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基于多年MODIS NDVI 分级的河北平原农田生产力评价 总被引：2，自引：0，他引：2
根据中等分辨率航天成像光谱仪(MODIS)遥感数据计算的归一化植被指数(NDVI)被广泛用于作物长势监测和产量预报, 但由于NDVI 数值在不同年份的同一时期变化较大, 直接用于评价农田生产力会有较大误差。本文以河北平原所在的北纬37°~39°之间连续种植的冬小麦农田为研究区域, 通过对多年冬小麦MODISNDVI 数据进行比较和分级, 尝试用每季NDVI 在区域内的高低级别评估区域农田生产力。Landsat 卫星数据用于对不同时相MODIS 图像进行精确配准, 从而实现像素尺度上长时间序列数据的统计分析。首先, 对区域内2000~2008 年间每年作物返青期到成熟期的NDVI 平均值及各生育阶段NDVI 平均值分别进行高低分级, 以了解河北平原农田生产力的空间变异, 结果显示其中高水平农田分布在太行山山前平原, 指数等级水平并没有完全按南北走向趋势分布, 表明该研究方法受纬度差异的影响较小。不同年份分析结果显示, 2008 年东部地区也出现了较高等级的田块。其次, 利用NDVI 分级结果计算出9 年间NDVI 等级的变异系数, 对采用不同生育期NDVI 可能带来的误差进行了分析, 结果显示不同小麦生育期NDVI 等级的变异系数不同, 返青期和成熟期变异系数较大, 且具有一定的地理差异。最后, 利用GIS 空间分析方法以9 年NDVI 分级结果为基础制作了以县为单元的麦田生产力等级图, 结果显示河北平原农田生产力高低分区, 同时也表明中低水平区块有较大提升空间, 为河北县级土地管理和耕地质量管理提供理论依据。 相似文献
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农田长时间被植被所覆盖给遥感直接监测农田土壤养分及其动态带来巨大难度。由于不同的土壤条件和施肥量会在一定程度上引起作物长势的差异，并最终反映在作物冠层光谱反射率的差异,因此，通过遥感监测作物长势动态实现农田土壤养分与环境质量将是遥感监测土壤质量的一个重要方法。该文利用追肥前后两期高光谱航空影像提取反映小麦长势状况的归一化植被指数NDVI，并结合小麦种植前后的土壤采样数据，分析了追肥前后NDVI及其增量与小麦种植前后土壤碱解氮增量之间的关系。研究结果表明：与追肥前后NDVI绝对增量相比，追肥前的NDVI能够较好地估测小麦生育期内土壤碱解氮增量，追肥前后NDVI绝对增量与追肥前的NDVI的比值是估测小麦生育期内土壤碱解氮增量的最好指标，而追肥后的NDVI与土壤碱解氮增量之间没有显著的相关关系，不能用于土壤碱解氮增量的估测。 相似文献
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行距配置对冬小麦/白三叶草间作系统小麦群体结构和光合有效辐射的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
2008~2010 年冬小麦/白三叶草不同栽培方式试验(6 种小麦行距配置, 3 个行距×2 个播种量)研究表明,单作条件下, 小麦群体总茎数、叶面积指数、生物量及产量在行距25 cm 与30 cm 处理间差异不大, 均显著高于行距40 cm 处理。行距30 cm、播种量217.5 kg·hm-2 处理的籽粒产量和收获系数分别达7 857.8 kg·hm-2 和0.483。小麦抽穗期和花期, 行距30 cm 与40 cm 处理的冠层底部向上20 cm 处的光合有效辐射(PAR)值差异不大, 行间全天PAR 在50 μmol·m-2·s-1 以上的时间至少有8 h, 而单作条件下白三叶草光补偿点在30~50μmol·m-2·s-1 之间, 这预示着在行距30 cm 与40 cm 处理的小麦行间间作白三叶草能为白三叶草光合作用提供有效光能。行距30 cm 条件下, “小偃81”与“济麦22”单作以及分别与白三叶草间作处理试验表明, “小偃81”与白三叶草间作系统小麦生物量不受间作影响, 小麦叶面积指数与穗数高于“小偃81”单作。“济麦22”与白三叶草间作系统的3 项指标则低于“济麦22”单作。间作条件下, 白三叶草冠层顶部PAR 日变化呈单峰曲线, 冠层底部PAR 较小, 全天最大仅30 μmol·m-2·s-1。与“济麦22”相比, “小偃81”与白三叶草间作冠层底部PAR 全天日变化较小。因此, 行距30 cm 处理小麦行间适合间作白三叶草, 小麦品种“小偃81”比“济麦22”更适合与白三叶草间作。本研究结论可为华北平原发展冬小麦/白三叶草间作种植模式提供参考依据。 相似文献
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基于车载近地遥感系统的冬小麦生育早期产量估测方法 总被引：1，自引：1，他引：0
冬小麦生育早期的产量估测对于制定冬小麦整个生长期的精准管理策略具有重要的参考意义。该文利用车载近地遥感估产系统对冬小麦生育早期冠层叶片光谱信息进行动态获取,提出了一种基于冠层光谱信息的动态光化学植被指数MPRI(mobile photochemical reflectance index),构建了基于MPRI的冬小麦产量车载近地遥感估产模型,分析了估测效果,结合GIS手段对估产数据进行了空间分析。研究结果表明:冬小麦生育早期冠层指数MPRI对冬小麦的产量单点估测具有一定的效果,决定系数R2约为0.78。车载近地遥感估产系统动态测量时,MPRI表现出良好的数据识别能力。通过设置阈值能够剔除动态测量中的土壤背景干扰信息,说明MPRI对于冬小麦生育早期产量具有较好的估测效果。对动态估产结果进行空间分析,能够掌握小区域内小麦生育早期产量的空间分布情况,为冬小麦生育早期产量估测提供了新的思路和方法。 相似文献
