不同水氮運(yùn)籌對(duì)冬小麥光合特性和產(chǎn)量的影響

李晶晶，尹 鈞，李武超，李 磊

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)/國(guó)家小麥工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450002)

不同水氮運(yùn)籌對(duì)冬小麥光合特性和產(chǎn)量的影響

李晶晶，尹 鈞，李武超，李 磊*

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)/國(guó)家小麥工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450002)

為了確定小麥高產(chǎn)水肥需求規(guī)律，以周麥27為材料，研究不同水[W1(中度水分脅迫：土壤含水量為田間持水量的50%～60%)、W2(適當(dāng)灌溉：土壤含水量為田間持水量的60%～70%)、W3(充分灌溉：土壤含水量為田間持水量的70%～80%)]、氮[N1(不施氮)、N2(正常施氮：225 kg/hm2)、N3(高施氮：300 kg/hm2)]運(yùn)籌對(duì)冬小麥光合特性和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，當(dāng)土壤水分含量相同時(shí)，隨著施氮量的增加，小麥凈光合速率(Pn)總體呈現(xiàn)先增加后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)，小麥旗葉SPAD值、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)以及產(chǎn)量總體呈先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)施氮量相同時(shí)，花后10 d，隨著土壤含水量的增加，SPAD值總體逐漸增加(N1處理除外)，Ci總體逐漸降低，Pn、Tr和Gs總體先降低后增加；花后18 d，SPAD值、Pn、Tr以及Gs總體隨著土壤含水量的增加而增加，但總體上W2和W3處理間差異不顯著(Gs除外)；花后26 d，SPAD值隨著土壤含水量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，Pn總體呈增加的趨勢(shì)(W2和W3處理間總體差異不顯著)，Gs總體呈先降低后增加的趨勢(shì)。當(dāng)土壤水分含量相同時(shí)，與N1處理相比，N2處理小麥產(chǎn)量平均提高11.87%，N3處理提高了7.86%。當(dāng)施氮量相同時(shí)，與W1處理相比，W2處理小麥產(chǎn)量平均提高3.24%，W3處理提高了2.26%。W2N2處理即施氮量為225 kg/hm2，灌溉后土壤含水量為田間持水量的60%～70%時(shí)產(chǎn)量最高。說明適當(dāng)?shù)乃\(yùn)籌有利于提高小麥產(chǎn)量。

小麥； 水氮運(yùn)籌； 旗葉； 光合特性； 產(chǎn)量

水分和養(yǎng)分是影響小麥生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素，而且二者互相影響、互相制約[1-2]。冬小麥?zhǔn)呛幽鲜≈饕募Z食作物，為了追求高產(chǎn)，在生產(chǎn)上大水漫灌和過量施氮的現(xiàn)象比較普遍，然而經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展使水資源短缺，環(huán)境污染嚴(yán)重，顯然大水漫灌和過量施氮越來越不適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要。同時(shí)，我國(guó)的人口基數(shù)大，水資源短缺，人均水資源占有量?jī)H為世界人均占有量的1/4[3]。在發(fā)達(dá)國(guó)家水資源利用率達(dá)到70%～80%，而我國(guó)的水資源利用率只有30%～40%，我國(guó)每年在灌溉過程中浪費(fèi)水1 100多億m3[3]。大水漫灌作為最主要的灌溉方式，不但造成了水、氮資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，還引起了嚴(yán)重的環(huán)境問題。過量施用氮肥不僅會(huì)使氮素以氨形式揮發(fā)、硝態(tài)氮形式淋溶及通過反硝化等途徑損失,導(dǎo)致氮素利用率和增產(chǎn)效果降低、生產(chǎn)成本增加，而且會(huì)提高病蟲害發(fā)生率，造成環(huán)境和地下水資源污染等一系列問題[4-5]。前人研究發(fā)現(xiàn)，適量減少灌溉和施氮量，不但不會(huì)降低小麥產(chǎn)量，而且可以顯著提高小麥對(duì)水分和氮肥的利用率[6-8]。因此，適宜的灌水量和施氮量不僅可大幅度節(jié)約水肥用量，而且對(duì)于增加小麥產(chǎn)量和發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。前人研究表明，適當(dāng)?shù)乃\(yùn)籌對(duì)小麥旗葉光合特性有顯著的調(diào)控效應(yīng)[7，9-11]，但前人研究多側(cè)重于水氮運(yùn)籌對(duì)小麥光合作用或產(chǎn)量的影響方面，而綜合考慮對(duì)小麥光合作用和產(chǎn)量的影響研究較少[12]。鑒于此，研究了不同水氮運(yùn)籌對(duì)冬小麥光合特性和產(chǎn)量的影響，旨在確定通過提高水分和氮肥的利用率來增加小麥產(chǎn)量的途徑，為冬小麥高產(chǎn)高效栽培管理提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地狀況

