灌水對(duì)強(qiáng)筋小麥籽粒產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

禹靜濤，趙 晨，雙 麗，范李劍，宋占興，楊 思，張曉琪，夏 清，高志強(qiáng)，楊珍平

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷 030801)

小麥?zhǔn)俏覈?guó)第二大糧食作物，在保障我國(guó)糧食安全中發(fā)揮著重要作用。山西省位于黃土高原東緣，屬大陸性半干旱氣候，降水量少限制了全省小麥生產(chǎn)[1]。晉中地區(qū)是山西省小麥生產(chǎn)區(qū)之一，屬于北方晚熟冬麥區(qū)，該區(qū)全年平均降雨量約458 mm，降雨不足，小麥生長(zhǎng)期間需多次灌溉。隨著水資源日漸短缺[2]，合理、節(jié)水灌溉以實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用已迫在眉睫。在小麥生長(zhǎng)、發(fā)育及產(chǎn)量、品質(zhì)形成過程中，水分通過參與小麥的生理、生化反應(yīng)，對(duì)植株內(nèi)干物質(zhì)積累和運(yùn)轉(zhuǎn)起調(diào)節(jié)作用，進(jìn)而影響產(chǎn)量與品質(zhì)形成[3-4]。關(guān)于灌水對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響已有大量報(bào)道[5-7]，多數(shù)研究認(rèn)為，灌水會(huì)影響籽粒淀粉合成關(guān)鍵酶活性[8]；灌水增加可提高小麥光合作用[9]；初期灌水有利于干物質(zhì)積累[10]。但這些研究多數(shù)集中于灌水對(duì)作物光合、生理和干物質(zhì)累積轉(zhuǎn)運(yùn)的影響，而關(guān)于灌水時(shí)期對(duì)冬小麥產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)效應(yīng)的研究較少。有研究表明，全生育期不灌水可以提高小麥的水分利用率，使根系加深、干物質(zhì)積累增多，獲得較高產(chǎn)量[11-12]，并提高小麥品質(zhì)[13]；另有研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)提高灌水量可提高小麥產(chǎn)量[14]，而提高過多時(shí)，籽粒分配的光合產(chǎn)物降低，產(chǎn)量顯著降低，小麥品質(zhì)也有所降低[13]。因此，灌水過多過少均不利于小麥產(chǎn)量及品質(zhì)形成，只有合理灌溉，才可獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥[15]。通過采取合理的灌水措施，最大限度地發(fā)揮高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種的產(chǎn)量與品質(zhì)潛力，獲得產(chǎn)量與品質(zhì)效益的統(tǒng)一，已然成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。本研究擬針對(duì)晉中麥區(qū)強(qiáng)筋小麥，設(shè)置不同灌水處理，探討灌水時(shí)期及灌水次數(shù)對(duì)該區(qū)強(qiáng)筋冬小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在為提高晉中麥區(qū)小麥生產(chǎn)效益及發(fā)展節(jié)水灌溉提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年9月-2019年6月在山西省晉中市太谷縣申奉村試驗(yàn)田(112°28′～113°01′E，37°12′～37°32′N)進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)海拔760～900 m，屬暖溫帶大陸性氣候，年均降水量450 mm，四季分明，平均氣溫為10 ℃，年平均無霜期160～190 d。試驗(yàn)田為平川水地，一年種植一茬，土壤類型為石灰性褐土，土質(zhì)中壤土。0～20 cm土層土壤含有機(jī)質(zhì)19.51 g·kg-1，全氮1.38 g·kg-1，堿解氮49.24 mg·kg-1，速效磷5.21 mg·kg-1，速效鉀89.54 mg·kg-1，pH 8.12。該區(qū)年均降水量約60%集中在7-9月(麥后休閑期)，極易造成秋、冬、春三季(頭年10月-翌年3月)連旱。本試驗(yàn)期間的降雨?duì)顩r如圖1。