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不同灌溉条件下不同类型冬小麦产量水分利用效率差异原因分析 总被引：5，自引：0，他引：5
以旱地品种"西峰20"和"晋麦47"、水旱兼用型品种"石家庄8 号"、高水肥地品种"石4185"和"科农9204"5 个冬小麦品种为材料, 通过田间不同灌溉处理试验研究了不同抗旱类型冬小麦品种收获指数和群体水分利用效率对产量水分利用效率的影响差异。结果表明: 不同抗旱类型的小麦在不同灌溉处理下, 产量水分利用效率(WUEy)以及变化趋势存在显著差异。旱地冬小麦品种WUEy 和收获指数(HI)显著低于水地品种和水旱兼用型品种。不同品种间WUEy 最大相差42.01%, HI 相差25.91%。HI 和群体水分利用效率(WUEbm)与WUEy 呈显著正相关关系。株高与HI 呈显著负相关关系(R2=0.574)。在不灌溉条件下, 品种间WUEy 差异源自HI 的差异; 而在补充灌溉条件下, 品种间WUEy 的差异源自WUEbm 和HI 的共同作用。说明不同抗旱类型的小麦对不同灌溉处理的响应方式和适应策略不同。旱地品种在干旱胁迫条件下, 主要靠增加WUEbm 来提高WUEy; 而水地品种和水旱兼用型品种在补充灌溉中凭借较高的WUEbm 和HI 共同作用提高WUEy。 相似文献
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基于遥感数据和气象数据的水旱地冬小麦产量估测 总被引：4，自引：2，他引：2
研究利用遥感数据进行了运城地区冬小麦不同生育时期归一化差值植被指数和产量关系的研究,利用气象数据和光谱数据构建了冬小麦光谱产量模型、气象产量模型以及光谱气象产量模型。结果表明：运城地区水旱地冬小麦均以5月8日左右的NDVI值与产量相关性最好,且达极显著水平,因此该时期为建立冬小麦遥感估产模型的最佳时相。通过对冬小麦光谱产量模型、气象产量模型以及光谱气象产量模型预测效果进行的F检验,表明各模型均达到极显著水平。与其他两种模型相比,光谱气象产量模型的决定系数（R2）有明显的提高,并且相对均方根误差（RRMSE 相似文献
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底墒差异对夏玉米耗水特性及产量的影响 总被引：9，自引：1，他引：9
该试验在中国科学院地理所禹城综合试验站进行，研究了底墒差异对夏玉米耗水特性及产量的影响。得出土壤体积含水率随深度的增加而逐渐趋向稳定，但底墒影响各层的水分含量和夏玉米的耗水深度。若夏玉米生育期间不进行补充灌溉且含水率小于27%时，夏玉米的主要供水层在60～90 cm范围内，冬小麦生育期间不灌水的夏玉米开始利用深层水，底墒相对充足的夏玉米利用的深度可达1.1 m土深。在冬小麦生育期间灌两水(120 mm)条件下，对夏玉米进行补充灌溉可显著提高产量，但在冬小麦生育期间灌一水(60 mm)条件下再进行补充灌溉，其增产作用不及充足的底墒水。冬小麦在抽穗和灌浆期灌溉120 mm，夏玉米生育期间灌水150 mm的处理夏玉米产量达7466.58 kg/hm2。冬小麦在拔节—抽穗—灌浆期灌溉，夏玉米整个生育期都不灌溉的处理水分利用效率(WUE)为33.34 kg/(hm2·mm)。 相似文献
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不同灌溉处理下冬小麦水平衡与灌溉增产效率研究 总被引：6，自引：1，他引：5
水资源是华北平原冬小麦、夏玉米种植区最重要的生产制约因素, 农业水资源高效利用具有重大的社会需要。通过设置冬小麦不同灌溉处理, 分析了各处理的水分平衡、产量和灌溉增产效率。结果显示: 1)不同灌溉处理具有不同的水分平衡过程, 雨养农田、充分灌溉处理、返青水胁迫处理、拔节抽穗水胁迫处理和灌浆水胁迫处理的蒸散量分别为251±58 mm、482±48 mm、352±44 mm、388±22 mm 和324±53 mm; 2)灌溉量对于小麦产量的增加具有明显的正效应, 拔节-抽穗水胁迫对作物产量有较大影响, 灌浆水胁迫和返青水胁迫均没有对小麦产量造成明显影响; 雨养农业的经济产量为2 950±635 kg·hm-2, 充分灌溉下的经济产量约为5 994±994 kg·hm-2; 冬小麦返青期、拔节抽穗期、灌浆期施加适度的水分胁迫, 产量分别为5 163±885kg·hm-2、5 047±1 180 kg·hm-2、5 249±975 kg·hm-2, 与充分灌溉相比, 没有明显的产量下降; 3)小麦的灌溉增产效率存在明显的年际差异, 在丰水年或特丰水年, 灌溉增产效率为1.9 kg·m-3, 在枯水年为0.4 kg·m-3, 平水年为1.6 kg·m-3。 相似文献
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基于DSSAT模型模拟气候变化对不同品种冬小麦产量潜力的影响 总被引：5，自引：2，他引：3
以石家庄地区为例分析了1955－2008年冬小麦不同生育阶段的积温、太阳辐射量和降雨量的变化趋势,并运用DSSAT模型模拟了不同年代主栽品种碧玛1号、泰山1号、济南13、冀麦30和石家庄8号的光温生产潜力和雨养产量,探讨了气候变化对冬小麦产量潜力的影响。结果表明：经过调试校正品种参数的模型模拟效果良好, 产量模拟值与实测值吻合度高;近50 a来冬小麦各品种光温生产潜力均随年份的推移呈现下降趋势,表明积温和太阳辐射量变化的减产效应;其中,拔节－抽穗期间积温的极显著增加趋势是影响20世纪90年代以前品种碧玛1号、泰山1号和济南13产量潜力的重要因素,而抽穗－成熟期间太阳辐射量的极显著减少趋势是影响近20 a品种冀麦30和石家庄8号产量潜力的重要因素;近50 a来冬小麦各品种雨养产量呈不显著增加趋势,返青-拔节期间降雨量的增加可以提高冬小麦雨养产量,并弥补生育后期降雨量减少引起的减产。 相似文献
