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施氮及分根交替供水对冬小麦生长、水分利用效率和产量的影响

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1 前 言

1.1 研究背景和意义

1.2 文献综述

1.2.1 施氮及分根交替供水对冬小麦形态生长的影响

1.2.2 施氮及分根交替供水对冬小麦生理特性的影响

1.2.3 施氮及分根交替供水对冬小麦水分利用效率及产量的影响

2 材料和方法

2.1 试验材料

2.2 试验设计

2.3 测定项目和方法

2.3.1 株高、分蘖数、叶片数的测定

2.3.2 干物质测定

2.3.3 叶绿素含量测定

2.3.4 光合特性的测定

2.3.5水分利用效率(biomass water use efficiency, WUE)测定

2.3.6 可溶性糖含量测定

2.3.7 淀粉含量测定

2.3.8 产量测定及室内考种

2.3.8 数据分析及作图

3 结果与分析

3.1 施氮量及供水方式对冬小麦形态生长及各器官生物量的影响

3.1.1 株高、分蘖数、叶片数

3.1.2 茎、叶鞘生物量

3.1.3 叶片生物量

3.1.4 穗生物量

3.1.5 根系生物量及根冠比

3.2 施氮量及供水方式对冬小麦光合特性的影响

3.2.1 净光合速率

3.2.2 气孔导度

3.3.3 胞间二氧化碳浓度

3.2.4 蒸腾速率

3.2.5 叶片水分利用效率

3.2.6 叶绿素含量

3.2.7 叶绿素含量与净光合速率的相关关系

3.3 施氮量及供水方式对冬小麦碳水化合物含量的影响

3.3.1 施氮量及供水方式对冬小麦可溶性总糖含量的影响

3.3.2 施氮量及供水方式对冬小麦淀粉含量的影响

3.4 施氮量及供水方式对冬小麦水分利用效率及产量的影响

3.4.1 蒸腾耗水量及产量水分利用效率

3.4.2 施氮量及供水方式对冬小麦产量和产量构成因素的影响

3.4.3 孕穗期各器官生物量、可溶性糖含量和淀粉含量与产量的相关关系

4 讨论

4.1 施氮量及供水方式对冬小麦生长、水分利用效率和产量之间关系的影响

4.2 施氮量及供水方式对冬小麦生物量和产量之间关系的影响

4.3 施氮量及供水方式对冬小麦光合作用和产量之间关系的影响

4.4 施氮量及供水方式对冬小麦碳水化合物的影响

5 结论

参考文献

致谢

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摘要

水氮调控是作物生长及产量的重要影响因素,因此,水氮之间的耦合与相互影响的研究具有重要的理论意义。本论文采用盆栽方式,设置氮肥、水分不同处理,深入研究变水条件下不同施氮量和不同供水方式对冬小麦生长、生理、产量及水分利用效率的影响,对冬小麦抗逆与稳产具有一定的指导意义。实验于2011-2012年度在河南大学生命科学学院试验田防雨棚内进行,选用冬小麦矮抗58为试验材料,设置两个氮肥水平,正常施氮 N1(2.73gN/pot),高氮 N2(5.46gN/pot);每个施氮水平下设置两个水分处理,W1土壤含水量为田间持水量的75%~85%(设两种供水方式,常规供水B和分根交替供水A,);W2土壤含水量为田间持水量的45%~55%(设一种供水方式B)。结果显示:经历正常供水—拔节期干旱—花期前水分恢复处理后,正常施氮常规供水冬小麦较分根交替供水冬小麦各项指标受到的影响更为明显;而高氮下无论哪种供水处理冬小麦各个指标均未受到显著影响。主要表现:
  1.经历正常供水—拔节期干旱—花期前复水后,分根交替供水处理下株高、叶片数和有效分蘖数高于常规供水处理,增施氮肥能明显提高冬小麦生育后期的叶片数和有效分蘖数。地上生物量为高氮处理未受到干旱的显著影响,正常施氮处理下降明显。表现在:孕穗期正常施氮常规供水处理茎、叶片、叶鞘、小穗生物量显著低于对照,成熟期各器官生物量为正常施氮分根交替供水最低(除叶片外)。根系生物量及根冠比都以分根交替供水最高(孕穗期和成熟期),增施氮肥反而使根冠比下降。
  2.经历正常供水—拔节期干旱—花期前水分恢复处理后,正常施氮常规供水处理净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)没有恢复至对照,胞间二氧化碳浓度(Ci)明显高于对照,而正常施氮分根交替供水处理和高氮下两种供水处理的各项指标与对照之间均没有显著差异。
  3.经历干旱胁迫后,冬小麦茎、叶片、叶鞘可溶性糖含量上升,但各器官具有一定的差异。主要表现在:叶片中各处理可溶性糖均显著上升,而茎分根交替供水处理未显著上升,对于叶鞘,仅正常施氮下分根交替供水处理可溶性糖显著上升。根系可溶性糖含量以常规供水处理最低,分根交替供水处理和对照没有明显差异,同时增施氮使各器官可溶性糖明显降低,而淀粉含量明显提高,二者具有一定相关性。
  4.经历拔节期干旱至花期前水分恢复处理后,各处理WUE都明显提高,其中正常施氮下常规供水和分根交替供水处理分别为对照的1.23倍和1.46倍,产量分别下降20.07%和10.57%,且常规供水处理明显低于对照,分根交替供水处理与对照无显著差异。高氮下各处理在WUE提高的同时产量均未下降。

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