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硕士论文-限量分期灌水对冬小麦碳氮代谢及产量和品质的调控研究，共66页，40072字
摘要
本研究于 2003-2005 年度在莱阳农学院农学系试验站防雨旱棚内进行。选用烟农
21 作为供试品种，研究了灌水量和灌水次数对小麦碳氮代谢指标的影响及对小麦产量
和品质形成的调控机理，主要结果如下：
1.限量分期灌水对小麦碳代谢的影响
较多的灌水加速源的同化，同时也促进了库的积累。灌水时期分布早（H1、L1 处
理），前期具有较高的源同化能力，随灌浆推进，旗叶表现早衰，光合速率下降快，降
低了旗叶光合产物合成及籽粒中糖和淀粉的积累。灌水时期分布晚（H3、L3 处理），旗
叶糖含量及籽粒中糖、淀粉含量在灌浆中后期高于灌水时期分布早的处理，但支/直比
例下降，灌水时期靠前在一定程度上有利于支/直比例的增加。而灌水时期分布均匀
（H2、L2 处理），光合速率高，籽粒中蔗糖含量及 SS 活性高值持续时间长，有利于籽
粒中支链淀粉、直链淀粉积累，而且支/直比例增加。
2.限量分期灌水对小麦氮代谢的影响
随灌水量增加，氮代谢旺盛，花后旗叶 NR 活性高，也利于植株保存较多的氮素。
灌水时期分布早，小麦营养生长好，但在灌浆期水分亏缺而表现早衰，旗叶渗透调节
物质含量升高，NR 活性在开花后下降幅度大，植株的硝酸盐同化受到影响。灌水时期
后移，NR 活性灌浆前期低于其它处理，但下降幅度小于灌水时期靠前处理，旗叶和籽
粒的游离氨基酸和蛋白质含量也表现为与 NR 活性类似的趋势。灌水分布均匀，旗叶 NR
活性在灌浆前期与其它处理差别不显著，在灌浆中后期维持高值时间长。旗叶和籽粒
中的可溶性蛋白含量也高，对小麦籽粒充实有正效应。灌水时期靠前或靠后，均不利
于氮素向籽粒中的转移，在茎鞘叶中的滞留量大，灌水时期均匀，成熟期在各器官中
的分配量及分配比例小，籽粒氮和总氮量大。
3.限量分期灌水对小麦产量和品质的影响
随灌水量增多，小麦产量及构成因素均有不同程度的提高。灌水时期分布早，利
于小麦营养生长，亩穗数较高，但降低了穗粒数和千粒重；灌水时期后移，前期水分
亏缺降低了亩穗数，后期灌水对于粒重形成有正效应，穗粒数和千粒重高于灌水时期
分布早的处理。灌水分布均匀，穗粒数和千粒重较高，亩穗数少于灌水分布早处理，
产量最高。表明良好的灌水分布可充分发挥水分的补偿效应，提高小麦的产量。
一定量内灌水的增多籽粒硬度也随之增大，籽径变化不大，容重、出粉率都有降
低的趋势，但各处理间差异不明显。在粉质仪指标上，灌水增加了面粉的吸水率，但
降低了面团形成时间和稳定时间，对其它指标影响各异，无明显规律性，灌水分布均
匀，评价值高，灌水靠前，也有利于评价值的提高。
4.灌水量和灌水时期分析
全生育期耗水量基本表现为灌水总量越多田间耗水量越大，同一灌水量不同灌水
时期的全生育期耗水量各处理间差异并不显著。灌水量和灌水分布时期对小麦水分生
产率也有一定影响，各处理间水分生产率差别不大。
综合分析，在本试验条件下，结合本地区在小麦生育期间降水等因素，小麦一生
中灌 5 水时以灌冬水+起身水+拔节水+开花水+灌浆水的灌水组合为较佳，灌 4 水时以
灌冬水+拔节水+孕穗水+灌浆水为较佳的组合，既能够兼顾小麦籽粒产量和品质，又能
保证较高的水分生产率。
关键词：限量分期灌水 小麦 碳代谢 氮代谢 产量 品质
目 录
摘要………………………Ⅰ
Abstract……………………Ⅲ
前言... 1
材料与方法............. 10