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不同地区凤眼莲的光合生态功能型及其生态因子分析 总被引：4，自引：0，他引：4
李霞 《中国生态农业学报》2011,19(4):823-830
以江苏省农业科学院太湖雪堰、南京和滇池白山湾的试验点内种养的凤眼莲为研究材料, 在相同种养时间内, 统一测定不同地区植株的株高和干重的变化及不同叶位光合参数和光合功能叶片的光合-光响应曲线等, 以期阐明不同生态区凤眼莲株型特征形成的生态生理机制, 并为不同地区人工放养凤眼莲的高产栽培提供理论参考和技术支持。结果表明: (1)不同地区种养的凤眼莲株型有较大差异, 滇池的为短地上部分和长根的株型, 其茎叶长/根长为0.4±0.1; 南京的为中等长度的地上部分和短根的株型, 其茎叶长/根长为7.1±0.3;太湖的为长地上部分和中等根长的株型, 其茎叶长/根长为2.0±0.2。(2)形态有差异的不同地区凤眼莲植株的光合表现存在差异, 与南京和滇池地区的相比, 太湖凤眼莲不同叶位的净光合速率(Pn) 最高(25.9~35.3μmol·m-2·s-1); 相关性分析表明, 南京凤眼莲的Pn 与其相对湿度呈极显著负相关(r=-0.831**, n=6), 滇池凤眼莲的Pn 与气孔导度呈显著正相关(r=0.769*, n=6), 太湖凤眼莲的相对湿度与叶片蒸腾速率呈显著负相关(r=-0.818*, n=6)。可见影响不同地区Pn 的外界因子有差异, 但除外界光强外, 相对湿度也是影响其Pn 高低的重要生态因子。(3)不同生态地区形态有差异的植株已形成了相应的光合潜力, 生长能力最强的太湖地区植株,光合能力也最强, Pmax 最大(36.29±1.21 μmol·m-2·s-1)且光饱和点最高(LSP, 2 350.0±69.0 μmol·m-2·s-1); 相关性分析进一步表明, 株高和光补偿点(LCP)以及茎叶长度与光饱和点均呈显著正相关, 相关系数分别为r=0.998*、r=0.997*(n=10)。本研究可为不同地区利用凤眼莲净化富营养水域的高产栽培提供参考。 相似文献
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限量单次灌溉对套作冬小麦和春玉米产量的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
A field experiment was conducted during the 2002/2003 cropping season of winter wheat (Triticum aestivum) and spring maize (Zea mays) to evaluate the effect of limited single drip irrigation on the yield and water use of both crops under relay intercropping in a semi-arid area of northwestern China. A controlled 35 mm single irrigation, either early or late, was applied to each crop at a certain growth stage. Soil water, leaf area, final grain yield and yield components such as the thousand-grain weight, length of spike, fertile spikelet number, number of grains per spike, and grain weight per spike were measured, and water use efficiency and leaf area index were calculated for the irrigated and non-irrigated relay intercropping treatments and sole cropping controls. The results showed that yield, yield components, water use efficiency, and leaf area index in the relay intercropping treatments were affected by limited single drip irrigation during various growth stages of wheat and maize. The total yields in the relay intercropping treatment irrigated during the heading stage of wheat and the heading and anthesis stage of maize were the highest among all the treatments, followed by that irrigated during the anthesis stage of wheat and silking stage of maize;so was the water use efficiency. Significant differences occurred in most