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《山东农业大学》 2008年
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冬小麦种群分布与水分利用效率的研究

孙淑娟  
【摘要】: 本试验于2005~2007年在山东农业大学农学试验站进行。试验在相同密度条件下,通过调整冬小麦种群的行距与株距,使冬小麦种群形成四种分布类型,即(A):7cm×7cm (B):14cm×3.5cm (C):24.5cm×2cm (D):49cm×1cm,配合灌溉量和灌溉时间,利用生态学、作物栽培学理论和研究方法进行研究。结果表明种群分布方式能够明显影响水分利用效率,灌溉对这种影响具有一定的调节作用,具体试验结果如下: 1冬小麦种群分布与灌溉对旗叶水分特征指标的影响 试验研究发现,冬小麦旗叶相对含水量、水势与渗透势随着种群分布方式的不同而变化,与A、C、D处理相比较,B处理具有较低的旗叶水势与渗透势。在灌溉条件下,A、B、C、D处理的旗叶相对含水量、水势与渗透势均得到提高,其中B处理的提高幅度最大。种群分布对旗叶相对含水量、水势与渗透势有一定的影响,但不如灌溉的影响程度大。 2冬小麦种群分布与灌溉对土壤水分及水分利用效率的影响 试验结果表明,棵间土壤蒸发强度随着行距的增大而增加,与C、D处理相比,A与B处理能够减少棵间土壤蒸发。灌溉能够明显增加土壤蒸发强度。与A、C、D处理相比较,B处理能够提高0~30cm范围内的土壤水分含量,但降低了30cm以下深层土壤水分,即具有“上高下低”的作用。而D处理由于行距过宽,显著降低了表层土壤水分含量。A、B处理不同生育时期0~120cm范围内土壤贮水量的平均值明显低于C、D处理,A、B处理加剧了0~120cm范围内底墒水的消耗,致使土壤贮水量的降低,以B处理最为显著。 在冬小麦生育期间,B处理耗水强度的平均值高于A、C、D处理,灌溉能够明显增加农田耗水强度。在播种~返青期间,B处理的棵间蒸发量与A、C、D处理无显著差异,但是提高了生育后期的植株蒸腾量,致使总蒸散量的提高。B处理的土壤水变化量显著高于其它处理,这是造成其总蒸散量显著提高的主要原因。试验结果表明,灌溉对棵间土壤蒸发、土壤贮水量、耗水强度和总蒸散量具有一定的影响,但不如灌溉影响明显。 冬小麦种群分布方式能够明显影响水分利用效率。B处理WUE的平均值较A、C、D处理高1.95%、2.90%和17.68%;而灌零水的WUE平均值较一水、二水和三水分别高10.04%、14.23%和19.87%。可以看出灌溉对WUE的影响程度高于种群分布,B处理能够明显提高水分利用效率。随着灌溉量的增加,A、B、C、D四种分布方式的产量和总耗水量都显著增加,WUE呈逐渐递减趋势。 3冬小麦种群分布与灌溉对农田小气候的影响 冬小麦种群不同分布方式能够明显影响农田小气候。B处理能够明显降低近地面(5cm)空气温度和(5cm)土壤温度,增加空气相对湿度。与A、C、D处理相比较,B处理能够明显改善冬小麦的冠层结构,显著提高LAI,从而减少了PAR的透射率,在一定范围内减少了PAR的冠层反射率,提高了PAR的截获率。从能量平衡角度看,与A、C、D处理相比较,B处理能显著降低近地面湍流热通量和土壤热通量,提高潜热通量,改变近地面的微气候状况,增加空气湿度,从而减少种植区内土壤水分的无效损失。 在灌溉条件下,A、B、C、D处理近地面空气温度、5cm土壤温度、湍流交换系数、湍流热通量和土壤热通量显著降低,而空气相对湿度和潜热通量显著增加,PAR截获率显著增加,其中以B处理的表现最为明显。 4冬小麦种群分布与灌溉对产量及其构成因素的影响 冬小麦种群不同分布方式引起各处理的水分利用效率显著不同,而水分利用效率的变化主要由产量及其构成因素的不同而引起的。本试验研究表明,冬小麦种群分布与灌溉能够明显影响产量及其构成因素。各处理单位面积上穗数随着种群分布方式的不同而变化明显,A、B和C处理与D处理达显著差异,各处理间穗粒数差异显著,千粒重D处理分别比A、B处理高5.6%和5.9%,达显著差异水平,A、B、C处理间无显著差异。无论在哪种灌溉条件下,B处理的产量始终最高,产量较高的原因在于穗数的显著增加。随着灌溉量的增加,产量及其构成因素得到显著改善,但D处理的改善较少,可见,灌溉对产量构成因素的影响还受到种群分布方式的影响。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S512.1

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