不同滴灌量对冬小麦根系形态生理性状空间变异的影响

新疆小麦采用滴灌技术，节水和增产效果十分显著,并创造了小麦高产纪录，应用前景广阔。根系是作物重要的吸收和代谢器官，其生长状况不仅直接制约着植株对水分和养分的吸收，而且还影响作物地上部的生长发育。小麦根系是由发生时期、形态结构及生理功能均不同的两类根系共同组成。已有小麦根系研究结果几乎是在非滴灌条件下进行的，且都未将小麦初生根、次生根根系分开研究。滴灌冬小麦节水高产根系的形态生理特征、建成过程及耗水规律不清楚，冬小麦滴灌技术具有盲目性。本项目拟采用大田与双管分根管栽试验相结合的方法，系统地研究滴灌根区不同土壤水分空间变异对冬小麦初生根、次生根的根群分布、形态和生理性状的空间变异的影响，探讨这两类根群形态生理指标的空间变异与地上部形态生理指标的空间变异间的相互关系，探明滴灌冬小麦节水高产根群特征及其建成规律，为冬小麦节水高产栽培提供依据。

近年，新疆小麦滴灌技术表现出节水、高产和省工等优点，发展迅速。土壤水分对冬小麦初、次生根系时空分布的影响及其与产量形成的关系缺乏系统的研究。由于小麦借鉴棉花滴灌方式，不合理的滴灌方式导致徒长、早衰等的现象发生，降低产量和水分利用效率。管栽分根试验表明，随着滴灌次数及总滴灌量增加，直接提高0～40cm 土层的含水量下限，并促进该土层拔节至孕穗期初、次生根的生长，对次生根生长的促进作用大于初生根，延缓灌浆期间根系衰减；拔节前以初生根吸水为主，拔节至开花期间则以次生根吸水为主，灌浆期浅层（0-40cm）水分充足时以次生根吸水为主，当浅层干旱深层水分较多时，则以初生根吸水为主；当每次滴灌量 (300m3/hm2)少，仅湿润0-40cm土层时，此时40-100cm土层的初、次生根生长易受严重抑制，灌浆期根系易早衰，缩短灌浆期，降低千粒重。 田间试验（1管6行）结果表明，随着滴水量的增加，增加土层湿润深度和范围，并缩小远离毛管处0-60cm土层含水量的处理间差异，对远离毛管处0-60cm土层根系生长的促进作用大于毛管处，距毛管第3行产量增幅远大于距毛管第1行。北疆冬小麦春季适宜总滴水量在2850m3/hm2左右，每次滴水量在525m3/hm2左右，可获得7827.5kg/hm2的产量，水分利用效率为1.19kg/m3。滴灌冬小麦节水高产根系特征是次生根系发达（保穗数和穗粒数），初生根系分布深、后期不早衰（保千粒重）；改进了分根管栽的试验方法，减轻了分根对麦苗的生长的影响。