收藏本站
《西北农林科技大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

美国西北部春小麦抗旱节水特性研究

李萍  
【摘要】:利用作物品种自身的抗旱节水性,提高作物生产过程中的水肥利用效率是缓解作物干旱、促进作物高效生产的重要手段,也是节水农业领域研究的重要课题。为了了解美国西北部主要春小麦品种(系)的抗旱节水特性,揭示其抗旱节水的农艺与生理基础,本研究采用裂区设计,以3个水分处理(充分供水、轻度胁迫和重度胁迫)为主区,以美国西北部30个主要春小麦品种(系)为副区,3次重复,进行了2年的田间定位试验研究。调查了春小麦品种(系)的农艺性状、生理性状以及产量性状;建立了农艺性状、生理性状以及产量与水分之间的关系;分析了美国西北部主要春小麦品种(系)的抗旱节水特性;在此基础上,进一步分析了其抗旱节水的农艺与生理基础;提出了作物抗旱节水特性评价指标与评价方法;为实现作物高效用水提供理论依据。取得的主要研究结果如下: 1、不同春小麦品种(系)的产量对干旱胁迫的敏感性差异显著。在供试的30个品种(系)中,品种(系)IDO599、Alturas和IDO702在不同水分条件下的产量均较高,称之为高产量品种(HYG);Klasic、Choteau、UC1600、Snowcrest和Cataldo在不同水分条件下的产量均较低,称之为低产量品种(LYG);与其它品种(系)相比,Agawam、McNeal和Alpowa在重度干旱下产量较高,而在充分灌水条件下产量中等,表现出很强的抗旱性,称之为抗旱品种(DRG);IDO686和Lolo在充分灌水条件下产量较高,而在重度干旱条件下产量较低,对干旱很敏感,称之为干旱敏感品种(DSG)。在不同土壤水分环境下,选择种植适合的春小麦品种对提高产量十分关键,本研究建议在水分亏缺地区种植高产品种和抗旱品种,而在湿润地区推荐种植高产品种和干旱敏感品种。 2、干旱明显缩短了春小麦的生理成熟天数(PMD),降低了株高(HT),缩短了外露穗下节长(EPL),减小了籽粒容重(GVW)、单个籽粒重(KW)和籽粒直径(KD),并提高了籽粒蛋白质含量(GPC)。在所测农艺性状中,除HD外,其它均与籽粒产量显著相关。逐步回归分析表明,PMD、HT和GVW/GPC这4个性状对籽粒产量有显著影响,选择PMD晚、HT高以及GVW/GPC大的品种有益于产量的提高。培养温度为15℃和20℃时,胚芽鞘长(CL)的最佳测定材料分别为8天龄和7天龄幼苗。小麦的幼苗性状中,CL和根数(RN)的遗传力较高,而根长(RL)的遗传力较低。CL、RL以及RN之间的相关性不显著,表明这几个性状是相对独立的。HT与CL不相关,而HT与EPL高度正相关,表明HT高的春小麦,其EPL也长,但其CL不一定长。 3、干旱胁迫导致了春小麦品种(系)的旗叶衰老(FLS)进程加快、旗叶碳同位素分辨力(CID)和籽粒CID减小、冠层温度(CT)升高、旗叶叶绿素含量指数(CCI)的降低速率加快、以及旗叶相对含水量(RWC)的降低。旗叶CID,籽粒CID以及旗叶RWC与产量正相关,而FLS和CT与产量负相关。主成分分析表明,FLS、旗叶CID和CT这个3个性状对产量有显著影响,筛选FLS晚、旗叶CID大以及CT低的品种将有助于产量的提高。FLS和CT的最佳评价时期是籽粒蜡熟初期(Feekes11.2)。籽粒蜡熟初期测定的FLS(FLSd)对产量的预测在干旱胁迫下更可靠;用CID预测产量在重度干旱胁迫下更可靠。开花期和灌浆期测定的CT均可用来预测产量,但开花期CT在干旱条件下更可靠,而灌浆期CT在充分灌水条件下更可靠。旗叶CCI的最佳测定时期是籽粒乳熟期(Feekes11.1)。CCI与产量间无相关性,但CCI降低量(CCID)与产量显著负相关。CCID可用作筛选高产品种的指标,而CCI可用作筛选抗旱品种的指标。 4、灌溉降低了所有春小麦品种(系)的WUE和NUE,但不同产量特点的品种在WUE和NUE的降低量上存在显著差异。重度干旱条件下WUE和NUE呈显著正相关,但在充分灌水条件下两者之间无相关性。这表明只有在重度干旱条件下筛选高WUE的同时也有益于高NUE的筛选,反之亦然。在春小麦中,高WUE和低NUE应该在充分灌水条件下筛选,而低WUE和高NUE应该在重度干旱条件下筛选。WUE和NUE均与产量显著负相关,但在供试的30个品种(系)中,发现存在个别产量高的品种(系),其WUE和NUE也较高。