圖1 2018 -2019年小麥全生育期降雨量

1.2 供試材料

供試小麥品種為CA0547(冬性，強(qiáng)筋)，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所育成。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置8個(gè)灌水處理[越冬期灌1水(W1)，拔節(jié)期灌1水(W2)，孕穗期灌1水(W3)，越冬期和拔節(jié)期各灌1水(W12)，越冬期和孕穗期各灌1水(W13)，拔節(jié)期和孕穗期各灌1水(W23)，越冬期、拔節(jié)期和孕穗期各灌1水(W123)，全生育期不灌水處理(CK)]。重復(fù)3次，共計(jì)24個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為88 m2(8 m×11 m)，各小區(qū)間設(shè)1 m寬隔離區(qū)，以防水分側(cè)滲。灌水量用水表控制，每次灌水600 m3·hm-2。

2018年9月23日采用施肥播種一體機(jī)播種小麥，行距20 cm，播種量225 kg·hm-2，氮磷鉀復(fù)合肥600 kg·hm-2(N∶P2O5∶K2O= 18∶18∶18，由山東康田化肥有限公司提供)。其他田間管理措施同當(dāng)?shù)卮筇铩?019年6月22日收獲。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

小麥?zhǔn)斋@時(shí)，每個(gè)小區(qū)收割1 m 3行，做好標(biāo)記后將其帶回實(shí)驗(yàn)室，晾干，調(diào)查有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、總粒重，計(jì)算產(chǎn)量。

蛋白質(zhì)及其組分含量測(cè)定：取籽粒樣品0.5 g于研缽中，依次用蒸餾水、10%NaCl溶液、70%乙醇和0.2%NaOH振蕩法連續(xù)提取清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白；采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定含氮量[16]，含氮量乘5.7為蛋白質(zhì)含量。

淀粉含量采用蒽酮比色法測(cè)定[17]。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用 Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、作圖，運(yùn)用SAS 8.1軟件進(jìn)行ANOVA分析，多重比較采用Duncan新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌水處理對(duì)小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

由表1可知，所有灌水處理的籽粒產(chǎn)量均顯著高于不灌水CK，且隨著灌水次數(shù)增加，籽粒產(chǎn)量呈升高趨勢(shì)。其中，灌1水處理的產(chǎn)量較CK提高35.57%～54.14%，處理間差異不顯著，其中W1和W2處理的增產(chǎn)幅度較大；灌2水處理產(chǎn)量較CK提高58.68%～63.64%，處理間差異不顯著，以W13和W23處理略高，但與灌1水處理相比，增產(chǎn)效應(yīng)降低；灌3水處理產(chǎn)量較CK提高85.20%，且顯著高于其他處理(P<0.05)，增產(chǎn)效應(yīng)介于灌1水和2水處理之間。

表1 不同灌水處理對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

分析產(chǎn)量構(gòu)成因素發(fā)現(xiàn)，與CK相比，所有灌水處理均不同程度增加了有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重；其中，灌1水處理中，W1處理的有效成穗數(shù)更高，W2處理的穗粒數(shù)更高，W3處理的千粒重更高，說明越冬水有利于促進(jìn)冬前壯苗，提高莖蘗成穗率，拔節(jié)水有利于促進(jìn)小花分化，提高穗粒數(shù)，孕穗水有利于提高千粒重。灌2水處理中，隨灌水時(shí)期后移，有效穗數(shù)明顯下降，以W23處理的有效穗數(shù)最低；穗粒數(shù)先降后略升，以缺拔節(jié)水的W13處理最低；千粒重則先急增后略降，以缺孕穗水的W12處理最低。3水處理W123的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)是所有處理中最高的，但千粒重低于其余澆孕穗水處理(W3、W13、W23)。所有澆孕穗水處理中，隨灌水次數(shù)增加，千粒重呈降低趨勢(shì)。綜合產(chǎn)量及各產(chǎn)量指標(biāo)的變異系數(shù)，發(fā)現(xiàn)影響晉中麥區(qū)小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵因素是有效穗數(shù)，其次是穗粒數(shù)，最后是千粒重。因此，灌溉1水的時(shí)期依重要性依次是越冬水、拔節(jié)水、孕穗水?？紤]到晉中麥區(qū)灌漿時(shí)間長(zhǎng)，利于粒重增加，而粒數(shù)在晉中麥區(qū)又是個(gè)相對(duì)變化較小的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)指標(biāo)，因此灌溉2水的時(shí)期依重要性依次是越冬水、孕穗水、拔節(jié)水。以灌3水處理產(chǎn)量最高，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)最優(yōu)。