1 供试材料与试验设计 ... 10
2 测定项目与方法 ....... 11
结果与分析............. 13
1 限量分期灌水对小麦碳代谢特性的影响 .. 13
1.1 限量分期灌水对小麦光合特性的影响 .. 13
1.1.1 对小麦旗叶叶绿素含量的影响 ...... 13
1.1.2 对小麦叶面积指数（LAI）的影响 ... 14
1.1.3 对小麦干物质积累的影响 .......... 14
1.1.4 对小麦旗叶气孔导度的影响 ........ 15
1.1.5 对小麦旗叶胞间 CO2 浓度的影响 ..... 16
1.1.6 对小麦旗叶光合速率的影响 ........ 17
1.2 限量分期灌水对小麦糖代谢的影响 .... 18
1.2.1 对小麦旗叶可溶性糖含量的影响 .... 18
1.2.2 对小麦旗叶蔗糖含量的影响 ........ 18
1.2.3 对小麦旗叶磷酸蔗糖合成酶（SPS）活性的影响 ...... 19
1.2.4 对小麦籽粒可溶性糖含量的影响 .... 20
1.2.5 对小麦籽粒蔗糖含量的影响 ........ 21
1.2.6 对小麦籽粒蔗糖合成酶（SS）活性的影响 ........... 22
1.2.7 对小麦籽粒果糖含量的影响 ........ 22
1.2.8 对小麦籽粒葡萄糖含量的影响 ...... 22
1.3 限量分期灌水对小麦籽粒淀粉积累的影响 ............. 23
1.3.1 对小麦籽粒支链淀粉含量的影响 .... 23
1.3.2 对小麦籽粒直链淀粉含量的影响 .... 24
1.3.3 对小麦籽粒淀粉总量的影响 ........ 25
1.3.4 对小麦籽粒支/直淀粉比例的影响 ... 25
2 限量分期灌水对小麦氮代谢特性的影响 .. 26
2.1 对小麦旗叶硝酸还原酶活性的影响 .... 26
2.2 对小麦旗叶可溶性蛋白质含量的影响 .. 26
2.3 对小麦旗叶游离氨基酸含量的影响 .... 27
2.4 对小麦旗叶脯氨酸含量的影响 ........ 28
2.5 对小麦籽粒游离氨基酸含量的影响 .... 28
2.6 对小麦籽粒可溶性蛋白含量的影响 .... 29
2.7 对小麦成熟期氮素分配的影响 ........ 29
3 限量分期灌水对小麦产量及耗水特性的影响 ............. 32
3.1 限量分期灌水对小麦产量及产量构成因素的影响 ....... 32
3.2 产量与成熟期农艺性状相关性分析 .... 33
3.3 小麦各生育阶段田间耗水量、日耗水量和耗水模系数变化 .............. 33
3.4 限量分期灌水对小麦水分生产率的影响 36
4 限量分期灌水对小麦籽粒品质性状的影响 36
4.1 对小麦籽粒物理性状及容重和出粉率的影响 ........... 36
4.2 对小麦面粉粉质仪指标的影响 ........ 37
讨论与结论............. 39
1 限量分期灌水对小麦碳代谢和产量形成的调控 ........... 39
1.1 限量分期灌水下小麦光合特性的变化 .. 39
1.2 限量分期灌水对小麦糖代谢及淀粉积累的影响 ......... 39
1.3 限量分期灌水对小麦产量的影响 ...... 40
2 限量分期灌水对小麦氮代谢和品质形成的调控 ........... 40
3 小麦耗水及不同灌水量和灌水时期分析 .. 41
参考文献 42
致 谢... 51
攻读学位期间发表的学位论文............ 52