灌水时期对冬小麦生长发育及耗水特性的影响

2021-07-01 02:07杨思张晓琪徐家瑞林文杨珍平高志强
灌溉排水学报 2021年6期
关键词:孕穗耗水量利用效率

杨思,张晓琪,徐家瑞,林文,杨珍平,高志强

(山西农业大学农学院,山西太谷 030801)

0 引言

【研究意义】小麦是我国主要粮食作物之一,是目前仅次于玉米和水稻的第三大粮食作物[1]。晋中盆地是山西省晋中平川晚熟冬麦区之一,属于北部冬麦区[2],该区全年降水量为400~500mm,主要集中于7—9月,12月—次年3月(小麦越冬—返青期)极易连旱,冬小麦生育期降水量约210mm。小麦全生育期总耗水量为400~600mm,仅靠降水无法满足冬小麦各生育时期对水分的需求,水资源严重不足是制约当地冬小麦生产的重要因素[3]。晋中麦区隶属国家强中筋麦区,据调查,当地冬小麦全生育期灌水3~4 次,水分利用效率均值为9.4 kg/(hm2·mm)[4],相比黄淮冬麦区低22.3%~56.3%[5-7]。针对当地灌水现状,适时适量合理灌溉,提高水分利用效率对该区域冬小麦生产意义重大。【研究进展】越冬期灌水能促进冬小麦提前返青拔节,促进根、叶发育和分蘖[8]。拔节期是株高需水敏感期,该期水分胁迫会使冬小麦茎秆伸长过程减弱,株高下降,提前进入生殖生长,干物质积累减少,最终导致早熟、减产[9],而适宜水分供应可以协调营养和生殖生长,使冬小麦保持适宜高度[10]。孕穗期,冬小麦幼穗分化处于四分体形成期,对水分十分敏感,充足的水分能促进花粉粒正常发育,提高结实率,并延长冬小麦灌浆期绿色部分功能时间,提高光合作用强度,积累较多有机物质,有利于籽粒灌浆[11]。王家瑞等[12]研究发现,灌水可以提高冬小麦产量和水分利用效率,但灌水过多使产量和水分利用效率显著降低。适当减少灌水可以稳定甚至提高冬小麦产量,提高叶片光合速率和气孔导度[13],提高水分利用效率和灌溉效益[14],促进冬小麦对土壤深层贮水的利用[15]。张笑培等[16]研究发现,随灌水量增加,冬小麦总耗水量和灌水量占总耗水量的比例增加,而降水量占总耗水量的比例降低。关键生育时期灌水可优化冬小麦水分利用[17]。王永华等[18]研究发现,拔节期灌1 次水(灌水量75 mm)的土壤贮水利用效率、降水利用效率和灌水利用效率均最大。【切入点】针对晋中当地冬小麦灌水现状和冬、春季生长高峰期降水少的问题,需要对灌水进行合理分配。【拟解决的关键问题】本研究设置8 个灌水处理,探讨冬前、拔节期及孕穗期3 个关键时期灌水对冬小麦农艺性状、花后旗叶光合及耗水特性的影响,选择适宜的灌水组合,为晋中麦区发展节水农业提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年6月25日—2019年6月28日在山西省太谷区申奉村试验站(112°28′—113°01′E,37°12′—37°3′2N)进行,该区地处晋中盆地东北部,属暖温带大陆性气候,无霜期177d,历年平均气温10.4℃,平均日照时间2527.5h,平均降水量397.1mm。试验地为平川水地,土壤类型为褐土性土,土壤质地为中壤。播种前 0~20cm 土层土壤体积质量为1.35g/cm3,pH 值为8.12,有机质量19.51g/kg,全氮量 1.38g/kg,碱解氮量 49.24mg/kg,速效磷量5.21mg/kg,速效钾量89.54mg/kg。试验期间降水总量为370.2mm,休闲期降水量为202.5mm,冬小麦生育期降水量为167.7mm,各阶段降水量和平均温度详见图1。

图1 试验期间冬小麦田降水量和日均温Fig.1 Precipitation and daily mean temperatureof winter wheat field during the experiment period

