不同品种和灌溉模式对冬小麦耗水时空变化及产量的影响

【目的】探究冬小麦品种耗水时空差异对产量的影响,为筛选抗旱型品种以提高缺水地区冬小麦产量提供理论依据。【方法】采用双因素裂区设计试验,以沧麦6002(CM6002)和衡麦4399(H4399)2个试验品种作为主处理,每个品种下设3个水分处理:全生育期不灌水(W0处理)、春季灌一水(拔节期灌水,W1处理)及春季灌二水(拔节期和开花期分别灌水,W2处理),研究了不同品种冬小麦耗水时空差异对产量的影响。【结果】CM6002品种总耗水量、土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例和H4399品种差异不显著,但阶段耗水量有较大差异。其中,播种期至拔节期,CM6002品种的土壤贮水消耗量、耗水量均高于H4399品种;拔节—开花期,CM6002品种的土壤贮水消耗量、耗水量显著低于H4399品种;开花期至成熟期,CM6002品种土壤贮水消耗量、耗水量要高于H4399品种,且在W1处理下2个品种的差异达到显著水平。W0处理下,CM6002品种的120~200cm土层贮水的消耗量要显著高于H4399品种。W1、W2处理下,H4399品种在0~40 cm土层土壤贮水消耗量显著高于CM6002品种,但120~160 cm土层显著低于CM6002品种。与H4399品种相比,CM6002品种降低了花前干物质转运量、转运率及对籽粒的贡献率,但增加了花后干物质积累量和对籽粒的贡献率。W0、W1、W2处理下,CM6002品种产量分别较H4399品种提高了2.7%、1.3%、3.2%。【结论】减少拔节—开花期耗水,增加播种—拔节期、开花—成熟期耗水和深层土壤贮水消耗量,有利于提高冬小麦产量。沧麦6002通过调控不同生育阶段及不同土壤层次的土壤贮水量,增加了穗数、穗粒数、千粒质量、花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率,从而获得了较好的产量。

作物对干旱胁迫的响应机制及提高作物抗旱能力的调控措施研究进展

干旱是影响作物生长发育和产量的最主要非生物胁迫之一,在气候变化背景下,作物遭受干旱胁迫的风险越来越大。为了应对干旱,作物表现出一系列的抵御机制,包括形态特征和生理生化(抗氧化酶、渗透调节物质、内源激素)特性改变。本研究从上述2个方面总结了作物对干旱胁迫的响应机制,并对提高作物抗旱能力的调控措施进行了论述,主要包括:(1)筛选抗旱性品种,促进对深层土壤贮水的吸收利用;(2)地面覆盖,有利于降低土壤蒸发,增加土壤含水量;(3)节水灌溉技术,如微喷灌、滴灌等灌溉方式能实现少量多次灌溉,根区局部灌溉有利于调节气孔关闭,减少奢侈蒸腾,降低土壤蒸发;(4)抗蒸腾剂,在作物枝干及叶面表层形成超薄透光的保护膜,抑制作物水分过度蒸腾;(5)植物生长调节剂,调控植物生理代谢,增强抗旱性;(6)纳米肥料,改变作物生理生化反应,促进植株生长发育;(7)生物炭,有利于土壤通气保水,改善土壤的物理性质和土壤的持水能力。本研究系统地对以上7种措施提高作物抗旱能力的作用机理、应用前景及存在问题进行了论述,以期为应对干旱胁迫提供理论依据和技术参考。