遮阴对小麦花后不同叶位光合特性和产量的影响

在众多逆境因子中,弱光是影响长江中下游麦区和黄淮海麦区小麦生长的主要逆境之一,且长江中下游地区太阳辐射的持续下降也给此地区的小麦生产带来不利影响。本研究利用大田试验,以扬麦158和扬辐麦4号为材料,研究了拔节至开花期轻度(70%光照)和重度(50%光照)以及花后轻度(70%)遮阴遮阴对小麦花后上二叶光合特性和产量的影响。结果表明,在花后轻度遮阴主要降低千粒重从而导致减产,而拔节至开花期遮阴后小麦上二叶叶绿素含量增加,净光合速率下降, Fv/Fm在花后基本保持不变,ФPSII与对照相比有明显下降,因此,在拔节至开花阶段,遮阴主要降低了光合产物的积累从而导致籽粒产量下降,最终导致穗粒数下降从而使产量下降,遮阴对扬麦158影响较扬辐麦4号小。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 试验设计 2
1.2 测定项目和方法 2
1.2.1 叶面积和比叶重 2
1.2.2 净光合速率 2
1.2.3 叶绿素含量(SPAD) 2
1.2.4 叶绿素荧光的测定 2
1.2.5 产量和产量构成因素 2
1.3 数据分析 2
2 结果与分析 3
2.1 产量和产量构成因素 3
2.2 叶面积和比叶重 3
2.3 净光合速率(Pn) 4
2.4 叶绿素含量(SPAD) 5
2.5 叶绿素荧光参数 6
3 讨论 8
3.1 遮阴对花后不同叶位光合特性和产量的影响 8
3.2 遮阴对小麦产量及产量构成因素的影响 9
4 结论 9
致谢 9
参考文献 10
遮阴对小麦花后不同叶位光合特性和产量的影响
引言
引言:小麦是世界上种植面积最大的粮食作物之一,小麦提供了人类20%的能量和25%的蛋白质需求。全世界有超过六分之一的小麦产自我国,是最重要的粮食作物之一,小麦产量的高低对保
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证我国粮食安全具有重要作用[1]。在小麦生长过程中,光照是影响产量的环境因子之一。光合作用是小麦产量形成的基础,大部分作物干重来自光合产物,尤其是生育后期, 功能叶片的光合产物对籽粒的贡献可达80 %[ 2, 3 ]。上部叶片是小麦生育后期冠层的主要构成者, 其中旗叶对冠层光合的贡献达32 %[ 2, 3 ]。因此, 前人对旗叶光合生理性状的变化进行了大量研究。黄淮海麦区和长江中下游麦区是我国的粮食主产区,超过70%的小麦分布在这里。随着全球气候变化加剧,弱光天气事件发生频率增加,极端天气出现的频率增大,小麦主产区抽穗开花及灌浆期遇到自然弱光胁迫的情况日益增多,对小麦产量的影响也日益加大。研究表明, 灌浆期阴雨寡照(弱光)是影响小麦稳产性的重要环境因素之一, 灌浆期弱光使光合物质生产能力下降[ 4 , 5] 。弱光可导致功能叶光合速率下降, 光化学效率升高[ 24]。本试验在不同年代小麦不同生育阶段设计遮阴处理,研究不同时期遮阴对小麦不同叶位光合特性以及产量的影响,为长江中下游麦区逆境高产栽培提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
大田试验于2015~2016年在江浦农学实验站进行,供试品种为:扬麦158和扬辐麦4号,设置拔节期至开花期遮光30%(T1)、拔节期至开花期遮光50%(T2)和开花期至成熟期遮光30%(T3)3遮光处理,以不遮阴小麦为对照(CK),遮阴处理用遮阳网置于冠层上方1m处,保证冠层通风良好,小区面积2×3=6 m2,随机区组设计,3次重复。全生育期施纯氮225 kg hm2,氮肥分两次施入,基追比(基肥?拔节肥)1:1。磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)各150 kg hm2作基肥一次性施入。基本苗1.8×106 hm2,2015年10月28日播种,其余管理措施同大田高产栽培。
1.2 测定项目和方法
1.2.1 叶面积和比叶重
开花期每小区取10单茎,按旗叶、倒2叶、倒3叶分开,测定各叶位叶面积,再对整株叶片进行称重,计算单株叶面积。比叶重(SLW)=叶片干重/叶面积。
1.2.2 净光合速率
净光合速率(Pn)测定:净光合速率用LI6400(LiCorInc,美国)便携式光合作用测定系统测定。在花后0d、7d、14d、21d、28d进行。开放式气路、CO2浓度为385 μmolL1左右。选择红蓝光源叶室,设定光合有效辐射(PAR)为1200 μmolm2s1。每处理每重复取3片生长一致且受光方向相近的旗叶测定。气孔导度和蒸腾速率与单叶净光合速率同时测定出。
1.2.3 叶绿素含量(SPAD)
叶绿素含量用日产叶绿素计(Minolta SPAD502 Chlorophyll Meter)测定,每个处理测10个重复,与光合作用测定同步进行。
1.2.4 叶绿素荧光的测定
叶绿素荧光参数采用PAM2000便携式调制荧光仪(德国)测定.将叶片暗适应15 min,测PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm).在3000μmolm2s1强闪光下,测PSⅡ实际光化学效率(Fv’/Fm’)。
1.2.5 产量和产量构成因素
成熟期每小区1 m双行计算穗数,实收1 m2计产。自然晒干后称重为籽粒产量。同时每小区取50穗考察穗粒数和千粒重。
1.3 数据分析
采用Windows Excel和SPSS(Statistical Package for the Social Science)统计软件对试验数据进行方差分析和显著性检验。
2 结果与分析
2.1 产量和产量构成因素
不同生育时期遮阴对籽粒产量及穗粒数和千粒重均有极显著的影响,但对穗数的影响较小(表1)。与对照相比,两品种在各遮阴处理下产量均显著降低,且以拔节至开花期遮阴50%处理产量最低,而拔节至开花期(T1)和开花至成熟期(T3)处理间产量无明显差异。两品种相比,拔节至开花期50%遮阴处理(T2)扬辐麦4号的产量降低程度较扬麦158更大。拔节至开花期不同程度的遮阴(T1、T2)显著降低了穗粒数,以T2处理降低更多;对千粒重的影响因品种而异,扬麦158千粒重与对照无显著差异,而扬辐麦4号表现为显著降低。开花至成熟期遮阴(T3)显著降低了千粒重,对穗粒数无显著影响。上述结果表明,拔节至开花期遮阴降低了穗粒数、而开花至成熟期降低了千粒重,从而降低了产量,扬麦158扬辐麦4号具有更强的耐弱光能力。

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