不同畦长和畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量的影响

【摘要】以高产冬小麦品种济麦22为材料，于2009~2013年连续4个小麦生长季，在山东兖州小孟镇史家王子村（35°24′N,116°24′E）进行大田试验，研究不同畦长和畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量的影响，为小麦节水高产栽培提供理论依据。2009~2010年生长季试验设置1.0m、1.5m和2.0m3个畦宽处理，分别用W10、W15和W20表示；每个畦宽设置10m、20m、40m和60m4个畦长处理，分别用L10、L20、L40和L60表示。各处理均在小麦拔节期和开花期灌水。2010~2011年生长季试验设置1.0m、1.5m、2.0m和2.5m4个畦宽处理，分别用W10、W15、W20和W25表示；每个畦宽设置10m、20m、40m、60m、80m和100m6个畦长处理，分别用L10、L20、L40、L60、L80和L100表示。各处理均在拔节期灌水，由于本生长季开花期降水，土壤含水量达到小麦开花期预定土壤目标含水量标准，故开花期未灌水。2011~2012和2012~2013年生长季试验设置1.5m、2.0m和2.5m3个畦宽处理，分别用W15、W20和W25表示；每个畦宽设置40m、60m、80m和100m4个畦长处理，分别用L40、L60、L80和L100表示。各处理均在拔节期灌水，开花期土壤含水量达到预定土壤目标含水量标准，故开花期未灌水。1不同畦长灌溉对小麦耗水特性和产量的影响1.1不同畦长灌溉对小麦耗水特性的影响W10条件下，L80总耗水量、灌水量及其占总耗水量的比例和拔节至开花期耗水量与拔节期、开花期和灌浆期棵间蒸发量显著低于L100处理；开花期平均土壤相对含水量显著高于L40、L20和L10处理。W15条件下，L80总耗水量、拔节期、开花期和灌浆期棵间蒸发量显著低于L100处理；拔节期和开花期耗水量和耗水模系数显著低于其他处理；开花期平均土壤相对含水量与L100无显著差异，显著高于其他处理。W20条件下，L80总耗水量、拔节至开花期耗水模系数显著低于其他处理；拔节期、开花期和灌浆期棵间蒸发量为L80和L60显著低于其他处理；开花期平均土壤相对含水量与L60和L100无显著差异，显著高于其他处理。W25条件下，L80总耗水量显著低于L100处理，拔节至开花期耗水模系数显著低于其他处理；灌浆期棵间蒸发量显著低于L100处理；开花期平均土壤相对含水量与L60无显著差异，显著高于其他处理。表明，L80处理开花期土壤相对含水量较高，拔节至开花期耗水模系数和拔节期、开花期和灌浆期棵间蒸发量较低，总耗水量较低，有利于节水。1.2不同畦长灌溉对小麦碳代谢的影响W10和W15条件下，L80灌浆中后期旗叶净光合速率、磷酸蔗糖合成酶活性、超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白含量与L100无显著差异，显著高于其他处理；成熟期干物质积累量与开花后干物质输入籽粒量及其对籽粒产量的贡献率显著高于L40、L20和L10处理。W20和W25条件下，L80灌浆中后期旗叶净光合速率、磷酸蔗糖合成酶活性、超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白含量显著高于其他处理；成熟期干物质积累量与开花后干物质输入籽粒量及其对籽粒产量的贡献率与L60无显著差异，显著高于其他处理。表明，L80处理有利于小麦旗叶在灌浆中后期保持较高的光合能力，促进开花后干物质的积累及其向籽粒中分配。1.3不同畦长灌溉对小麦氮代谢的影响W10和W15条件下，L80成熟期氮素积累量与L100无显著差异，显著高于其他处理；开花前营养器官贮藏氮素转运量及其对籽粒氮素的贡献率显著高于L40、L20和L10处理。W20条件下，L80成熟期氮素积累量与L60无显著差异，显著高于其他处理；开花后氮素吸收量及其对籽粒氮素的贡献率显著高于其他处理。W25条件下，L80成熟期氮素积累量显著高于其他处理；开花后氮素吸收量及其对籽粒氮素的贡献率与L60无显著差异，显著高于L20、L40和L100处理。表明，L80处理有利于小麦对氮素的吸收积累和向籽粒中的转运。1.4不同畦长灌溉对小麦籽粒产量和水分利用效率的影响W10和W15条件下，L80籽粒产量与L60无显著差异，显著高于L10、L20和L40，水分利用效率显著高于L100处理。W20条件下，L80籽粒产量和水分利用效率显著高于其他处理。W25条件下，L80籽粒产量显著高于其他处理，水分利用效率显著高于L10、L20和L100处理。表明，畦宽2.0m条件下，L80获得最高的籽粒产量和水分利用效率，是本试验条件下节水高产的最优处理。2不同畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量的影响2.1不同畦宽灌溉对小麦耗水特性的影响各畦长处理条件下，W20处理拔节至开花期耗水量和耗水模系数最低，开花至成熟期耗水量和耗水模系数最高，对60~140cm深层土壤贮水的消耗量较高。W20总耗水量、灌水量及其占总耗水量的比例显著低于其他处理。开花期土壤相对含水量为L10条件下，W20显著高于W10处理；L20、L40、L60和L80条件下，W20显著高于其他处理；L100条件下，W20与W10、W15无显著差异，显著高于W25处理。表明，W20拔节至开花期耗水少，开花期土壤相对含水量较高，总耗水量少，有利于节水。2.2不同畦宽灌溉对小麦碳代谢的影响各畦长条件下，W20处理灌浆中后期旗叶净光合速率、磷酸蔗糖合成酶活性、超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白含量最高，成熟期干物质积累量和开花后干物质输入籽粒量及其对籽粒产量的贡献率显著高于其他处理。表明，W20处理有利于延缓旗叶衰老，有利于开花后干物质积累及干物质向籽粒中转移，为高产奠定物质基础。2.3不同畦宽灌溉对小麦氮代谢的影响各畦长条件下，成熟期氮素积累量W20处理最高。L10、L20和L40条件下，开花期营养器官贮藏氮素转运量及其对籽粒氮素的贡献率W20显著高于其他处理，L60、L80和L100条件下开花后氮素吸收量及其对籽粒氮素的贡献率显著高于其他处理。W20处理促进了小麦拔节后对0~120cm土层土壤硝态氮的吸收。表明，W20有利于小麦对土壤氮素的吸收利用，植株氮素积累量及其向籽粒中的转移较高。2.4不同畦宽灌溉对小麦籽粒产量和水分利用效率的影响各畦长条件下，W20畦内各区间籽粒产量分布较均匀，平均籽粒产量和水分利用效率显著高于其他处理。表明W20处理有利于提高籽粒产量和水分利用效率，是本试验条件下兼顾高产与节水的最优畦宽处理。
【作者】马尚宇；
【导师】于振文；王东；
【作者基本信息】山东农业大学，作物栽培学与耕作学，2014，博士
【关键词】小麦；畦长；畦宽；耗水特性；产量；

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