2015—2016年，試驗(yàn)在河南省鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)基地土壤為黏質(zhì)潮土，小麥播種前試驗(yàn)田0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)17.40 g/kg、全氮1.60 g/kg、堿解氮65.54 mg/kg、速效磷16.65 mg/kg、速效鉀163.00 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，水分處理為主區(qū)，氮素處理為副區(qū)。從小麥播種到開花前，各處理水分相同，開花后開始控水，灌漿期設(shè)3個(gè)水分處理：W1(中度水分脅迫：土壤含水量為田間持水量的50%～60%)、W2(適當(dāng)灌溉：土壤含水量為田間持水量的60%～70%)、W3(充分灌溉：土壤含水量為田間持水量的70%～80%)。設(shè)置3個(gè)氮素(純氮)處理：N1(不施氮)、N2(正常施氮：225 kg/hm2)、N3(高施氮：300 kg/hm2)。其中，氮肥為尿素(含N 46.4%)，N2、N3 處理的氮素為60%底施、40%拔節(jié)期追施；所有處理底施硫酸鉀625 kg/hm2、過磷酸鈣468.6 kg/hm2。小區(qū)面積為6.0 m×6.0 m，重復(fù)3次。小麥品種為周麥27，于10月25日播種，播種量為165 kg/hm2，按一般高產(chǎn)田進(jìn)行田間管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 SPAD值 在小麥開花后10、18、26 d，選擇生長(zhǎng)一致、旗葉大小均勻的小麥5株，用SPAD-502型葉綠素計(jì)在距離旗葉葉尖1/3處測(cè)定3次SPAD值，交叉測(cè)定，取平均值。

1.3.2 光合特性 在小麥開花后10、18、26 d的9：00—11：00，選擇生長(zhǎng)一致、旗葉大小均勻的小麥5株，在旗葉葉片的中部用LI-6400便攜式光合儀測(cè)定凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)，取平均值。

1.3.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 成熟期，調(diào)查具有代表性的2個(gè)1 m雙行區(qū)域的穗數(shù)、穗粒數(shù)；每小區(qū)隨機(jī)抽取20株脫粒，隨機(jī)數(shù)1 000粒種子，稱質(zhì)量，計(jì)算千粒質(zhì)量；每小區(qū)收4 m2測(cè)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，利用SPSS 19.0 進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水氮運(yùn)籌對(duì)小麥旗葉SPAD值的影響

