不同小麥品種耗水特性和產量形成生理基礎的研究.pdf

1、為確定不同土壤水分含量下，高產高水分利用效率小麥品種的耗水特性，于2007～2008和2008～2009生長季，在山東農業(yè)大學實驗農場，研究了土壤水分含量對不同小麥品種耗水特性及產量形成的影響及其生理基礎。2007～2008生長季，選用良星99、煙農19、煙農21、煙2415、泰山23、煙5158、煙5286、山農15，洲元9369，藁優(yōu)9415、濟麥22，魯原301、泰9818、臨麥4號、汶農6號、濰麥8號、聊麥19、山農8355共1

2、8個品種；設置3個水分處理：土壤水分含量以0～140 cm土層土壤相對含水量的平均值表示：W0′：拔節(jié)期（65％）+開花期（55％），W1′：拔節(jié)期（75％）+開花期（65％），W2′：拔節(jié)期（75％）+開花期（75％）。2008～2009生長季，選用籽粒產量和水分利用效率不同的山農15、泰山23、濟麥22、煙農21共4個品種，設置6個水分處理：土壤水分含量以0～140 cm土層土壤相對含水量的平均值表示：W0：拔節(jié)（65％）+開花（6

3、0％）；W1：拔節(jié)（65％）+開花（65％）；W2：拔節(jié)（70％）+開花（65％）；W3：拔節(jié)（70％）+開花（70％）；W4：拔節(jié)（75％）+開花（70％）； W5：拔節(jié)（75％）+開花（75％）。
　　 1土壤水分含量對不同小麥品種耗水特性的影響
　　 1.1不同耗水特性品種的分類
　　 2007～2008生長季，以小麥籽粒產量和水分利用效率（WUE）2因子對供試品種進行聚類分析，將18個小麥品種分為3組：組

4、Ⅰ為高產高WUE組，包括泰山23、山農15、煙5158、臨麥4號、山農8355、煙2415；組Ⅱ為高產中WUE組，包括藁優(yōu)9415、煙5286、濟麥22、濰麥8號、汶農6號、煙農19；組Ⅲ為高產低WUE組，包括良星99、煙農21、洲原9369、聊麥19、魯原301、泰9818。
　　 2008～2009生長季選用組Ⅰ中山農15和泰山23、組Ⅱ中的濟麥22、組Ⅲ中的煙農21品種進一步研究品種耗水特性。
　　 1.2不同小麥

5、品種的耗水特性
　　 各品種處理間比較，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均為75％的W2′和W5處理總耗水量最高，土壤耗水量顯著低于其他處理。
　　 山農15（組Ⅰ）W2′和W5處理土壤耗水量和降水量占耗水量的百分率低于其他灌水處理，拔節(jié)至開花期和開花至成熟期的耗水量、日耗水量和開花至成熟期的耗水模系數最高；泰山23（組Ⅰ）的W5處理土壤耗水量、降水量占耗水量的百分率低于其他灌水處理，在拔節(jié)至開花期和開花至成熟期的耗水量、日

6、耗水量高于其他灌水處理。
　　 濟麥22（組Ⅱ）W2′和W5處理土壤耗水量和降水量占耗水量的百分率低于其他灌水處理；W2′處理在拔節(jié)至開花期和開花至成熟期的階段耗水量、耗水模系數、日耗水量高于其他灌水處理，W4處理在拔節(jié)至開花期的耗水量、耗水模系數、日耗水量高于其他灌水處理，W3處理開花至成熟期的耗水量、耗水模系數、日耗水量高于其他處理。
　　 煙農21（組Ⅲ）W2′和W5處理土壤耗水量和降水量占耗水量的百分率低于其他灌

7、水處理，拔節(jié)至開花期和開花至成熟期的耗水量、日耗水量高于其他灌水處理，W1′和W4處理在拔節(jié)至開花期的耗水模系數高于其他灌水處理，W2′和W1處理開花至成熟期的耗水模系數高于其他灌水處理。W3處理耗水量低，灌水量少，土壤耗水量和開花至成熟期的耗水模系數高，開花至成熟期的耗水量、日耗水量較高。
　　 品種間比較，在相同土壤相對含水量條件下，山農15和泰山23的耗水量高于煙農21和濟麥22。只灌拔節(jié)水（w1′和W4）條件下，山農15

