中、高產(chǎn)型小麥干物質(zhì)和氮素累積轉(zhuǎn)運對水氮的響應(yīng)

呂廣德，亓?xí)岳?，張繼波，牟秋煥，吳 科，錢兆國*

（1 泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東泰安 271000；2 山東省氣候中心，山東濟南 250031）

小麥?zhǔn)俏覈诙蠹Z食作物，在國計民生中起重要作用。當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨人口和生態(tài)環(huán)境的雙重壓力，農(nóng)作物生產(chǎn)中解決該問題的途徑有兩種，一是培育綠色高效的品種，二是進行綠色高效栽培模式的研發(fā)利用。干物質(zhì)是小麥籽粒產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，有研究表明，小麥籽粒灌漿物質(zhì)主要來源于兩部分：一部分由開花前營養(yǎng)器官中貯藏的光合作用同化物向籽粒的轉(zhuǎn)移[1]，用于構(gòu)建穗器官[2-3]；另一部分來源于花后同化物的積累[1]，用于籽粒的灌漿[2-3]，所以，干物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運對小麥籽粒的高產(chǎn)至關(guān)重要。氮素是作物生長發(fā)育和器官建成的重要生物因子，施氮可通過調(diào)控植物的光合、蒸騰、呼吸作用及植物抗氧化系統(tǒng)等影響小麥的生理特性，進而影響籽粒的建成和產(chǎn)量形成[4]。大量的研究表明，小麥灌水量和施氮量對干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運和氮素的積累轉(zhuǎn)運有重要的影響，最終影響籽粒產(chǎn)量[5-7]。我國北方小麥種植區(qū)域淡水資源緊張，且小麥季降水偏少，只占小麥需水量的25%～40%；我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)施肥量偏高，氮肥利用率只有20%～40%[6]，而且還會造成大氣污染[8]、湖泊水體富營養(yǎng)化、赤潮現(xiàn)象[9]、土壤酸化[10-11]、地下水污染[12-13]等一系列環(huán)境問題[14-15]。“以肥調(diào)水、以水促肥”為理論基礎(chǔ)的水氮之間的耦合效應(yīng)，促使水氮互作，達到水分和氮肥協(xié)調(diào)投入的目的，提升水分和氮素的利用效率，減輕環(huán)境壓力，是當(dāng)前小麥水氮利用研究的一大熱點。但前人研究均局限于一個小麥基因型中，缺乏基因型、灌水量和施氮量的互作效應(yīng)分析。例如，張自陽等[16]通過水氮互作對‘百農(nóng)207’種子活力及千粒重開展了研究；叢鑫等[17]對‘山農(nóng)28’水肥利用效率和干物質(zhì)進行研究；陳凱麗等[18]對‘新冬22’生長、產(chǎn)量和耗水特性作了研究。盡管也有開展不同基因型材料的水氮互作試驗，但在分析中并未比較不同基因型之間的差異。例如董志強等[19]雖然對不同年代推廣的2個冬小麥品種進行了水氮互作試驗，研究了籽粒產(chǎn)量及光合特性的變化，但只是開展了單基因型小麥的水氮互作效應(yīng)分析。本研究創(chuàng)新性地以中產(chǎn)型和高產(chǎn)型兩種小麥材料為對象，開展中、高產(chǎn)型小麥品種對水氮響應(yīng)差異與干物質(zhì)和氮素累積轉(zhuǎn)運的關(guān)系研究，旨在探索不同產(chǎn)量類型小麥的水氮互作模式，從而為不同產(chǎn)量類型小麥節(jié)本增效栽培研究奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與試驗設(shè)計

于2016年10月至2018年6月小麥生長季在山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)院肥城試驗基地 (35°57′N，116°47′E) 進行田間試驗，試驗地土壤類型為砂漿黑土。前茬作物為玉米，收獲后將秸稈粉碎還田。小麥播種前 0—40 cm 土層土壤養(yǎng)分含量見表1。2016—2017和2017—2018年小麥全生育期內(nèi)有效降水量分別為194.2和246.9 mm，分別占全年降水量的32.9%和32.4%，具體降水量和降水分布見圖1。

