太陽(yáng)輻射減弱下冬小麥生物量變化的大田試驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、近年來(lái),太陽(yáng)輻射減弱所引起的環(huán)境效應(yīng)引起各國(guó)的廣泛關(guān)注,到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射降低,會(huì)阻礙農(nóng)作物的太陽(yáng)輻射吸收量,因而不利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成,直接威脅糧食安全。因此,本文基于大田遮蔭試驗(yàn),設(shè)置了五個(gè)試驗(yàn)處理:CK,對(duì)照組,自然光太陽(yáng)輻射:T1,60％太陽(yáng)輻射；T2,40％太陽(yáng)輻射；T3,20％太陽(yáng)輻射；T4,15％太陽(yáng)輻射。在大田遮蔭試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,較為系統(tǒng)研究了太陽(yáng)輻射減弱后對(duì)于冬小麥生理、生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響機(jī)制,并對(duì)不同環(huán)境條件下冬

2、小麥地上部干物質(zhì)的累積過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬。主要結(jié)論如下:
　　 (1)太陽(yáng)輻射減弱后會(huì)引起冬小麥光合速率下降,光合色素增加,其中葉綠素b含量的增加最明顯。同時(shí)會(huì)抑制冬小麥葉片膜脂過(guò)氧化程度,減少細(xì)胞膜透性。光合速率的下降會(huì)直接導(dǎo)致作物體內(nèi)同化物的累積受到影響,可溶性糖類及可溶性蛋白含量顯著減少,總游離氨基酸含量增加,進(jìn)而影響作物體內(nèi)的碳氮代謝。
　　 (2)太陽(yáng)輻射減弱情況下,冬小麥生育期延長(zhǎng),植株衰老延遲,籽粒灌漿期延

3、長(zhǎng)；株高增加,莖桿變細(xì),節(jié)間長(zhǎng)度變短,葉鞘長(zhǎng)度變長(zhǎng)；葉面積增加,比葉重減少；穗長(zhǎng)、穗重、穗粒數(shù)、單位面積有效穗數(shù)、千粒重等產(chǎn)量指標(biāo)均顯著下降；T1-T4的產(chǎn)量較CK下降了45.2％-84.8％。表明,太陽(yáng)輻射減弱對(duì)冬小麥的生長(zhǎng)和產(chǎn)量存在明顯的抑制效應(yīng)。且每下降一個(gè)單位的太陽(yáng)輻射,冬小麥產(chǎn)量將減產(chǎn)一個(gè)單位。
　　 (3)太陽(yáng)輻射減弱會(huì)顯著降低冬小麥地上部干物質(zhì)的合成,表現(xiàn)為綠葉、黃葉葉、莖桿、葉鞘、穗部的干物質(zhì)較對(duì)照均顯著降低,且

4、隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的降低而降低。葉重占全株干重的比率為T(mén)4>T3>T2>T1>CK,莖鞘干重占全株干重的比率為CK>T1>T2>T3>T4,穗干重占全株干重的比率為T(mén)1>T2>CK>T3>T4。表明,自然生長(zhǎng)的冬小麥葉片較全株比重較小,主要是莖鞘占比重較大；而遮蔭后的冬小麥則與之相反,葉片所占全株比重較大,莖鞘所占比重降低。
　　 (4)對(duì)照與輻射減弱處理下的冬小麥地上部干物質(zhì)的累積均呈現(xiàn)“慢-快-慢”的“S”型曲線,符合Logi

5、stic方程；冬小麥葉干物質(zhì)的累積變化呈現(xiàn)先增加再減少的趨勢(shì),到灌漿盛期時(shí)出現(xiàn)最大值,因此用三次多項(xiàng)式方程y=at3+bt2+ct+d可以很好的模擬輻射減弱后冬小麥葉干物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化；冬小麥莖鞘干物質(zhì)的累積變化呈單峰曲線,至灌漿盛期時(shí)出現(xiàn)峰值,繼而下降,可用Logistic峰值方程進(jìn)行模擬。經(jīng)過(guò)模型有效性檢驗(yàn),證明這三個(gè)方程可靠,可以較好的反應(yīng)出輻射減弱后冬小麥各器官干物質(zhì)累積的動(dòng)態(tài)變化。
　　 (5)太陽(yáng)輻射減弱下,冬小麥籽粒