1.2 试验设计

试验在未灌底墒水条件下,以全生育期不灌水为对照(CK),设置7 个灌水处理:越冬水(Wo),拔节水(Wj),孕穗水(Wb),越冬水+拔节水(Wo+j),越冬水+孕穗水(Wo+b),拔节水+孕穗水(Wj+b),越冬水+拔节水+孕穗水(Wo+j+b)。每次灌水60mm,用水表控制灌水量。随机区组排列,每个处理3 次重复。小区面积为88 m2(8m×11m)。小区之间以垄隔开,垄宽40 cm,垄高25 cm,并设置1m 宽的隔离带,种植与试验小区相同的小麦品种,隔离带不灌水。

试验前茬作物为冬小麦,收获后休闲。2018年9月23日用播种施肥一体机播种冬小麦,2019年6月24日收获。供试小麦品种为CA0547(冬性,强筋),播量为225kg/hm2,行距20cm,基施氮磷钾复合肥(N、P2O5、K2O 质量比为18%∶18%∶18%)600kg/hm2。其他管理同大田生产规范。

1.3 田间测定项目与计算

1.3.1 小麦单株农艺性状

于冬小麦返青期、拔节期灌水后7 d 和抽穗期,分别在各小区随机取10 株小麦,用于测定株高、绿叶数、主茎倒二叶叶面积和干物质量。

1.3.2 花后旗叶光合特性和叶绿素量

从冬小麦开花期(记作0d)开始,每隔5d 采用CI-340便携式光合仪于晴天09:00—11:00测定旗叶光合速率Pn、蒸腾速率Tr和气孔导度Gs,同时取旗叶,置于黑暗低温箱中带回实验室,采用直接浸提法[19]提取叶绿素,测定旗叶叶绿素量Chl。每个处理3 次重复。

1.3.3 土壤质量含水率和贮水量

于冬小麦播前和收获后以及越冬期、拔节期和孕穗期灌水前,分别在各小区用土钻取0~200cm 的土样,每20cm 为1 层,采用烘干法测定土壤质量含水率。

土壤贮水量的计算式[20]为:

式中:W为土壤贮水量(mm);h为土层厚度(cm);ρ为土壤体积质量(1.39 g/cm3);ω为土壤质量含水率(%)。

1.3.4 农田耗水量与水分利用效率

农田耗水量的计算式[21]为:

式中:ETα为计算时段农田耗水量(mm);I为同时段灌水量(mm);P为同时段降水量(mm);U为地下水通过毛细管作用上移补给作物水量(mm);R为地表径流量(mm);F为补给地下水量(mm);ΔW为同时段土壤贮水量时段初与时段末之差(mm)。本试验地地势平坦,小区间设置垄和隔离带,无地表径流,同时地下水埋深10m 以下,因此U、R和F可忽略不计,式(2)可简化为:ETα=I+P+ΔW。

水分利用效率的计算式为:

灌水利用效率的计算式为:

灌溉效益的计算式为:

式中:WUE为水分利用效率(kg/(hm2·mm));GY为籽粒产量(kg/hm2);ETα为全生育期耗水量(mm);IWUE为灌水利用效率(kg/(hm2·mm));I为全生育期灌水量(mm);IB为灌溉效益(kg/(hm2·mm));ΔY为灌水后增加的产量(kg/hm2)。

1.3.5 小麦产量

于冬小麦成熟期分别在各小区收割1m2,风干脱粒后称质量,每个小区3 次重复。

1.4 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2007 进行数据处理和作图,运用SAS V8 软件进行数据差异显著性检验(Duncan新复极差法,P<0.05)和相关性分析,结果用平均值表示。

