摘 要：【目的】研究不同磷肥施用方式对干播湿出小麦光合特性、叶绿素荧光及产量的影响，筛选干播湿出模式下滴灌小麦磷肥施用方式。
【方法】在大田试验条件下，以新冬22号为材料，采用双因素裂区试验设计，主区设置造墒播种（F）和干播湿出（D）2种出苗水方式；副区在总施磷量一致条件下设置3种磷肥施用方式，100%基施（P1）、70%基施+30%滴施（P2）、50%基施+50%滴施（P3），分析不同施磷方式对干播湿出小麦光合特性、叶绿素荧光及产量的影响。
【结果】磷肥后移显著增加了小麦的叶片SPAD值和LAI，分别提高0.88%～7.63%和7.25%～49.38%。在小麦光合特性中，各指标均随生育时期的推进呈下降趋势，其中DP3处理表现最佳，Pn、Tr和Gs在开花期分别为25.59μmol/（m2·s）、18.21mmol/（m2·s）和0.73mmol/（m2·s），Ci最低为324.88μmol/mol，且处理间差异显著。磷肥后移有效提高了穗数、穗粒数和千粒重，分别较FP1处理提高了1.36%～18.43%、0.59%～4.06%和0.77%～7.21%。籽粒产量表现为DP3gt;DP2gt;FP3gt;FP2gt;DP1gt;FP1，与FP1相比，各处理增产幅度均在4.5%以上。
【结论】DP3处理（50%基施+50%追施）冬小麦光合有促进作用，产量及产量构成因素表现最佳，有利于磷肥高效利用。
关键词：干播湿出；滴灌小麦；施磷方式；光合生理；产量
中图分类号：S512.1 ""文献标志码：A ""文章编号：1001-4330（2025）01-0029-08
收稿日期（Received）：
2024-08-14
基金项目：
新疆维吾尔自治区重点研发计划项目（2021B02002-1，2022B02001-3，2022B02015-1，2022B02015-2）；新疆维吾尔自治区“天山英才”培养计划（2023TSYCCX0013，2023TSYCLJ0009）；国家小麦产业技术体系乌鲁木齐综合试验站（CARS-03-88）；新疆维吾尔自治区小麦产业技术体系项目（XJARS-01-06，XJARS-01-19）；新疆维吾尔自治区自然科学基金重点项目（2023D01D10）；新疆农业科学院农业科技创新稳定支持专项（xjnkywdzc-2024002-08，xjnkywdzc-2023005-pt1）
作者简介：
张妍婷（2000-），女，甘肃静宁人，硕士研究生，研究方向为小麦高产栽培，（E-mail）1069655172@qq.com
通信作者：
徐文修（1962-），女，河北蠡县人，教授，博士，硕士生/博士生导师，研究方向为农作制度与农业生态，（E-mail）xjxwx@sina.com
张永强（1988-），男，河南平舆人，副研究员，硕士，硕士生导师，研究方向为小麦高产栽培，（E-mail）zyq988@yeah.net
0 引 言
【研究意义】我国小麦占粮食总产21.6%。磷是小麦生长发育过程中不可或缺的重要营养元素［1］，同时也是光合作用中多种酶的组成成分，对小麦产量形成起着至关重要的作用。但由于土壤中矿物质对磷的强吸附作用和土壤磷的低流动性，导致磷素易被固定，降低了磷肥利用率。此外，新疆小麦生产中磷肥施用方法非常关键［2］，且滴灌条件下水磷耦合的正效应并未完全发挥［3］。因此，通过研究不同磷肥施用方式对新疆北疆滴灌冬小麦光合生理特性及产量的影响，对指导新疆北疆滴灌冬小麦合理施磷、提高磷肥利用率及产量具有重要意义。【前人研究进展】适量增施磷肥可明显延长作物的营养生长周期，影响小麦光合同化力，促进了光合物质积累，以此达到增产的目的［4］。磷肥分次施用可提升土壤速效磷和活性磷含量，降低磷素的固定率［5］。许丽等［6］指出，滴灌追施磷肥可显著提高耕层土壤有效磷含量。张国桥等［7］研究表明，在水肥一体化条件下，液体磷肥以追肥的方式随水施用可显著提高玉米中后期磷素营养，对提高玉米产量和磷肥的吸收利用效率有促进作用。【本研究切入点】目前关于在提高磷肥利用率方面，添加有机酸和活性炭、施入不同形态、不同品种的磷源、施磷深度以及水磷耦合等方面研究较多，而采用磷肥后移的研究较少。尤其是近年来随着“干播湿出”滴灌节水技术在小麦上的应用，以及新型磷肥滴灌一铵、滴灌二铵在生产上的推广，在“干播湿出”麦田将传统的磷肥“全部基施”改为磷肥“基施+滴施”，尤其是在干播湿出条件下，不同施磷方式对小麦生长发育等方面的研究尚未见文献报道。【拟解决的关键问题】在造墒播种和干播湿出2种条件下，设置磷肥不同施用方式，探究磷肥不同施用方式对小麦光合生理特性和产量形成的影响，为新疆北疆小麦干播湿出模式下磷肥施用方式提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
试验于2023～2024年在新疆农业科学院奇台麦类试验站站进行（89°13′～91°22′E，42°25′～45°29′N，海拔895 m）。该地为温带大陆性干旱半干旱气候区，年平均气温5.5℃，7月平均气温22.6℃，极端最高气温39℃，1月平均气温-18.9℃，年平均相对湿度60%，无霜期年平均153 d（4月下旬～10月上旬），年平均降水量269.4 mm，土壤质地为沙壤土，pH值为8.83，有机质含量13.9 g/kg，全盐含量0.58 g/kg，全氮含量1.18 g/kg，全磷含量1.3 g/kg，全钾含量23.43 g/kg，碱解氮含量40.56 mg/kg，有效磷含量38.65 mg/kg，速效钾含量193.58 mg/kg。
