不同灌水方式對(duì)小麥根系、光合及品質(zhì)的影響

張向前,曹承富,喬玉強(qiáng)

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物研究所,安徽 合肥　230031;2.安徽省農(nóng)作物品質(zhì)改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽 合肥　230031)

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不同灌水方式對(duì)小麥根系、光合及品質(zhì)的影響

張向前1,2,曹承富1,2,喬玉強(qiáng)1,2

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物研究所,安徽 合肥230031;2.安徽省農(nóng)作物品質(zhì)改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽 合肥230031)

摘要：為小麥持續(xù)節(jié)水增產(chǎn)增效提供理論幫助和科學(xué)依據(jù),在人工防雨玻璃篷下研究了9種灌水方式(不同灌水時(shí)期和灌水量組合)對(duì)小麥根系、光合、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,小麥的總根長(zhǎng)、總體積、總表面積、平均直徑和總根尖數(shù)皆以W1處理(全生育期水分充足)最高,拔節(jié)期和抽穗期灌水可獲得與W1相當(dāng)?shù)母敌誀睢Ｐ←湽趯尤~綠素密度灌1水下以W2(拔節(jié)期45 mm)和W3(抽穗期45 mm)灌水處理最高?？偣嗨肯嗤?增加灌水次數(shù)對(duì)小麥光合的影響不大,拔節(jié)期和抽穗期灌水組合是灌2水下最佳灌水時(shí)期組合。抽穗期灌水與其他生育期灌水處理相比,利于提高蛋白質(zhì)含量;W1處理的淀粉含量、濕面筋含量和沉降值最高,其次為W2,且二者間的差異不顯著。W1的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量最高,其次為W2,分別比W0(全生育期不灌水)顯著增加了3.2%,5.4%,6.1%,15.3%和2.1%,4.3%,5.6%,10.9%,且總灌水量相同,灌1水的增產(chǎn)效果可優(yōu)于或相當(dāng)于灌2水和灌3水的效果。相關(guān)分析表明,根系總體積、總表面積、平均直徑、總根尖數(shù)與光合速率、冠層葉綠素密度、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量皆呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系。研究得出,拔節(jié)期和抽穗期灌水最利于小麥根系、光合、品質(zhì)及產(chǎn)量的改善;灌水總量相同,增加灌水次數(shù)的效果不明顯。