因此,在产量高的品种(系)中筛选具有高WUE和NUE的品种(系),是在保证产量的前提下提高水肥利用效率的可行途径。 5、初步建立了基于高产性、抗旱性以及节水性的小麦品种抗旱节水特性的评价方法。提出了高产指数(HYI)、抗旱指数(DRI)、用水效率指数(WUEI)和综合指数(CI)的概念和计算方法,以及对春小麦高产性、抗旱性和节水性进行判定的分级标准。根据HYI把春小麦划分为高产量、中等产量和低产量3个产量级别;根据DRI把春小麦划分为强抗旱、抗旱和干旱敏感3个级别;根据WUEI把春小麦划分为高用水效率、中等用水效率和低用水效率3个用水效率级别。本文所提出的高产性、抗旱性及节水性的评价指数可用于春小麦抗旱节水品种的鉴选。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S512.12

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 景蕊莲,昌小平;小麦抗旱种质资源的遗传多样性[J];西北植物学报;2003年03期
2 杨晓青,张岁岐,梁宗锁,山颖;水分胁迫对不同抗旱类型冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响[J];西北植物学报;2004年05期
3 吴普特;冯浩;牛文全;赵西宁;;现代节水农业技术发展趋势与未来研发重点[J];中国工程科学;2007年02期
4 许迪,刘钰;测定和估算田间作物腾发量方法研究综述[J];灌溉排水;1997年04期
5 高鹭,陈素英,胡春胜;喷灌条件下冬小麦冠层温度的试验研究[J];干旱地区农业研究;2005年02期
6 张寄阳,孙景生,段爱旺,刘祖贵;风沙区参考作物需水量计算模式的研究[J];干旱地区农业研究;2005年02期
7 景蕊莲;作物抗旱研究的现状与思考[J];干旱地区农业研究;1999年02期
8 栗雨勤,张文英,王有增,李运朝,刘桂茹,谷俊涛,周进宝;作物抗旱性鉴定指标研究及进展[J];河北农业科学;2004年01期
9 山仑;节水农业与作物高效用水[J];河南大学学报(自然科学版);2003年01期
10 潘晓华;邓强辉;;作物收获指数的研究进展[J];江西农业大学学报;2007年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志芬,张福锁,孙永堂;冬小麦根系生态和农艺学特性研究进展[J];山东农业科学;2002年03期
2 赵振东,宋建民,刘建军,刘爱峰,李豪圣,崔建民,吴祥云;关于小麦育种若干问题的探讨[J];山东农业科学;2003年04期
3 孙茂真,刘延涛,刘仲兰,王锡久,田霄凌,郭春荣;不同追氮时期对强筋小麦产量和品质的影响[J];山东农业科学;2005年03期
4 米勇;孙宪印;丛新军;王超;吴科;钱兆国;李斯深;;13个新育成小麦品种(系)HMW-GS的SDS-PAGE分析[J];山东农业科学;2006年05期
5 杨春玲;关立;侯军红;王阔;宋志均;韩勇;李晓亮;陈玉香;;小麦抗旱育种及水分高效利用育种问题探讨[J];山东农业科学;2007年06期
6 石涛;王洪刚;何方;邓世民;高居荣;;小麦矮秆新基因的SSR标记[J];山东农业科学;2008年08期
7 王江春;张善勇;刘维正;殷岩;辛庆国;刘学卿;吴语强;;烟农5158小麦新品种的选育及其特性研究[J];山东农业科学;2009年08期
8 张华永;崔丽娜;董树亭;高荣岐;孙爱清;;37个常用玉米自交系抗旱性筛选[J];山东农业科学;2010年01期
9 刘爱峰;程敦公;李豪圣;宋健民;刘建军;;近年来山东省小麦育种骨干亲本材料品质特性鉴评[J];山东农业科学;2010年05期
10 齐照良;朱昊;李斯深;;小麦RIL群体苗期抗旱性综合评价[J];山东农业科学;2010年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙君;;干旱胁迫对小麦穗粒重影响的研究[A];经济策论(上)[C];2011年