供试品种为新冬22号，播量600×104粒/hm2，行距20 cm，小区面积12 m2（2 m×6 m），每个处理重复3次。2023年10月15日冬灌，各处理均滴施900 m3/hm2。小麦返青后所有处理水肥管理及病虫草害防治与当地高标准田保持一致。
1.2 方 法
1.2.1 试验设计
采用双因素裂区试验设计，以出苗水供给方式为主区，设置造墒播种（F）和干播湿出（D）2种出苗水方式，造墒水在整地前10～15 d灌溉，灌水量1 200 m3/hm2，干播湿出滴水在小麦播种后立即铺设滴灌带滴水，第1次滴水600 m3/hm2，第1次滴水后3～5 d进行第2次滴水，滴灌量300 m3/hm2；副区施磷酸二铵172.5 kg/hm2。以施磷方式为副区，在总施磷量一致的条件下设置3种磷肥施用方式100%基施（P1）、70%基施+30%滴施（P2）、50%基施+50%滴施（P3），各处理磷肥基施部分在整地前结合翻地深施，滴施部分随冬灌水随水滴施。各处理均于2023年9月20日采用人工方式播种。
1.2.2 测定指标
1.2.2.1 叶绿素相对含量（SPAD值）
叶绿素相对含量（SPAD值）采用SPAD-502叶绿素测定仪（日本）在冬小麦起身期、拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期测定，每叶从基部到尖端测3点取平均值，每处理每重复测10片叶，拔节期前测倒2叶，拔节期及拔节期后测旗叶。
1.2.2.2 叶面积指数
在小麦拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期，每小区选择10株小麦，用直尺测量小麦植株叶片的长（cm）和宽（cm），用“长×宽×0.83（折算系数）÷10 000”计算出叶面积（m2），根据公式计算叶面积指数LAI。LAI=平均单株总叶面积×每公顷总茎数÷10 000。
1.2.2.3 光合参数
于冬小麦开花期、灌浆期，用LI-6800（LI-COR，USA）便携式光合仪，于晴天11：00～13：00测定各处理冬小麦旗叶的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等指标，每处理测定10片旗叶。
1.2.2.4 荧光参数
使用Handy-PEA便携式植物效率分析仪（连续激发式荧光仪，Hansatech，UK）测定。激发光（饱和脉冲光）强度为3 500 μmol/（m2·s），暗适应时间为20 min，记录时间2 s，各处理均3次重复，所用荧光参数由Handy PEA软件直接导出。
1.2.2.5 产量和产量构成因素
在小麦成熟期，每处理每重复选取1 m双行测定有效穗数，并从中选取10株具有代表性植株的进行考种，测得穗粒数。每处理每重复实收2 m2（1 m×2 m），用便携式谷物水分测定仪测定籽粒水分含量，折算标准水分下产量与千粒重。
1.3 数据处理
采用Micsoft Execl 2016录入数据并进行整理，采用SPSS 26软件分析数据，运用Origin 2024绘图。
2 结果与分析
2.1 施磷方式对干播湿出小麦叶绿素含量的影响
研究表明，处理间不同时期冬小麦旗叶SPAD值存在差异。随着生育进程的推进，小麦叶片SPAD值呈先升后降的变化规律，处理间均表现为DP3gt;DP2gt;FP3gt;FP2gt;DP1gt;FP1，各处理均在开花期达到最大值，其中DP3处理开花期SPAD值最大为59.41，较同期DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了2.31%、5.30%、2.70%、3.94%和6.17%。干播湿出与磷肥后移均可增加小麦叶片SPAD值，延缓花后叶绿素的降解程度。图1
2.2 施磷方式对干播湿出小麦叶面积指数（LAI）的影响
研究表明，不同处理冬小麦LAI均随生育进程推移呈先增后降的变化趋势，各处理LAI均在1.69～6.05变动，且DP3处理与FP1、FP2、FP3处理在拔节期、开花期和灌浆期存在显著差异。不同生育时期处理间LAI变化不同，但各处理均于孕穗期达到峰值，处理间以DP3处理孕穗期LAI最大为6.05，较同时期DP2、DP1、FP3、FP2、FP1处理分别提高了18.16%、49.38%、25%、29.27%和53.16%。各处理LAI均自孕穗期开始下降，其中DP3处理下降较为缓慢，FP1处理下降较为迅速。在干播湿出条件下磷肥后移，在整个生长期间可使小麦维持较高的叶面积指数，延长最大光合叶面积持续时间，更有利于光合产物的形成与积累。图2
2.3 施磷方式对干播湿出小麦光合特性的影响