關(guān)鍵詞：根系特性;葉綠素密度;光合;品質(zhì);產(chǎn)量

小麥用水量約占我國(guó)北方農(nóng)業(yè)用水的70%,其中人工補(bǔ)灌是冬小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保證[1],但在實(shí)際小麥生產(chǎn)中普遍存在著用水量過(guò)大,地下水超采嚴(yán)重和農(nóng)業(yè)用水生產(chǎn)效率低下等問(wèn)題,造成了水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)[2-4]。如何提高小麥對(duì)水分的利用效率,發(fā)展節(jié)水灌溉,提高農(nóng)業(yè)用水的生產(chǎn)效益,是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中急需解決的重要問(wèn)題。Yang等[5]研究表明,在作物特定生育期進(jìn)行適度水分虧缺處理并不一定導(dǎo)致作物減產(chǎn),反而有利于提高作物水分利用率和產(chǎn)量,這是因作物受旱后復(fù)水會(huì)使其體內(nèi)生理代謝與功能超過(guò)水分供應(yīng)一直充足的作物,體內(nèi)存在對(duì)作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量的補(bǔ)償或超補(bǔ)償效應(yīng)。許振柱等[6]研究發(fā)現(xiàn),輕度水分脅迫有利于產(chǎn)量的提高,中度和重度干旱脅迫使千粒質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量顯著降低。如何充分利用作物受旱后的體內(nèi)補(bǔ)償效應(yīng),減少不必要的水資源浪費(fèi)是發(fā)展節(jié)水灌溉建立節(jié)水高效型小麥栽培技術(shù)體系的重要途徑。如褚鵬飛等[7]研究發(fā)現(xiàn),山東泰安地區(qū)小麥拔節(jié)期和開(kāi)花期分別灌水60 mm 是兼顧節(jié)水、高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的最佳灌水模式。李向東等[8]研究證明,在足墑播種和返青前土壤墑情較好條件下,小麥拔節(jié)期和孕穗期灌2次水的光合效率、水分利用率和經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)。郭天財(cái)?shù)萚9]研究表明,小麥生育期間增加灌水可明顯改善小麥葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù),提高籽粒產(chǎn)量,但灌水次數(shù)和灌水量增加到一定程度,田間耗水量會(huì)明顯增加,而作物產(chǎn)量變化不再明顯。土壤干旱和灌水不合理是影響安徽淮北砂姜黑土區(qū)小麥生產(chǎn)的主要問(wèn)題之一,為有效緩解水分運(yùn)籌不合理和短缺對(duì)該區(qū)小麥生產(chǎn)的不利影響,本研究在總灌水量一致的前提下,研究了灌水時(shí)期和次數(shù)對(duì)小麥根系性狀、葉綠素密度、光合、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響,以期為我國(guó)砂姜黑土區(qū)小麥持續(xù)節(jié)水增產(chǎn)增效提供科學(xué)指導(dǎo)和理論幫助。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013-2014年在安徽省蒙城縣農(nóng)業(yè)科技示范場(chǎng)進(jìn)行,試驗(yàn)所在地土質(zhì)為砂姜黑土,0～20 cm耕層土含有機(jī)質(zhì)13.12 g/kg,全氮1.27 g/kg,全磷0.94 g/kg,堿解氮69.86 mg/kg,有效磷19.17 mg/kg,速效鉀193.23 mg/kg。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),在可推拉玻璃防雨篷中進(jìn)行,設(shè)置9種灌水處理,分別為W0(雨養(yǎng),全生育期不灌水)、W1(全生育期水分充足處理,0～20 cm土壤含水量始終保持在70%～85%)、W2(拔節(jié)期45 mm)、W3(抽穗期45 mm)、W4(灌漿初期45 mm)、W5(拔節(jié)期22.5 mm+抽穗期22.5 mm)、W6(拔節(jié)期22.5 mm+灌漿初期22.5 mm)、W7(抽穗期22.5 mm+灌漿初期22.5 mm)和W8(拔節(jié)期15 mm+抽穗期15 mm+灌漿初期15 mm)。每處理3次重復(fù),共計(jì)27個(gè)小區(qū),小區(qū)面積6.3 m×6 m=37.8 m2,每小區(qū)間隔1.0 m。種植小麥品種為濟(jì)麥22,行距20.0 cm,于2013年10月14日播種,基施肥料運(yùn)籌為施純氮150.0 kg/hm2,P2O5120.0 kg/hm2,K2O 90.0 kg/hm2,拔節(jié)期追施純氮90.0 kg/hm2,其他田間管理措施同當(dāng)?shù)匾话愦筇锷a(chǎn)栽培要求。

1.2樣品采集與測(cè)定

根系性狀:于灌漿中期采用挖掘法采集小麥根樣(0～40 cm),并用0.25 mm 土壤篩將所取根系用水沖洗干凈。測(cè)量時(shí)將沖洗干凈的小麥根系放入裝有少量水的有機(jī)玻璃盤(pán)上,用鑷子小心將每條根展開(kāi),使根與根之間不重疊,用根系圖像分析軟件WinRhizo(Regent Instruments,Canada) 對(duì)每株根系進(jìn)行掃描和分析,每處理測(cè)量5次,測(cè)量指標(biāo)分別為總根長(zhǎng)、總表面積、總體積、平均直徑和總根尖數(shù)。

冠層葉綠素密度:葉片葉綠素含量SPAD值與同一處理單葉葉面積LAI的乘積,然后將小麥冠層上三葉的計(jì)算值相加。葉綠素含量用日本產(chǎn)SPAD-502測(cè)定儀測(cè)定,測(cè)定時(shí)期為灌漿中期。測(cè)定時(shí)在每個(gè)葉片上選3個(gè)點(diǎn)測(cè)定,并以平均值計(jì)數(shù)。

