效率和灌溉效益最高,是本试验条件下高产节水的最优处理。
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