yield components between the irrigated and non-irrigated relay-intercropping treatments. The dynamics of the leaf area index in the relay-intercropped or solely cropped wheat and maize showed a type of single-peak pattern, whereas that of the relay intercropping treatments showed a type of double-peak pattern. Appropriately, limited single irrigation and controlled soil water content level could result in higher total yield, water use efficiency, and leaf area index, and improved yield components in relay intercropping. This practice saved the amount of water used for irrigation and also increased the yield. Therefore, heading stage of wheat and heading and anthesis stage of maize were suggested to be the optimum limited single irrigation time for relay-intercropped wheat and maize in the semi-arid area. 相似文献
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灌水量和时期对宽幅精播冬小麦籽粒产量及品质特性的影响 总被引：1，自引：3，他引：1
为探讨中国北方地区宽幅精播麦田的节水灌溉模式,2010-2011年,在山东农业大学农学试验站,以济麦22为试验材料,采用宽幅精播和常规种植两种种植模式,每种种植模式设3种灌溉处理,研究了宽幅精播和灌溉对籽粒产量、籽粒蛋白质含量以及相关主要品质特性的影响。结果表明,宽幅精播显著提高冬小麦产量,增产的原因在于显著增加了产量构成因素中的穗数,且以灌拔节水和抽穗水条件下增产潜力最大。常规播种提高了籽粒蛋白质含量,但籽粒蛋白质产量仍以宽幅精播最高。宽幅精播灌两水处理提高了湿面筋含量和面筋指数。综合考虑冬小麦产量和品质,以宽幅精播条件下于拔节期和抽穗期各灌溉60mm为宜。该研究可为中国北方冬小麦的节水灌溉及高产优质栽培提供理论依据和技术支持。 相似文献
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通过分析水浇地与不同类型旱地春小麦红边参数变化规律,利用与春小麦叶绿素含量相关性最好的红边位置,分别建立水浇地与旱地春小麦叶绿素含量最佳估测模型。结果表明:春小麦的红边位置表现出水浇地阴坡旱地半阴/阳坡旱地阳坡旱地的特点。起身期到扬花期,各地类春小麦红边位置均偏向长波方向,扬花至乳熟期,又偏向短波。水浇地与阴坡旱地春小麦的红边在起身期和乳熟期存在"单峰"现象,而在其他各期均为"双峰";半阴/阳坡旱地在抽穗和扬花期"双峰"明显,在起身、拔节和乳熟期表现出"单峰"现象;阳坡地在各生育期均为"单峰"现象。整个生育期,水浇地春小麦的红边面积最大,阳坡地的最小。起身期至乳熟期,水浇地与旱地春小麦叶绿素含量线性模型的拟合R2和检验R2均大于0.81,RMSE均小于1.70,说明可以利用红边位置预测各地春小麦叶绿素含量。 相似文献
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Winter wheat grain yield is connected with radiation use efficiency (RUE). A suitable planting pattern and irrigation strategy are essential for optimizing RUE. In order to investigate the effects of planting patterns and irrigation frequency on winter wheat RUE, a field study was conducted with two planting patterns and three irrigation frequencies. The two planting patterns were wide-precision (WP) and conventional-spacing (CS). The three irrigation frequencies were irrigated 120 mm at jointing stage, 60 mm each at jointing and heading stages, and 40 mm each at jointing, heading, and milk stages. The results showed leaf area index (LAI) was significantly (P < 0.05) higher in WP than in CS. In addition, the LAI in WP decreased with the increase in irrigation frequency. Under