葉片光合:于小麥灌漿中期選擇晴朗天氣用Li-6400便攜式光合測(cè)定儀在上午9:30-11:30分別測(cè)定小麥旗葉相同部位的光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和胞間CO2濃度。

籽粒品質(zhì):蛋白質(zhì)、淀粉、濕面筋和沉降值用Foos 1241型近紅外谷物分析儀測(cè)定。

產(chǎn)量:分小區(qū)收割曬干后折算成大田產(chǎn)量。

1.3統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和作圖,采用SPSS 17.0軟件和最小顯著差數(shù)法(LSD)進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1灌水方式對(duì)小麥根系性狀的影響

小麥灌漿中期的總根長(zhǎng)、總體積、總表面積、平均直徑和總根尖數(shù)皆以W1處理最高,W2處理次之(表1)。W1和W2的總根長(zhǎng)、總體積、總表面積、平均直徑和總根尖數(shù)分別比W0明顯增加了28.7%,32.8%,43.0%,36.3%,25.6%和26.4%,26.7%,34.8%,31.6%,21.1%,且差異絕大多數(shù)顯著。W4灌水處理的總根長(zhǎng)、總體積、總表面積、平均直徑和總根尖數(shù)皆低于其他灌水處理,并與不灌水處理W0差異不顯著,表明了灌漿初期灌水對(duì)小麥根系基本無(wú)影響。從表中亦可看出,W1、W2和W3彼此間的差異皆不顯著,表明了小麥拔節(jié)期和抽穗期灌水可獲得與小麥全生育期水分充足處理相當(dāng)?shù)母敌誀睢2、W3和W5處理彼此間的總根長(zhǎng)、總體積、總表面積、平均直徑和總根尖數(shù)差異皆不顯著,但皆優(yōu)于或相當(dāng)于W6、W7、W8處理。以上分析表明，總灌水量一致下小麥根系性狀主要受灌水時(shí)期的影響,而受灌水次數(shù)的影響不明顯。

表1　不同灌水方式對(duì)小麥灌漿中期根系性狀的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值,各列后不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平上差異顯著(P<0.05)。表2-4同。

Note:The data in the table is the average,small letters in the same column indicate significant difference(P﹤0.05).The same as Tab.2-4.

2.2灌水方式對(duì)小麥冠層葉綠素密度的影響

小麥冠層葉綠素密度以W1處理最高(圖1),灌1水下以W2和W3最高，灌2水下W5最高,W0未灌水處理的最低。W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7和W8的冠層葉綠素密度分別比W0增加了32.2%,19.4%,17.1%,3.2%,17.6%,10.7%,9.8%和12.7%,其中W1、W2、W3、W5、W8與W0間的差異顯著。灌1水下,W2和W3的冠層葉綠素密度顯著高于W4,分別增加15.7%和13.4%,表明了拔節(jié)期和抽穗期灌水在增加小麥冠層葉綠素密度方面的效果明顯優(yōu)于灌漿初期灌水。灌2水下,W5處理的冠層葉綠素密度高于W6和W7,但差異不顯著。從圖中也可看出,灌1水處理(W2和W3)的冠層葉綠素密度高于灌2水處理(W5、W6和W7)和灌3水處理(W8),但差異皆不顯著,表明總灌水量一致情況下,只要灌水時(shí)期合理,灌1次水可獲得優(yōu)于或相當(dāng)于灌2次和灌3次水的效果。

柱狀圖上的不同字母代表差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。

2.3灌水方式對(duì)小麥光合特性的影響

從表2可以看出,W1處理的光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率最高,W2和W3次之(兩者差異不顯著),其中W2和W3的光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率分別比W0顯著增加了23.8%,13.4%,15.2%和24.6%,11.7%,12.7%。W2和W3處理的光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率皆優(yōu)于或相當(dāng)于W5、W6、W7和W8,表明在總灌水量一致條件下,增加灌水次數(shù)對(duì)小麥光合的改善意義不大,且增加灌水次數(shù)的同時(shí),若灌水時(shí)期不當(dāng)會(huì)對(duì)小麥光合產(chǎn)生不利影響。從表中亦可看出,W1處理的胞間CO2濃度最低,其次為灌水處理W5，且W5與W2和W3差異不顯著。在灌2水條件下,W5的光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率皆高于W6和W7,而胞間CO2濃度低于W6和W7,表明灌2水下拔節(jié)期和抽穗期灌水組合是相對(duì)較好的灌水時(shí)期組合。W5、W6、W7與W8的差異絕大多數(shù)不顯著,表明如總灌水量一致,灌2水和灌3水對(duì)小麥光合的影響不明顯。