2 南纪琴;肖俊夫;刘战东;刘祖贵;杨静敬;;不同灌水次数对夏玉米产量性状及耗水规律的影响[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 李毅杰;原保忠;别之龙;康跃虎;;营养生长期不同土壤水分下限对大棚滴灌甜瓜产量和品质的影响[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 程建峰;潘晓云;刘宜柏;戴廷波;曹卫星;;快速鉴定稻种资源抗旱性的生理指标筛选及其遗传背景[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集(二)[C];2005年
5 谢惠民;石峰;张晓科;王宏礼;吕树作;;我国北部不同生态区冬小麦新品种水分利用效率的研究[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集(二)[C];2005年
6 刘奇勇;杨晴;李雁鸣;;不同品质类型小麦品种植株氮素积累和运转特点[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
7 宋建荣;张耀辉;;我国条锈病核心疫源区陇南冬小麦育种策略[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
8 王成社;郑壮丽;杨进荣;刘俊;邹淑芳;黄小刚;;黑粒糯小麦材料的选育及其性状分析[A];中国作物学会2007年学术年会论文集[C];2007年
9 杨曌;李红;张新全;李向林;万里强;;湘西南湿热地区不同秋眠级紫花苜蓿根系形态和生理生化性状综合评价[A];中国草学会饲料生产专业委员会第十六次学术研讨会论文集[C];2011年
10 刘家沂;;从财政扶持的角度论促进我国海水淡化产业发展的相关建议[A];第十三届中国科协年会第6分会场-绿色经济与沿海城市可持续发展战略研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚凤娟;施氮和花后灌溉对强筋小麦籽粒产量和品质的调控效应[D];山东农业大学;2009年
2 冯福学;不同耕作措施对绿洲灌区冬小麦“根土系统”的影响[D];甘肃农业大学;2010年
3 种培芳;荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
4 王润元;中国西北主要农作物对气候变化的响应[D];兰州大学;2010年
5 周莉荔;塔里木河流域水资源市场配置研究[D];新疆农业大学;2010年
6 曾兴权;小麦抗条锈病种质的鉴定及其抗性相关基因的差异表达和克隆[D];西北农林科技大学;2010年
7 王玉宝;节水型农业种植结构优化研究[D];西北农林科技大学;2010年
8 崔法;高密度小麦遗传连锁图谱构建及产量相关性状QTL定位[D];山东农业大学;2011年
9 石玉华;不同栽培技术体系对冬小麦产量品质和光能水氮利用效率的影响[D];山东农业大学;2011年
10 陈晓光;小麦茎秆特征与倒伏的关系及调控研究[D];山东农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱小娇;施用工程菌和草木灰对污染土壤Cd形态和小麦生长的影响[D];华中农业大学;2010年
2 邓姗;旱稻IRAT109辐照突变体的抗旱性鉴定和窄叶突变体(nal8)的初步定位[D];华中农业大学;2010年
3 刘国玲;不同环境下水稻重要农艺性状的QTL定位分析[D];华中农业大学;2010年
4 师恭曜;甘蓝型油菜茎秆抗倒伏性构成因素的鉴定与评价[D];郑州大学;2010年
5 孟范玉;不同品质类型小麦HMW-GS积累及GMP粒度分布对灌浆期高温胁迫的响应[D];山东农业大学;2010年
6 王庆专;小麦骨干亲本碧蚂4号及其姊妹系遗传差异分析[D];山东农业大学;2010年
7 杜斌;小麦芒长抑制基因B1近等基因系的鉴定及遗传分析[D];山东农业大学;2010年
8 董鲁浩;冬小麦品种在长期定位施肥条件下的理化特性研究[D];山东农业大学;2010年
9 袁园园;小麦骨干亲本碧蚂4号的性状与遗传特点分析[D];山东农业大学;2010年
10 李慧;土壤水分和灌溉水配置对冬小麦产量及水氮利用效率的影响[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔振会,许有温,陈进忠,杜文山,张学红;冬小麦根系发育与地上部分性状的相关性[J];北京农业科学;1985年03期
