基本信息
- 项目名称：
- 水磷耦合对冬小麦水分利用及产量的影响及其生理基础
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 了解不同施磷量和灌水量对冬小麦水分利用及产量的影响及其生理基础，采用大田试验，以山农16和济麦20为材料，在氮肥、钾肥施用量及施用方式相同的条件下，设灌水和施磷两个因素。分别对不同时期各处理的土壤含水量、旗叶水势、旗叶渗透势、旗叶水分利用效率、干物质积累、品种产量等参数进行测定、分析。进而阐明不同供水强度下，磷肥的合理用量及水磷耦合效应对小麦水分的吸收利用、产量、生长发育以及水分利用效率的影响。
- 详细介绍：
- 冬小麦是我国主要的粮食作物之一，在旱作农业中占有重要地位。据统计全国国民总用水量中,农业用水量占70%左右,而在北方农业用水中,小麦用水约占70%。因此,节水首先应是农业节水,其中首要者应是小麦节水。已有研究表明作物节水也是提高作物水分利用效率最具潜力的方面。王淑芬等研究得出当灌水量较少时,产量和水分利用效率均随着灌水量的增加而增加,当灌水量增加到一定程度时,产量和水分利用效率分别达最大值,此后灌水量继续增加,产量和水分利用效率反而下降。但成雪峰等的研究表明适度水分亏缺不仅不会降低春小麦产量,反而有利于春小麦产量的大幅度提高。 在光温条件适宜的情况下,水肥是影响作物生长和水分利用效率提高的两个重要因素。王朝辉研究得出土壤中水分不足不仅影响小麦对水分的吸收和利用,而且也影响土壤中养分的有效性和小麦对养分的吸收利用。而磷是植物生长发育过程中必需的一种营养元素 ,土壤缺磷已成为现代农业生产发展的主要限制因素之一。梁银丽等研究发现，在土壤相对含水量为40%-70%范围内的土壤水分亏缺，小麦根系比表面积、根呼吸速率、根水势和叶片蒸腾强度明显减低，根系干物重减少，轻度干旱有利于根系的延伸生长。张岁歧、山仑等认为磷素营养促进了小麦根系的生长发育，明显改善了春小麦的水分供应状况，维持了较高的土壤水势和相对含水量，增大了叶面积，使光合速率增大，同时，增加了束缚水含量，提高了膜稳定性和耐脱水能力，且由于提高了渗透调节能力，维持了生长过程的正常进行，明显提高了小麦的生物量和籽粒产量。同时施用磷肥能够在一定程度上弥补因水分不足造成的影响,并显著提高小麦产量和水分利用率水分的吸收和利用，从而促进地下部生长，提高干物重。明显改善受迫小麦的生理代谢过程,提高小麦的抗旱性。充足的磷营养可以增强作物抵御轻度水分胁迫的能力旱地条件下，施肥可以使植物吸收利用更多的土壤水分，旱地施用磷肥由于满足了作物生产过程对营养元素的需求，具有明显的增产效果。关于栽培措施对小麦产量调控的研究中氮肥调控一直是研究的重点，但随着氮肥用量和产量水平的不断提高，一般大田氮磷比例失调，磷肥增产效果越来越显著，土壤缺磷成为作物生产的重要限制因素之一，而磷肥对提高旱地作物抗旱性和提高作物产量有重要作用。对于水磷互作对冬小麦生长发育与产量的影响更是研究的很少，本论文希望通过这方面的研究以期为生产上的合理土壤水分控制及施磷量提供理论依据，同时为发展节水农业提供理论依据。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 分别对冬小麦不同生育时期不同供水强度，磷肥用量条件下的土壤含水量、小麦旗叶水势、旗叶渗透势、旗叶水分利用效率、干物质积累、品种产量等参数进行测定、分析,进而阐明不同供水强度下，磷肥的合理用量及水磷耦合效应对小麦水分的吸收利用、产量、生长发育以及水分利用效率的影响。
科学性、先进性及独特之处
- 系统研究在水磷互作下冬小麦对水分的吸收利用的变化及其生理基础，系统研究不同供水量、磷肥用量对抗旱性不同的冬小麦品种水分利用的影响及其生理基础。