2.2 灌水處理對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)及其組分含量的影響

由表2看出，灌水處理對(duì)小麥籽?？偟鞍?、清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和球蛋白含量有顯著影響，谷/醇比在不同處理之間差異均不顯著。灌水對(duì)谷蛋白、醇溶蛋白及總蛋白含量的影響(變異系數(shù)6.86%～7.60%)大于對(duì)清蛋白和球蛋白含量的影響(變異系數(shù)3.58%～ 4.10%)。除W1處理的總蛋白、清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量與CK差異不顯著外，其余處理的上述指標(biāo)均較CK不同程度降低，推測(cè)灌1水時(shí)，灌水時(shí)期延遲不利于強(qiáng)筋小麥籽?？偟鞍准捌涞鞍捉M分的積累，增加灌水次數(shù)則因?yàn)榈矸酆康脑黾臃却笥诘鞍踪|(zhì)含量的增幅。1水處理中，籽?？偟鞍?、清蛋白、醇溶蛋白含量在處理間表現(xiàn)相同，即W1>CK>W3>W2，谷蛋白則表現(xiàn)為CK>W1>W3>W2，說明越冬期灌水有利提高籽?？偟鞍?、清蛋白、醇溶蛋白含量；隨灌水時(shí)期的延遲，籽粒總蛋白、清蛋白、醇溶蛋白含量均呈先降低后升高的趨勢(shì)，說明拔節(jié)期灌水對(duì)強(qiáng)筋小麥籽粒蛋白積累不利。研究表明，清蛋白和球蛋白屬于可溶性蛋白，其含量增加有利于提高細(xì)胞保水能力，對(duì)植物抗旱起到一定作用；醇溶蛋白和谷蛋白屬于貯藏蛋白，決定面團(tuán)的粘性和彈性[18]。因此，就晉中強(qiáng)中筋麥區(qū)而言，越冬期灌水既能提高強(qiáng)筋小麥的抗旱性，又能保證其籽粒的強(qiáng)中筋品質(zhì)。2水處理中，籽粒總蛋白和谷蛋白含量在處理間表現(xiàn)為CK > W12> W13> W23；清蛋白和醇溶蛋白含量表現(xiàn)為CK > W13> W12> W23；說明缺少越冬水不利強(qiáng)筋小麥抗旱及籽粒蛋白積累。3水處理W123的總蛋白及蛋白組分含量略高于W23處理。

表2 不同灌水處理對(duì)強(qiáng)筋小麥蛋白質(zhì)及其組分含量的影響

灌水較CK不同程度提高了籽粒蛋白質(zhì)產(chǎn)量；同一灌水量下，隨灌水時(shí)期延遲，蛋白質(zhì)產(chǎn)量降低；1水處理中，以灌拔節(jié)水降低較大；2水處理中，以灌拔節(jié)水+孕穗水降低較大；灌水次數(shù)增加到3水，蛋白質(zhì)產(chǎn)量回升。所有處理中，以W123處理的蛋白質(zhì)產(chǎn)量最高，其次為W1以及含W1的2水處理。

2.3 灌水處理對(duì)籽粒淀粉含量的影響

由圖2可知，隨著灌水次數(shù)的增加，小麥籽粒淀粉含量總體呈上升趨勢(shì)。與CK相比，灌水處理均提高了小麥淀粉含量，提高范圍為9.47%～46.62%。說明灌水有利于提高強(qiáng)筋小麥籽粒淀粉含量。以W23處理籽粒淀粉含量最高，W123處理次之；灌水次數(shù)相同時(shí)，灌水時(shí)期對(duì)強(qiáng)筋小麥籽粒淀粉含量的影響不顯著。

