模拟增温对宁夏盐碱地春小麦生长发育及养分利用的影响研究

发布时间：2020-06-16 11:09

【摘要】：研究表明,气候变化已成为引起干旱、半干旱地区土壤盐碱化重要因子,且未来该区域很可能是气温上升最为显著的地区之一。国内外关于气候变化对小麦的影响主要集中在壤土或绵土上作物的形态指标与产量性状上,对干旱、半干旱地区盐碱土上小麦生长发育以及养分利用方面的研究却鲜见报道。本研究旨在探索气候变暖对宁夏盐碱地春小麦生长发育及养分利用的影响,进一步阐明气候变暖对干旱半干旱区春小麦生长的影响,以期为该区域气候变化下春小麦高产高效栽培提供理论和实践依据。于2017年和2018年在宁夏平原石嘴山市平罗县西大滩宁夏大学盐碱地改良试验站,采用自动控制红外线辐射器野外增温模拟气候变化的方法,以不做增温处理的春小麦冠层温度为基础温度,设置不同增温梯度(OCK:0℃、T1:0.5℃、T2:1℃、T3:1.5℃、T4:2.0℃),开展气温升高对春小麦全生育期生长发育、生理特性、养分利用、产量品质等的影响研究。结果表明:1、增温使春小麦生生长速度加快,生育期缩短。春小麦苗期—拔节期温度升高0.5℃,有利于春小麦株高、干物重的增长,增温幅度大于0.5℃或者增温时间超过拔节期,则对春小麦株高、干物重的增加起负作用。2、增温对春小麦不同生育时期生理特性产生一定影响。春小麦苗期—拔节期增温0.5℃,叶片可溶性蛋白质量分数、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)活性均较对照升高,叶片膜透性、MDA(丙二醛)摩尔质量分数、Pro(脯氨酸)质量分数较对照降低,多数差异显著,随着增温时间的延长和增温梯度的加大,以上指标均呈相反趋势。苗期—拔节期增温0.5℃叶片叶面积、叶绿素含量、Pn(净光合速率)、WUE(水分利用效率)均高于对照,有利于叶片提高光系统Ⅱ的潜在活性,进行光合作用,增温1.0～2.0℃,叶片叶面积、叶绿素含量、Pn、WUE则较对照下降,但此时Pn的下降主要是气孔因素导致;春小麦拔节期以后,增温0.5～2.0℃,叶片光系统Ⅱ反应中心可逆性失活,叶面积、叶绿素含量、Pn、WUE则较对照下降,光合机构受到破坏。3、增温对春小麦不同生育时期养分利用产生影响。春小麦苗期—拔节期增温0.5℃,植株地上部总N、P、K养分累积吸收量、地上部各器官N、P、K养分含量和养分累积吸收量均显著高于对照;增温1.0℃苗期植株N素累积吸收量和N、K含量以及拔节期叶片的N、P、K含量显著高于对照;增温1.5℃仅苗期植株K含量上显著高于对照;增温2.0℃以上各项指标均显著低于对照。拔节期以后,除增温0.5℃时K素含量与对照差异不显著外,其余指标均显著低于对照,增温梯度越大,各指标下降的幅度越大。4、增温0.5～2.0℃,春小麦产量、小穗数、穗粒数、千粒重大多显著低于对照,增温梯度越大,下降幅度越多,减产越明显;春小麦籽粒面粉中的水分含量、直链淀粉、面筋含量、稳定时间、粉质质量指数均呈显著下降的趋势,面粉灰分含量、吸水率则呈显著上升趋势。在增温条件下,春小麦各生育时期春小麦株高、干物重,叶片Pn、Gs,N、P、K累积吸收量与产量均呈正相关,多数呈显著或极显著正相关,叶片Tr则多数呈极显著负相关。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S512.12
【图文】：

图２－１原增温装置原理图逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｏｒｉｇｉｎａｌ邋ｈｅａｔｉｎｇ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑本试验采用的增温方法为自动控制红外线辐射器田间增温（图２－２），即在每个小区内分别设逡逑置一组红外灯管作为增温装置、一套自动控温电子设备与一组可移动温度传感器作为控温装置。逡逑该装置在硬件上将温度传感器与单片机连接，再让单片机控制调压箱自动控制升降电压，进而控逡逑制辐射器辐射强度，达到预设的增温幅度。软件上通过对程序的编写，使增辐射器下的温度传感逡逑器传回的温度与环境下的温度传感器的差值自动调节至预设温度。增温装置直接连接控温装置以逡逑使增温梯度达到预设水平。红外灯管用铁制支架悬挂于小麦上方，并与小麦播种方向垂直，增温逡逑时间为昼夜不间断增温。控温装置的一组可移动传感器分别置于大田与小区内的春小麦冠层，自逡逑动控温电子设备则固定于铁制支架上。同时，每个小区内装有温度自动监测装置同步记录实际增逡逑温梯度。逡逑创新设计逡逑Ｉ逦逦逦逦１邋逦逡逑５Ｖ电源逦｜逦２２０Ｖ逦．逡逑｜逦逦Ｉ逦——Ｈ逦输出逦＾逡逑Ｉ逦Ｉ逦Ｉ邋Ｉｎｉ邋！逦卜——逦逦逦逦逦逦ｋ逡逑＿Ｕ＿，邋ｒ邋ｉ邋＇逦邋＇；邋Ｉ邋Ｍ逦Ｆｌ逡逑ｌ逦ｄＪ逦／邋！逦；邋＼逡逑Ｃ５１单片机逦｜邋Ｉ逦／Ｉ逦ｌ邋ｆ逡逑温度控制器邋｜逦／丨逦丨＼逡逑Ｉ邋逦１逦｜红外灯管输入逦／丨逦Ｉ邋＼逡逑｜逦４时１电压调整器逦；｜逦Ｉ邋ｉ逡逑？逦时间和温度值逦Ｉ逦ｆ邋Ｉ逦Ｉ邋＇逡逑１逦Ｉ逦邛飧温度传感器邋！逦！逦红外沿度传yU器逦！逦１

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