地表太阳总辐射减弱及散射辐射比例增强对冬小麦产量和品质的影响研究

摘要

长江中下游地区太阳辐射呈现出总辐射降低并伴随着散射辐射比例升高的变化特点，到达地表的太阳辐射强度和构成比例的变化对冬小麦的生长发育和产量品质形成产生了影响。为了研究冬小麦产量和品质对于太阳辐射减弱条件下散射辐射比例增加的响应情况，本研究在大田条件下设置2种遮光率与散射辐射比例梯度的处理: T1（遮光率14.10％，散射辐射比例31.09％）和T2(14.42％，39.98％)，以不遮光(CK)作为对照，对冬小麦的分蘖期至成熟期期间进行遮光处理。于2015-2016和2016-2017两个年度，对小麦各个关键生育期和开花后每隔7d直至成熟期进行采样，测定冬小麦株高分蘖、叶面积指数、叶绿素含量、叶片保护酶活性、干物质重量、产量及其构成要素、叶片和茎秆的可溶性糖含量和含氮量、籽粒蛋白组分及含量等相关要素，探讨太阳辐射减弱及散射辐射比例增强对冬小麦产量和品质的影响机理。主要结论如下: 1、太阳辐射减弱提高了冬小麦的花后旗叶SOD活性、POD活性和CAT活性，降低了MDA含量，一定程度上增加了花后旗叶净光合速率、旗叶气孔导度和叶绿素含量;散射辐射比例增加提高了冬小麦的花后旗叶SOD活性、POD活性和CAT活性，且降低了MDA含量，促进光合速率、气孔导度和叶绿素含量增加。 2、太阳辐射减弱降低了冬小麦花前LAI增长速度，延缓花后LAI衰减速度，并降低了冬小麦干物质积累量和干物质增长速率，减小籽粒的干物质分配比例、花前花后干物质的转运量、转运率和贡献率以及籽粒灌浆速率，并降低穗粒数、有效穗数、千粒重和收获指数，造成小麦的减产;散射辐射比例增加提高冬小麦花前LAI增长速度，延缓花后LAI衰减速度，并延长干物质积累快速期时间，提高干物质积累量、干物质增长最大速率和平均速率、干物质的转运量、转运率和贡献率，并提高了籽粒灌浆速率、千粒重、穗粒数和有效穗数，有利于缓解冬小麦产量的降低。 3、太阳辐射减弱降低冬小麦花后叶片和茎秆可溶性糖含量，提高了冬小麦花后叶片和茎秆含氮量和籽粒氮素积累量，增加了籽粒蛋白质含量和籽粒清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白的含量，有利于冬小麦籽粒的品质形成;而散射辐射比例的增强提高了冬小麦花后叶片和茎秆中的可溶性糖含量，并提高籽粒的氮素积累量，最终提高了籽粒蛋白质含量和各蛋白质组分（尤其是麦谷蛋白）含量，有利于籽粒品质形成。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1研究背景和意义

1．2研究进展

1．2．1太阳辐射减弱对冬小麦光合生理基础的影响

1．2．2太阳辐射减弱对冬小麦干物质积累和产量的影响

1．2．3太阳辐射减弱对冬小麦物质代谢和品质的影响

1．2．4散射辐射增加对作物光合特性和产量的影响

1．3研究内容和技术路线图

1．3．1研究内容

1．3．2技术路线图

2．1试验地概况

2．2试验期间气象要素

2．3试验材料和方法

2．4试验测定项目

2．5数据处理

第三章太阳总辐射减弱和散射辐射比例增强对冬小麦生理机制的影响

3．1冬小麦光合特性

3．1．1冬小麦旗叶净光合速率

3．1．2冬小麦旗叶气孔导度

3．2冬小麦旗叶叶绿素含量

3．3冬小麦旗叶可溶性蛋白含量

3．4冬小麦旗叶抗氧化系统

3．5本章小结

第四章太阳总辐射减弱及散射辐射比例增强对冬小麦产量的影响

4．1冬小麦群体动态

4．1．1冬小麦株高和穗数

4．1．2冬小麦叶面积指数(LAI)

4．2冬小麦干物质积累、分配与转运

4．2．1冬小麦干物质积累

4．2．2冬小麦成熟期各器官干物质分配规律

4．2．3冬小麦花前和花后干物质积累和转运

4．3冬小麦灌浆过程

4．3．1冬小麦籽粒灌浆速率的变化

4．3．2冬小麦籽粒灌浆动态变化

4．3．3冬小麦籽粒灌浆曲线拟合

4．4冬小麦产量

4．4．1冬小麦穗部特征

4．4．2冬小麦产量及其相关要素

4．4．3冬小麦产量与干物质积累参数的相关分析

4．5本章小结

第五章太阳总辐射减弱及散射辐射比例增加对冬小麦碳氮代谢和品质的影响

5．1冬小麦叶片碳氮代谢

5．1．1冬小麦叶片和茎秆可溶性糖含量

5．1．2冬小麦叶片和茎秆含氮量

5．1．3冬小麦花前和花后的氮素积累和转运

5．2冬小麦籽粒品质

5．2．1冬小麦籽粒蛋白质含量

5．2．2冬小麦籽粒蛋白质组分含量

5．2．3冬小麦籽粒谷醇比

5．3本章小结

6．1．1讨论

6．1．2结论

6．2创新和展望

6．2．1创新

6．2．2展望

参考文献

作者简介

致谢