应用价值和现实意义
- 随着全球气候变化，干旱加剧，对北方冬小麦区产量的稳定提高影响很大，同时磷素资源的缺乏，将严重影响作物生产。本作品通过水磷耦合效应，研究不同供水条件及不同施磷水平对冬小麦产量及其生理基础的影响，对于科学构建节水、节肥、高产、高效的冬小麦栽培体系具有重要的理论意义与实用价值，其结果对我国北方冬麦区具有广阔的应用前景。
学术论文摘要
- 了解不同施磷量和灌水量对冬小麦水分利用及产量的影响及其生理基础，采用大田试验，以山农16和济麦20为材料，在氮肥、钾肥施用量及施用方式相同的条件下，设灌水和施磷两个因素。灌溉设三个水平。分别对不同时期各处理的土壤含水量、旗叶水势、旗叶渗透势、旗叶水分利用效率、干物质积累、品种产量等参数进行测定、分析。结果表明：施P能提高了根系对土壤水分的利用。灌水和施磷互作提高小麦旗叶净光合速率(Pn)。在施磷多的情况下，旗叶水分利用效率越低；在灌水条件下，灌水一段时间后水分利用效率达到高点。在同一施磷条件下，小麦产量随灌水量的增加而增加，当灌水达到一定的数量后小麦产量达到高点，若继续增加灌水量，小麦产量下降。同样，在同一灌水条件下，小麦产量随施磷量的增加而增加，当施磷量达到一定的数量后小麦产量达到高点，若继续增加施磷量，小麦产量也开始下降。因此，在灌水量和施磷量配合比较适当的时候，可以在节省磷肥和水分的情况下依然使小麦取得较高的产量，从而获得较高的经济效益和社会效益。
获奖情况
- 尚未发表
鉴定结果
- 此作品为学生课外科技作品，能报，情况属实
参考文献
- [1] 樊廷录,宋尚有,徐银萍,李兴茂.旱地冬小麦灌浆期冠层温度与产量和水分利用效率的关系[J].生态学报,2007,27(11):4491-4497. [2] 王淑芬,张喜英,裴冬.不同供水条件对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响[J].农业工程学报,2006,22(2):27-32. [3] 成雪峰,张凤,柴守玺,邓忠.不同灌溉模式对春小麦产量及水分利用效率的影响[J]. [4] 许育彬.作物水分利用效率研究进展[J]. [5] 梁银丽,陈培元.土壤水分和磷营养对小麦根系生长生理特征的影响[J]. [6] 梁银丽,康绍忠.限量灌水和磷营养对冬小麦产量及水分利用率的影响[J]. [7] 张岁歧.磷营养和水分胁迫对春小麦产量及水分利用率的影响[J]. [8] 张岁歧,山仑.磷营养对春小麦抗旱性的影响[J].汪得水编.旱地农田肥水关系原理与调空技术.[9] 张岁歧,山仑.土壤干旱条件下磷营养对春小麦水分状况和光合作用的影响[J]. [10] 张岁岐,山仑.磷素营养和水分胁迫对春小麦产量及水分利用效率的影响[J]. [11] Zhang S Q,Shan L.The effects of phosphorus nutrition and water stress on yield and water use efficiency of spring wheat [J]. [12] 梁银丽.土壤水分和氮磷营养对冬小麦根系生长及水分利用的调节[J]. [13] Rrez2Boem F H,Thomas GW. Phosphorus nutrition affects wheat response to water deficit [J] . [14]高延军,张喜英,等.冬小麦品种间水分利用效率的差异及其影响因子分析[J] [15]李建民,兰霞,等.冬小麦限水灌溉条件下磷肥补偿效应的研究[J]. [16]沈冰,赵长森,魏勇,等.和田绿洲水土资源开发战略构想[J].
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