第一章 绪论 1
第一节 小麦根系与土壤水分的关系 2
一、土壤水分与小麦根系的发育 2
二、土壤水分与小麦根生物量、根冠比 3
三、土壤水分与根系分布、根长密度 4
四、土壤水分与小麦根系生理指标的关系 5
第二节 小麦抗旱育种过程中与根系有关的遗传改良 7
一、根系构型、数量和解剖结构的遗传改良 7
二、根系质量的遗传改良 9
第三节 根系对气孔行为的调控及根冠通讯理论对节水实践的指导 10
一、根系对气孔行为的调控 10
二、非水力信号的提出 11
三、根源信使的确认 12
四、根冠通讯理论对节水实践的指导 14
第四节 根、蘖修剪应用于作物生产实践的理论依据及其研究现状 15
一、生长冗余理论 16
二、根冠通讯理论 17
三、生活史对策理论 19
四、有关根修剪的研究现状 19
第五节 研究意义与研究内容 21
一、研究意义 21
二、研究内容 24
三、技术路线 25
第二章 伤根触发的信号传递对冬小麦幼苗根冠生长和气孔行为的调控 26
第一节 材料与方法 27
一、试验材料和设计 27
二、采样和测定 27
第二节 结果与分析 28
一、土壤含水量变化 28
二、叶片水分状况 29
三、气孔导度、蒸腾速率和信号调控 30
四、根修剪对冬小麦叶绿素荧光参数的影响 31
五、株高和叶面积 32
六、根修剪后地上、地下生物量和根冠比的变化 33
第三节 讨论 33
第三章 根修剪对冬小麦的根量、竞争能力和水分利用效率的影响 37
第一节 盆栽试验 38
一、材料与方法 38
二、结果与分析 40
三、讨论 48
第二节 大田试验 52
一、材料与方法 52
二、结果与分析 54
三、讨论 60
第四章 根修剪对冬小麦根活力、非水力根源信号及水分利用效率的影响 64
第一节 材料与方法 65
一、试验材料和设计 65
二、采样和测定 66
三、非水力根源信号的监测 67
第二节 结果与分析 68
一、根修剪对冬小麦根活性、非水力根信号的影响 68
二、地上、地下生物量及根冠比 72
三、光合速率、根呼吸速率和根系效率 73
四、产量性状及收获指数 73
五、耗水量和水分利用效率 74
第三节 讨论 75
第五章 根修剪对黄土旱塬冬小麦根系分布、根系效率及产量形成的影响 79
第一节 材料与方法 80
一、试验地点的自然条件 80
二、试验材料与设计 80
三、测定方法 81
第二节 结果与分析 82
一、根系生物量的分布 82
二、群体动态和花期冠层内透光率 83
三、气孔导度和蒸腾速率 84
四、光合作用和根呼吸 85
五、产量性状、收获指数及水分利用效率 86
第三节 讨论 87
第六章 根修剪对冬小麦的耐旱性及干旱胁迫下的生理响应机制的影响 90
第一节 材料与方法 91
一、试验材料和设计 91
二、测定项目及方法 92
第二节 结果与分析 92
一、根修剪对Fv/Fm和Fv/Fo的影响 92
二、根修剪对ФPSⅡ和ETR的影响 93
三、根修剪对qp和NPQ的影响 94
四、产量性状及抗旱系数 95
第三节 讨论 96
第七章 冬小麦分蘖冗余生态学意义以及减少冗余对水分利用效率的影响 98
第一节 材料与方法 99
一、试验材料和设计 99
二、采样和测定 100
第二节 结果与分析 101
一、光合特性 101
二、气孔导度、蒸腾和叶面积 102
三、株高及其穗的大小不整齐性 103
四、籽粒产量及其水分利用效率 104
第三节 讨论 104
第八章 根系冗余对小麦产量形成的影响 107
第一节 材料与方法 108
一、试验材料和设计 108
二、测定方法 109
三、数据分析 109
第二节 结果与分析 109
一、地上、地下生物量及根冠比 109
二、光合速度和根呼吸速率 110
三、物质积累 111
四、产量性状 111
第三节 讨论 112
第九章 旱地冬小麦水分高效利用技术及其发展方向 115
第一节 农艺节水技术 116
一、耕作保墒技术 116
二、农田覆盖保墒技术 117
三、水肥耦合技术 118
第二节 生物节水技术 119
一、有限灌溉技术 119
二、化学调控技术 121
三、生物技术与高WUE品种的培育 122
第三节 旱地冬小麦水分高效利用技术发展趋势 123
一、根冠通讯与水分高效利用 123
二、基于遥感和地理信息系统支持下的精细灌溉技术 125
参考文献 128
作者简介 149