doi：10.6048/j.issn.1001-4330.2024.05.002
摘" 要：【目的】研究不同滴灌量对匀播冬小麦产量形成规律的响应，为小麦节水高产提供依据。
【方法】以新冬22号为材料，采用田间试验，设置5种滴灌量处理：
W1（1 800 m3/hm2）、W2（2 250 m3/hm2）、W3（2 700 m3/hm2）、W4（3 150 m3/hm2）和CK（对照，3 600 m3/hm2），以上5种处理每次滴灌量均为450 m3/hm2，研究不同滴灌量对匀播冬小麦植株性状、干物质积累的影响，分析不同滴灌量对匀播冬小麦产量形成响应。
【结果】随着滴灌量的增加，各处理小麦旗叶SPAD值和干物质积累量均呈W4＞CK＞W3＞W2＞W1；在小麦成熟期较CK相比，W1、W2和W3分别节水50%、37.5%和25%，干物质积累量、干物质分配率、穗长、有效小穗、穗数、穗粒数和产量均低于CK；而W4较CK节水12.5%，其干物质积累量、主茎穗长、穗数、穗粒数和产量较CK分别高0.80%、0.69%、1.80%、3.57%和2.86%，主茎有效小穗、分蘖穗长、分蘖有效小穗较CK分别低0.71%、0.52%和0.00%。
【结论】W4处理（3 150 m3/hm2）可以满足冬小麦不同生长时期需水量，从而获得较高的产量。
关键词：滴灌量；冬小麦；匀播；生长发育；产量
中图分类号：S512""" 文献标志码：A""" 文章编号：1001-4330（2024）05-1048-09
收稿日期（Received）：
2023-10-18
基金项目：
新疆维吾尔自治区重大科技专项子课题“现代灌区作物高产高效用水技术研究”（2022A02003-6）
作者简介：
王润琪（1997 - ），男，新疆裕民人，硕士研究生，研究方向为小麦高产栽培，（E-mail）1764865348@qq.com
通讯作者：
石书兵（1966 - ），男，山东商河人，教授，硕士生/博士生导师，研究方向为小麦高产栽培，（E-mail）ssb@xjau.edu.cn
张金汕（1987-），男，甘肃天水人，讲师，博士，硕士生导师，研究方向为小麦高产栽培，（E-mail）zhangjinshan0530@sina.com
0" 引 言
【研究意义】小麦是新疆主要的粮食作物之一［1］。新疆冬小麦种植面积85.67×104 hm2（1 285.04×104亩）。合理的灌水量对提高小麦产量、改善品质有重要意义［2，3］。【前人研究进展】匀播技术可以使小麦单株营养均衡，减少苗期植株个体间的竞争，有利于促进个体和群体光合作用，进而达到高产高效［4-6］。合理的水分供给对小麦生长发育及产量形成具有重要作用［7-8］，适量滴灌较常规漫灌更有利于小麦干物质积累、促进籽粒灌浆和提高产量［9-10］。【本研究切入点】不同生育期灌水对小麦生长发育的影响已有相关研究［11-12］。匀播和滴灌技术相结合应用于春小麦栽培，能有效促进分蘖及幼穗分化，有利于穗数和穗粒数的增加，进而提高产量［13］。而关于滴灌量对匀播冬小麦生长发育和产量影响的研究报道较少。有必要研究不同滴灌量对匀播冬小麦生长发育以及产量形成的影响。
【拟解决的关键问题】以新冬22号为材料，采用田间试验，设置5种滴灌量处理，研究不同滴灌量对匀播冬小麦植株性状、干物质积累和产量形成的影响，为确定新疆冬小麦匀播种植滴灌量及高产栽培提供理论依据。
1" 材料与方法
1.1" 材 料
试验于2021～2022年在新疆农业科学院奇台麦类试验站（E 89°13′～91°22′，N 42°45′～45°29′，海拔835.70 m）进行，全年平均气温5.5℃，无霜期153 d，土壤为灌溉灰漠土，pH值为8.25，全氮2.35 g/kg，全磷1.33 g/kg，全钾17.90 g/kg，有机质含量51.68 g/kg，碱解氮130.6 mg/kg，有效磷15.1 mg/kg，速效钾396 mg/kg。供试冬小麦品种为新冬22号，基本苗数为225×104株/hm2。图1
1.2" 方 法
1.2.1" 试验设计