表2　不同灌水方式對(duì)小麥灌漿中期光合特性的影響

2.4灌水方式對(duì)小麥品質(zhì)的影響

從表3可以看出,W3處理的小麥蛋白質(zhì)含量最高,其次為W0處理,W1的蛋白質(zhì)含量最低,表明了小麥全生育水分充足處理并不一定有利于蛋白質(zhì)含量的提高,而W3抽穗期灌水可明顯提高蛋白質(zhì)的含量。灌1水處理(W2、W3和W4)的蛋白質(zhì)含量皆高于或相當(dāng)于灌2水和灌3水處理,證明總灌水量一致,灌1水更有利于蛋白質(zhì)含量的提高。從表中也可看出,W1處理的淀粉含量、濕面筋含量和沉降值最高,其次為W2,其中W1和W2的淀粉含量、濕面筋含量和沉降值分別比W0增加了6.1%,10.4%,9.8%和4.2%,6.8%,8.0%,且差異顯著。灌1水下,W2、W3、W4的淀粉含量、濕面筋含量和沉降值依次降低,其中W2的淀粉含量、濕面筋含量和沉降值分別比W4增加了2.4%,5.9%和6.5%。灌2水下,淀粉含量、濕面筋含量和沉降值以W5處理最高,W7最低,W5比W7分別增加了0.7%,4.2%和3.6%,但差異皆不顯著。W2、W3、W4與W5、W6、W7、W8的蛋白質(zhì)、淀粉、濕面筋含量及沉降值的差異絕大多數(shù)不顯著，表明總灌水量一致條件下,灌1水(適期適量)可獲得優(yōu)于或相當(dāng)于灌2水和灌3水的籽粒品質(zhì)性狀。

表3　不同灌水方式對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的影響

2.5灌水方式對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

小麥成熟期的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量皆以W1處理最高,其次為W2處理,分別比W0顯著增加了3.2%,5.4%,6.1%,15.3%和2.1%,4.3%,5.6%,10.9%(表4)。灌1水下,W2與W3的穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量差異皆不顯著,但二者的產(chǎn)量顯著高于W4處理,分別增加了9.9%和8.9%,因此得出,拔節(jié)期和抽穗期灌水比灌漿初期灌水更有利于提高小麥產(chǎn)量。灌2水下,W5的穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量高于W6和W7,其中產(chǎn)量分別比W6和W7顯著增加了5.9%和6.1%,表明灌2水下拔節(jié)期和抽穗期是較好的灌水組合。從表中也可看出,灌1水處理(W2和W3)的穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量皆高于或相當(dāng)于灌2水處理(W5、W6和W7)和灌3水處理(W8),證明在灌水量一致條件下,若灌水時(shí)期合理,灌1水的效果可優(yōu)于或相當(dāng)于灌2水或灌3水的效果。

表4　不同灌水方式對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

2.6小麥根系性狀、光合及產(chǎn)量間的相關(guān)性

小麥根系總體積、總表面積、平均直徑、總根尖數(shù)與光合速率、冠層葉綠素密度、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量皆呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系(表5),表明小麥根系性狀的改善對(duì)提高小麥光合速率、增加冠層葉綠素密度、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要的作用。從表中也可看出,小麥光合速率、冠層葉綠素密度與千粒質(zhì)量和產(chǎn)量間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,表明小麥光合對(duì)其產(chǎn)量的形成具有重要的影響。以上分析表明,灌水可通過(guò)對(duì)小麥根系和光合的直接影響,進(jìn)而對(duì)小麥產(chǎn)量的形成起到明顯的調(diào)控作用。

表5　各測(cè)量性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析

注：*.顯著相關(guān)(P<0.05);**.極顯著相關(guān)(P<0.01)。

Note:*.Correlation is significant(P<0.05);**.Correlation is markedly significant(P<0.01).