2 结果与分析

2.1 灌水处理对冬小麦抽穗前农艺性状的影响

与CK 相比,灌水处理对不同时期冬小麦的单株发育有不同程度的改善作用(表1)。Wo处理的冬小麦株高、绿叶数、倒二叶叶面积和干物质量在返青到抽穗期分别较 CK 增加 6.60%~28.80%、18.82%~27.95%、17.04%~34.67%和10.56%~45.56%;Wj处理的上述4 个指标在拔节期较CK 分别增加12.96%、24.89%、15.14%和36.69%,在抽穗期仅株高显著增加22.18%;Wb处理的冬小麦株高、绿叶数和干物质量在抽穗期较CK 分别显著增加4.07%、12.99%和23.29%。分析抽穗期冬小麦农艺性状发现,Wo+j处理的株高显著高于Wo处理和Wj处理,Wo+b处理或Wj+b处理的株高显著高于Wb处理而分别与Wo处理和Wj处理差异不显著,Wo+j+b处理的株高显著高于Wo+b处理和Wj+b处理而低于Wo+j处理,表明越冬水和拔节水对冬小麦株高的增加效应大于孕穗水;Wo+j、Wo+b处理和Wo+j+b处理的绿叶数差异不显著,且均显著低于Wo处理和Wb处理而高于Wj处理,Wj+b处理显著高于Wj处理和Wb处理,表明灌水对绿叶数的影响并不是简单的叠加效应;含越冬水的处理(Wo、Wo+j、Wo+b处理和Wo+j+b处理)的倒二叶叶面积差异不显著,且均显著高于Wj处理和Wb处理,Wj+b处理高于Wj处理和Wb处理,但差异不显著,表明越冬水对冬小麦倒二叶叶面积的增加效应大于拔节水和孕穗水;Wo+j处理的干物质量显著高于Wj处理低于Wo处理,Wo+b处理和Wj+b处理显著高于Wj处理和Wb处理,与Wo处理无显著差异,Wo+j+b处理显著高于Wo+j处理,低于Wo+b处理和Wj+b处理,表明在前期灌水基础上增加孕穗水有利于提高干物质重。以上结果表明,灌溉越冬水更有利于冬小麦抽穗前单株发育;在越冬水基础上,春季灌溉孕穗水更有利于抽穗前干物质积累。

表1 不同水分处理下冬小麦农艺性状Table 1 Agronomic characters of winter wheat under different water treatments

2.2 灌水处理对冬小麦花后旗叶光合特性及叶绿素量的影响

不同水分处理下冬小麦花后旗叶光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均在花后5 d 开始下降,35 d 降至最低(表2)。与CK 相比,灌水处理在花后各阶段旗叶Pn、Tr和Gs均表现出不同程度的提高。灌水处理间比较,Wo处理的旗叶Pn、Tr和Gs最低,随灌水时期推迟,旗叶Pn、Tr和Gs得到提高,即Wb处理>Wj处理>Wo处理;在越冬水基础上增加拔节水(Wo+j处理)或孕穗水(Wo+b处理)或拔节水+孕穗水(Wo+j+b处理),以及无越冬水时灌溉拔节水+孕穗水(Wj+b处理),旗叶Pn、Tr和Gs较Wo处理均得到提高。旗叶Pn在花后0~10 d 和35 d 表现为Wj+b处理>Wo+j+b处理>Wo+b处理>Wo+j处理,15~30 d表现为Wj+b处理>Wo+j+b处理>Wo+j处理>Wo+b处理,Wo+j+b处理和Wj+b处理差异不显著;旗叶Tr在花后表现为Wo+j+b处理>Wj+b处理>Wo+b处理>Wo+j处理,Gs表现为Wj+b处理>Wo+j+b处理>Wo+b处理>Wo+j处理,Wo+j+b、Wj+b处理和Wo+b处理间无显著差异。表明冬小麦中后期灌水有利于提高花后旗叶光合速率、蒸腾速率及气孔导度。

表2 不同水分处理下冬小麦花后旗叶光合速率Pn、蒸腾速率Tr 和气孔导度GsTable 2 Photosynthetic rate(Pn),transpiration rate(Tr)and stomatal conductance(Gs)of flag leaf after anthesis of winter wheat under different water treatments

从叶绿素量(Chl)来看(表3),不同处理旗叶Chl在花后0~5 d 呈上升趋势,5~35 d 呈显著下降趋势。花后0~5 d 以CK 和Wo处理较高,其余处理均低于CK 和Wo处理;5~25 d 为Chl快速下降阶段,以Wo处理下降最快,其次是CK,20 d 时已分别下降92.54%和87.26%,其余处理相比CK 和Wo处理则下降较缓。表明全生育期干旱和只灌越冬水处理均会造成小麦后期旗叶叶绿素量快速下降。灌水处理间比较,花后10~25 d 旗叶Chl以Wj处理最高,Wb处理次之,Wo处理最低;在越冬水基础上增加春季灌水(Wo+j、Wo+b、Wo+j+b处理)以及无越冬水时灌溉拔节水和孕穗水(Wj+b处理),花后10~25 d 旗叶Chl表现为Wj+b处理>Wo+j+b处理>Wo+b处理>Wo+j处理。从失绿速度看,Wo处理和CK 的旗叶失绿最快,Wo+b处理的旗叶失绿显著最慢。表明只灌越冬水会使花后旗叶叶绿素量迅速下降,小麦中后期灌水可延缓花后旗叶失绿速度。