采用完全随机区组设计，共设5个处理，3次重复，共计15个小区，小区面积10m2（5 m×2 m）。立体匀播小区播深3 cm、株距6.67 cm，匀播滴灌带配置为1管6行，试验地四周设置保护行，其他管理措施与大田管理一致。播前结合整地，基施尿素300 kg/hm2、重过磷酸钙（粒状）300 kg/hm2，拔节期追施尿素225 kg/hm2，孕穗期追施尿素120 kg/hm2，追肥分别随水滴施1次。试验于2021年9月30日播种，2022年7月15日收获。表1
1.2.2" 测定指标
生育进程：
冬小麦各生育时期［14］。
植株性状：
于冬小麦成熟期，选取15个长势均匀一致的单茎进行室内考种，测量株高和茎粗，在各小区选取长势均匀一致的5个主茎和10个小麦分蘖，测量主茎穗长、分蘖穗长、主茎有效小穗和无效小穗、分蘖有效小穗和无效小穗。
旗叶SPAD值：
于冬小麦开花期，各小区选取长势一致的植株旗叶定点测定5株，重复3次，采用SPAD-502型叶绿素仪，每7 d测定其SPAD值。
干物质积累：于冬小麦拔节期、孕穗期、开花期、花后14 d和成熟期，在各小区选取长势均匀一致的冬小麦8株，剪去根（将植株分为叶片、茎鞘、颖壳及穗轴和籽粒部分），放入105℃烘箱中杀青15 min，80℃烘至恒重后称干重。
产量和产量构成因素：
于冬小麦成熟期在各小区选取1 m2测产，调查单位面积有效穗数、穗粒数和千粒重。
1.3 "数据处理
采用Excel 2016和DPS 9.01软件处理数据，计算其平均值和标准差，并进行方差分析，使用Excel 2016软件进行图表制作。
2" 结果与分析
2.1" 不同滴灌量对冬小麦生长发育进程的影响
研究表明，匀播冬小麦生育进程在不同时期滴灌量处理表现为CKgt;W4gt;W3gt;W2gt;W1。冬小麦CK生育期为273 d，开花至成熟历时39 d；W4较CK提前成熟3 d；W3较CK提前成熟6 d；W2较CK提前成熟7 d；W1生育期为263 d，开花至成熟历时29 d，较CK提前成熟10 d。因此，灌水不足会影响小麦的生长发育进程，主要影响开花至成熟的生长天数，抑制冬小麦的生殖生长。表2
2.2" 不同滴灌量对冬小麦植株性状的影响
研究表明，滴灌量对成熟期冬小麦的株高和茎粗均有影响，株高和茎粗在各处理中均表现为CKgt;W4gt;W3gt;W2gt;W1。在成熟期，各处理的株高和茎粗与W1株高和茎粗差异显著（P＜0.05），较CK相比，W1、W2、W3和W4处理株高分别减少3.23%、1.47%、0.55%和0.09%，较CK相比，W1、W2、W3和W4处理茎粗分别减少5.70%、2.89%、1.45%和0.64%。滴灌量对冬小麦株高和茎粗的影响显著，灌水量过少不利于株高和茎粗的增长，适宜灌水量有效促进了冬小麦株高和茎粗的增长。图2
2.3" 不同滴灌量对冬小麦旗叶SPAD值的影响
研究表明，不同处理的冬小麦旗叶SPAD值花后0至28 d均呈下降趋势，但下降速率略有不同，花后21 d下降明显，较花后0 d下降24.81%，在花后28 d最低。花后0至28 d，下降速率W1处理为39.04%、W2处理为39.03%、W3处理为34.85%、W4处理为27.10%、CK为30.93%。下降速率W1处理SPAD值最大，W4处理最小。各处理间冬小麦SPAD值在花后0、7和14 d均表现为CKgt;W4gt;W3gt;W2gt;W1，花后21和28 d则表现为W4gt;CKgt;W3gt;W2gt;W1。适宜灌水量能保持冬小麦花后旗叶较高的SPAD值，并且可减缓灌浆后期SPAD值的下降幅度。表3
2.4" 不同滴灌量对冬小麦不同时期干物质积累量的影响
研究表明，冬小麦单株干物质积累量随着生育时期的推进呈逐渐升高的趋势，于成熟期达到最大，表现为孕穗期以前干物质积累缓慢，从孕穗期到灌浆期增长迅速，灌浆期以后基本保持稳定，其中拔节期、孕穗期和开花期各处理间的干物质积累量相差较小（分别为0.12、0.54和1.23 g/株），各处理间在灌浆期和成熟期的干物质积累量相差较大（分别为1.48和2.28 g/株）。各灌水处理的干物质积累量均显著高于W1处理；各灌水处理中，W4干物质积累量达到最大值（9.86 g/株），高于CK处理的干物质积累量，但差异不显著。成熟期冬小麦干物质积累量表现为W4gt;CKgt;W3gt;W2gt;W1，W4较CK节水12.5%，干物质积累量提高0.80%，W4处理有利于提高冬小麦生育后期的干物质积累量。图3
2.5" 不同滴灌量对冬小麦成熟期干物质分配的影响