2 谢令琴,常文锁,许民安,赵建军,芦桂芬,马丽萍;不同熟期小麦品种收获指数(HI)的遗传研究[J];河北农业大学学报;1999年04期
3 刘桂茹,陈秀珍,段文倩;水分胁迫下小麦叶片渗透调节能力与品种抗旱性的关系[J];河北农业大学学报;2002年02期
4 廖耀平,陈钊明,陈顺佳,陈粤汉;高产高收获指数型水稻新品种粤香占的主要特性及其讨论[J];中国稻米;1999年02期
5 山仑,苏佩,郭礼坤,刘晚苟;不同类型作物对干湿交替环境的反应[J];西北植物学报;2000年02期
6 沈裕琥,王海庆,杨天育,张怀刚,黄相国;甘、青两省春小麦遗传多样性演变[J];西北植物学报;2002年04期
7 张秋英,李发东,高克昌,刘孟雨,欧国强;水分胁迫对冬小麦光合特性及产量的影响[J];西北植物学报;2005年06期
8 朱列层,唐国顺,HAZEN S P,KIM H S,WARD R W;用RFLP方法研究陕西省主要小麦品种遗传多样性及其演变[J];西北植物学报;1999年02期
9 袁国富,唐登银,罗毅,于强;基于冠层温度的作物缺水研究进展[J];地球科学进展;2001年01期
10 罗俊,张木清,吕建林,林彦铨;水分胁迫对不同甘蔗品种叶绿素a荧光动力学的影响[J];福建农业大学学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 钱正英;;中国可持续发展水资源战略研究综合报告[A];中国水利学会2001学术年会论文集[C];2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李养龙,C.A.Campbell;半干旱草原残茬地春小麦产量预测的回归模式[J];麦类作物学报;1997年06期
2 Γ·H·雷萨克;H·M·达楚克;崔永庆;;单一粮食轮作对普通黑钙土的营养状况和春小麦产量的影响[J];宁夏农林科技;1982年01期
3 戴小笠,牛宝亮,马力文;宁南山区春小麦产量结构模式研究[J];陕西气象;1999年02期
4 ;春小麦磷肥肥效试验[J];宁夏农林科技;1978年01期
5 卢志光;杨文彬;;河套灌区春小麦产量予报模式[J];中国农业大学学报;1985年02期
6 刘传增;油菜素内酯对春小麦产量影响试验小结[J];现代农业;1996年07期
7 刘宝和;;春小麦与水、肥、密[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);1987年03期
8 孙振;;雁北区水地春小麦系列化栽培技术[J];山西农业科学;1988年05期
9 赵和梅;青海东南部半干旱地区自然降水资源与春小麦产量的关系及其对策初探[J];青海农技推广;1997年04期
10 赵克静,刘厚军,李德明;土壤有机质含量对春小麦产量贡献率的研究[J];现代化农业;2001年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱云集;夏来坤;郭天财;王晨阳;韩燕来;;铜、镉胁迫下施硫对冬小麦碳氮运转和籽粒产量的影响[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
2 毛杰;尚德勇;;旱薄地玉米抗旱节水高产栽培技术初探[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
3 李俊;高灵旺;郭永旺;吴新平;嵇莉莉;施大钊;;不同密度长爪沙鼠对小麦危害的研究[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年
4 吴珊珊;姜丽娜;邵云;张黛静;李春喜;;外源Zn对小麦生育后期旗叶及籽粒生理和产量的影响[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
5 关周博;王士强;陈亮;唐娜;胡银岗;;模拟干旱胁迫下6个冬小麦品种胚芽鞘长度变化及其与抗旱节水性的关系研究[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
6 沈强云;党根友;樊明;代晓华;魏亦勤;;宁夏灌区春小麦高产磷肥施用增产效果研究[A];2009年中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2009年