the same irrigation frequency, the photosynthetic active radiation (PAR) interception and dry matter were higher in WP than in CS. In WP, reduced irrigation frequency significantly increased the PAR interception at 60 cm above the ground surface. The largest grain yield and highest RUE was found in WP when plants were irrigated twice. The results indicate WP in combination with irrigated 60 mm each at jointing and heading stages maximized the winter wheat grain yield and RUE. 相似文献
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The phenotypic performance of a genotype is not necessarily the same under diverse agro-ecological conditions. Two commercial wheat cultivars and 33 wheat landrace varieties were selected for screening drought tolerance and the investigation of genotype × environment interactions (GEI). The study site experiences drought stress at reproductive stages. Fully irrigated along with two drought stress trials at early heading (EHS) and 50% heading stages (HDS) were performed in 2 years. The highest antioxidant and proline contents were accumulated under EHS. Reduction in cell membrane stability in EHS was 90.9% in 2011–2012. The lowest grain yield belonged to EHS (3.2 t ha?1) while the highest (6.8 t ha?1) was observed in the irrigated trial. GEI analysis indicated that the Pinthus’s coefficient was not an efficient index for screening GEI. Positive correlations were found between GEI parameters such as regression deviation, Wricke’s ecovalence and Shukla’s variance. Regression coefficients over trials ranged from 0.65 to 1.42, indicating genotypes had different responses to environmental changes. Regression models, GEI variances and grain yield showed that some varieties (KC4557, KC4862, KC3891, KC4495, and KC4633) had higher stability under drought stress and fully irrigated conditions and can be involved in breeding programs for drought stress tolerance. 相似文献
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不同发育期干旱对冬小麦灌浆和产量影响的模拟 总被引：5，自引：1，他引：4
为探明不同强度干旱对农作物生长过程所产生的影响,本文基于作物生长模型WOFOST,采用数值模拟方法,模拟分析了河南省郑州地区冬小麦在拔节期、抽穗期和灌浆期分别发生不同程度干旱、两个发育期以及3个发育期都发生不同程度干旱对冬小麦灌浆过程和产量的影响。结果表明,当单一发育期供水减少10~30 mm时,干旱导致小麦灌浆强度在正常灌浆后的第14~18 d下降,可使小麦减产1.34%~12.5%,且以抽穗期干旱影响最大,其次是灌浆期干旱,拔节期干旱影响最小;当两个发育期供水都减少10~20 mm时,干旱导致小麦灌浆强度在正常灌浆后的第10~17 d下降,可使小麦减产4.94%~21.88%,且以抽穗期和灌浆期干旱影响为最大,其次是拔节期和灌浆期干旱,拔节期和抽穗期干旱影响最小;当3个发育期供水都减少5~15 mm时,干旱导致小麦灌浆强度在正常灌浆后的第11~16 d下降,可使小麦减产3.93%~24.84%。可见,干旱致使土壤水分亏缺,影响了作物正常的灌浆强度,进而导致作物减产。干旱发生时段与程度不同,造成作物的减产率也不尽相同,多个发育期干旱导致小麦的减产率往往大于单一发育期干旱相叠加的效应。 相似文献
