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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