晚冬早春阶段增温对冬小麦光合性能及旗叶衰老的调控作用

[目的]针对华北平原北部冬小麦生长发育所需的适宜温度与环境实际温度间的矛盾,通过晚冬早春阶段性增温,研究拔节前增温及拔节后揭除塑膜相对降温对冬小麦旗叶光合性能和衰老的调控作用,以期为华北平原冬小麦通过调控温度延缓小麦衰老和挖掘产量潜力提供理论及方法依据.[方法]2015-2017年连续2个生长季在河北省农林科学院深州旱作节水农业试验站进行大田试验,以“衡观35”为试验材料,晚冬早春采用搭建温室的方法,设置覆盖2层塑膜(M2E,1月25日-3月25日)、覆盖2层塑膜(M2L,2月5日-3月2 5日)、覆盖1层塑膜(M1,2月20日-3月25日)、常规生产对照(CK)共4个处理,以覆盖有孔和无孔塑膜以及时间的早晚和长短来调控温度和小麦生长发育时间,由此获得了时间相同的小麦生长发育进程不同、发育进程相同而所处日期和温度不同的结果.试验过程中记录每个处理各生育期起始时间,并测定光合特性、衰老相关酶活性、产量、水分利用效率等指标.[结果]早覆盖的M2E处理的冬小麦比对照开花提前8d,成熟提前3-4 d;灌浆期旗叶叶绿素相对含量SPAD提高17.3％、净光合速率提高30.8％、超氧化物歧化酶(S0D)活性提高23.7％、过氧化氢酶(CAT)活性提高27.2％、过氧化物酶(P0D)活性提高19.4％、丙二醛(MDA)含量降低2 3.8％;开花时的旗叶面积增大27％,收获时籽粒产量提高22.8％,水分利用效率提高16.9％.随着增温时间的推迟和覆盖时间的缩短,上述指标与对照差异越来越小,以至于M1处理上述指标与CK均显著不差异.[结论]晚冬早春阶段增温既维持了旗叶较高的光合速率,又显著延缓了旗叶衰老,进而为灌浆提供了物质基础;既增加了小麦穗粒数,又延长了小麦灌浆时间,从而获得了高产,获得高产的同时虽然增加了耗水量但促进了水分的高效利用.晚冬早春阶段增温是华北平原北部冬小麦有效平衡热量资源供应与生长发育所需的方法,既可减轻晚冬早春冻害对小麦返青及拔节的影响,又可规避小麦生育后期干热风带来的危害.