7 赵鸿;肖国举;王润元;邓振镛;王鹤龄;;气候变化对半干旱雨养农业区春小麦生长的影响[A];中国气象学会2008年年会干旱与减灾——第六届干旱气候变化与减灾学术研讨会分会场论文集[C];2008年
8 马友华;章力干;李道林;朱林;黄界颍;;保水剂在农业抗旱节水中的应用[A];第八届全国青年土壤暨第三届全国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2002年
9 ;《作物抗旱节水的生理遗传育种基础》出版[A];2004年北方七省市植物学年会论文集[C];2004年
10 赵鸿;李凤民;熊友才;张强;王润元;杨启国;;气候变化对西北干旱区不同海拔春小麦生长和WUE的影响[A];第27届中国气象学会年会干旱半干旱区地气相互作用分会场论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 桃花源果联 颜送贵;柑橘抗旱节水保水技术[N];常德日报;2011年
2 刘永红 李卓;农业专家对未来我省抗旱节水农业提出建议[N];四川科技报;2010年
3 北京市农科院蔬菜研究中心 李远新;蔬菜抗旱节水八招[N];河北科技报;2007年
4 苏兴春;兴水抗旱保春耕[N];中国水利报;2003年
5 记者 郭耘志;中国农科院领导考察我市抗旱节水小麦研究工作[N];衡水日报;2007年
6 本报记者 张林强;石麦15:抗旱节水能高产[N];河北农民报;2007年
7 ;政企联合力推抗旱示范工程[N];农资导报;2011年
8 黄占斌;用保水剂抗旱节水[N];中国花卉报;2004年
9 记者 陈建辉;我自主开发农业节水技术获重大突破[N];经济日报;2006年
10 吴太平;重镇压有利于冬小麦抗旱节水[N];农民日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李萍;美国西北部春小麦抗旱节水特性研究[D];西北农林科技大学;2012年
2 杜彦磊;脱落酸对春小麦根源信号、籽粒产量和水分利用效率的调节作用[D];兰州大学;2012年
3 左青松;甘蓝型油菜不同氮素籽粒生产效率类型品种的基本特征[D];扬州大学;2009年
4 刘杰;小麦—玉米轮作体系农田氮素长期有效性,盈亏规律,模拟及其应用研究[D];中国农业科学院;2012年
5 王润元;中国西北主要农作物对气候变化的响应[D];兰州大学;2010年
6 姚凤娟;施氮和花后灌溉对强筋小麦籽粒产量和品质的调控效应[D];山东农业大学;2009年
7 王瑜;水磷耦合对冬小麦水、磷利用与产量的影响及其生理基础[D];山东农业大学;2012年
8 蔡剑;氮钾肥对啤酒大麦籽粒产量和蛋白质形成的影响及其生理机制[D];南京农业大学;2009年
9 郑成岩;土壤水分与耕作方式对冬小麦水分利用特性和碳氮代谢及产量的影响[D];山东农业大学;2011年
10 樊宪伟;春小麦适应干旱的生理生态学机制[D];兰州大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 买买提.玉山;春小麦不同品种蛋白质、干物质积累规律及其生理特性的研究[D];新疆农业大学;2010年
2 冯波;水氮耦合对滴灌春小麦土壤耗水规律及生长发育影响研究[D];新疆农业大学;2012年
3 米合古丽·热合木提;不同水肥处理对春小麦产量和品质的影响[D];新疆农业大学;2010年
4 程裕伟;北疆地区滴灌春小麦需水规律及产量形成特征研究[D];石河子大学;2010年
5 张振兴;普通玉米高油化应用模式研究[D];山东农业大学;2006年
6 吴翠平;高温胁迫下不同氮肥运筹对冬小麦籽粒产量及品质的影响[D];山东农业大学;2007年
7 胡焕焕;播种期和密度对冬小麦群体质量和产量的调控效应[D];河北农业大学;2008年
8 李保证;抗旱节水剂对“薯/玉/苕”套种作物的生理调控研究[D];西南大学;2010年
9 高春华;不同小麦品种耗水特性和产量形成生理基础的研究[D];山东农业大学;2010年
10 门洪文;不同灌水模式对冬小麦籽粒产量和水氮利用效率的影响[D];山东农业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026