3討論

根系是作物吸收養(yǎng)分和水分參與體內(nèi)物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化的重要器官,良好的根系形態(tài)和生理特性對(duì)實(shí)現(xiàn)作物健康生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的意義。當(dāng)土壤環(huán)境和養(yǎng)分資源改變時(shí),植物根系往往可表現(xiàn)出較強(qiáng)的可塑性[10-11]。研究證明,不同水分處理對(duì)作物根系形成具有明顯的影響,如王冀川等[12]研究根區(qū)水分對(duì)春小麥根系分布特征的影響發(fā)現(xiàn)水分虧缺處理總根干質(zhì)量下降明顯,豐水處理根量最大,但主要分布在淺土壤層,水分適宜處理的根系分布最為合理,根長(zhǎng)、根表面積、根干質(zhì)量密度可保持相對(duì)較高水平。楊貴羽等[13]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)土壤含水量超過(guò)田間持水量的75%時(shí),過(guò)量水分會(huì)促使龐大根系的建成,進(jìn)而消耗更多的同化產(chǎn)物,使根重明顯增加。本研究發(fā)現(xiàn)，小麥灌漿中期的總根長(zhǎng)、總體積、總表面積、平均直徑和總根尖數(shù)皆以全生育期水分充足處理最高,拔節(jié)期灌水次之,未灌水處理和灌漿初期灌水處理最低,且總灌水量一致下小麥根系性狀主要受灌水時(shí)期的影響,而受灌水次數(shù)的影響不明顯。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)基礎(chǔ),綠葉面積的大小在一定程度上也顯著影響著作物光合效應(yīng)。楊桂霞等[14]和董建力等[15]在研究中指出,小麥葉綠素含量受灌水時(shí)期、灌水量和土壤含水量的影響明顯。張鵬等[16]和黨根友等[17]研究證實(shí)作物葉面積受灌水的顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn),拔節(jié)期和抽穗期灌水在增加小麥冠層葉綠素密度(葉綠素含量與葉面積的乘積)方面的效果明顯優(yōu)于灌漿初期灌水,且總灌水量一致下,灌1水(拔節(jié)期或抽穗期)可獲得優(yōu)于或相當(dāng)于灌2水和灌3水的效果。小麥的產(chǎn)量主要取決于灌漿期的光合作用,水分對(duì)小麥旗葉的光合特性以及產(chǎn)量的形成具有明顯的調(diào)控作用[18]。李秧秧等[19]研究發(fā)現(xiàn),合理灌水可增加旗葉光合速率,并推后氣孔限制向非氣孔轉(zhuǎn)變的時(shí)間,延長(zhǎng)小麥旗葉光合功能持續(xù)期。劉麗平等[20]研究發(fā)現(xiàn),小麥光合受灌水的明顯影響,其中灌2水(拔節(jié)水和孕穗水)的小麥群體上層截獲光能較多,群體光合同化能力最強(qiáng)。本研究發(fā)現(xiàn),灌水總量相同下,灌1水以拔節(jié)期灌水光合特性表現(xiàn)最優(yōu),灌2水以拔節(jié)期和抽穗期灌水組合表現(xiàn)最優(yōu),且小麥光合特性受灌水次數(shù)的影響不明顯,但受灌水時(shí)期的明顯影響。

