不同水氮处理对滴灌冬小麦灌浆期光合特性、产量及水氮利用效率的影响

摘要

为探究不同水氮处理对滴灌冬小麦灌浆期光合特性、产量及水氮利用效率的影响，以伊农22为供试品种，设置5 250（W₁）、6 000（W₂）和6 750（W₃）m³·hm^-2共3个滴灌水平和0（N₀）、240（N₁）和300（N₂）kg·hm^-2共3个施氮水平，分析不同水氮处理对冬小麦灌浆期叶绿素相对含量（SPAD）、光合参数、叶面积指数（LAI）、干物质积累量、产量及水氮利用效率的影响，并通过路径分析揭示各因素对产量的影响。结果表明，灌溉量和施氮量显著影响开花期至花后20d的SPAD、LAI、光合参数（C_i、G_s、P_n和T_r）、单株干物质累积量（叶鞘、籽粒和茎），在W₂N₁处理条件下，继续增加水氮供应，上述指标无明显增加。W₂N₁、W₂N₂、W₃N₁和W₃N₂处理的产量显著高于W₁N₀、W₁N₁、W₁N₂、W₂N₀和W₃N₀处理，W₂N₂处理的产量最高(8 395.88kg·hm^-2)，其次为W₂N₁处理(8 208.37kg·hm^-2);W₂N₁处理灌溉水利用效率达1.37kg·m^-3，显著高于W₃N₁处理(1.22kg·m^-3)和W₃N₂处理(1.23kg·m^-3)；降水利用效率以W₂N₂处理最高，达33.66kg·mm^-1·hm^-2，与W₂N₁处理无显著差异；W₂N₁处理的氮肥偏生产力(34.20kg·kg^-1)和氮肥农学利用率(6.08kg·kg^-1)均最高。通过路径分析发现，光合特性、干物质积累量和农艺性状直接调控小麦产量，效应值分别为0.889、0.334和0.137，水氮处理通过间接途径影响小麦产量，间接效应值1.27。综上，光合特性是影响小麦产量的重要因子，水氮处理主要通过光合特性的间接驱动影响产量。在伊犁河谷滴灌条件下，综合考虑产量与水氮利用效率，滴灌量6 000m³·hm^-2配合施氮量240kg·hm^-2（W₂N₁处理）为最优水氮组合。

关键词

冬小麦 / 光合特性 / 水氮耦合 / 产量 / 水氮利用效率

基金资助

新疆维吾尔自治区“天山英才”人才培育项目（2022TSYCJC0051）; 新疆维吾尔自治区重点研发项目（2022B02015-2）; 新疆小麦产业技术体系专项（XJARS-01）