圖柱上不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。

2.4 產(chǎn)量與總蛋白及其組分含量、淀粉含量之間的相關(guān)性

經(jīng)對(duì)不同處理下強(qiáng)筋小麥籽粒產(chǎn)量與總蛋白、蛋白組分及淀粉含量的相關(guān)分析(表3)，產(chǎn)量與淀粉含量呈極顯著正相關(guān)，而與籽?？偟鞍准捌浣M分含量呈不顯著負(fù)相關(guān)；淀粉含量與籽?？偟鞍准捌浣M分含量亦呈負(fù)相關(guān)，其中，與清蛋白含量的相關(guān)性達(dá)到顯著水平；總蛋白含量與各蛋白組分含量間均正相關(guān)，且與清蛋白醇溶蛋白和谷蛋白含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；各蛋白組分含量間均呈正相關(guān)關(guān)系，其中，清蛋白含量與另三種蛋白含量呈顯著或極顯著正相關(guān)，醇溶蛋白含量與球蛋白和谷蛋白含量亦呈顯著正相關(guān)。

表3 強(qiáng)筋小麥籽粒產(chǎn)量、籽?？偟鞍住⒌鞍捉M分、淀粉含量的相關(guān)系數(shù)

2.5 灌水處理、籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)產(chǎn)量、總蛋白和淀粉含量的聚類分析

為尋求最合理的灌水時(shí)期及次數(shù)，以籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)產(chǎn)量、總蛋白和淀粉含量為指標(biāo)對(duì)8個(gè)灌水處理進(jìn)行聚類，結(jié)果(圖3)表明，在歐式距離9.80處，8個(gè)處理被劃分為灌水處理和不灌水處理(CK)兩類；在歐式距離7.46處，灌水處理進(jìn)一步被劃分為灌1水處理和灌2～3水處理兩類；在1水處理中，W1處理明顯區(qū)別于W2處理和W3處理；在2～3水處理中，所有含越冬水處理明顯區(qū)別于W23處理而聚為一類。因此，對(duì)于晉中麥區(qū)強(qiáng)筋小麥生產(chǎn)來說，要獲得產(chǎn)量與品質(zhì)的均衡發(fā)展，應(yīng)重點(diǎn)考慮越冬水，其次為孕穗水。

圖中數(shù)字為分段距離 Values in the figure are segmented distances

3 討 論

晉中麥區(qū)是傳統(tǒng)小麥種植區(qū)之一。近年來，雖然小麥單產(chǎn)逐年增加，但由于種植小麥效益比較低，小麥生產(chǎn)面臨著播種面積不斷減少、投入成本不斷增加、水資源大量使用等問題[19]，影響著該區(qū)小麥穩(wěn)定健康發(fā)展。研究表明，灌水過多過少均對(duì)小麥產(chǎn)量及品質(zhì)不利[15]。因此，在國(guó)家提倡“一控兩減三基本”的政策背景下，通過合理控制灌水次數(shù)，選擇合適灌溉時(shí)期來提高產(chǎn)量，保證品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)解決水資源浪費(fèi)問題，最終實(shí)現(xiàn)小麥生產(chǎn)提質(zhì)增效是當(dāng)前研究的核心。

王永華等[20]研究表明，與全生育期不灌水處理比較，增加春季灌水次數(shù)(拔節(jié)水、開花水)顯著提高冬小麥成穗數(shù)，降低千粒重，而穗粒數(shù)先升后降。本試驗(yàn)結(jié)果則表明，無論全生育期灌水1次、2次或3次，均不同程度提高了成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重，但灌水時(shí)期(越冬水、拔節(jié)水、孕穗水)及其組合明顯影響產(chǎn)量三要素的提高幅度。研究指出，增加灌水次數(shù)有利于籽粒產(chǎn)量提高，但灌水次數(shù)過多，會(huì)降低增產(chǎn)效應(yīng)[21]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨灌水次數(shù)增加，小麥產(chǎn)量隨之增加，越冬期、拔節(jié)期和孕穗期灌3水(W123)處理籽粒產(chǎn)量最高，但增產(chǎn)效應(yīng)逐漸降低，這與前人研究結(jié)果一致，同時(shí)本研究還表明，灌水時(shí)期不同，增產(chǎn)效應(yīng)也不同。有研究表明，隨著灌水次數(shù)增加，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量顯著降低[22]，灌水次數(shù)與籽粒蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)[23]。本研究結(jié)果與前人結(jié)論基本一致，除越冬期灌1水對(duì)小麥籽粒蛋白及其組分含量有所提高外，隨灌水次數(shù)增加，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量顯著降低，而蛋白質(zhì)產(chǎn)量先增加后降低再回升。研究認(rèn)為，灌水次數(shù)增加有利于增強(qiáng)氮素代謝，增加蛋白質(zhì)合成，而氮素代謝又帶動(dòng)碳代謝加強(qiáng)，使碳水化合物增加[24]，對(duì)蛋白質(zhì)含量產(chǎn)生稀釋效應(yīng)，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)含量降低。針對(duì)灌越冬水提高品質(zhì)的結(jié)果，后續(xù)研究將進(jìn)一步探討越冬水(以及拔節(jié)水、孕穗水)的灌溉量閾值及其對(duì)小麥品質(zhì)的影響。另有研究認(rèn)為，淀粉合成酶活性以全生育期不灌水處理最低，隨灌水次數(shù)增加，淀粉合成酶活性增加[25-26]。本研究結(jié)果表明，全生育期不灌水處理的淀粉含量明顯低于其他處理，隨著灌水次數(shù)增加，淀粉含量顯著增加，這與前人研究基本一致，但淀粉含量在灌2水和灌3水間無顯著差異，說明灌2水已基本滿足籽粒淀粉合成代謝需求。此外，本研究還表明，灌水次數(shù)對(duì)谷/醇比基本無影響，即不影響兩種貯藏蛋白的分配比例。