圖1 2016—2017和2017—2018年小麥生長季降雨量分布Fig. 1 Precipitation across the wheat season in 2016-2017 and 2017-2018

表1 2016和2017年小麥種植前土壤養(yǎng)分含量Table 1 Soil nutrient content before wheat planting in 2016 and 2017

供試材料為泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的優(yōu)質(zhì)多穗型品種‘泰科麥33’ (中產(chǎn)型小麥) 和黃淮麥區(qū)區(qū)域試驗對照品種‘濟麥22’ (高產(chǎn)型小麥)。設(shè)置3個澆水量處理：300 (W1)、450 (W2) 和 600 (W3) m3/hm2，澆水時期分別為小麥播種后、冬前、拔節(jié)期和開花期。設(shè)置3個氮肥處理為：135 (N1)、180 (N2) 和225(N3) kg/hm2，氮肥基肥和追肥比例為1∶1，追肥時期為拔節(jié)期。共18個處理，3次重復(fù)，試驗小區(qū)面積12 m2(8 m × 1.5 m)，種植基本苗密度為255萬株/hm2。同一澆水量處理設(shè)置在同一區(qū)域，便于做澆水量的處理，不同澆水量處理之間留2.2 m保護行，防止水分滲漏。磷肥和鉀肥分別是過磷酸鈣 (含P2O516%)120 kg/hm2和硫酸鉀 (含K2O 50%) 90 kg/hm2，作為基肥一并施入。其他管理措施同一般大田。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 小麥干物質(zhì)積累及轉(zhuǎn)運 于小麥冬前期和拔節(jié)期取單株10株，開花期和成熟期連續(xù)取30個單莖，所有植株105℃殺青1 h，80℃烘至恒重，磨碎稱干重。干物質(zhì)分配轉(zhuǎn)運計算公式如下[20]：

營養(yǎng)器官開花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量 (kg/hm2) = 開花期營養(yǎng)器官干物質(zhì)質(zhì)量 - 成熟期營養(yǎng)器官干物質(zhì)質(zhì)量；

開花前干物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量的貢獻率 (%)=營養(yǎng)器官開花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量/成熟期籽粒干重 × 100

開花后干物質(zhì)輸入籽粒量 (kg/hm2) = 成熟期籽粒干重 - 營養(yǎng)器官花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量；

開花后干物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量的貢獻率 (%) = 開花后干物質(zhì)輸入籽粒量/成熟期籽粒干重 × 100。

1.2.2 植株全氮含量測定、植株氮素積累與轉(zhuǎn)運及氮素偏生產(chǎn)力的計算 將1.2.1中的磨碎樣品，采用KDY-9820凱氏定氮法測定植株氮素含量，氮素分配轉(zhuǎn)運計算公式如下[21]：

氮素積累量 (kg/hm2) = 氮素含量 × 干物質(zhì)質(zhì)量；

營養(yǎng)器官開花前氮素轉(zhuǎn)運量 (kg/hm2) = 開花期營養(yǎng)器官氮素積累量－成熟期營養(yǎng)器官氮素積累量；

營養(yǎng)器官開花前氮素累積量對籽粒的貢獻率 (%) =營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運量/成熟期籽粒氮素積累量 × 100；

