亏缺灌溉条件下宽幅精播麦田水分利用效率研究

摘要

为了应对水资源危机，更好地研究华北平原的高效农业节水模式，本研究在2010-2011年和2011-2012年冬小麦生育期间，采用宽幅精播和常规种植两种种植模式和三种不同灌溉水平:在拔节期和灌浆期分别灌溉60 mm、只在拔节期灌溉60 mm和整个生育期不灌水。研究了亏缺灌溉和宽幅种植对冬小麦群体生长动态、叶面积指数、光合速率、胞间CO2浓度、干物质积累量、光合有效辐射的截获率、农田蒸散量以及不同水平下的水分利用效率的影响。研究结果如下:
　　 亏缺灌溉条件下宽幅精播对冬小麦产量形成有显著影响，灌拔节水和抽穗水后，宽幅精播的分蘖消亡速率低于常规种植。在冬小麦生育后期，宽幅精播显著提高了干物质积累量。宽幅精播的产量显著高于常规种植，增产的原因在于产量构成因素中穗数的显著增加。宽幅种植的叶面积指数在一定范围内增加，从而增加了冬小麦的光合作用，提高了冬小麦冠层上部的PAR截获率，增加了作物生育期间地上部干物质积累量，对于最终产量的提高有很大的潜力。
　　 不考虑灌溉处理，宽幅种植和常规种植整个冬小麦生育期内的农田总蒸散量没有显著差异。但是，宽幅精播和亏缺灌溉改变了冬小麦生育期间空间上的土壤水分消耗，宽幅种植比常规种植更能吸收利用深层土壤水分;宽幅种植和常规种植在冬小麦整个生育期间的阶段耗水量之间没有显著差异。
　　 宽幅种植不同程度地提高了冬小麦叶片水平上、群体水平上和产量水平上的水分利用效率。在水分充足的条件下，宽幅种植更有利于提高冬小麦的水分利用效率。综上所述:宽幅精播结合灌拔节水和抽穗水在水资源匮乏的华北平原是一种值得推广的节水种植模式。

目录

声明

符号说明

摘要

1 前言

1．1 研究目的意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 冬小麦水分利用效率研究

1．2．2 亏缺灌溉对冬小麦水分利用效率的影响

1．2．3 种植模式对冬小麦水分利用效率的影响

1．2．4 研究展望

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线图

2 材料和方法

2．1 供试材料与试验设计

2．1．1 试验地点概况

2．1．2 供试材料

2．1．3 试验设计

2．2 测定项目与方法

2．2．1 土壤体积含水量

2．2．2 光合有效辐射

2．2．3 旗叶光合速率

2．2．4 旗叶蒸腾速率

2．2．5 旗叶胞间CO2浓度

2．2．6 叶面积指数

2．2．7 地上部干物质积累量

2．2．8 产量及产量构成因素

2．2．9 农田蒸散量

2．2．10 水分利用效率

2．2．11 气象数据

2．2．12 数据处理

3 结果与分析

3．1 亏缺灌溉条件下宽幅精播麦田产量形成机制研究

3．1．1 亏缺灌溉条件下宽幅精播麦田群体动态变化

3．1．2 亏缺灌溉对宽幅精播冬小麦叶面积指数的影响

3．1．3 亏缺灌溉对宽幅精播冬小麦旗叶光合速率的影响

3．1．4 亏缺灌溉对宽幅精播冬小麦旗叶胞间CO2浓度的影响

3．1．5 亏缺灌溉条件下宽幅精播麦田冠层内PAR垂直分布研究

3．1．6 亏缺灌溉对宽幅精播麦田生育后期PAR截获率的影响

3．1．7 亏缺灌溉对宽幅精播冬小麦干物质积累量的影响

3．1．8 亏缺灌溉对宽幅精播冬小麦产量及产量构成因素的影响

3．2 亏缺灌溉条件下宽幅精播麦田蒸散量研究

3．2．1 亏缺灌溉下宽幅精播麦田不同层次土壤水分含量动态变化

3．2．2 亏缺灌溉下宽幅种植麦田主要生育期0-120cm土壤水分含量垂直分布

3．2．3 亏缺灌溉下宽幅精播麦田整个生育期0-120cm土壤贮水量变化

3．2．4 亏缺灌溉对宽幅精播麦田土壤水消耗的影响

3．2．5 亏缺灌溉对宽幅精播麦田阶段耗水量的影响

3．2．6 亏缺灌溉对宽幅精播麦田耗水强度的影响

3．2．7 亏缺灌溉对宽幅精播麦田整个生育期蒸散量的影响

3．3 亏缺灌溉下宽幅精播麦田水分利用效率研究

3．3．1 亏缺灌溉对宽幅精播麦田叶片水分利用效率的影响

3．3．2 亏缺灌溉对宽幅精播麦田群体水分利用效率的影响

3．3．3 亏缺灌溉对宽幅精播麦田产量水分利用效率的影响

4 讨论

5 结论

5．1 宽幅种植模式下冬小麦产量形成机制

5．2 宽幅精播麦田与传统种植模式的耗水差异

5．3 宽幅精播麦田的水分利用效率

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况