研究表明，冬小麦成熟期营养器官和生殖器官干物质分配率表现为籽粒＞茎鞘＞颖壳+穗轴＞叶片，随着滴灌量的增加，不同滴灌处理对成熟期茎鞘、叶片、颖壳及穗轴、籽粒干物质分配率存在显著差异，在匀播条件下，茎鞘干物质分配率呈先减小后增大的趋势，为W1＞W2＞W3＞CK＞W4；籽粒和叶片干物质分配率呈先增大后减小的趋势，为W1＜W2＜W3＜CK＜W4；颖壳及穗轴干物质分配率呈先增大后减小的趋势，为W1＜CK＜W4＜W3＜W2。增加滴灌量降低了营养器官干物质分配率，提高了籽粒干物质分配率，匀播条件下冬小麦主要通过影响茎鞘和籽粒干物质分配率从而影响产量形成。表4
2.6" 不同滴灌量对冬小麦穗部性状的影响
研究表明，滴灌量对匀播冬小麦成熟期主茎和分蘖的穗部性状有显著影响。主茎穗长为8.42～8.68 cm，分蘖穗长为8.07～8.34 cm，主茎和分蘖穗长、有效小穗数差异均表现为W4gt;CKgt;W3gt;W2gt;W1或CKgt;W4gt;W3gt;W2gt;W1，W1、W2和W3与CK相比，主茎穗长分别降低3.00%、0.77%和0.23%，主茎有效小穗数分别降低6.36%、1.77%和1.06%，分蘖穗长分别降低3.28%、2.36%和0.76%，分蘖有效小穗数分别降低3.24%、2.67%、1.14%。与CK相比，W4的主茎穗长增大0.69%，主茎有效小穗数、分蘖穗长、分蘖有效小穗数分别降低0.71%、0.52%、0.00%，且差异不明显。W1处理下冬小麦主茎和分蘖的无效小穗较其他处理多。各处理间冬小麦的主茎与分蘖的无效小穗数表现略有不同，主茎的无效小穗数表现为CK＜W4＜W3＜W2＜W1，分蘖的无效小穗数表现为CK＜W3＜W4＜W2＜W1。主茎穗长、有效小穗和无效小穗的变异系数均大于分蘖穗。表5
2.7" 不同滴灌量对冬小麦产量及其构成因素的影响
研究表明，滴灌量对匀播冬小麦产量及其构成因素有极显著影响。匀播条件下，W4产量显著高于其他处理，较CK高出2.86%；W1、W2和W3较CK分别降低27.87%、15.81%和7.46%；滴灌量对匀播冬小麦穗数的影响为W4gt;CKgt;W3gt;W2gt;W1，较CK相比，W4处理下穗数最大（641.00×104/hm2），高出1.80%，W1、W2、W3的穗数分别降低2.86%、1.96%和1.22%；W4处理下穗粒数最大（42.89粒），显著高于W1、W2和W3处理，W1与W2处理间穗粒数无显著差异，W4与CK处理间穗粒数无显著差异；较CK相比，W1、W2、W3处理穗粒数分别降低9.14%、7.05%和1.04%，W4的穗粒数高出3.57%；滴灌量对匀播冬小麦千粒重有显著影响，对照CK千粒重达最大值（49.72 g），显著高于其他处理，表现为CKgt;W4gt;W3gt;W2gt;W1，W1、W2、W3和W4较CK分别降低24.29%、20.61%、7.87%和2.06%。滴灌量对匀播冬小麦产量及构成因素的变异系数表现为产量＞穗粒数＞穗数＞千粒重。表6
3" 讨 论
3.1" 不同滴灌量对冬小麦生长发育的影响
王克全等［15］研究表明，株高随灌溉定额的增加而增大，高水分处理（405 mm）与中水分处理（315 mm）下小麦的株高明显高于低水分处理（225 mm）。小麦拔节至灌浆的生育阶段，土壤水分对植株高度影响较大［15-16］。谭秀山等［17］研究表明，盆栽试验中在水分过多条件下，小麦茎秆生长旺盛，保持了较长时间的营养生长，但进入生殖生长的时间延迟，导致小麦贪青晚熟；严重干旱条件下，主茎在抽穗前基本停止伸长，营养生长时间缩短，提前进入了生殖生长，物质积累减少，导致小麦早熟，产量降低；适宜水分条件下，营养生长与生殖生长协调，小麦保持了适中的高度。试验研究中，匀播冬小麦的株高表现为随灌水量的增加而增高的趋势，与上述文献研究结果一致。因此，不同生育时期滴灌处理对冬小麦植株生长有影响，在冬小麦拔节至孕穗的生育阶段进行滴灌，会促进冬小麦伸长生长。前人研究滴灌对小麦株高、叶面积等农艺性状的影响［18-19］报道较多，但对茎粗的影响报道较少。试验研究发现，增加滴灌量可明显提高小麦旗叶SPAD值，与前人研究［20-21］研究结论一致。滴灌量过多也会导致SPAD值下降，灌水虽然有利于保持旗叶较高的SPAD值，但仅靠增加灌水并不能提高旗叶SPAD值，应保证适宜灌水量，最终实现旗叶光合性能的持续高效，试验结果与前人研究结论一致［22］。