氮素收獲指數(shù) (NHI) = 籽粒氮素積累量/植株氮素積累量；

氮肥偏生產(chǎn)力 (kg/kg) = 籽粒產(chǎn)量/施氮區(qū)施氮量。

1.2.3 籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 在小麥成熟期每個小區(qū)選取1 m2調(diào)查穗數(shù)；隨機取10穗，數(shù)穗粒數(shù)；脫粒后自然風(fēng)干至含水量為13.0 % 時測定千粒重。對各小麥試驗處理對應(yīng)3個重復(fù)全部進行實收計產(chǎn)。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 兩年試驗結(jié)果變化規(guī)律基本一致，表中數(shù)據(jù)為兩年數(shù)據(jù)的平均值。采用 Excel 2017和 SPSS 25軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。采用DPS 7.05軟件和LSD法進行數(shù)據(jù)分析和多重比較 (α =0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成對水氮的響應(yīng)

由表2可以看出，水、氮組合處理對兩種小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力影響顯著。在同一灌水量條件下，兩個品種的穗數(shù)和籽粒產(chǎn)量均為N2水平最高，氮肥偏生產(chǎn)力隨著施氮量的增加而下降。中產(chǎn)型小麥在W1條件下，穗粒數(shù)隨著施氮量的增加而增加，在W2和W3條件下則均為N2水平最高；高產(chǎn)型小麥在W1和W2條件下，穗粒數(shù)均為N2水平最高，在W3條件下則為N2水平最低。中產(chǎn)型小麥在W1條件下，千粒重為N2水平最高，在W2和W3條件下則隨施氮量的增加而降低。高產(chǎn)型小麥在W1和W2條件下，千粒重為N2水平最低，在W3條件下則隨施氮量的增加呈降低趨勢。

表2 不同水氮組合下小麥的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 2 Yield and yield composition of wheat under different water and nitrogen supply

同一品種，N1水平下，增加灌水量可提高穗粒數(shù)，而在N2和N3水平下，穗粒數(shù)在W2條件下最高。中產(chǎn)型小麥在相同氮水平下，穗粒數(shù)隨著灌水量的增加而增加，高產(chǎn)型小麥在N1和N3水平下，增加灌水量可提高穗粒數(shù)，而在N2水平下，穗粒數(shù)在W2條件下最高。單個品種在同一施氮量水平條件下，增加灌水量均降低千粒重。中產(chǎn)型小麥籽粒產(chǎn)量在W2N2條件下最高，2016—2017和2017—2018年試驗結(jié)果分別為9570和9525 kg/hm2，高產(chǎn)型小麥籽粒產(chǎn)量在W2N2條件下最高，2016—2017和2017—2018年試驗結(jié)果分別為9990和9825 kg/hm2。

2.2 不同水氮組合處理對小麥干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運的影響

2.2.1 小麥開花期和成熟期干物質(zhì)積累量對水氮的響應(yīng) 由表3可知，水、氮組合均顯著影響小麥開花期和成熟期干物質(zhì)的積累量。

表3 水氮處理對小麥開花期和成熟期干物質(zhì)積累影響的顯著性分析 (F值)Table 3 Significance analysis (F-value) of the effects of irrigation and nitrogen supply on the dry matter accumulation at anthesis and maturity stages of wheat

由圖2表明，在同一灌水量條件下，小麥開花期和成熟期干物質(zhì)積累量均在N2水平下達到最高，各處理間差異顯著。在N1水平，中產(chǎn)型小麥干物質(zhì)積累量隨著灌水量的增加而增加，但N2和N3水平，為W2灌水量條件下最高；而高產(chǎn)型小麥在N1和N3水平下，隨著灌水量的增加呈現(xiàn)增加的趨勢，在N2水平下，隨著灌水量的增加呈先增加后降低的趨勢，各氮水平間差異顯著。由圖2還可以看出，花前干物質(zhì)積累量高于開花后干物質(zhì)積累量。兩種類型小麥開花期和成熟期干物質(zhì)積累量均在W2N2條件下最高，且各處理間差異顯著。

圖2 不同灌水量和施氮量組合小麥開花期和成熟期群體干物質(zhì)量Fig. 2 Dry matter accumulation amount at anthesis stage and maturity stage of wheat under different treatments of irrigation amount and N application in 2016-2017 and 2017-2018