研究表明，不同处理下旗叶净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）均随生育进程的推进呈降低趋势。在开花期、灌浆期旗叶Pn均以DP3处理最大，其中，开花期DP3处理Pn最大为25.59 μmol/（m2·s），较同时期DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了3.65%、20.94%、12.73%、15.58%和17.87%。旗叶Tr在开花期和灌浆期均表现为DP3gt;DP2gt;FP3gt;FP2gt;DP1gt;FP1，其中开花期DP3处理旗叶Tr最大为18.21 mmol/（m2·s），较同时期DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了2.71%、6.43%、3.00%、4.54%和13.67%。旗叶Gs在开花期处理间表现为DP3gt;FP3gt;FP2gt;DP2gt;DP1gt;FP1，其中DP3处理最高为0.73 mmol/（m2·s），较同时期DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了25.86%、28.07%、12.31%、19.67%和32.73%。处理间旗叶Ci变化趋势与Pn、Tr、Gs基本相反，且仅开花期DP1处理与DP2、DP3处理存在显著差异，其余各时期处理间差异均不显著。干播湿出与磷肥后移均可对冬小麦叶片的水气交换均具有促进作用，同时促进光合产物的积累。图3
2.4 施磷方式对干播湿出小麦荧光特性的影响
研究表明，不同处理冬小麦旗叶光能传递效率Fv/Fm在开花期至灌浆期随生育进程推进呈降低趋势，热耗散的量子比率Fo/Fm变化趋势则反之。开花期和灌浆期DP3处理旗叶Fv/Fm与DP1、FP1处理存在显著差异，其中，DP3处理在开花期最大为0.85，较同时期DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了1.07%、2.17%、1.80%、2.05%和3.29%。旗叶Fo/Fm在灌浆期表现为DP3gt;FP3gt;DP2gt;DP2gt;FP2gt;FP1，其中DP3处理Fo/Fm最大为0.201，较同时期DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了5.79%、8.65%、3.08%、16.18%和18.93%。干播湿出和磷肥后移能够使小麦旗叶提高捕获光能的同时减少消耗，从而增加旗叶光合能力。表1
2.5 施磷方式对干播湿出小麦产量及构成因素的影响
研究表明，处理间冬小麦产量及其构成因素均存在明显差异。其中收获穗数处理间表现为DP3gt;DP2gt;FP2gt;FP3gt;DP1gt;FP1，DP3处理最高为668.33×104穗/hm2，较DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了3.19%、16.84%、10.96%、9.26%和18.43%。穗粒数以DP3处理最大为35.11粒/穗，较DP2、DP1、FP3、FP2、FP1处理分别提高了0.49%、6.94%、2.27%、3.45%和4.06%。千粒重以DP3处理最大为41.66g，较DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了3.47%、6.38%、5.92%、5.46%和7.21%。产量表现为DP3gt;DP2gt;FP3gt;FP2gt;DP1gt;FP1，其中DP3处理产量最高为8 032.39 kg/hm2，较DP2、DP1、FP3、FP2和FP1处理分别提高了4.70%、26.40%、7.47%、23.30%和27.95%，处理间存在显著差异。表2
3 讨 论
3.1
磷肥是继氮肥之后的又一作物高产限制因子［8］。磷对作物生长发育与新陈代谢起着十分重要的作用，其主要通过作物的叶绿素含量和叶面积指数来影响叶片的光合作用及光合产物的积累，进而影响产量的形成［9］。小麦对磷的获取主要来源于土壤有效磷和磷肥的施用，根据小麦需肥特性，采取磷肥后移措施可显著提高磷的移动性和有效性，有效促进了小麦生长与产量的形成［10］。
叶绿素含量的高低决定了作物对光能吸收和转化的能力［11］，是衡量光合特性的重要指标。张玉斌［12］等研究表明，改变磷肥施用量及方式，有利于提高植株叶片叶绿素含量。叶绿素含量缓降期随着磷肥施用量的增加而增加［13］。试验中，磷肥后移处理下的小麦叶片SPAD值明显高于全部基施处理，最多提高6.38%；且生育后期SPAD值下降较为缓慢，各时期均以DP3处理表现最好，DP2处理次之，干播湿出条件下磷肥后移可以有效缓解叶绿素的降解速度，延缓叶片衰老。
3.2
曾广伟［14］等研究发现，小麦叶面积指数随着磷肥施用量的增加而增加。试验中干播湿出处理下的LAI明显高于造墒播种，DP3处理下的LAI各时期均最高，显著高于其他处理，开花期至灌浆期DP1和FP1处理的小麦叶片LAI均陡然下降，说明干播湿出条件下磷肥后移能使植株充分利用磷肥，有效延长了绿色器官功能期，与李鹏［15］等的研究结果一致。
3.3
