微咸水灌溉对冬小麦叶片抗干热风能力的影响

发布时间：2021-11-05 09:59

　　干热风是华北地区冬小麦生产的主要气象灾害之一,同时该区农业用水资源严重短缺,为缓解灌溉水资源不足,华北地区开展了微咸水灌溉应用技术,而微咸水灌溉对冬小麦抗干热风能力的影响尚无定论。为此,在中国科学院禹城综合试验站设置1 g·L–1（淡水对照）、3 g·L–1和5 g·L–1 3个矿化度微咸水在返青—拔节期和开花—灌浆期分别对冬小麦进行灌溉处理,在灌浆期进行干热风模拟试验,观测冬小麦叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度等生理参数。综合4年（2016—2019年）4次试验结果,发现:1)与1 g·L–1矿化度微咸水灌溉相比, 3 g·L–1和5 g·L–1矿化度微咸水灌溉可以显著降低冬小麦叶片光合速率32.2%和59.3%、蒸腾速率29.2%和51.9%、气孔导度30.7%和54.8%。2)干热风可以显著降低叶片光合速率35.4%～86.6%、蒸腾速率35.6%～67.5%、气孔导度36.4%～69.4%。3)在1 g·L–1、3 g·L–1和5 g·L–1矿化度微咸水灌溉下,叶片光合速率干热风胁迫指数4年均值分别为0.55、0.45和0.74;叶片标准化蒸腾速率（蒸腾速率/水汽压饱和差）热风... 

【文章来源】：中国生态农业学报(中英文). 2020,28(10)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

冬小麦叶片气孔导度(Gs)的干热风胁迫指数(SI)随灌溉水矿化度升高的变化

虽然存在一定的年际差异,但从4年整体上看,与淡水处理相比,矿化度3 g·L–1和5 g·L–1的微咸水处理下,小麦叶片Pn显著降低,下降幅度为32.2%～59.3%(图1)。这表明矿化度3 g·L–1和5 g·L–1微咸水灌溉对灌浆期叶片光合作用有一定抑制作用。这与吴忠东等[12]及陈素英等[11]的试验结果一致。干热风对叶片光合作用的胁迫表现的更加明显,干热风发生后Pn全部显著降低,降低幅度为35.4%～86.6%(图1)。这与之前报道[8-9]的研究结果类似。图2显示3个灌溉水矿化梯度处理下冬小麦叶片光合速率(Pn)的干热风胁迫指数(SI)虽然存在一定年际间差异,但从整体上看,随着灌溉水矿化度由1g·L–1增加到3 g·L–1再增加到5 g·L–1,SI呈先降低后升高态势。灌溉水矿化度为3 g·L–1的SI最小,4个生长季平均为0.45;灌溉水矿化度为5 g·L–1的SI最大,为0.74;在灌溉水矿化度为1 g·L–1时,SI介于两者之间,为0.55。由此可见在这3个灌溉水矿化梯度处理中,并不是淡水处理叶片光合作用耐受干热风的能力最强,而是矿化度为3 g·L–1的微咸水处理最强。这表明,较低浓度的微咸水灌溉(矿化度为1～3 g·L–1)可以增强冬小麦叶片光合作用对干热风的耐受能力;而当灌溉水的矿化度升高到一定程度后(矿化度>5 g·L–1)这种作用会消失,直至表现为干热风-盐分双重胁迫叠加。

从4年整体来看,与淡水处理相比,微咸水处理的叶片Tr/VPDL明显偏低,降低了29.2%～51.9%(图3)。这表明矿化度3 g·L–1和5 g·L–1灌溉对灌浆期叶片蒸腾作用有一定抑制作用,与吴忠东等[12]及陈素英等[11]田间试验结果类似。干热风对叶片蒸腾作用的胁迫作用表现的更加明显,干热风发生后Tr/VPDL全部显著降低,降低幅度在35.6%～67.5%(图3)。同样的现象也被其他研究者报道过[8-9]。随着灌溉水矿化度的增加,冬小麦叶片Tr/VPDL的SI呈先降低再略有升高的趋势(图4)。这与Pn的SI变化形式基本相同。当灌溉水矿化度为1 g·L–1时,4个生长季Tr/VPDL的SI平均值为0.54;在灌溉水矿化度为3 g·L–1时,SI迅速降低为0.26;在灌溉水矿化度为5 g·L–1时,SI又回升为0.41。这表明较低矿化度的微咸水灌溉(矿化度为1～3 g·L–1)能增强叶片蒸腾作用对干热风的耐受能力。

【参考文献】：
期刊论文
[1]微咸水灌溉对冬小麦光合及荧光动力学参数的影响[J]. 于潇,侯云寒,徐征和,庞桂斌,王天宇.  节水灌溉. 2019(02)
[2]微咸水灌溉对土壤盐分平衡与作物产量的影响[J]. 陈素英,邵立威,孙宏勇,张喜英,李彦芬.  中国生态农业学报. 2016(08)
[3]干热风天气对冬小麦生理的影响[J]. 张志红,成林,李书岭,彭记永,方文松.  生态学杂志. 2015(03)
[4]局部根系盐胁迫对冬小麦生长和光合特征的影响[J]. 杨婷,谢志霞,喻琼,刘小京.  中国生态农业学报. 2014(09)
[5]1990年以来中国小麦农业气象灾害时空变化特征[J]. 张朝,王品,陈一,张帅,陶福禄,刘晓菲.  地理学报. 2013(11)
[6]干热风对灌浆期冬小麦旗叶光合蒸腾的影响[J]. 赵风华,居辉,欧阳竹.  华北农学报. 2013(05)
[7]中国利用微咸水灌溉研究与实践进展[J]. 刘静,高占义.  水利水电技术. 2012(01)
[8]限量灌溉对冬小麦光合与叶绿素荧光的影响[J]. 燕辉,胡笑涛,姚付启.  农业机械学报. 2011(11)
[9]微咸水非充分灌溉对冬小麦生长发育及夏玉米产量的影响[J]. 陈素英,张喜英,邵立威,孙宏勇,刘秀位.  中国生态农业学报. 2011(03)
[10]黄淮海平原冬小麦对盐分胁迫的响应研究[J]. 吴忠东,王全九.  农业机械学报. 2010(12)



本文编号：3477582