表3 不同水分处理下冬小麦花后旗叶叶绿素量(Chl)Table 3 Chlorophyll content(Chl)of flag leaf after anthesis of winter wheat under different water treatments

2.3 灌水处理对0~200 cm 土层土壤贮水量的影响

不同生育时期灌水影响各时期0~200 cm 土层土壤贮水量(表4)。同一生育时期同一处理的土壤贮水量随土层加深整体呈增加趋势(Wo处理在成熟期40~80 cm 土层土壤贮水量降低除外)。与CK 相比,Wo处理明显增加拔节期0~200 cm土层土壤总贮水量,且主要增加在0~80cm 土层;到孕穗期随土壤水分下渗,80cm 以下土层土壤贮水量明显增加;从孕穗到成熟期,随小麦籽粒形成充实,吸收土壤水分增多,0~200cm 各土层土壤贮水量均明显降低。Wj处理较CK 明显增加孕穗期0~200 cm 土层土壤总贮水量,且主要增加在0~160cm 土层;到成熟期,因小麦籽粒充实0~160cm 各土层土壤贮水量均明显减少,而160~200cm 土层土壤贮水量有所增加。Wb处理较CK明显增加成熟期0~200 cm 土层土壤总贮水量及各层土壤贮水量。比较成熟期各处理的0~200 cm 土层土壤总贮水量发现:随单一灌水时期推迟,土壤总贮水量增加;Wo+j处理较Wo处理和Wj处理的0~200cm土层土壤总贮水量有所增加;Wo+b处理或Wj+b处理的0~200cm 土层土壤总贮水量均高于Wo处理和Wj处理而不及Wb处理;Wo+j+b处理的0~200cm 土层土壤总贮水量低于含孕穗水的Wo+b处理或Wj+b处理而高于不含孕穗水的Wo+j处理。值得指出的是,Wo处理的土壤总贮水量在所有处理中明显最少,其次是CK、Wj处理和Wo+j处理,Wb处理明显最高。表明灌水时期越早,小麦籽粒形成期吸收利用的土壤贮水量可能越多,尤其越冬水处理更有利于小麦吸收利用深层土壤水分;在越冬水基础上增加春季灌水对土壤水分消耗有一定的补偿作用。

表4 不同水分处理下各土层的土壤贮水量Table 4 The soil water storage in different soil layers under different water treatments

2.4 灌水处理对农田耗水量的影响

不同时期灌水对小麦各生育阶段耗水量影响不同(表5)。从生育阶段看,与CK 相比,播种—拔节期,灌越冬水显著增加耗水量,增幅为13.54%~17.59%;拔节—孕穗期,灌越冬水或拔节水耗水量增加,但与CK 差异不显著,灌越冬水配合拔节水显著增加耗水量,增幅为42.13%~43.14%;孕穗—成熟期,Wo、Wj、Wo+j处理和Wo+b处理差异不显著,CK 和Wb处理差异不显著,各处理耗水量表现为:Wo+j+b处理>Wj+b处理>Wo+j、Wo+b、Wo、Wj处理>CK、Wb处理。从全生育期(播种—成熟)总耗水量来看,随灌水量增加,总耗水量呈增加趋势。随着灌水时期推迟,小麦总耗水量明显减少,且Wb处理显著低于CK,表现为Wo处理>Wj处理>CK>Wb处理;其余处理总耗水量表现为Wo+j+b处理>Wo+j处理>Wo+b处理>Wj+b处理,差异显著。

表5 冬小麦各生育阶段耗水量Table 5 Water consumption of winter wheat in each growth stage

随着灌水量增加,灌水量占总耗水量的比例明显增加,降水量和土壤贮水消耗量所占比例(Wb处理除外)有所下降(表6)。灌水量占总耗水量的比例以Wo+j+b处理最高,且随灌水时期的推迟而增加,具体表现为Wo+j+b处理>Wj+b处理>Wo+b处理>Wo+j处理>Wb处理>Wj处理>Wo处理>CK,Wo+b处理与Wj+b处理差异不显著;降水量占总耗水量的比例以Wb处理显著最高,Wo+j+b处理显著最低,表现为Wb处理>CK>Wj处理>Wo处理>Wj+b处理>Wo+b处理>Wo+j处理>Wo+j+b处理,Wo+b处理与Wj+b处理差异不显著;土壤贮水消耗量占总耗水量的比例表现为CK>Wo处理>Wj处理>Wo+j处理>Wo+b处理>Wo+j+b处理>Wj+b处理>Wb处理,Wo+b处理与Wo+j+b处理差异显著。Wo处理和Wj处理冬小麦主要消耗降水和土壤贮水,Wb处理冬小麦以消耗降水为主;Wo+j、Wo+b、Wj+b处理和Wo+j+b处理下冬小麦主要消耗灌水和降水。

