为明确补灌条件下促进小麦分蘖发生成穗和磷肥高效利用的适宜施磷量及其生理机制,以‘济麦22’小麦品种为供试材料,设置低磷(90 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2),P_(1))、中磷(135 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2),P_(2))和高磷(180 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2),P_(3))处理,以不施磷为对照(P_(0)),各处理拔节期和开花期土壤相对含水量均补灌至70%,测定了小麦分蘖节面积和内源激素含量、各蘖位分蘖发生数、光合参数、^(13)C同化物在各茎蘖的分配、籽粒产量及磷肥偏生产力。结果表明:与P_(0)和P_(1)相比,P_(2)显著提高了小麦分蘖节面积、反式玉米素(tZ)含量、主茎最上部展开叶光合参数、单株总茎蘖数和^(13)C同化物在各茎蘖的分配量,单株成穗数分别增加0.51和0.36个,籽粒产量分别增加40.3%和13.2%;P3处理下,小麦分蘖数增加,但单株成穗数减少,籽粒产量和磷肥偏生产力降低。中磷处理(135 kg·hm^(-2))为本试验补灌条件下小麦高产高效的适宜磷肥用量。
为明确节水补灌下小麦不同茎蘖籽粒产量对施磷量响应的生理机制,探明适宜的磷肥用量,以‘济麦22’小麦品种为供试材料,在节水补灌(W_(70),拔节期和开花期将0~40 cm土层土壤含水量均补灌至田间饱和持水量的70%)和不灌水(W_(0))条件下设置3个施磷量处理:低磷(90 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2),P_(1))、中磷(135 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2),P_(2))和高磷(180 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2),P_(3)),以不施磷为对照(P_(0)),研究了小麦不同茎蘖光合和衰老特性、各茎蘖籽粒产量及水分利用效率和磷肥利用效率。结果表明:节水补灌和不灌水条件下,P_(2)的主茎、Ⅰ和Ⅱ蘖(着生于主茎第1、2片真叶叶腋中的一级分蘖)旗叶叶绿素相对含量、净光合速率、蔗糖含量、磷酸蔗糖合成酶活性、超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白质含量均高于P_(0)和P_(1),这是其主茎、Ⅰ和Ⅱ蘖穗粒重较高的主要生理原因,但均与P_(3)无显著差异。节水补灌下,P_(2)较P_(0)和P_(1)提高了主茎、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ蘖(着生于主茎第3片真叶叶腋中的一级分蘖)籽粒产量,较P_(3)提高了Ⅱ和Ⅲ蘖籽粒产量,公顷籽粒产量比P_(0)、P_(1)和P_(3)分别高49.1%、30.5%和8.9%,水分利用效率和磷肥农学效率最高;不灌水下,P_(2)较P_(0)和P_(1)提高了主茎、Ⅰ和Ⅱ蘖籽粒产量,较P_(3)提高了Ⅱ蘖籽粒产量,公顷籽粒产量、水分利用效率和磷肥农学效率均高于P_(0)、P_(1)和P_(3)。各施磷处理下节水补灌的小麦公顷籽粒产量、磷肥农学效率和水分利用效率均高于不灌水处理。节水补灌下中磷施磷处理(135 kg·hm^(-2))是本试验条件下高产高效的最佳处理。
为明确缩行匀株(row space reduction and plant space expansion,RRPE)对冬小麦分蘖的影响及其生理机制,于2019-2021年小麦种植季,以‘马兰1号’为供试品种,设置2个行距和3个播期,研究RRPE处理对小麦冬前分蘖数和生物量的影响,及分蘖节内源激素和蔗糖对RRPE的响应特征。结果表明,RRPE处理能促进小麦冬前分蘖数(tillers number,TN)和生物量,平均增加14.5%和20.9%,并增加≥3叶的分蘖数;RRPE处理降低了3叶期至越冬期小麦分蘖节吲哚乙酸(indoleacetic acid,IAA)、独脚金内酯(strigolactones,SLs)、赤霉素(gibberellin,GA)和油菜素甾醇(brassinosterol,BR)含量,分别平均降低19.4%、17.5%、11.4%和13.6%;RRPE处理显著提高了玉米素核苷(zeatin nucleoside,ZR)、细胞分裂素(cytokinin,CTK)和蔗糖(saccharose,SA)含量,平均提高13.1%、54.4%和15.2%。RRPE处理还降低了IAA/ZR、BR/SL和BR/CTK,但提高了SLs/GA。相关分析表明,CTK、BR与冬前TN显著相关,相关系数平均为0.65。BR对TN的正向贡献最高;GA、BR/CTK对TN的负向贡献较高;IAA/ZR通过GA和IAA对TN的负向贡献较高。综上所述,RRPE处理可以促进小麦冬前分蘖、增加生物量,这与BR、GA含量,以及BR/CTK的直接作用、IAA/ZR通过GA和IAA的间接作用关系密切。
