根层水分变化滴灌春小麦源库响应的调控效应

适宜的根区水分供应是作物高产高效生产的基本保证。本项目拟综合利用作物栽培学、生理学、生态学及作物生长模拟等理论与方法，以"水调+化调- - 根系- - 群体- - 产量- - 籽粒"为研究主线，探讨根区水分变化对滴灌春小麦源库响应的调控效应。主要研究内容：在底墒水变化情况下，讨论化调模式对滴灌春小麦根系发育质量、群体冠层质量的响应特征；评估通过水调+化学提高"干播湿出"滴灌春小麦结实力、根穗重和千粒重及增强植株抗倒伏能力的可行性；通过毛管布置模式对水分的间接调控，明确灌水量与灌溉强度对滴灌春小麦基于热效应的穗发育进程和以叶面积变化、干物质积累与分配、根穗重、根冠比、穗轴维管束数量等为主要内容的群体质量指标的影响，揭示该指标体系以毛管为中心的平面"分异"特征，理解产量构成因子及其籽粒品质以毛管为中心的"行位"和以小麦穗轴为中心的"粒位"效应特征，探求通过根区水分调控挖掘滴灌春小麦增产与提高品质潜力的技术途径

在北疆地区，滴灌春小麦在60 cm滴灌带间距模式（俗称“1管4行”模式）下采取10天灌溉一次、每次灌量约450 m3/hm2、全生育期灌溉量6000 m3/hm2时，田间具有稳定的土壤含水量，能较好地消除离滴灌带距离不同小麦行间的株高、穗长、穗粒数、粒重不同的“行位效应”，能有效提高水分生产效率。与沟灌相比，滴灌增加了0-20cm的根系分布，降低了20cm以下土层的根系分布。在同一灌溉频率情况下，根长密度和根重密度在0-20cm土层均随着灌水量的增加而增多，而在20-40cm土层则相反。在适当的灌水量条件下（6000m3/hm2），降低灌溉频率、增大单次灌水量可以使滴灌小麦根长、根重增加，提高小麦的抗倒伏能力；增大灌溉频率会使小麦根长和根重减小，地上部生长旺盛，易造成后期倒伏。在试验开展的北疆地区，滴灌春小麦全个生育期内蒸发蒸腾量为546mm ，全生育期的平均耗水强度为5.4 mm/d；本地区滴灌春小麦的生长初期及后期作物系数均大于FAO 的推荐值，说明滴灌条件下，较大程度地改变了土壤水分的时空分布情况，对春小麦发育早期和后期作物系数影响较大，对生长中期影响不显著。冬前灌溉形成的土壤较深土层的水分储存能促进小麦根系发育、诱导小麦根系下扎，克服了播前无底墒水、播后滴灌出苗（俗称“干播湿出”）条件下根系下扎浅的缺点，增加了小麦的根抗倒伏能力；冬前灌溉结合生长期滴灌的春小麦基部节间比“干播湿出”条件下的基部节间明显缩短，增加了小麦的基部节间的抗折能力，但高株型小麦品种后期干物质积累量大、粒多穗重情况下，小麦易发生茎倒伏。矮壮素浸种能有效增加小麦各土层根系发育，增加小麦根抗倒伏能力；分蘖期叶面喷施矮壮素能矮化小麦株高，增加小麦茎抗倒伏能力。两者结合使用有效控制小麦株高，促进小麦根系发育，增加小麦抗倒伏能够力。 冬前灌溉促进了小麦的开花前营养器官干物质积累量和开花后生殖器官干物质积累量，同时促进了小麦的开花前营养器官干物质转运率。实行冬前灌溉结合播前拌种、生长期喷施矮壮素能提高小麦结实率、增加粒重、增强茎抗倒伏性。冬前灌溉结合生育期滴灌、供水充分的条件下可延长小麦灌浆时间，比传统淹灌延长4-5天，但与“干播湿出”滴灌无明显差异。适当供水条件下，滴灌春小麦的穗轴的小维管束数目、小维管束面积、导管直径皆显著高于淹灌。