地表太阳总辐射减弱及散射辐射比例增强对冬小麦产量和品质的影响研究

发布时间：2020-05-25 03:30

【摘要】：长江中下游地区太阳辐射呈现出总辐射降低并伴随着散射辐射比例升高的变化特点,到达地表的太阳辐射强度和构成比例的变化对冬小麦的生长发育和产量品质形成产生了影响。为了研究冬小麦产量和品质对于太阳辐射减弱条件下散射辐射比例增加的响应情况,本研究在大田条件下设置2种遮光率与散射辐射比例梯度的处理:T1(遮光率14.10%,散射辐射比例31.09%)和T2(14.42%,39.98%),以不遮光(CK)作为对照,对冬小麦的分蘖期至成熟期期间进行遮光处理。于2015-2016和2016-2017两个年度,对小麦各个关键生育期和开花后每隔7d直至成熟期进行采样,测定冬小麦株高分蘖、叶面积指数、叶绿素含量、叶片保护酶活性、干物质重量、产量及其构成要素、叶片和茎秆的可溶性糖含量和含氮量、籽粒蛋白组分及含量等相关要素,探讨太阳辐射减弱及散射辐射比例增强对冬小麦产量和品质的影响机理。主要结论如下:1、太阳辐射减弱提高了冬小麦的花后旗叶SOD活性、POD活性和CAT活性,降低了 MDA含量,一定程度上增加了花后旗叶净光合速率、旗叶气孔导度和叶绿素含量;散射辐射比例增加提高了冬小麦的花后旗叶SOD活性、POD活性和CAT活性,且降低了 MDA含量,促进光合速率、气孔导度和叶绿素含量增加。2、太阳辐射减弱降低了冬小麦花前LAI增长速度,延缓花后LAI衰减速度,并降低了冬小麦干物质积累量和干物质增长速率,减小籽粒的干物质分配比例、花前花后干物质的转运量、转运率和贡献率以及籽粒灌浆速率,并降低穗粒数、有效穗数、千粒重和收获指数,造成小麦的减产;散射辐射比例增加提高冬小麦花前LAI增长速度,延缓花后LAI衰减速度,并延长干物质积累快速期时间,提高干物质积累量、干物质增长最大速率和平均速率、干物质的转运量、转运率和贡献率,并提高了籽粒灌浆速率、千粒重、穗粒数和有效穗数,有利于缓解冬小麦产量的降低。3、太阳辐射减弱降低冬小麦花后叶片和茎秆可溶性糖含量,提高了冬小麦花后叶片和茎秆含氮量和籽粒氮素积累量,增加了籽粒蛋白质含量和籽粒清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白的含量,有利于冬小麦籽粒的品质形成;而散射辐射比例的增强提高了冬小麦花后叶片和茎秆中的可溶性糖含量,并提高籽粒的氮素积累量,最终提高了籽粒蛋白质含量和各蛋白质组分(尤其是麦谷蛋白)含量,有利于籽粒品质形成。
【图文】：

空气温度,冠层,开花期,观测时间

其水平高度依据冬小麦植株的生长而及时进行人工抬高，控制冬小麦冠层顶逡逑部与遮光材料的距离始终保持在0．５ｍ左右，以保证小麦群体内除了辐射环境不同外，逡逑其他的气象要素基本相同，阴雨天不进行遮光处理。图２－２是冬小麦开花期（２０１６年逡逑４月１５日）冠层８５？９５ｃｍ处空气温度和相对湿度变化情况，由图可见，试验处理对逡逑观测小气候无显著影响。试验小区面积为４ｍｘ４ｍ，其中有效遮光面积为２．５ｍ＞＜２．５ｍ，逡逑小区之间种植有４ｍ间隔保护区，确保各个实验小区之间不相互影响。试验采用随机逡逑区组设计，每个处理重复３次。逡逑yUＭ空气相对湿度Ｉ邋ＩＴ１邋ＥＺＨＤＴ２逡逑３逦＾邋层空气温度－－－－－－－ＣＫ邋＾Ｔ１邋－＾－Ｔ２逡逑＊邋２。＿１邋出逦Ｗ邋Ｉ邋Ｉ』逡逑卜Ｉ⑴WＭ…曑Ｍ丨＂逡逑８：００逦１０：００逦１２：００逦１４：００逦１６：００逦１８：００逡逑时间逡逑图２－２开花期各处理冠层（８５？９５ｃｍ）空气温度和相对湿度逡逑（观测时间：２０１６．０４．１５；观测高度：９０ｃｍ）逡逑２．４试验测定项目逡逑（１）

净光合速率,开花后,旗叶

３．１冬小麦光合特性逡逑３．１．１冬小麦旗叶净光合速率逡逑从图３－１可以看出，开花后冬小麦旗叶净光合速率逐渐下降，开期净光合速率逡逑最高，至此后逐渐下降，两年度间表现站木？致。太阳辐射减弱提高了冬小麦旗叶净逡逑光合速率，从而影响光合产物生成。在开花后0－２８ｄ，Ｊ１．相．１？．．的旗叶净光合速率ｆ逡逑均值分别比邋ＣＫ提高了邋１．４２％和邋１０．１％邋（２０１５－２０１６），３．８８％和邋９．４４％邋（２０１６－２０１７），逡逑两年度间的冬小麦旗叶净光合速率平均值由大到小排序为Ｔ２＞Ｔ１＞ＣＫ，，两年度间均以逡逑Ｔ２处理对冬小麦的旗叶净光合速率影响最大。太阳辐射减弱条件下散射辐射比例增逡逑力口，使得冬小麦旗叶净光合速率提高。在开花后0－２８ｄ，Ｔ２的净光合速率平均值均显逡逑著高于Ｔ１，Ｔ２比Ｔ１的净光合速率平均值高８．５４％（２０１５－２０１６）和５．３６°／。（２０１６－２０１７），逡逑两年度Ｔ１和Ｔ２净光合速率变化情况基木一致，Ｔ１和Ｔ２的净光合速率差异达到显著逡逑水平（Ｐ＜０．０５）。逡逑－Ｖ邋２５「逦２５「逡逑丨：：ＮＳ％逡逑｜0邋逦？逦＇逦？逦＇逦＇邋１０邋逦１逦１逦１逦１逦１逡逑０逦７逦１４逦２１逦２８逦0邋７逦１４逦２１逦２８逡逑花后天数（ｄ）逦花天数（ｄ）逡逑图３－１不同处理对冬小麦旗叶净光合速率的影响逡逑３．１．２冬小麦旗叶气孔导度逡逑从图３－２可以看出
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.11;S161.1

【参考文献】