由圖1可以看出，小麥旗葉SPAD值隨著灌漿進(jìn)程的推進(jìn)逐漸下降，灌漿后期降低幅度加大?；ê?0 d，當(dāng)土壤水分含量相同時(shí)，隨施氮量增加，小麥旗葉SPAD值逐漸增加，但N2與N3處理間差異不明顯；當(dāng)施氮量相同時(shí)，隨土壤水分含量增加，N1處理小麥旗葉SPAD值先增加后降低，N2和N3處理呈增加趨勢(shì)。花后18 d，小麥旗葉SPAD值隨著施氮量或土壤水分含量的增加逐漸增加；當(dāng)土壤水分含量相同時(shí)，與N1處理相比，N2處理SPAD值平均增加了17.45%，N3處理平均增加了18.16%，N2與N3處理差異不明顯；當(dāng)施氮量相同時(shí)，與W1處理相比，W2處理SPAD值平均增加了3.69%， W3處理平均增加了5.50%?；ê?6 d，小麥旗葉SPAD值隨施氮量或土壤水分含量的增加均先增加后降低；當(dāng)土壤水分含量相同時(shí)，與N1處理相比，N2處理SPAD值平均增加了64.72%，N3處理平均增加了44.92%；當(dāng)施氮量相同時(shí)，與W1處理相比，W2處理SPAD值平均增加了14.61%，W3處理平均增加了9.30%。由此可見，適量灌溉和施氮能提高小麥葉片SPAD值，從而有望延長(zhǎng)小麥旗葉功能期，進(jìn)而提高小麥光合效率。

圖1 不同水氮運(yùn)籌對(duì)小麥旗葉SPAD值的影響

2.2 不同水氮運(yùn)籌對(duì)小麥旗葉光合特性的影響

2.2.1 Pn 小麥旗葉Pn是植物光合作用的特征值，是決定小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵因素[13]。由圖2可知，隨灌漿進(jìn)程的推進(jìn)，小麥旗葉Pn呈先升高后降低的趨勢(shì)，不同水氮運(yùn)籌對(duì)灌漿期小麥旗葉Pn的影響有差異?；ê?0 d，當(dāng)施氮量相同時(shí)，隨著土壤水分含量的增加，N1和N3處理小麥旗葉Pn先降低后增加，W2處理明顯低于W1和W3處理；N2處理小麥旗葉Pn逐漸增加，W2和W3處理間差異不顯著，兩者顯著高于W1處理?；ê?8 d，當(dāng)施氮量相同時(shí)，隨著土壤水分含量的增加，小麥旗葉Pn先增加后趨于平穩(wěn)，與W1處理相比，W2處理小麥旗葉Pn平均增加了8.48%，W3處理平均增加了10.78%，W2和W3處理間差異不顯著，兩者均顯著高于W1處理；當(dāng)土壤水分含量相同時(shí)，隨著施氮量增加，小麥旗葉Pn逐漸增加，與N1處理相比，N2處理小麥旗葉Pn平均增加了9.28%，N3處理平均增加了13.21%，N2和N3處理間差異不顯著，但二者總體上顯著高于N1處理。花后26 d，小麥旗葉Pn變化趨勢(shì)與花后18 d相同。由此可見，適當(dāng)灌溉和施用氮肥可提高小麥旗葉Pn，但過量灌溉和施氮對(duì)小麥旗葉Pn的進(jìn)一步提高作用不大。

不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著，下同

2.2.2 Tr 由圖3可知，隨灌漿進(jìn)程的推進(jìn)，小麥旗葉Tr先增加后降低。花后10 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥旗葉Tr表現(xiàn)為N2>N3>N1，在W1和W3條件下，N2與N3處理間差異不顯著，表明施氮量過高會(huì)降低小麥旗葉的蒸騰作用。當(dāng)施氮量相同時(shí)，在N1和N3條件下，小麥旗葉Tr表現(xiàn)為W3>W1>W2；在N2條件下表現(xiàn)為W3>W2>W1，W2與W3處理間差異不顯著。花后18 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，在W1和W2條件下，小麥旗葉Tr表現(xiàn)為N2>N3>N1，在W3條件下表現(xiàn)為N3>N2>N1。當(dāng)施氮量相同時(shí)，在N1條件下，小麥旗葉Tr表現(xiàn)為W3>W1>W2， W1與W2處理間差異不顯著；在N2和N3條件下表現(xiàn)為W3>W2>W1，W2與W3處理間差異不顯著?；ê?6 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，W1條件下，小麥旗葉Tr表現(xiàn)為N2>N3>N1，3個(gè)處理間差異不顯著；W2條件下表現(xiàn)為N2>N1>N3，N2處理顯著高于N1和N3處理，N1與N3處理間差異不顯著；W3條件下表現(xiàn)為N3>N2>N1，N2與N3處理間差異不顯著，兩者均顯著高于N1處理。當(dāng)施氮量相同時(shí)，在N1條件下，小麥旗葉Tr表現(xiàn)為W1>W3>W2，3個(gè)處理間差異不顯著；在N2條件下表現(xiàn)為W2>W3>W1，W2與W3處理間差異不顯著，但均顯著高于W1處理；在N3條件下表現(xiàn)為W3>W1>W2,3個(gè)處理間差異顯著。綜上表明，過量或適量灌溉均提高了植物的蒸騰作用，適當(dāng)施氮也提高了植物的蒸騰作用。

