测墒补灌对不同小麦品种耗水特性和氮素分配与转运的影响

在田间条件下,以多穗型品种济麦22(J22)和大穗型品种潍麦8号(WM8)为供试材料,设置3个水分处理:W0(全生育期不灌水);W1(拔节期70%,开花期70%);W2(拔节后8 d 70%,开花后8 d 70%)。采用测墒补灌的方法,研究了不同生育时期补灌对两个小麦品种耗水特性和氮素分配与转运的影响。结果表明,1)两品种灌水处理在成熟期子粒氮素积累量及分配比例、开花后营养器官氮素向子粒的转移量和转移率均显著高于不灌水处理(W0)。济麦22 W2处理的成熟期氮素向子粒中分配的比例、开花后营养器官氮素向子粒的转运量和转移率高于W1处理,潍麦8号则表现相反。2)两品种W2在开花至成熟期的耗水量高于W0和W1处理。济麦22各处理的总耗水量均低于潍麦8号,降水量占总耗水量比例高于潍麦8号;W2处理下,灌水量和降水量占总耗水量比例高于潍麦8号。3)在本试验条件下,济麦22和潍麦8号分别为W2和W1处理获得各品种较高子粒产量、水分利用效率、氮肥生产效率、氮素吸收效率及氮素收获指数,济麦22各处理子粒产量和水分利用效率均高于潍麦8号,是兼顾高产和节水的小麦品种。

氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和籽粒产量的影响

为明确氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和籽粒产量的调控效应,以济麦22为材料,在总施氮量为240kg·hm^(-2)条件下,设置0∶10(N_1)、3∶7(N_2)、5∶5(N_3)、7∶3(N_4)、10∶0(N_5)5个氮肥基追比,研究了氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和干物质积累及籽粒产量的影响。结果表明,N_3处理显著提高了160~200cm土层土壤贮水消耗量、灌水量及降水量占总耗水量的比例和开花后耗水量;降低了总耗水量、土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例和开花前耗水量。N_3处理比N_1、N_2、N_4和N_5处理开花至成熟期干物质积累强度分别高20.97%、8.61%、10.37%、23.81%,成熟期植株总干物质积累量和干物质在籽粒中的分配量分别高9.92%、5.39%、7.75%、12.73%和11.57%、5.29%、5.75%、16.19%。N_3处理的水分利用效率、土壤水利用效率和降水利用效率均最大,分别为18.88、62.65和37.07kg·hm^(-2)·mm^(-1);灌水利用效率较高。综合考虑小麦耗水特性和籽粒产量,在本试验条件下,氮肥基追比为5∶5最优。

氮肥基追比例对测墒补灌小麦植株氮素利用及土壤氮素表观盈亏的影响

以中筋小麦济麦22为试材,在小麦拔节期和开花期0—40cm土层土壤相对含水量均补灌至70%和总施氮量为240kg/hm^2条件下,设置5个氮肥基追比例处理:0∶10(N1)、3∶7(N2)、5∶5(N3)、7∶3(N4)、10∶0(N5),研究测墒补灌节水栽培条件下氮肥基追比例对小麦植株氮素利用和土壤氮素表观盈亏的影响。结果表明:N3处理的植株氮素积累量、籽粒氮素积累量显著高于其他基追比例处理;营养器官氮素积累量、土壤矿质氮损失量、氮肥表观残留率和氮肥表观损失率显著低于其他处理。与N1、N2、N4、N5处理相比,N3处理的氮素生理利用率分别高33.22%,12.60%,11.54%,98.14%,籽粒氮素利用率高148.65%,56.48%,59.63%,229.29%,氮肥农学效率高96.52%,34.86%,37.64%,204.98%,氮素表观盈亏量分别低35.04%,13.82%,30.36%,29.30%。根据不同氮肥基追比例下各指标的相关系数分析表明,植株氮素积累量、籽粒氮素积累量、氮素生理利用率、籽粒氮肥利用率、氮肥农学效率与土壤硝态氮积累量、成熟期0—200cm土层土壤矿质氮残留总量均呈显著负相关。综上,氮肥基追比例为5∶5的N3处理为试验条件下的最优处理。

测墒补灌对不同小麦品种光合特性及产量的影响

为探究不同土层测墒补灌对不同小麦品种光合特性和产量的影响,在大田条件下,以小麦品种济麦22（J22）和泰农18（T18）为材料,设置4个试验处理：全生育期不灌水（W0）;拔节期和开花期各灌溉60mm（WCK）;拔节期和开花期测定0~40cm（W1）和0~140cm（W2）土层土壤相对含水量,并补灌至土壤相对含水量为65%;研究各灌水处理对小麦光合特性和产量的效应。结果表明：（1）T18拔节期灌溉量为W1〉WCK〉W2,开花期为WCK、W2〉W1,总灌水量W1与WCK无显著差异,显著高于W2处理;J22拔节期灌溉量为W1〉WCK、W2,开花期为WCK、W2〉W1,总灌水量各处理间无显著差异。（2）两个小麦品种W1处理的旗叶叶绿素含量、净光合速率在灌浆中后期均显著高于W2和WCK处理,不灌水W0处理最低;T18各灌水处理的旗叶叶绿素含量和光合速率在花后28~35d均显著高于J22。（3）两个小麦品种光合有效辐射（PAR）截获率为W1〉W2〉WCK〉W0,PAR透射率与之相反,各处理间的PAR反射率无显著差异;T18各处理冠层平均PAR截获率低于J22,其冠层平均PAR透射率高于J22。（4）两个小麦品种籽粒产量以W1处理最高;T18各灌水处理间的水分利用效率无显著差异,其灌溉效益为W2〉W1〉WCK;J22各处理间的水分利用效率为W1〉W2、WCK〉W0,灌溉效益为W1〉W2〉WCK。本试验条件下,T18具有较高的叶绿素含量、光合速率及冠层透射率,使得旗叶衰老延缓,利于穗粒重增加,其产量较J22略高。综合考虑籽粒产量、水分利用效率和灌溉效益,W1是两个小麦品种兼顾节水和高产的最佳灌水处理。

不同测墒补灌水平对小麦水氮利用及土壤硝态氮淋溶的影响

于2012—2014年两个小麦生长季,以全生育期不灌水(W_0)为对照,设置3个测墒补灌处理,即拔节和开花期使0~140 cm土层土壤平均相对含水量分别为65%(W_1)、70%(W_2)和75%(W_3),研究其对土壤水利用、小麦氮素积累转运和土壤硝态氮分布及籽粒产量的影响.结果表明:W_2处理土壤贮水消耗量及占总耗水量的比例和灌溉水占总耗水量的比例较高,且吸收利用100~140 cm土层土壤贮水量较高.开花期营养器官氮素积累量及开花后氮素积累量均为W_2、W_3>W_1>W_0,成熟期营养器官氮素积累量为W_3>W_2>W_1>W_0,营养器官氮素向籽粒中的转移量和成熟期籽粒氮素积累量均为W2>W3>W1>W0.成熟期0~60cm土层硝态氮含量表现为W_0>W_1>W_2>W_3,80~140 cm土层为W3显著高于其他处理,140~200 cm土层各处理间无显著差异.W_2处理的籽粒产量、水分利用效率、氮素吸收效率及氮肥偏生产力均最高.在本试验条件下,综合考虑籽粒产量、水分利用效率、氮素吸收效率及土壤硝态氮的淋溶,W_2处理是高产节水生态安全的最佳灌溉处理.