有研究表明，冬小麥籽粒產(chǎn)量不僅與灌水次數(shù)有關(guān)，灌水時(shí)期影響亦很大[27]；籽粒產(chǎn)量以分蘗-拔節(jié)期灌水處理在灌水量相同時(shí)最高，隨后開始下降[28]。本試驗(yàn)研究與其基本一致，隨灌水時(shí)期后移，籽粒產(chǎn)量下降。研究認(rèn)為，晉中麥區(qū)小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵因素是穗數(shù)，其次是穗粒數(shù)，最后是千粒重。而小麥生育時(shí)期分為小麥播種出苗至越冬階段(以形成穗數(shù)為中心)，返青、拔節(jié)至孕穗階段(以形成粒數(shù)為中心)，開花至灌漿成熟階段(以形成粒重為中心)[29]，因此，灌溉1水的時(shí)期依重要性依次是越冬水、拔節(jié)水、孕穗水。本研究中，灌2水處理下，以越冬期和拔節(jié)期灌水處理的小麥有效穗數(shù)和穗粒數(shù)最高，而小麥千粒重和產(chǎn)量以越冬期和孕穗期灌水最佳，可能的原因是越冬水保證了冬前大蘗成穗率，從而保證了足夠的成穗數(shù)，孕穗期是小麥需水臨界期，為獲得較高粒重創(chuàng)造了條件，而穗粒數(shù)在晉中麥區(qū)是個(gè)相對(duì)變化較小的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)指標(biāo)，所以灌越冬水和孕穗水可以獲得較高產(chǎn)量。干旱脅迫或過量灌水都不利于小麥籽粒蛋白質(zhì)積累[30-31]。王小燕和于振文[32]研究表明，全生育期不灌水和拔節(jié)期灌水有利于蛋白含量的積累。本試驗(yàn)結(jié)果與其有所差異，結(jié)果表明，越冬期灌水利于籽粒蛋白及各蛋白組分積累，而拔節(jié)期灌水降低清蛋白和醇溶蛋白含量，孕穗期灌水未使籽粒蛋白及各蛋白組分含量(醇溶蛋白除外)明顯下降；灌2水時(shí)，越冬期和孕穗期灌水使蛋白組分含量降低較少，而拔節(jié)期和孕穗期灌水使蛋白組分含量降低最多?？赡艿脑蚴窃?019年4月有一定降雨的基礎(chǔ)上(圖1)繼續(xù)灌拔節(jié)水，稀釋了植株蛋白積累，造成向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白減少。本試驗(yàn)還表明，灌水時(shí)期對(duì)淀粉含量無顯著影響，但蛋白質(zhì)產(chǎn)量隨灌水時(shí)期后移顯著降低，灌2水時(shí)，以越冬和孕穗期灌水產(chǎn)量最高。相關(guān)分析結(jié)果表明，籽粒與產(chǎn)量淀粉含量極顯著正相關(guān)，但籽?？偟鞍缀颗c籽粒產(chǎn)量及淀粉含量負(fù)相關(guān)；總蛋白含量與除球蛋白外的其他三種蛋白組分均極顯著正相關(guān)。醇溶蛋白含量在越冬期灌水處理最高，其次是越冬期和孕穗期灌2水處理較高，可考慮通過調(diào)節(jié)醇溶蛋白含量來提高總蛋白含量。另外，清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量總和明顯小于總蛋白質(zhì)含量，這可能與試驗(yàn)中樣品制備、蛋白提取方法和使用溶劑對(duì)蛋白含量造成影響有關(guān)[33]。本試驗(yàn)中，各組分蛋白占總蛋白含量分別為17.98%、11.04%、21.68%、28.82%，清球蛋白含量高于標(biāo)準(zhǔn)值，谷醇蛋白含量低于標(biāo)準(zhǔn)值(標(biāo)準(zhǔn)值分別為3%～5%、 6%～10%、30%～40%、 40%～50%)[34]，這可能與各類蛋白形成時(shí)期的土壤氮素供應(yīng)有關(guān)。研究認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)，氮素供應(yīng)與小麥籽粒蛋白含量成正比[35]。清、球蛋白形成的關(guān)鍵期是籽粒形成初期，谷、醇蛋白形成的關(guān)鍵期是籽粒發(fā)育中后期[36]。在晉中麥區(qū)，5月干旱少雨，氮量充足，使清、球蛋白含量增加，6月雨水增多，氮素被稀釋，降低谷、醇蛋白含量。