圖3 不同水氮運(yùn)籌對(duì)小麥旗葉Tr的影響

2.2.3 Gs 氣孔是小麥葉片和外界進(jìn)行氣體交換的主要通道，能夠調(diào)節(jié)小麥的Gs和光合作用；Gs值表示氣孔開度的大小，可以反映氣孔對(duì)干旱的敏感性與單位葉面積的蒸騰失水狀況[14]。由圖4可知，隨灌漿進(jìn)程的推進(jìn)，小麥旗葉Gs先增加后下降。花后10 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥旗葉Gs總體上表現(xiàn)為N2>N3>N1，W3條件下，3個(gè)處理之間差異不顯著。當(dāng)施氮量相同時(shí)，N1和N3處理下小麥旗葉Gs均表現(xiàn)為W1>W3>W2，N1條件下，W2處理與W1、W3處理間差異顯著，N3條件下，W1處理與W2、W3處理間差異顯著；N2處理下表現(xiàn)為W1>W2>W3，3個(gè)處理間差異顯著?；ê?8 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥旗葉Gs表現(xiàn)為N2>N3>N1，其中，在W1和W3條件下，N2與N3處理間差異不顯著；當(dāng)施氮量相同時(shí)，小麥旗葉Gs表現(xiàn)為W3>W2>W1，3個(gè)處理間差異顯著?；ê?6 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥旗葉Gs總體表現(xiàn)為N2>N1>N3。當(dāng)施氮量相同時(shí)，N1和N3處理下小麥旗葉Gs表現(xiàn)為W3>W1>W2，3個(gè)處理間差異顯著；N2處理下表現(xiàn)為W1>W2>W3，W1與W2處理間差異不顯著，兩者均與W3處理差異顯著。由此可見，適量施氮能提高小麥葉片Gs。

圖4 不同水氮運(yùn)籌對(duì)小麥旗葉Gs的影響

2.2.4 Ci 空氣濕度、水分和大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)等環(huán)境因素會(huì)通過影響小麥葉片氣孔的開閉來影響其細(xì)胞間隙CO2摩爾分?jǐn)?shù)，最終影響小麥的光合作用[12]。由圖5可知，隨灌漿進(jìn)程的推進(jìn)，小麥旗葉Ci呈先增加后降低的趨勢(shì)?；ê?0 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥旗葉Ci總體表現(xiàn)為N2>N3>N1，N2與N3處理間差異不顯著；當(dāng)施氮量相同時(shí)，Ci總體上隨土壤含水量的增加而降低?；ê?8 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥旗葉Ci總體表現(xiàn)為N2>N3>N1。當(dāng)施氮量相同時(shí)，N1條件下，小麥旗葉Ci表現(xiàn)為W3>W2>W1，W2與W3處理間差異不顯著，但二者均顯著高于W1處理；N2和N3條件下，小麥旗葉Ci表現(xiàn)為W2>W1>W3，3個(gè)處理間均無顯著差異?；ê?6 d，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥旗葉Ci總體表現(xiàn)為N2>N1>N3；當(dāng)施氮量相同時(shí)，N1和N2條件下，小麥旗葉Ci表現(xiàn)為W2>W3>W1，N3條件下表現(xiàn)為W3>W2>W1。上述結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)氖┑凸喔扔欣谔岣咂烊~Ci。

