摘要
干旱胁迫对冬小麦和夏玉米生长和产量的影响
摘要
由于全球气候变化和人类活动的加剧，地球上的水循环状况发生了剧烈的变化，导致很多地区和流域发生了严重的水资源问题和水环境危机。针对黄淮地区干旱灾害问题，本文运用桶栽试验在不同生育期设置轻旱、中旱和重旱胁迫，研究冬小麦和夏玉米株高、叶面积、光合特性、产量及水分利用效率对干旱胁迫的响应，为今后优化灌溉制度和预测干旱胁迫对小麦和玉米发展趋势的影响提供一定的参考依据，取得以下主要成果：
1）株高和叶面积是水分胁迫对冬小麦和夏玉米形态指标影响的直观表现，冬小麦和夏玉米通过缩减株高和叶面积来减少蒸腾作用耗水去应对水分胁迫。无论是冬小麦还是夏玉米，拔节期为两种作物株高和叶面积的关键需水生育期，中度和重度水分胁迫下冬小麦株高较CK下降了18.6%和29%，叶面积较CK下降了18.2%和49.5%；中度和重度水分胁迫下玉米株高分别比CK的减少了11.4%和28.5%，叶面积分别比CK的减少了10.1%和23.2%，在此期间水分胁迫能够显著影响到冬小麦和夏玉米株高和叶面积的生长发育。
2）冬小麦和夏玉米光合作用的强度因水分胁迫程度不同而不同，水分胁迫对净光合速率和气孔导度的抑制程度与胁迫程度成正相关关系。经水分胁迫复水后，不同胁迫时期冬小麦光合性能的补偿效果不同，其中灌浆期冬小麦的净光合速率和气孔导度恢复程度最低，气孔导度较CK下降了28.7%、34%和49.4%，净光合速率较CK下降了10.5%、23.2%和28.0%；玉米叶片的光合作用在开花-灌浆期受的水分胁迫影响较为敏感，复水10天后，KS处理玉米的气孔导度比CK减少了44.5%，净光合速率比CK减少了26.7%。
3)水分胁迫处理对冬小麦产量的影响随着胁迫程度的增加而增大，任何程度的水分胁迫都会使小麦的有效穗数、穗粒数、和单株产量降低，中度和重度水分胁迫处理小麦产量下降较为显著。拔节期和抽穗期水分胁迫导致小麦的结实小穗数减少，降低了小麦有效穗数和穗粒数，从而引起产量下降；灌浆期水分胁迫导致小麦千粒质量下降，籽粒干瘪，引起产量降低。开花-灌浆期是夏玉米产量形成的需水关键生育期，这时的水分胁迫会对籽粒灌浆过程产生显著影响，导致玉米产量严重降低。
4）水分胁迫对玉米根冠的生长产生不利影响，胁迫程度越重，根冠比越大。从不同的生育阶段来看，水分胁迫都能够使玉米的根冠比增大，但不同阶段水分变化对干物质在根、冠之间的分配比例的影响不同，在开花-灌浆期水分胁迫增
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华北水利水电大学硕士论文
大根冠比的效应高于拔节-抽雄期水分胁迫，且乳熟期不论水分胁迫的程度如何，根干重占总干重的3%-5%，根冠比的变化趋向一致。不同水分胁迫处理单株玉米各器官的干物质积累呈现出相同器官具有相同的变化趋势，单株茎叶干重在干物质积累中所占的比例逐渐增大，单株穗干重在干物质积累中所占的比例逐渐减少。
5）灌水过多或者过少均显著影响冬小麦土壤水分的利用效率，拔节期轻度水分胁迫后复水，冬小麦的单桶产量与CK处理无差异，且水分利用效率高于CK处理，其他水分胁迫处理复水后也出现了一定的补偿效应，但补偿效果较差，单桶产量和水分利用效率均低于CK处理。在拔节-抽雄期和开花-灌浆期进行水分胁迫，玉米的产量随着水分胁迫程度的加剧而减少，轻度水分胁迫玉米的产量与CK无显著差异，水分利用效率高于CK，BL处理和CL处理玉米的水分利用效率比CK分别提高了8.7%和2.8%。
关键词：水分胁迫；复水；小麦；玉米；生理指标；水分利用效率；产量
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