3.2" 不同滴灌量对冬小麦干物质积累的影响
干物质积累随着滴灌量的增加呈上升的趋势［23］，灌拔节水有利于提高小麦拔节期之后的干物质积累量和总的干物质积累量，但过量灌溉不利于拔节至成熟阶段的干物质积累，适宜的水分更有利于小麦干物质积累［24］。张娜等［25］研究表明，随着滴灌量增加可有效促进干物质积累，适当增加灌水量可延长冬小麦干物质快速积累期的持续时间，并使其向营养器官及生殖器官中的分配有所提高，而高水条件却对干物质最大增长速率有所制约。研究中各处理的冬小麦干物质积累量随着滴灌量的增加呈上升的趋势，与前人研究结论一致。
3.3" 不同滴灌量对冬小麦产量及其构成因素的影响
陈凯丽等［26］研究认为，在小麦整个生育时期，孕穗期、灌浆期和成熟期的耗水量对产量构成因素影响很大。薛佳欣等［23］、林平等［27］研究表明，随灌水次数的增加，灌浆中后期的灌溉速率提高，单位面积穗数、穗粒数和千粒重均有不同幅度的增高。试验研究中，W4较CK节水12.5%，且有利于穗部发育，可以构建合理的单位面积穗数、穗粒数群体结构，提高千粒质量，有效提高了产量。W1、W2和W3较CK相比，分别节水50%、37.5%、25%，但不利于小麦生长发育，甚至影响产量。小麦籽粒产量随灌水量增加而提高，灌水量达到一定数值后，继续增加灌水量，进而导致产量下降，与前人研究一致［28］。
4" 结 论
W1、W2和W3处理下的匀播冬小麦植株高度、茎秆粗细程度、SPAD值、干物质积累量、穗部性状和产量及构成因素均显著低于CK；W4较CK节水12.5%，穗粒数高出3.57%，穗数高出1.80%，产量高出2.86%。因此适宜的水分更有利于匀播冬小麦的生长发育，W4更有利于冬小麦植株的生长发育，可以显著提高花后旗叶SPAD值和干物质积累量，保持合理的单位面积穗数、穗粒数和千粒重，增产效应明显，进而获得较高的产量。W4处理（滴灌量3 150 m3/hm2） 可作为较适宜的滴灌量。
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Effect of different drip irrigation on the growth， development， and yield of uniform sowing winter wheat
WANG Runqi1， JIA Yonghong2， WANG Yujiao1， LIU Yue1， LI Dandan1， DONG Yanxue1，Gulinigaer Tuerhong1， ZHANG Lulu1， ZHANG Jinshan1， SHI Shubing1
（1." College of Agriculture， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China; 2. Qitai Triticeae Crops Experiment Station， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Qitai Xinjiang 831800， China）
Abstract：【Objective】 This project aims to explore the response of the yield formation pattern of uniform sowing winter wheat to drip irrigation and achieve water-saving and high-yield wheat.
【Methods】" Using Xindong 22 as the experimental material， field experiments were conducted to study the effects of different drip irrigation volume on plant traits， dry matter accumulation， and yield formation of evenly sown winter wheat， including W1 （1，800 m3/hm2）， W2 （2，250 m3/hm2）， W3 （2，700 m3/hm2）， W4 （3，150m3/hm2）， and CK （control， 3，600 m3/hm2）.The response of yield formation of uniform sowing winter wheat to different drip irrigation volumes was analyzed.
