不同小麥品種耗水特性和產(chǎn)量形成生理基礎(chǔ)的研究.pdf

1、為確定不同土壤水分含量下，高產(chǎn)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(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場，研究了土壤水分含量對不同小麥品種耗水特性及產(chǎn)量形成的影響及其生理基礎(chǔ)。2007～2008生長季，選用良星99、煙農(nóng)19、煙農(nóng)21、煙2415、泰山23、煙5158、煙5286、山農(nóng)15，洲元9369，藁優(yōu)9415、濟(jì)麥22，魯原301、泰9818、臨麥4號(hào)、汶農(nóng)6號(hào)、濰麥8號(hào)、聊麥19、山農(nóng)8355共1

2、8個(gè)品種；設(shè)置3個(gè)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(chǎn)量和水分利用效率不同的山農(nóng)15、泰山23、濟(jì)麥22、煙農(nóng)21共4個(gè)品種，設(shè)置6個(gè)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(chǎn)量和水分利用效率（WUE）2因子對供試品種進(jìn)行聚類分析，將18個(gè)小麥品種分為3組：組

4、Ⅰ為高產(chǎn)高WUE組，包括泰山23、山農(nóng)15、煙5158、臨麥4號(hào)、山農(nóng)8355、煙2415；組Ⅱ?yàn)楦弋a(chǎn)中WUE組，包括藁優(yōu)9415、煙5286、濟(jì)麥22、濰麥8號(hào)、汶農(nóng)6號(hào)、煙農(nóng)19；組Ⅲ為高產(chǎn)低WUE組，包括良星99、煙農(nóng)21、洲原9369、聊麥19、魯原301、泰9818。
　　 2008～2009生長季選用組Ⅰ中山農(nóng)15和泰山23、組Ⅱ中的濟(jì)麥22、組Ⅲ中的煙農(nóng)21品種進(jìn)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(nóng)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(shù)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(jì)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(shù)、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(shù)、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(shù)、日耗水量高于其他處理。
　　 煙農(nóng)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(shù)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(shù)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(shù)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(nóng)15和泰山23的耗水量高于煙農(nóng)21和濟(jì)麥22。只灌拔節(jié)水（w1′和W4）條件下，山農(nóng)15

8、在0～100 cm各土層土壤耗水量高于其他品種；煙農(nóng)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(nóng)15在0～80 cm各土層土壤耗水量高于其他品種，煙農(nóng)21在100～200 cm土層土壤耗水量高于山農(nóng)15和濟(jì)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(nóng)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(dǎo)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(zhì)和氮素積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影

10、響
　　 處理間比較，山農(nóng)15、泰山23的W2'和W5處理開花期和成熟期干物質(zhì)積累高于其他處理；山農(nóng)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(xiàn)率最高。濟(jì)麥22的W2′和W5處理成熟期干物質(zhì)積累量、花后同化物輸入籽粒的量和花后干物質(zhì)同化量對籽粒的貢獻(xiàn)率顯著高于其他處理。煙農(nóng)21的W2′和W4處理開花期干物質(zhì)積累量、成熟期干物質(zhì)積累量和營養(yǎng)器官花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)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(zhì)同化量對籽粒的貢獻(xiàn)率顯著高于其他處理。
　　 品種間比較，各品種成熟期干物質(zhì)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(zhì)在籽粒中的分配量為濟(jì)麥22>山農(nóng)15、泰山23>煙農(nóng)21，花后干物質(zhì)同化量對籽粒的貢獻(xiàn)率為濟(jì)麥22、山農(nóng)15>泰山23>煙農(nóng)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(nóng)15和濟(jì)麥22的W2′處理營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率高于其他處理，而煙農(nóng)21的W0′處理營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率和營養(yǎng)器官氮素貢獻(xiàn)率較高。品種間比較，煙農(nóng)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(zhuǎn)運(yùn)量高于其他品種。
　　 4土壤水分含量對不同小麥品種籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的影響
　　 4.1不同小麥品種籽粒產(chǎn)量和水分利用效率
　　 山農(nóng)15（組Ⅰ）籽粒產(chǎn)

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(chǎn)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(jì)麥22（組Ⅱ）W2′和W5處理籽粒產(chǎn)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(nóng)21（組Ⅲ）W2'和W5處理籽粒產(chǎn)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(chǎn)量為山農(nóng)15>泰山23>濟(jì)麥22>煙農(nóng)21，水分利用效率為濟(jì)麥22>山農(nóng)15>泰山23>煙農(nóng)21，山農(nóng)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(chǎn)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(chǎn)量為濟(jì)麥22>煙農(nóng)21、山農(nóng)15>泰山23，水分利用效率為煙農(nóng)21>山農(nóng)15>濟(jì)麥22>泰山23，煙農(nóng)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(chǎn)

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(zhì)和淀粉品質(zhì)
　　 處理間比較，山農(nóng)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(jì)麥22的W1′和W3處理籽粒支/直比值最高。煙農(nóng)21的W1′和W2處理籽粒支/直比值最高。品種間比較，泰山23、濟(jì)麥22籽粒支/直比值低于山農(nóng)15、煙農(nóng)21。
　　 處理間比較，各品種W1′處理籽粒蛋白質(zhì)含量最高，山農(nóng)15和濟(jì)麥22的W2′處理籽