2.2.2 花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、開花后干物質(zhì)輸入籽粒量和花后干物質(zhì)對籽粒貢獻率對水氮的響應(yīng)由表4可知，開花后干物質(zhì)輸入是籽粒干物質(zhì)的主要來源。中產(chǎn)型和高產(chǎn)型小麥開花后干物質(zhì)積累量均在W2N2處理下最高，且對籽粒的貢獻率最高，與其他處理差異顯著。顯著性分析發(fā)現(xiàn)，灌水量和施氮量互作、品種與灌水量的互作，對開花后干物質(zhì)輸入籽粒量和開花后干物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量的貢獻率影響顯著，對花前干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運影響不顯著。N1、N3與灌水量的組合處理小麥花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運量和對籽粒的貢獻率高于N2，而開花后干物質(zhì)積累量又低于N2，這是其最終產(chǎn)量低于N2的重要原因。

表4 不同水氮組合下小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、開花后干物質(zhì)輸入籽粒量和花后干物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量的貢獻率Table 4 Dry matter transfer before flowering, dry matter transfer into grain after flowering and contribution rate of dry matter after flowering as affected by irrigation and nitrogen rate combinations

2.2.3 產(chǎn)量與花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量和開花后干物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量的貢獻率的關(guān)系 如圖3所示，小麥籽粒產(chǎn)量與花前干物質(zhì)對籽粒的貢獻率和開花后干物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量的貢獻率均顯著相關(guān)。其中，產(chǎn)量與花前干物質(zhì)對籽粒的貢獻率呈線性負(fù)相關(guān)，與開花后干物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量的貢獻率呈線性正相關(guān)。表明提高開花后干物質(zhì)積累量有利于增加產(chǎn)量。

圖3 小麥產(chǎn)量與花前干物質(zhì)對籽粒的貢獻率 (A) 和開花后干物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量的貢獻率 (B) 的關(guān)系Fig. 3 Relationship of yield with contribuition rate of dry matter before anthesis to grain (A) and dry matter accumulation after anthesis to grain yield (B)

2.3 兩個小麥品種的氮素積累轉(zhuǎn)運對水氮的響應(yīng)

2.3.1 小麥開花期和成熟期氮素積累量對水氮的響應(yīng)

由表5可知，兩個小麥品種水氮互作均顯著影響小麥開花期和成熟期氮素的積累量。

表5 水氮組合對小麥開花期和成熟期氮素積累影響的顯著性 (F-值)Table 5 Significance of water and N treatments on the N accumulation of wheat at anthesis and maturity stages in 2016-2017 and 2017-2018 (F-value)

圖4表明，單個品種在同一灌水量條件下，開花期和成熟期氮素積累量隨著施氮量的增加先增加后降低，在N2水平下達到最高，各處理間差異顯著。中產(chǎn)型小麥在N1水平下，隨著灌水量的增加而增加，但在N2和N3水平下，隨著灌水量的增加先增加后降低，在W2條件下最高；而高產(chǎn)型小麥在N1和N3水平下，隨著灌水量的增加呈現(xiàn)增加的趨勢，在N2水平下，隨著灌水量的增加呈先增加后降低的趨勢，各處理間差異顯著。從圖4還可以看出，中高產(chǎn)型小麥開花期和成熟期氮素積累量均在W2N2條件下最高，且各處理間差異顯著。

圖4 小麥開花期和成熟期群體氮素積累量對灌水量和施氮量的響應(yīng)Fig. 4 N accumulation at anthesis stage and maturity stag of wheat as affected by irrigation and N rates