【Results】" With the increase of drip irrigation volumes， the SPAD value and dry matter accumulation of each treatment showed a variation pattern of W4gt;CKgt;W3gt;W2gt;W1; At maturity， compared with CK， W1， W2， and W3 saved water by 50%， 37.5% and 25%， respectively.The dry matter accumulation， dry matter allocation rate， ear length， effective spikelets， ear number， grain number per ear and yield of W1， W2， and W3 were all lower than CK; W4 saved water by 12.5% compared to CK， and its dry matter accumulation， main stem spike length， spike number， spike grain number， and yield were 0.80%， 0.69%， 1.80%， 3.57% and 2.86% higher than those of CK， respectively.The effective spikelets of main stem， tillering spike length， and tillering effective spikelets were 0.71%， 0.52% and 0.00% lower than those of CK， respectively.
【Conclusion】 Overall， it can be concluded that W4 treatment （3，150 m3/hm2） can meet the water requirements for winter wheat growth and achieve higher yields.
Key words：drip irrigation volume; winter wheat; uniform sowing; growth and development; yield
Fund project：Major Science and Technology Special Project of the Xinjiang Uygur Autonomous Region \"Research on High Yield and Efficient Water Use Technology for Crops in Modern Irrigation Areas\" （2022A02003-6）
Correspondence author： SHI Shubing （1966-）， male， from Shanghe， Shandong ， professor， doctoral supervisor， research direction： wheat high yield cultivation， （E - mail）ssb@xjau.edu.cn
ZHANG Jinshan （1987-） ， male， from Tianshui， Gansu， lecturer， Ph.D.，master′s supervisor，research direction： wheat high yield cultivation， （E-mail）zhangjinshan0530@sina.com