圖5 不同水氮運(yùn)籌對(duì)小麥旗葉Ci的影響

2.3 不同水氮運(yùn)籌對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

小麥產(chǎn)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)有穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒質(zhì)量[15]。由表1可知，從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥穗數(shù)在W1和W2處理下表現(xiàn)為N2>N3>N1，N2和N3處理均與N1處理差異顯著，W2條件下，N2與N3處理間差異顯著；W3處理下表現(xiàn)為N3>N2>N1，N2與N3處理之間差異不顯著，說明適量施氮有利于提高小麥穗數(shù)，過量施氮的進(jìn)一步增加效果不顯著，甚至起到抑制作用。當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥穗粒數(shù)在W1處理下表現(xiàn)為N2>N3>N1，N2與N3處理間差異不顯著，兩者均與N1處理差異顯著；W2和W3處理下，3個(gè)處理間均無顯著差異，說明施氮有利于提高小麥穗粒數(shù)，適量與過量施氮效果相似。當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥千粒質(zhì)量在3個(gè)施氮量處理間均無顯著差異。由于本試驗(yàn)是在開花后進(jìn)行水分處理，故水分對(duì)穗數(shù)及穗粒數(shù)總體上無顯著影響。N1與N2處理千粒質(zhì)量隨灌溉量增加而增加，N3處理千粒質(zhì)量隨灌溉量增加表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì)，3個(gè)施氮量條件下，W2與W3處理間差異均不顯著，表明適量灌溉可以提高千粒質(zhì)量，過量灌溉的進(jìn)一步增加效果不顯著，甚至起到抑制作用。

當(dāng)土壤含水量相同時(shí)，小麥產(chǎn)量隨施氮量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，N2處理小麥產(chǎn)量平均比N1處理提高了11.87%，N3處理平均比N1處理提高了7.86%，N2處理比N3處理平均提高了3.70%，說明適量施氮可促進(jìn)小麥增產(chǎn)，過量施氮反而起到減產(chǎn)的作用。當(dāng)施氮量相同時(shí)，N1處理產(chǎn)量隨灌溉量增加而增加，3個(gè)處理間差異不顯著；N2和N3處理產(chǎn)量隨灌溉量增加表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì)，與W1處理相比，W2處理小麥產(chǎn)量平均提高了3.24%，W3處理平均提高了2.26%，說明適量灌溉有利于小麥增產(chǎn)，灌水量過多反而不利于小麥增產(chǎn)。綜上可知，適當(dāng)?shù)氖┑凸喔扔欣谛←湲a(chǎn)量的提高。

表1 不同水氮運(yùn)籌對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

3 結(jié)論與討論

小麥旗葉的光合能力對(duì)籽粒產(chǎn)量的形成具有重大影響，成熟時(shí)籽粒中的干物質(zhì)約25%來自小麥旗葉的光合作用[16-17]，因而生育后期功能葉片尤其是旗葉的光合功能對(duì)冬小麥的產(chǎn)量起著至關(guān)重要的作用[18]。本試驗(yàn)通過對(duì)冬小麥花后旗葉SPAD值、Pn、Ci、Tr以及Gs的分析表明，當(dāng)土壤水分含量相同時(shí)，隨著施氮量的增加，小麥Pn總體呈現(xiàn)先增加后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)，SPAD值、Ci、Tr及Gs總體呈先增加后降低的趨勢(shì)。說明適當(dāng)?shù)氖┑坑欣谔岣吖酀{期小麥旗葉的光合能力，從而有望改善冬小麥地上部分的光合性能，提高干物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)移，進(jìn)而促進(jìn)小麥產(chǎn)量增加。當(dāng)施氮量相同時(shí)，不同灌溉量對(duì)小麥旗葉光合特性的影響并不一致。花后10 d，隨著土壤含水量的增加，SPAD值總體逐漸增加(N1處理除外)，Ci總體逐漸降低，Pn、Tr和Gs總體先降低后增加；花后18 d，SPAD值、Pn、Tr以及Gs總體隨著土壤含水量的增加而增加，但總體上W2與W3處理間差異不顯著(Gs除外)；花后26 d，SPAD值隨著土壤含水量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，Pn總體呈增加的趨勢(shì)(W2與W3處理間總體差異不顯著)，Gs總體呈先降低后增加的趨勢(shì)。總體說明，適當(dāng)灌溉有利于提高花后小麥旗葉光合能力，這與前人研究結(jié)果一致[12,19]。