2.3.2 不同水氮組合對花前和開花后氮素轉(zhuǎn)運量和營養(yǎng)器官開花前氮素積累量對籽粒的貢獻率的影響 由表6可知，花前氮素轉(zhuǎn)運是籽粒氮素的主要來源。中產(chǎn)型和高產(chǎn)型小麥花前氮素轉(zhuǎn)運量和開花后氮素轉(zhuǎn)運量均在W2N2處理下最高，花前氮素轉(zhuǎn)運量對籽粒的貢獻率最高。兩種類型品種氮素收獲指數(shù)均為W2N2處理下最高。顯著性分析發(fā)現(xiàn)，兩個小麥品種水氮互作對花前氮素積累向籽粒的轉(zhuǎn)運和開花后氮素積累向籽粒的轉(zhuǎn)運影響顯著。

表6 不同水氮組合對小麥氮素轉(zhuǎn)運量及其對籽粒貢獻率的影響Table 6 Influence of water and N treatments on the N transfer amount and their contribution to wheat grain

2.3.3 小麥產(chǎn)量與花前氮素轉(zhuǎn)運量和開花后氮素積累量對籽粒貢獻率的關(guān)系 如圖5所示，小麥產(chǎn)量與花前氮素積累量對籽粒的貢獻率和開花后氮素積累對籽粒的貢獻率均顯著相關(guān)。其中，產(chǎn)量與花前氮素積累量對籽粒的貢獻率呈線性正相關(guān)，與開花后氮素積累對籽粒貢獻率呈線性負(fù)相關(guān)。

圖5 小麥產(chǎn)量與花前氮素積累量對籽粒貢獻率和開花后氮素積累量對籽粒貢獻率的關(guān)系Fig. 5 Relationship of yield with the contribution rate of N transfer before anthesis to grains and N accumulation after anthesis to grains

2.4 兩個小麥品種水氮互作下各性狀的相關(guān)性分析

由表7可知，干物質(zhì)和干物質(zhì)轉(zhuǎn)運性狀中，除花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、氮素偏生產(chǎn)力與其他性狀相關(guān)性不顯著外，其余性狀之間均存在顯著相關(guān)性。在顯著相關(guān)的性狀中，花前干物質(zhì)積累量、生物量、開花后干物質(zhì)輸入籽粒量、開花后干物質(zhì)對籽粒的貢獻率之間顯著正相關(guān)；花前氮素積累量、總氮素積累量、花前氮素轉(zhuǎn)運量、開花后氮素轉(zhuǎn)運量、營養(yǎng)器官開花前氮素積累量對籽粒的貢獻率以及氮素收獲指數(shù)之間顯著正相關(guān)；穗數(shù)、穗粒數(shù)、籽粒產(chǎn)量之間顯著正相關(guān)；而千粒重與其他性狀存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表7 基因型、 灌水量 和施氮量 互作條件 下小麥 各性狀的 相關(guān)性 分析Table 7 Correlation analysis of wheat traits under interaction of genotype, irrigation amount and nitrogen application rate

3 討論

3.1 高、中產(chǎn)小麥品種的干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運對水氮的響應(yīng)