表6 不同水分处理下冬小麦耗水组成及其比例Table 6 Composition and proportion of water consumption of winter wheat under different water treatments

2.5 灌水处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响

与CK 相比,灌水处理籽粒产量和水分利用效率(WUE)均显著提高,且随着灌水量增加,籽粒产量呈增加趋势,WUE先升后降,灌水利用效率(IWUE)和灌溉效益(IB)呈降低趋势(表7)。从冬小麦产量看,Wo+j+b处理产量最高,Wo+b处理次之;与CK 相比,Wo、Wj和Wb处理分别显著增产54.14%、50.51%和35.57%,Wo+j、Wo+b、Wj+b处理和Wo+j+b处理分别显著增产58.68%、63.64%、62.67%和85.20%。从WUE看,Wb处理WUE最高;相比CK,Wo、Wj处理和Wb处理WUE分别显著提高22.39%、25.58%和43.72%,Wo+j、Wo+b、Wj+b处理和Wo+j+b处理WUE分别显著提高14.01%、23.88%、28.01%和19.98%。从IWUE和IB看,灌水处理表现为Wo处理>Wj处理>Wb处理>Wo+b处理>Wj+b处理>Wo+j处理>Wo+j+b处理。表明以Wo+b处理可获得较高的产量、灌水利用效率和灌溉效益。

表7 冬小麦产量和水分利用效率Table 7 Yieldand WUEof winter wheat

3 讨论

3.1 不同灌水处理对冬小麦农艺性状的影响

本研究中,与CK 相比,所有灌水处理均不同程度提高冬小麦株高、绿叶数、倒二叶叶面积和干物质量,与Shiva 等[22]研究结果一致,但不同生育时期灌水对冬小麦单株发育的影响存在差异。越冬水明显促进冬小麦单株发育,且这种促进作用一直延续到抽穗期;拔节水明显促进拔节期单株发育,但这种促进作用在抽穗期表现消失(除株高外);孕穗水对抽穗期单株发育也有一定的促进作用(倒二叶叶面积除外)。可能的原因是越冬期气温较低,植株处于休眠期,生长缓慢,耗水少[11],越冬水下渗蓄积到土壤深层(表4),可供生育中期深层根系[23]吸收利用,而拔节期和孕穗期为冬小麦生长高峰期,营养和生殖生长并进,耗水多[23],此期灌水蓄积在土壤耕层(表4),被很快吸收利用。由此可见越冬水对维持冬小麦第2年春季生长发育尤其重要。本研究结果表明,生育前期灌水更有利于冬小麦营养生长,与姚宁等[24]研究表明冬小麦营养生长前期受旱会对地上部造成较大损失,且后期灌水无法弥补相一致。晋中麦区冬季寒冷,春季干旱(图1),冬小麦需要健壮的单株发育度过严寒和干旱,越冬水必不可少。不同之处在于,本研究中,越冬水+拔节水处理在拔节期的株高、绿叶数、倒二叶叶面积和干物质量均不同程度低于只灌越冬水或拔节水处理,且在抽穗期的绿叶数和干物质量显著低于只灌越冬水处理,具体原因有待进一步深入研究。

3.2 不同灌水处理对冬小麦旗叶光合速率和叶绿素量的影响

小麦籽粒中70%以上的物质来自开花至成熟阶段积累的光合产物[25]。小麦开花后旗叶是进行光合作用的最主要器官,对水分胁迫极为敏感[26]。干旱条件下小麦旗叶叶绿体超微结构极易受损[26],同时气孔关闭[25],显著减弱光合作用。灌水能使叶绿体结构稳定,增加旗叶叶绿素量,提高光合速率、蒸腾速率和气孔导度[25],从而增加小麦产量,但灌水过多也会造成旗叶光合速率的显著降低[27]。本研究中,灌水处理的花后旗叶光合速率、蒸腾速率和气孔导度相比CK 均得到提高,持绿时间延长,与徐心志等[25]研究结果一致。冬小麦中后期灌水有利于提高花后旗叶光合速率、蒸腾速率及气孔导度,延缓旗叶衰老,与刘卫星等[28]研究结果一致。本研究中,只灌越冬水加速花后旗叶叶绿素量下降,灌水时期推迟,旗叶光合速率得到提高,持绿时间延长,原因可能是小麦孕穗期幼穗分化进入四分体形成期,对水分要求最迫切、反应最敏感,抗旱能力减弱,该期水分不足导致光合作用减弱,旗叶早衰[11]。因此,在越冬水基础上,需增加孕穗水或拔节水+孕穗水保证冬小麦后期水分供应,延缓旗叶衰老;前期无越冬水情况下,及时灌溉拔节水+孕穗水可提高旗叶光合速率,延长旗叶功能期。