生態(tài)環(huán)境與栽培措施對(duì)小麥品質(zhì)和產(chǎn)量均有重要影響,其中水分是影響小麥品質(zhì)和產(chǎn)量的重要因素之一[21]。馬少康等[22]研究發(fā)現(xiàn),增加灌水次數(shù)和灌水量,加工品質(zhì)和蛋白組分指標(biāo)均有下降的趨勢(shì),其中開(kāi)花水和灌漿水對(duì)品質(zhì)的影響最為顯著。方保停等[23]研究也證實(shí),小麥品質(zhì)受灌水的明顯影響,且各品質(zhì)性狀受灌水的影響程度也不同。本研究發(fā)現(xiàn),未灌水處理和抽穗期灌水處理的籽粒蛋白質(zhì)含量最高,且二者差異不顯著,而全生育期水分充足處理并不利于籽粒蛋白質(zhì)含量的提高。全生育期水分充足處理和拔節(jié)期灌水可顯著提高籽粒淀粉含量、濕面筋含量和沉降值。吳永成等[24]在研究中指出,春灌2水處理相對(duì)春季不灌水處理顯著提高了小麥經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,并與春灌4水的產(chǎn)量差異不顯著。王晨陽(yáng)等[25]在池栽防雨條件下研究了灌水時(shí)期和灌水次數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn),花前限量灌水條件下(135 mm)和花后灌水(45～90 mm)可明顯提高小麥產(chǎn)量。本研究發(fā)現(xiàn),小麥成熟期的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量以全生育期水分充足處理最高,灌1水下以拔節(jié)期灌水最利高產(chǎn),灌2水下以拔節(jié)期和抽穗期灌水組合最利高產(chǎn),且灌水量一致下,若灌水時(shí)期合理,灌1水的效果可優(yōu)于或相當(dāng)于灌2水或灌3水的效果。

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Effects of Different Irrigation Methods on the Root,Photosynthesis and Quality of Wheat

ZHANG Xiangqian1,2,CAO Chengfu1,2,QIAO Yuqiang1,2

(1.Crops Research Institute,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei230031,China;2.Anhui Provincial Key Laboratory of Crops Quality Improvement,Hefei230031,China)

Abstract：To provide theoretical help and scientific basis for sustainably increasing wheat yield and production efficiency with high water use efficiency,an experiment was conducted in an artificial glass rainproof shed to study the effects of 9 irrigation methods(different irrigation combination of irrigation stages and amount) on roots,photosynthesis,quality and yield of wheat.The results indicated that the total root length,total volume,total surface area,average diameter and total root tips of W1(adequate water was supplied during the whole growth period) were the highest,irrigation at jointing stage and heading stage could obtain equivalent root traits to W1 treatment.W2 (jointing stage 45 mm) and W3(heading stage 45 mm) treatments had the highest values of wheat canopy chlorophyll density under the condition of irrigation one times,and W5 (jointing stage 22.5 mm+heading stage 22.5 mm) had the highest values of wheat canopy chlorophyll density under the condition of irrigation two times.Under the same amount of irrigation water,the wheat photosynthesis was not obviously affected by the increasing of irrigation times,the combination of irrigation at jointing and heading stages was the best irrigation combination when irrigation two times during the whole growth period of wheat.Irrigation at heading stage can help to enhance protein content when compared to other irrigation treatments,the W1 treatment had the highest values of starch content,wet gluten content and sedimentation value,and followed by W2,and the difference between W1 and W2 was insignificant.The W1 treatment had the highest values of spike number grains per spike,1000-grain weight and yield,and followed by W2,when compared to W0(no irrigation during the whole growth period of wheat) they were significantly increased by 3.2%,5.4%,6.1%,15.3%and 2.1%,4.3%,5.6%,10.9%,and if the irrigation amount was the same,the effects of irrigation one time on increasing yield could be better than or equivalent to irrigation two and three times.Correlation analysis showed that the total root volume,total surface area,average diameter,total root tips were all positively correlated to photosynthetic rate,canopy chlorophyll density,1000-grain weight and yield.All the findings indicated that irrigation at jointing stage and heading stage was the best for improving root traits,photosynthesis,quality and yield,and the effects of the increasing of irrigation times was not obvious under the same irrigation amount.

Key words:Root traits;Chlorophyll density;Photosynthesis;Quality;Yield

doi:10.7668/hbnxb.2016.01.034

中圖分類號(hào)：S152.01;S512.07

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-7091(2016)01-0212-06

作者簡(jiǎn)介：張向前(1984-),男,安徽阜陽(yáng)人,助理研究員,博士,主要從事作物栽培研究。通訊作者：曹承富(1963-),男,安徽安慶人,研究員,主要從事小麥栽培研究。

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAD07B08;2012BAD04B09;2011BAD16B06)

收稿日期：2015-09-12