干物質(zhì)是小麥產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，其積累和轉(zhuǎn)運特性與產(chǎn)量的提高密切相關(guān)[22]。不同小麥基因型在水氮互作模式下的干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運特性存在差異，王磊等[23]對‘石麥15’品種的研究表明，供水500 mm，施氮肥180 kg/hm2條件下干物質(zhì)積累量最高，且向籽粒的分配量顯著高于其他處理。王紅光等[24]對‘濟麥22’研究發(fā)現(xiàn)，施氮240 kg/hm2條件下，處理W2(拔節(jié)期開花期分別補灌至相對含水量75%和70%) 和處理DW2(拔節(jié)后10天開花期分別補灌至相對含水量75%和70%) 的開花期和成熟期干物質(zhì)積累量、開花前貯藏干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運量和籽粒干物質(zhì)分配量高于W1處理 (拔節(jié)期開花期分別補灌至相對含水量65%和70%) 和處理DW1處理 (拔節(jié)后10天開花期分別補灌至相對含水量65%和70%)。研究發(fā)現(xiàn)水分和氮肥對小麥干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運產(chǎn)生顯著影響[25]；不同灌水量處理條件下小麥干物質(zhì)積累量存在差異[26]；增加小麥生育期灌水可促進干物質(zhì)積累[27]；但灌水過多顯著減少干物質(zhì)向籽粒的分配[23]。有研究表明，過多的施氮量會抑制小麥的生長，不利于干物質(zhì)的積累[28]。這與本研究結(jié)果一致，本研究發(fā)現(xiàn)，中產(chǎn)型小麥和高產(chǎn)型小麥在灌水450 m3/hm2和施氮180 kg/hm2條件下積累的干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運量最高。在小麥籽粒干物質(zhì)的構(gòu)成中，約有1/3來自開花前營養(yǎng)器官貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)運，而剩余2/3來自于開花后功能葉片的光合產(chǎn)物積累[27]，因此擴大開花后干物質(zhì)積累量是獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)。產(chǎn)量與開花后干物質(zhì)貢獻率呈顯著正相關(guān)，而與花前干物貢獻率呈顯著負(fù)相關(guān)[29-30]，本試驗研究與前人的結(jié)果一致。

3.2 高低產(chǎn)小麥品種的氮素累積轉(zhuǎn)運對水氮的響應(yīng)

在作物生長過程中，氮素以光合同化物的形式積累，氮素的積累與轉(zhuǎn)運與營養(yǎng)物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)運密切相關(guān)[31]。不同小麥基因型在水氮互作模式下的氮素積累轉(zhuǎn)運特性存在差異，蔡瑞國等[32]對‘京冬8號’和‘寶麥38’兩種基因型進行雨養(yǎng)和灌溉條件下的施氮量研究表明，增施氮肥明顯提高了小麥開花后各器官的氮素累積量及葉、莖、鞘的花前貯存氮素轉(zhuǎn)運量，營養(yǎng)器官的氮素累積量及花前貯存氮素的轉(zhuǎn)運量在水分條件間和品種間存在明顯的差異。這與本研究結(jié)果一致。但本研究發(fā)現(xiàn)，氮肥增施到一定程度，開花后氮素積累量達到最高，之后出現(xiàn)下降趨勢，這與蔡瑞國等的結(jié)果有差異。嚴(yán)美玲等[33]認(rèn)為干旱會促進小麥氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運，增施氮肥可促進小麥花前營養(yǎng)器官貯存氮素在開花后輸入穗部，但過多施用氮肥明顯提高小麥成熟期營養(yǎng)器官的氮素殘留量。適量增施氮肥可促進小麥營養(yǎng)器官花前貯存氮素在開花后輸入籽粒，而在干旱年型或灌水受限條件下，施氮量應(yīng)適當(dāng)減少。李東升等[3]認(rèn)為，施氮對小麥氮轉(zhuǎn)運量、氮轉(zhuǎn)運效率及轉(zhuǎn)運氮對籽粒氮的貢獻率均有顯著影響，其中對氮轉(zhuǎn)運量的影響表現(xiàn)為正效應(yīng)，而對氮轉(zhuǎn)運效率和轉(zhuǎn)運氮對籽粒氮的貢獻率卻表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)。我們研究發(fā)現(xiàn)，花前氮素積累量、總氮素積累量、花前氮素轉(zhuǎn)運量、開花后氮素轉(zhuǎn)運量、花前氮素轉(zhuǎn)積累量對籽粒的貢獻率以及氮素收獲指數(shù)之間顯著正相關(guān)。