3.3 不同灌水处理对麦田水分利用的影响

土壤贮水量是反映土壤蓄水能力的重要指标,土壤贮水量变化可以反映土壤水的消耗情况,还能间接反映小麦根系的生长情况[15,29]。本研究中,不同时期灌水对土壤贮水量的增加效应不同,越冬水对土壤水分的增加效应持续到成熟期,拔节水作用于拔节—成熟期,孕穗水作用于孕穗—成熟期。原因可能是越冬至拔节期气温低,冬小麦生长缓慢,需水较少,土壤水分下渗至深层;拔节—孕穗期是冬小麦生长最旺盛的时期,需水较多,孕穗—成熟期气温高,蒸发大,是冬小麦一生中需水最多、对水分最敏感的时期[11],这2 个时期灌水蓄积在土壤耕层,被小麦迅速利用。这与本研究冬小麦单株发育规律相一致。本研究中,前期灌水有利于冬小麦后期利用土壤深层水分,前期灌水基础上增加春季灌水对土壤水分有所补偿,与崔世明等[7]研究结果一致。

灌水显著影响麦田耗水量及其组成[30]。本研究中,灌水处理相比CK 能够增加冬小麦生育后期和全生育期总耗水量,与栗丽等[20]研究结果一致。不同之处在于,本研究中只灌孕穗水没有增加冬小麦后期耗水量,且随灌水时期推迟,冬小麦全生育期总耗水量明显降低,孕穗水处理显著低于CK,可能原因是前期干旱导致冬小麦群体较小,需水相对较少,孕穗水处理后,多余水分蓄积在土壤中,对土壤水分消耗有一定补偿作用;越冬水和拔节水均可扩大冬小麦群体,增加后期耗水量,同时越冬水显著增加前期耗水量(表5),故冬小麦全生育期总耗水量以越冬水处理显著高于拔节水处理。本研究结果显示,随全生育期灌水量增加,灌水量占总耗水量比例增加,降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量比例下降,这与栗丽等[20]和黄玲等[30]研究结果一致。

节水农业的核心是提高灌水和降水利用效率[31]。冬小麦产量和水分利用效率与耗水量呈Logistic 曲线关系,随耗水量增加,产量呈先快后慢的上升趋势,水分利用效率呈先升后降的趋势,且水分利用效率先于产量达到最大值[32]。本研究中随灌水量增加,麦田耗水量增加,产量呈增加趋势,而水分利用效率先升后降,符合这一规律。Wo+j、Wo+b、Wj+b处理和Wo+j+b处理小麦以消耗灌水和降水为主,其中Wj+b处理水分利用效率最高、耗水量最低,Wo+b处理次之,且Wo+b处理灌水利用效率、灌溉效益以及籽粒产量均较高。因此,要提高灌水利用效率,同时得到较高的水分利用效率和籽粒产量,应当灌溉越冬水+孕穗水。

4 结论

在晋中平川冬麦区,越冬水是保证冬小麦单株发育的关键水,越冬水+孕穗水处理冬小麦长势较好;孕穗水是保证冬小麦花后旗叶较高光合作用和较长功能期的关键水,在越冬水灌溉基础上灌溉孕穗水或拔节水+孕穗水,以及无越冬水时灌溉拔节水+孕穗水均能获得较高的旗叶光合速率、蒸腾速率和气孔导度,延长旗叶功能期;越冬水+孕穗水处理能同时获得较高的籽粒产量、水分利用效率、灌水利用效率和灌溉效益,充分利用灌水和降水。综上,在晋中水地麦区,保证较高的小麦群体和花后光合,以维持较高的籽粒产量,同时充分利用灌水和降水,提高水分利用效率,节水增效,合理的灌水时期组合是越冬水+孕穗水。

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