干热风是主要发生在小麦灌浆期的农业气象灾害之一,严重影响小麦的产量和品质,明确干热风的致灾机理,以及新型化学制剂对小麦抗干热风的调控作用和机理,对保障我国小麦稳产和粮食安全具有重要意义。本研究通过自主研制的可移动式干热风模拟装置,研究不同时期、等级干热风对小麦生理和粒重的影响,明确干热风灾害的危害特征和冬小麦的响应机制。基于自然和干热风模拟棚环境,研究自主研发的不同类型化学制剂对冬小麦抗干热风的调控作用机理,筛选制剂最佳应用时期和组合配方,为丰富我国干热风灾害危害特征和全面提升小麦干热风灾害化学防控能力提供数据和技术支撑。研究结果表明:1.干热风胁迫加速小麦叶绿素的降解,导致叶片早衰;造成小麦旗叶丙二醛MDA的大量累积,提高了抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD和过氧化物酶POD)活性,释放了更多渗透调节物质(可溶性蛋白WSP和可溶性糖WSS),破坏了小麦体内抗氧化系统的动态平衡;造成小麦粒重降低,引起减产。各干热风胁迫对小麦粒重的危害特征不同,表现为:灌浆中期小麦穗的下、中、上部,第1粒位>第2粒位>第3粒位;灌浆后期则主要发生在小麦穗的下、中部,第2粒位>第1粒位>第3粒位;灌浆中期干热风>灌浆后期干热风,重度干热风>轻度干热风。2.干热风胁迫下,各制剂能不同程度地增强冬小麦的抗氧化能力。制剂可以降低MDA含量,减轻过量自由基对细胞膜的损伤;同时促进渗透调节物质WSP和WSS的释放,提高了干热风胁迫下小麦的抗逆调节能力,增强了对酶和生物膜的保护作用。制剂对抗氧化酶SOD和POD活性的增加则增强了小麦清除体内自由基的能力。3.干热风胁迫下,各制剂能不同程度地提高小麦叶片持绿能力和保水功能,有利于促进花后干物质在籽粒中的积累和同化;与对照相比,促进作用随小麦生育进程逐渐增强。制剂能不同程度地提高小麦灌浆速率,有效延长灌浆持续期。制剂可以不同程度地提高小麦穗数,显著增加穗粒数和千粒重,从而有效缓解干热风胁迫引起的小麦减产;其中拌种对提高穗数的效果最好,拔节期叶面喷剂对增加穗粒数的作用最好,花期叶面喷剂更有利于提高千粒重。4.比较各制剂对干热风胁迫下小麦生长发育和产量的影响效应,叶面喷施对提高小麦抗干热风能力的效果优于拌种处理,花期喷施处理效果优于拔节期喷施;拌种与叶面喷施组合具有协同作用,三种制剂复合效果优于两种复合效果,其中微量拌种与拔节期、花期喷施的复合效果最好。