3.3 高中產(chǎn)小麥品種的水氮優(yōu)化管理

灌水量和施氮量是影響小麥群體結(jié)構(gòu)和籽粒產(chǎn)量形成的重要因素，不同小麥品種之間產(chǎn)量差異也比較顯著。張麗霞等[31]對‘矮抗58’的水氮互作研究表明，在施氮量240 kg/hm2和3次灌水的情況下產(chǎn)量最高。李晶晶等[34]對‘周麥27’研究發(fā)現(xiàn)，施氮量為225 kg/hm2，土壤含水量為田間持水量的60%～70%時產(chǎn)量最高。趙連佳等[35]對新疆地區(qū)‘新冬41號’的研究發(fā)現(xiàn)，施氮180 kg/hm2和灌水2700 m3/hm2時產(chǎn)量最高，但綜合經(jīng)濟成本，春季總滴灌量2250 m3/hm2、總施氮量270 kg/hm2(拔節(jié)期90 kg/hm2、孕穗期180 kg/hm2) 的水氮組合為北疆滴灌冬小麥超高產(chǎn)田水氮運籌的適宜模式。黃玲等[36]對河南豫北地區(qū)‘百農(nóng)207’小麥品種研究發(fā)現(xiàn)，生育期灌越冬水、拔節(jié)水和灌漿水，施氮150 kg/hm2時，籽粒產(chǎn)量最高。綜上所知，前人研究多集中于一種產(chǎn)量類型的水氮互作效應(yīng)分析，得出該類型適于當(dāng)?shù)氐膮⒖妓昧俊Ｎ覀円灾?、高產(chǎn)量類型小麥為研究對象發(fā)現(xiàn)，中產(chǎn)型小麥籽粒產(chǎn)量為W2＞ W3＞W(wǎng)1，N2＞ N3＞ N1；高產(chǎn)型小麥為 W3＞ W2＞ W1，N2＞N3＞ N1。水氮組合對穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力影響顯著。通過對兩種產(chǎn)量類型的小麥不同水氮條件下的產(chǎn)量比較發(fā)現(xiàn)，中產(chǎn)類型小麥在450 m3灌水量下即可達到最高產(chǎn)量，而高產(chǎn)類型小麥傾向于在600 m3灌水量達到高產(chǎn)；兩種類型小麥均在180 kg/hm2施N量下達到高產(chǎn)，說明在水分不充足或降雨量偏少的地塊，中產(chǎn)類型小麥?zhǔn)且粋€較理想的可選品種，高產(chǎn)類型小麥需在水分充足或降雨量偏多的地塊種植，才能發(fā)揮出該品種的高產(chǎn)優(yōu)勢。本研究籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)系分析還發(fā)現(xiàn)，穗數(shù)與穗粒數(shù)和產(chǎn)量正相關(guān)，與千粒重負(fù)相關(guān)；穗粒數(shù)與籽粒產(chǎn)量正相關(guān)，與千粒重負(fù)相關(guān)；千粒重與產(chǎn)量負(fù)相關(guān)；相關(guān)性均達顯著或極顯著水平。產(chǎn)量構(gòu)成因子及籽粒產(chǎn)量之間的相關(guān)性前人[37-39]研究結(jié)果也不一致，存在這種差異的原因可能與環(huán)境和所用小麥品種有關(guān)系。

4 結(jié)論

灌溉量和施氮量對穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量、氮肥偏生產(chǎn)力、花前干物質(zhì)積累量、成熟期干物質(zhì)積累量、開花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、花前氮素積累量、成熟期氮素積累量、花前氮素轉(zhuǎn)運量等性狀影響顯著，二者的交互作用也十分顯著。中產(chǎn)型小麥產(chǎn)量對灌溉量的響應(yīng)為W2＞ W3＞ W1，對施氮量的響應(yīng)為N2＞ N3＞ N1；高產(chǎn)型小麥產(chǎn)量對灌溉量的響應(yīng)為 W3＞ W2＞ W1，對施氮量的響應(yīng)為 N2＞ N3＞N1。中產(chǎn)與高產(chǎn)型小麥適宜的氮肥用量一致，但高產(chǎn)型需要更多的水分，量為600 m3/hm2，中產(chǎn)型的需水量為450 m3/hm2。