冬小麥品系抗旱節(jié)水特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、研究作物品種本身的抗旱節(jié)水特性,鑒選出在干旱脅迫條件下穩(wěn)產(chǎn)、節(jié)水的品種,是生物節(jié)水技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容,也是節(jié)水農(nóng)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新研究的主要方向之一。為了解旱作豐產(chǎn)性好的晉麥47和豐產(chǎn)性好的京411及其近交的抗旱節(jié)水特性,探討節(jié)水品種鑒定的有效方法和指標,提高鑒選效率和可靠性,本研究設(shè)計在干旱脅迫條件下,以冬小麥品種晉麥47和京411及其34個近交系為試驗材料3次重復(fù),于2012年10月~2013年6月和2013年10月~2014年6月在河北省

2、農(nóng)林科學(xué)院衡水試驗站進行了旱棚池栽實驗和盆栽實驗。首先對36份材料的群體水平和個體水平的產(chǎn)量水分利用效率進行鑒定;同時調(diào)查了冬小麥品系的農(nóng)藝、生理與細胞生物學(xué)性狀及產(chǎn)量要素;建立了農(nóng)藝性狀、生理性狀與產(chǎn)量及水分利用效率的關(guān)系;分析了參試品系的抗旱節(jié)水特性,進一步探究了其抗旱節(jié)水的農(nóng)藝或生理基礎(chǔ),為建立作物水分利用效率鑒定體系提供理論依據(jù)。取得的主要研究結(jié)果如下:
  1、干旱條件下36個冬小麥品系的水分利用效率差異顯著
  

3、將供試的36個冬小麥品系,按產(chǎn)量高低將抗旱性劃分為4個等級:其中抗旱性強的為908218等6個品系;抗旱性較強的為908054等10個品系;抗旱性較弱的為908130等11個品系;抗旱性弱的為冬小麥有908254等9個品系。將供試的36個冬小麥品系,按水分利用效率高低將節(jié)水性劃分為4個等級:其中節(jié)水性強的為908274等3個品系;節(jié)水性較強的為908106等16個品系;節(jié)水性較弱的為908056等14個品系;節(jié)水性弱的為908092等3

4、個品系。對這些材料進行的抗旱性與節(jié)水性進行比較發(fā)現(xiàn),沒有同時達到抗旱性強和節(jié)水性強品系,只有抗旱性強、節(jié)水性較強,以及抗旱性較強、節(jié)水性強的品系。再是,品系之間的耗水量差異明顯大于產(chǎn)量差異,表明品系之間水分利用效率的差異主要源于耗水能力的不同。
  2、群體水平上的冠層溫度和冠氣溫差與產(chǎn)量和水分利用效率有顯著的相關(guān)性
  從拔節(jié)-孕穗期開始到灌漿期結(jié)束一直測定冠層溫度和冠氣溫差,冠層溫度保持一直上升趨勢,冠氣溫差也基本保持一

5、致增大趨勢。不同冬小麥品系間冠層溫度和冠氣溫差呈顯著差異性,冠層溫度和冠氣溫差與冬小麥品系產(chǎn)量、水分利用效率均呈顯著負相關(guān)。由于冠層溫度和冠氣溫差的獲取比較方便,范圍大的冠層溫度和冠氣溫差能利用航空或衛(wèi)星遙感系統(tǒng)取得,范圍小的冠層溫度和冠氣溫差能利用紅外測溫儀取得,因此是一種比較客觀、簡便、迅速的方法。本研究結(jié)果表明,在干旱脅迫環(huán)境下,冠層溫度和冠氣溫差對冬小麥品系的抗旱性和節(jié)水性都能進行較準確的鑒選。
  3、各農(nóng)藝性狀和生理性

6、狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的貢獻作用
  每小區(qū)冬小麥密度相同,在灌漿后期測定的光合氣體特性中,凈光合速率與產(chǎn)量有顯著正相關(guān)關(guān)系,說明干旱脅迫下能維持較高光合速率的冬小麥品系可以發(fā)揮自身潛力保持較高水平的生理代謝水平因而可以制造較多的有機物。此外,通過測定同化 CO2的關(guān)鍵酶活性得到冬小麥旗葉的RuBPCase活性與凈光合速率和產(chǎn)量呈顯著相關(guān)性,從而進一步從生理上解釋了冬小麥基因型的遺傳特性與表現(xiàn)型的一致性。不同冬小麥品系株高存在顯著

7、差異,株高與水分利用效率呈顯著正相關(guān)關(guān)系,干旱脅迫下選擇植株高的冬小麥品系有利于水分利用效率的提高。通過對產(chǎn)量構(gòu)成因素與最終產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系分析得出各因素與產(chǎn)量均無顯著相關(guān)性,說明較高產(chǎn)量的獲得需要綜合提高各產(chǎn)量構(gòu)成因素。
  4、恢復(fù)能力和葉綠素功能與水分利用效率的相關(guān)性
  冬小麥品系在受旱后進行復(fù)水,其自我修復(fù)能力不同,不同品系冬小麥恢復(fù)力呈顯著差異?;謴?fù)力與水分利用效率呈顯著正相關(guān)性,說明不同基因型冬小麥品系在經(jīng)過一定

8、時期的干旱“鍛煉”,復(fù)水后的恢復(fù)力大小可以指示水分利用效率的高低。不同冬小麥品系葉綠素SPAD值隨著生育期進程呈緩慢增加然后降低趨勢。通過對干旱脅迫期冬小麥葉綠素?zé)晒馓匦缘臏y定,不同品系冬小麥PSⅡ的光化學(xué)效率及呈顯著差異性。SPAD值與Fv/Fm和Fv/Fo與水分利用效率相關(guān)性不顯著。
  5、不同生育期抗旱性及相關(guān)生理指標與產(chǎn)量水分利用效率的相關(guān)關(guān)系
  干旱脅迫下,不同冬小麥品系單株水平的蒸騰效率呈顯著差異,單株水平的

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