本研究結(jié)果表明，當(dāng)土壤水分含量相同時(shí)，隨著施氮量的增加小麥產(chǎn)量先增加后降低。說明施氮量過高小麥產(chǎn)量反而降低，不僅浪費(fèi)資源而且污染環(huán)境。當(dāng)施氮量相同時(shí)，與W1處理相比，W2處理小麥產(chǎn)量平均提高了3.24%，W3處理平均提高了2.26%，說明適量灌溉有利于小麥增產(chǎn)，灌水量過多反而不利于小麥增產(chǎn)。這與前人研究結(jié)果一致[20]。W2N2處理即施氮量為225 kg/hm2，灌溉后土壤含水量為田間持水量的60%～70%時(shí)產(chǎn)量最高。因此，適當(dāng)水氮運(yùn)籌有利于增加小麥產(chǎn)量。

[1] 郭天財(cái),馮偉,趙會(huì)杰,等.水分和氮素運(yùn)籌對(duì)冬小麥生育后期光合特性及產(chǎn)量的影響[J].西北植物學(xué)報(bào),2003,23(9):1512-1517.

[2] 衛(wèi)民,周凌云.水肥(氮)對(duì)小麥生理生態(tài)的影響[J].土壤通報(bào),2004,35(2):136-142.

[3] 康紹忠.嶄新的農(nóng)業(yè)科技革命與21世紀(jì)我國(guó)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,1998,16(1):11-17.

[5] 吳金水,郭勝利,黨廷輝.半干旱區(qū)農(nóng)田土壤無機(jī)氮積累與遷移機(jī)理[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2003,23(10):2040-2049.

[6] 黃明麗,鄧西平,白登忠.N、P營(yíng)養(yǎng)對(duì)旱地小麥生理過程和產(chǎn)量形成的補(bǔ)償效應(yīng)研究進(jìn)展[J].麥類作物學(xué)報(bào),2002,22(4):74-78.

[7] 徐璇,周瑞,谷艷芳,等.不同水氮耦合對(duì)小麥旗葉主要光合特性的影響[J].河南大學(xué)學(xué)報(bào),2010,40(1):53-57.

[8] 徐瑩,王林林,陳煒,等.施氮量對(duì)旱地小麥強(qiáng)勢(shì)粒和弱勢(shì)粒灌漿及產(chǎn)量的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào),2013,33(3):489-494.

[9] 張秋英,李發(fā)東,劉孟雨,等.水分脅迫對(duì)小麥旗葉葉綠素a熒光參數(shù)和光合速率的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2002,20(3):80-84.

[10] 張其德,劉合芹,張建華,等.限水灌溉對(duì)冬小麥旗葉某些光合特性的影響[J].作物學(xué)報(bào),2000,26(6):869-873.

[11] 潘慶民,于振文,王月福.追氮時(shí)期對(duì)小麥光合作用、14C同化物運(yùn)轉(zhuǎn)分配和硝酸還原酶活性的影響[J].西北植物學(xué)報(bào),2001,21(4):631-636.

[12] 李孟潔,李紅兵,王林林,等.水氮耦合對(duì)小麥旗葉光合特性及籽粒產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,24(6):34-40.

[13] 馮兆忠,王效科,段曉男,等.不同氮水平對(duì)春小麥光合速率日變化的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2003,22(4):90-92.