光合作用是作物光合产物积累和产量形成的物质基础［16］。在植物生长期间，细胞中磷的浓度与光合速率密切相关［17］，适宜的施加磷肥不仅有助于提高小麦的净光合速率［18］。还可以提高作物的气孔导度，削弱气孔对光合的限制［19］，进而改善作物光合性能［20］。唐敬芹［21］研究表明，随着磷肥施用量的增加，作物叶片的Pn、Gs和Tr均呈先上升后下降的趋势，与叶片胞间CO2浓度变化趋势相反。研究中，相较于全部基施，磷肥后移增加叶片的Pn、Gs和Tr，且干播湿出处理表现明显优于造墒播种，其中DP3处理表现最佳，这说明追施磷肥有利于小麦光合能力的提升，促进光合产物的积累。小麦旗叶的光合能力随施磷量的增加而增加，但在一定范围内对碳同化能力影响不大，即Ci的变化并不规律［22］。试验研究结果与前人研究结果基本相似，试验中旗叶Ci在开花期差异不大，在灌浆期各处理无显著性差异，2时期内呈不规律下降趋势。谢甫绨［23］等研究发现，施磷能够明显提高大豆叶片中的Fm、Fv和Fv/Fm值，提高了PSII的原初光能转换效率；而缺磷会导致叶绿素荧光参数下降，叶片光能利用率和光化学效率降低［24］。试验中叶片Fo/Fm和Fv/Fm均为DP3、DP2、FP3、FP2处理表现较好，磷肥后移保证了各生育时期小麦对磷素的需求，促进了叶片光能利用率的提高。
3.4
刘童等［25］和鲍艺丹等［26］均研究表明，磷肥分次后移较一次性基施磷肥能够促进小麦花后光合同化物向籽粒转运，是提高穗粒数和粒重的关键，进而提高产量。吴兆晨［2］等认为，相较于常规的磷肥全部基施，磷肥后移使小麦穗数和穗粒数均有上升趋势，产量得到提升。试验中DP3、DP2和FP3处理下的穗数、穗粒数和千粒重表现较好，与一次性基施磷肥相比，磷肥后移有发挥小麦生育后期穗部生长的潜力，提高了小麦有效穗数、穗粒数和千粒重，进而促进产量增加。
4 结 论
干播湿出条件下磷肥后移有利于冬小麦植株的生长发育，可显著增加小麦产量。等量磷素养分条件下，磷肥后移均能在不同程度上提高小麦叶片SPAD值和叶面积指数，促进光合物质积累。同常规造墒磷肥全部基施（FP1）处理相比，DP3处理（50%基施+50%追施）小麦群体生长发育较好，产量构成因素最优，对产量的提升效果最为显著。
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Effects of different phosphorus application modes on
photosynthetic physiological characteristics and yield of
Dry-Seeded and Wet-Emerged winter wheat
ZHANG Yanting1，2， ZHANG Yongqiang2，3， LEI Junjie2，3， CHEN Hui1，2，
CHEN Chuanxin2，3，XU Qijiang2，3， NIE Shihui2，3， XU Wenxiu1
（1. College of Agronomy， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China;2.Key Laboratory of Desert-Oasis Crop Physiology，Ecology and Cultivation，MARA，Urumqi 830091，China；3.Research Insititute of Grain Crops， Xinjiang Academy of Agricultural Science， Urumqi 830091，China）
Abstract：【Objective】 To study the effects of different phosphorus fertilizer application methods on the photosynthesis characteristics， chlorophyll fluorescence and yield of dry-seeded wet-irrigated winter wheat， and to provide theoretical basis for phosphorus fertilizer application methods in dry-seeded wet-irrigated mode under drip irrigation.
【Methods】" Under field test conditions， Xindong 22 was used as experimental material， and a two-factor split plot experiment design was adopted. Two kinds of seedling emergence water methods were set up in the main plot： sowing （F） and dry sowing （D）. Under the condition of the same total phosphorus application amount， three phosphorus application methods were set up in the secondary district， 100% base application （P1）， 70% base application +30% drop application （P2）， 50% base application +50% drop application （P3）， and the effects of different phosphorus application methods on photosynthetic characteristics， chlorophyll fluorescence and yield of wet wheat were analyzed.