綜合分析灌水次數(shù)、時(shí)期與小麥籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系(圖4)可以看出，隨灌水次數(shù)增加，籽粒產(chǎn)量顯著提升，淀粉含量先增加后降低，蛋白質(zhì)產(chǎn)量呈現(xiàn)增加-降低-增加趨勢(shì)，總蛋白含量顯著降低。在灌水時(shí)期方面，越冬水有利于籽粒產(chǎn)量品質(zhì)同步提升，拔節(jié)水不利于籽?？偟鞍缀亢偷鞍踪|(zhì)產(chǎn)量提升，且對(duì)籽粒產(chǎn)量和淀粉含量的提升作用明顯低于越冬水，這可能與拔節(jié)期莖葉生長(zhǎng)迅速、積累較多N營(yíng)養(yǎng)、后期留存在莖葉的N較多而轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒的N較少有關(guān)；孕穗水有利于淀粉含量提升，不利于籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量提升，這可能與孕穗期的發(fā)育重點(diǎn)在穗部、增強(qiáng)了后期灌漿過程中光合作用有關(guān)。由此可見，為實(shí)現(xiàn)晉中地區(qū)水資源可持續(xù)發(fā)展，生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥，最合理的灌水處理應(yīng)是越冬和孕穗期灌2水。本試驗(yàn)中，灌水總量對(duì)籽粒產(chǎn)量品質(zhì)影響較大，后續(xù)研究將針對(duì)越冬水和孕穗水的灌水量來探討強(qiáng)筋小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的形成原因。此外，針對(duì)本研究中灌水設(shè)計(jì)，后續(xù)將比較等量灌水的單次與分次效果。

圖4 不同灌水處理下籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)產(chǎn)量、總蛋白含量和淀粉含量比較

4 結(jié) 論

隨著灌水次數(shù)增加，小麥籽粒產(chǎn)量和籽粒蛋白質(zhì)產(chǎn)量及籽粒淀粉含量提高，籽粒蛋白及其組分含量降低。與全生育期不灌水相比，灌水處理可提高小麥產(chǎn)量、蛋白質(zhì)產(chǎn)量和淀粉含量，分別提高35.57%～85.20%、32.36%～65.54%、 9.47%～46.62%；隨灌水時(shí)期后移，籽粒產(chǎn)量及構(gòu)成因素中有效穗數(shù)下降，穗粒數(shù)先增加后降低，粒重先降低后增加；總蛋白及蛋白組分中除球蛋白不變外，均先降低后增加，淀粉含量先降低后增加，但處理間無顯著性差異。綜合各項(xiàng)指標(biāo)，最好的灌水組合是越冬期和孕穗期灌2水。