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Cereal rye (Secale cereale L.) is widely used as a winter cover crop to conserve soil residual nitrogen (N) in the mid‐Atlantic region of the United States. Cereal rye, however, has agronomic drawbacks that may make other winter small grain crops more desirable alternatives. Winter wheat (Triticum aestivum L.) is a small grain that could substitute for cereal rye as a cover crop because it would give growers the flexibility of using it as a cover crop or growing it to maturity. There is currently little information on early season N accumulation of winter wheat cultivars, which is critical for the success of a small grain cover crop. To determine the degree of variation in early season N accumulation and early season biomass yield in soft red winter wheat in the mid‐Atlantic region, twenty‐five commercially available cultivars were evaluated at Beltsville, MD in the 1996/1997 and 1997/1998 growing seasons. Acereal rye cultivar ("Wheeler") was included as a cover crop control. Samples of plant tissue were taken at Feekes growth stage 5 and at physiological maturity each year. There were significant differences among cultivars for early season N accumulation and biomass yield. A large group of wheat cultivars had similar early season N accumulation and biomass yield as the cereal rye cover crop control. This suggests that some cultivars of winter wheat may be as effective as cereal rye as a winter cover crop. Early season N accumulation was highly correlated (r=0.90***) with early season biomass yield rather than with plant N content. These results indicate that soft red winter wheat has potential as a dual grain and cover crop and could be considered an alternative to cereal rye as a winter cover crop for conserving residual soil nitrogen in the mid‐Atlantic region of the United States. 相似文献
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在大田试验条件下,对2个不同抗旱特性的小麦品种在5个N素营养水平下各生育时期叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)等气体交换参数以及地上生物量进行了测定。结果表明,两个小麦品种的叶片Pn随生育进程呈逐渐递减趋势,对照在拔节期出现Pn峰值,N素各处理Pn的峰值均出现在分蘖期。不同N素处理的两个小麦品种的Gs、Ls峰值均出现在拔节期~抽穗期,依生育进程呈先升后降的变化趋势。适量N素提高了叶片Pn和Gs,降低了Ls。不同抗旱性小麦光合参数的差异因生育期不同而有差别,N180处理旱地品种较水地品种有高的Pn和Gs,在拔节期~抽穗期旱地品种的Pn、Gs均高于水地品种。小麦地上单株干重随生育进程持续增加。N素对地上单株生物量的影响因抗旱性差异而不同,旱地品种的地上单株生物量随施N量的增加而表现先降低后升高的变化趋势,水地品种则表现出持续下降的趋势;两个品种的籽粒产量随N素水平提高呈先升高后下降趋势,在N180处理达到最高。因此,N180处理是旱地小麦最为适宜的施N水平。结合光合、生长及叶片水势变化特性,认为适量N素可提高干旱环境下叶片光合机构的适应能力,说明N素对提高小麦抗旱能力有积极意义。 相似文献