地下水位和含盐量对小麦籽粒产量和品质的影响

: 3:本试验以连麦6号为供试材料,研究了地下水位和土壤不同含盐量对小麦籽粒产量及其构成因素、蛋白质及其组分含量、淀粉及其组分含量等的影响,结果表明:地下水位对小麦产量和品质有一定影响,土壤含盐量达到一定水平时小麦籽粒产量显著降低,蛋白质含量、清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量显著增高,麦谷蛋白含量、淀粉含量和淀粉直/支比均显著降低,面粉品质也呈降低趋势。
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引言
引言
盐碱是限制作物高产的主要因素之一。据资料统计,全球约20%的耕作土地和几乎半数的可灌溉土地已受到盐渍化的影响。随着人类活动的加剧,盐渍化正在进一步恶化。盐渍化是引起农作物渗透胁迫的主要原因,因此提高农作物对渗透胁迫的抗性是农业生物技术的一项长期目标。
小麦是我国主要的粮食作物之一,产量仅次于水稻,在国民经济中占重要地位[1]。小麦耐盐能力不强,成为世界上许多盐渍土地区小麦生产的限制因子[2]。随着我国人口增多和工业高速发展,可耕地急剧下降,而不合理灌溉、耕作等又造成土壤盐碱化程度日趋严重。因此,随着小麦的供需之间的矛盾愈来愈突出,培育具有高产和抗盐等优良性状的小麦品种己成为当务之急。土壤含盐量在 0.1%0.2%以上,或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠,碱化度在15%20%以上,有害于作物正常生长的属盐碱土,或称盐渍土。盐碱土包括盐土和碱土,其中盐土分布面积最大,对于大多数作物都有显著的减产影响,且分布面积最大,从热带到寒带,从滨海到内陆,从低地到高原,均有盐土分布;而碱土零星分布在新疆、内蒙等地。据统计,新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西和内蒙,是我国盐渍土分布面积最广最多的地域。由于滨海盐渍土直接在盐渍淤泥上发生,所以上层土与心底土积盐都很重,土壤平均含盐量为1.0%1.5%,pH值8.5左右,土壤盐渍化十分严重[3]。解决问题的有效途径之一是培育耐盐的作物品种以提高对盐土的利用效率。小麦是我国的重要粮食作物,也是盐碱地主要栽培作物。系统研究盐胁迫下小麦各种生理生化指标的变化,可以从多方面揭示小麦耐盐机制,丰富小麦的抗盐生理,为抗盐品种选择和盐碱地小麦栽培提供理论依据[4]。
1材料与方法
1.1试验方案
本试验以连麦6号为供试品种,于20132014年进行,以连云港农科院试验基地为原点向东向西每
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隔5公里左右用取土器钻一深孔(约56个),并放置约1.5m长的PVC管(管底加一封盖、封盖口打几个小孔,管侧每隔10cm左右打23个小孔,便于土壤水进入,上口加一封盖),用于取水样以确定不同水位和含盐量的数据。在苗期(大约4叶期时)、返青、拔节、开花期、灌浆期、成熟期,测定地下水位高度(通过PVC管测定),并取300 mL左右的地下水(密封、称重,用于检测保存期间是否有损失,影响含盐量结果),如遇大雨,应在雨后5天左右再测定。在上述时期,靠近PVC管埋点3 m内,每隔20 cm取一层土样,直至地下水位层(约3层、地下60 cm即可)。在不同时期对各试验点的小麦进行取样并进行小麦品质的测定。
1.2测定项目和方法
1.2.1电导率
水样过滤处理,土样阴凉干燥处风干后用木棍磨碎过18目筛,取4g土加20ml去离子水,充分搅匀,平衡30min,于实验室内用DDS307型号电导仪测定过滤水样和土壤浸出液电导率。
1.2.2土壤有机质及离子含量
土壤有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定;速效氮含量采用H3BO3扩散吸收法测定;速效磷含量采用NaHCO3浸提钼锑抗比色法测定;速效钾含量采用NH4OAc 浸提火焰光度法测定。
1.2.3小麦地上部干物质积累量
于冬前、返青期、拔节期、开花期、灌浆中期、成熟期取样,靠近PVC管埋点10 m内,每次取10个单茎带回室内,然后将样品放入105℃烘箱中杀青30 min后,70℃烘至衡重,冷却后迅速称重。
1.2.4产量及产量结构
成熟期调查亩穗数、每穗粒数,取样点随机选5m2计产,测定千粒重和实际产量。
1.2.5蛋白质及其组分含量
于成熟期剥取籽粒,烘干磨碎,采用半微量凯氏定氮法[5],全氮含量乘以5.7即为蛋白质含量[6],清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白分别用水、10%的氯化钠、70%的乙醇和 0.2%的NaOH提取,提取后烘干提取液,方法同总蛋白测定方法测定蛋白组分的含量。
1.2.6淀粉及其组分含量
采用双波长法[7]测定直链淀粉和支链淀粉含量,两者之和为总淀粉含量,比值即为直/支比。
1.3数据分析
数据处理用Excel 2007和SPSS18.0软件对数据进行处理并分析其差异显著性,并采用SigmaPlot10.0作图。
2结果与分析
2.1土地肥力,地下水位以及土壤和地下水的电导率变化
2.1.1各取样点地下水在小麦的不同生长时期在的深度
由图1观察到小麦不同生长期的各取样点的地下水深度变化呈现生育前期水位较高,生育后期地下水位较低的情况;整个生育期E点地下水位一直处于较高的水平,而B点一直处于较低的水位,变化幅度最小。

Figure1 Depth of water in Lianyungang of different location from west to east indifferent growth period
2.1.2各取样点的土地基础肥力
由表1观察可知,各取样点020cm土层的土壤有机质含量最高,随着土层的加深,各取样点的有机质含量均呈显著降低的趋势。不同取样点020cm土层的有机质含量差异较大,而随着土层的加深,差异有减小的趋势。
各取样点020cm土层的速效氮含量最高,随着土层的加深,各取样点的速效氮含量呈现降低趋势。不同取样点020cm土层的速效氮含量差异较大而随着土层的加深,差异有缩小的趋势。
各取样点2040cm土层速效磷含量最低,随着土层的加深,各取样点的速效磷含量呈现先下降再上升的趋势。B点的速效磷的水平较其他点比较低,最高点为E点,E点各土层都为同水平的最高,而B点都为最低。
E 点各层的速效钾含量相比于其他取样点最高,而B点相较之最低。随土层的加深ABCE点的速效钾含量呈现上升的趋势,D点呈现先下降在上升的变化趋势。

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