8、在0～100 cm各土層土壤耗水量高于其他品種；煙農21在100～120 cm土層土壤耗水量最低，各品種在120～200 cm土壤耗水量無顯著差異。在拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均為75％的處理下，山農15在0～80 cm各土層土壤耗水量高于其他品種，煙農21在100～200 cm土層土壤耗水量高于山農15和濟麥22。
　　 2不同小麥品種的根系活力和旗葉生理特性
　　 處理間比較，各品種的W5處理根系活力最高。品種間比

9、較，在W5處理下，泰山23根系活力最低； W3條件下，煙農21開花期的根系活力最高，而各品種根系活力在灌漿期無顯著差異。
　　 處理間比較，W2′和W5處理光合速率、蒸騰速率、氣孔導度及籽粒中后期灌漿速率均高于其他處理；W4和W5處理在灌漿中后期旗葉相對含水量和水勢顯著高于WO處理，W5旗葉在花后14 d以后的蔗糖含量及花后7至21 d的磷酸蔗糖合成酶活性高。
　　 3土壤水分含量對不同小麥品種干物質和氮素積累與轉運的影

10、響
　　 處理間比較，山農15、泰山23的W2'和W5處理開花期和成熟期干物質積累高于其他處理；山農15的W2′和W5處理、泰山23的W4處理花后同化物輸入籽粒的量及其對籽粒的貢獻率最高。濟麥22的W2′和W5處理成熟期干物質積累量、花后同化物輸入籽粒的量和花后干物質同化量對籽粒的貢獻率顯著高于其他處理。煙農21的W2′和W4處理開花期干物質積累量、成熟期干物質積累量和營養(yǎng)器官花前貯藏干物質轉運量高于其他處理，W3處理花后同化物

11、輸入籽粒的量和花后干物質同化量對籽粒的貢獻率顯著高于其他處理。
　　 品種間比較，各品種成熟期干物質在各器官中的分配量和比例依次為：籽粒>莖鞘+葉片>穗軸+穎殼。在拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均為75％條件下，干物質在籽粒中的分配量為濟麥22>山農15、泰山23>煙農21，花后干物質同化量對籽粒的貢獻率為濟麥22、山農15>泰山23>煙農21，
　　 處理間比較，各品種的W2′處理成熟期營養(yǎng)器官氮素積累量和籽粒氮素積累量

12、最高。山農15和濟麥22的W2′處理營養(yǎng)器官氮素轉運量和營養(yǎng)器官氮素轉運率高于其他處理，而煙農21的W0′處理營養(yǎng)器官氮素轉運量、營養(yǎng)器官氮素轉運率和營養(yǎng)器官氮素貢獻率較高。品種間比較，煙農21成熟期營養(yǎng)器官氮素積累量、籽粒氮素積累量和營養(yǎng)器官氮素轉運量高于其他品種。
　　 4土壤水分含量對不同小麥品種籽粒產量、品質和水分利用效率的影響
　　 4.1不同小麥品種籽粒產量和水分利用效率
　　 山農15（組Ⅰ）籽粒產

13、量、水分利用效率和灌溉效益均為W2′和W5處理最高。泰山23（組Ⅰ）W2′和W5處理籽粒產量最高，W1′和W5處理水分利用效率最高，W1′和W2處理灌溉效益最高。濟麥22（組Ⅱ）W2′和W5處理籽粒產量最高，W0′和W5處理獲得最高水分利用效率，W1′和W1處理灌溉效益最高。煙農21（組Ⅲ）W2'和W5處理籽粒產量最高，W1′和W3處理水分利用效率最高，W2′和W3處理灌溉效益高。
　　 品種間比較，在拔節(jié)期和開花期土壤相對含水

14、量均為75％的條件下，籽粒產量為山農15>泰山23>濟麥22>煙農21，水分利用效率為濟麥22>山農15>泰山23>煙農21，山農15在拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均為75％的條件下獲得高籽粒產量和較高水分利用效率。在拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均為70％的條件下，籽粒產量為濟麥22>煙農21、山農15>泰山23，水分利用效率為煙農21>山農15>濟麥22>泰山23，煙農21在拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均為70％的條件下獲得較高籽粒產

15、量和最高水分利用效率。
　　 4.2不同小麥品種的籽粒蛋白質和淀粉品質
　　 處理間比較，山農15的W2′和W3處理、泰山23的W1′和W0處理籽粒淀粉支/直比值最高，濟麥22的W1′和W3處理籽粒支/直比值最高。煙農21的W1′和W2處理籽粒支/直比值最高。品種間比較，泰山23、濟麥22籽粒支/直比值低于山農15、煙農21。
　　 處理間比較，各品種W1′處理籽粒蛋白質含量最高，山農15和濟麥22的W2′處理籽