[14] 呂金印,山侖,高俊鳳,等.干旱對(duì)小麥灌漿期旗葉光合等生理特性的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2003,21(2):77-81.

[15] 徐國(guó)偉,王賀正,尼嬌嬌,等.水氮耦合對(duì)鄭麥9023結(jié)實(shí)期葉片衰老及產(chǎn)量的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2015,24(11):137-145.

[16] 彭永欣,羅愛國(guó),郭文善,等.小麥栽培與生理[M].南京:東南大學(xué)出版社,1992:73-86.

[17] 徐恒永,趙君實(shí).高產(chǎn)冬小麥的冠層光合能力及不同器官的貢獻(xiàn)[J].作物學(xué)報(bào),1995,21(2):204-209.

[18] 曹樹青,趙永強(qiáng),溫家立,等.高產(chǎn)小麥旗葉光合作用及與籽粒灌漿進(jìn)程關(guān)系的研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2000,33(6):19-25.

[19] 楊麗,賈志寬,韓清芳,等.水肥條件對(duì)冬小麥旗葉光合特性及生物量的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,43(12):83-90,98.

[20] 許振柱,于振文.限量灌溉對(duì)冬小麥水分利用的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2003,21(1):6-10.

Effects of Different Irrigation and Nitrogen Application on Photosynthetic Characteristics and Yield of Winter Wheat

LI Jingjing,YIN Jun,LI Wuchao,LI Lei*

(Henan Agricultural University/National Engineering Research Center for Wheat,Zhengzhou 450002,China)

In order to determine the law of water and fertilizer requirement for high yield of wheat,the effects of different irrigation[W1(moderate water stress:soil water content was 50%—60% of the field capacity),W2(suitable irrigation: soil water content was 60%—70% of the field capacity),W3(full irrigation: soil water content was 70%—80% of the field capacity)]and nitrogen[N1(no nitrogen),N2(normal nitrogen:225 kg/ha),N3(high nitrogen:300 kg/ha)]application on photosynthesis and yield of winter wheat were studied with Zhoumai 27 as experiment material.The results showed that under the same soil moisture level,with the increase of nitrogen application rate,the wheat net photosynthetic rate (Pn) generally increased first and then kept steady,while the chlorophyll content(SPAD value),transpiration rate (Tr),conductance(Gs)and intercellular CO2mole fraction(Ci)and yield increased first and then decreased.Under the same level of nitrogen,at 10 d after the flowering,with the increase of soil moisture,the SPAD value gradually increased except N1 treatment,while Ci decreased gradually,Pn,Tr and Gs generally decreased first and then increased;at 18 d after the flowering,SPAD,Pn,Tr and Gs increased in general,but there was no significant difference between the treatments of W2 and W3(except Gs);at 26 d after flowering,SPAD value increased first and then decreased,Pn increased (there was no significant difference between the treatments of W2 and W3),Gs decreased first and then increased.Compared with N1 treatment,the yield of wheat increased by 11.87% for N2 treatment and 7.86% for N3 treatment under the same soil moisture level.Under the same amount of nitrogen,compared with W1 treatment,the yield of wheat increased by 3.24% for W2 treatment and 2.26% for W3 treatment.In general,the yield was the highest under the W2N2 treatment (with the N of 225 kg/ha and the soil water content of 60%—70% of the field capacity).The results showed that appropriate irrigation and nitrogen application could increase the wheat yield.

wheat； irrigation and nitrogen application； flag leaf； photosynthetic characteristics； yield

2017-01-10

河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究項(xiàng)目(162300410167)

李晶晶(1992-)，女，河南商丘人，在讀碩士研究生，研究方向：小麥栽培生理。E-mail:718168469@qq.com

*通訊作者：李 磊(1980-)，男，河南安陽(yáng)人，副研究員，碩士，主要從事作物生理生態(tài)研究。E-mail:nercw@126.com

S512.1

A

1004-3268(2017)05-0027-07