【Results】" Phosphorus fertilizer postpone significantly increased leaf SPAD value and LAI of wheat by 0.88%-7.63% and 7.25%-49.38%， respectively. In the photosynthetic characteristics of wheat， all indexes showed a downward trend with the growth period， among which DP3 treatment showed the best performance， Pn， Tr and Gs were 25.59μmol/ （m2·s）， 18.21 mmol/ （m2·s） and 0.73 mmol/ （m2·s） at flowering stage， respectively. The lowest Ci was 324.88μmol/mol， and the difference between treatments was significant. The number of panes， grains per spike and 1000-grain weight were increased by 1.36%-18.43%、0.59%-4.06% and 0.77%-7.21%， respectively， compared with FP1 treatment. The grain yield was DP3gt;DP2gt;FP3gt;FP2gt;DP1gt;FP1. Compared with FP1， the yield increase of each treatment was more than 4.5%.
【Conclusion】 DP3 treatment （50% base application +50% topdressing） can promote photosynthesis of winter wheat under the experimental conditions， and the yield and yield components have the best performance.
Key words：dry sowing wet out ; drip irrigated wheat ; method of phosphorus applied ; photosynthetic characteristics ; yield
Fund projects：Key Research and Development Project Topics of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2021B02002-1， 2022B02001-3， 2022B02015-1， 2022B02015-2）; \"Tianshan Talent\" Cultivation Program of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2023TSYCCX0013， 2023TSYCLJ0009）; National Wheat Industrial Technology System （CARS-03-88）; Wheat Industrial Technology System Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region （XJARS-01-06， XJARS-01-19）; Key Project of Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2023D01D10）; Special Project for Stable Support of Agricultural Science and Technology Innovation of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences （xjnkywdzc-2024002-08， xjnkywdzc-2023005-pt1）
Correspondence author： XU Wenxiu（1962-）， female， from Lixian， Hebei， professor， Ph.D.， master and doctorials supervisor，research direction： farming system and agricultural ecology， （E-mail）xjxwx@sina.com
ZHANG Yongqiang（1988-），male， from Pingyu， Henan， researcher associate， master ，masters supervisor，research direction：crop yield cultivation， （E-mail）zyq988@yeah.net
