土壤水分对冬小麦生理生态特征影响的试验研究

摘要

本文通过小区栽培冬小麦,设计了5种不同程度的干旱胁迫,利用防雨棚分别控制土壤重量含水量为田间持水量的45％(T1)、55％(T2)、65％(T3)、70％(T4)、80％(T5),测定冬小麦的生长、生理生态指标。
　　研究结果如下:
　　(1)随着水分胁迫的增强,冬小麦的生育期缩短,叶面积指数、叶干重、穗干重、穗粒数、千粒重等指数相应减少,不孕小穗数增多,产量下降。同时,冬小麦光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶水势等生理生态指标都随着胁迫程度的加强而降低,水分较充足(T1、T2)处理的光合速率及蒸腾速率日变化无“午休”现象;不同生育期冬小麦的各指标变化也存在差异。干旱胁迫还使得冬小麦的P nmax、LCP、LSP减少。不同水分处理下的冬小麦各指标间的差异随着水分胁迫时间的延长而逐渐明显。
　　(2)随着灌水量的增加,各处理的平均和最高冠层温度整体呈下降趋势。相关分析表明,抽穗期小麦的冠层温度与空气饱和差极显著正相关(p＜0.01),开花期的冠层温度和叶水势呈显著负相关(p＜0.05),冠层温度和空气饱和差存在着极显著正相关,空气饱和差和蒸腾速率极显著负相关,冠层温度和水分利用效率有着显著的正相关性。综上所述,冠层温度在小麦抽穗和开花期完全可以作为作物水分状况的有效监测指标之一。
　　(3)分析冬小麦气孔导度、光合速率与有关气象环境影响因子之间的响应关系,并引入土壤湿度因子修正气孔导度模型和光合速率模型。结果表明,包含土壤湿度影响的以上两个模型都具有更好的解释能力,模型的实测值与模拟值之间的相关系数由修正前的0.907和0.769分别提高到0.967和0.987,而实测值与预测值之间的相关系数也由修正前的0.572、0.316分别提高到0.768、0.874,且均方差值都显著降低。因此,土壤湿度对调节冬小麦叶片气孔导度和光合作用非常重要,在气孔导度模型和光合模型中不能忽略土壤湿度的影响。

目录

摘要

Abstract

第一章 引言

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 不同水分处理对冬小麦影响的研究进展

1.2.2 冬小麦气孔导度模型和光合速率模型的研究进展

第二章 材料与方法

2.1 试验地概况

2.2 试验设计

2.3 指标的测定方法

2.3.1 生长指标的观测方法

2.3.2 生理生态指标的测定方法

2.4 数据分析

第三章 不同水分处理对冬小麦生长发育的影响

3.1 不同水分处理对冬小麦生育期的影响

3.2 不同水分处理对冬小麦叶面积指数的影响

3.3 不同水分处理对冬小麦产量及产量构成的影响

3.4 本章小结

第四章 不同水分处理对冬小麦生理指标的影响

4.1 不同水分处理下冬小麦生理指标的日变化

4.1.1 不同水分处理下冬小麦净光合速率日变化

4.1.2 不同水分处理下冬小麦气孔导度日变化

4.1.3 不同水分处理下冬小麦蒸腾速率日变化

4.1.4 不同水分处理下冬小麦叶水势日变化

4.2 不同水分处理下冬小麦生理指标随生育期的变化

4.2.1 不同水分处理下冬小麦相对叶绿素含量随生育期的变化

4.2.2 不同水分处理下冬小麦净光合速率随生育期的变化

4.2.3 不同水分处理下冬小麦蒸腾速率随生育期的变化

4.2.4 不同水分处理下冬小麦水分利用效率随生育期的变化

4.2.5 不同水分处理下冬小麦叶水势随生育期的变化

4.3 不同水分处理下冬小麦冠层温度的变化

4.4 不同水分处理下冬小麦的光响应特征

4.5 本章小结

第五章 不同水分处理下冬小麦冠层温度与部分生理指标的相关分析

5.1 冠层温度与叶水势的相关分析

5.2 空气饱和差与冠层温度、蒸腾速率的相关分析

5.3 冠层温度与水分利用效率的相关分析

5.4 本章小结

第六章 不同水分处理下冬小麦气孔导度及光合速率的模型修正

6.1 检测指标与方法

6.1.1 指标测定

6.1.2 水分修正模型的描述

6.1.3 不同水分处理下气孔导度模型的修正

6.1.4 不同水分处理下光合速率模型的修正

6.2 气孔导度和光合速率修正模型的运行

6.2.1 气孔导度修正模型的运行

6.2.2 光合速率修正模型的运行

6.3 水分修正模型的检验

6.3.1 气孔导度模型预测结果对比

6.3.2 光合速率模型预测结果对比

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 存在的问题及展望

参考文献

个人简介

致谢