魏艳丽　王彬龙　李瑞国

摘 要：在田间条件下研究5种灌溉模式对小麦籽粒灌浆特性及产量的影响。结果表明，灌水后2品种生育期延长、株高增高。灌溉后，2品种灌浆起始势R0均降低，达到最大灌浆速率的时间、各灌浆时期及灌浆总天数均延长，而灌溉对灌浆速率的影响较小，小偃22最大理论千粒重为40.671g，中麦349最大理论千粒重为42.995g。对于小偃22，提高灌浆速率是其获得较大粒重的有效途径。而中麦349需要协调灌浆持续时期与灌浆速率2者之间关系，使它们乘积最大，才能获得最大粒重。在咸阳灌区，采用浇越冬水和拔节水比较适宜，若只灌1次水，拔节水的作用大于越冬水。

关键词：灌溉模式；小麦；灌浆特性；产量

中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）17-0028-04

咸阳地区处于半干旱地区，年降雨量只有400mm左右，并且分布很不平衡，小麦生育期间降水较少，不能满足小麦正常生长的需要，因此研究合理的灌溉方式保证小麦的正常生长尤为重要。籽粒重量是构成小麦产量的要素之一，粒重高低受籽粒灌浆时间和灌浆速率的影响，有关小麦灌浆特性的文章已有不少[1、2、3]，但针对不同灌溉模式下籽粒灌浆特性的研究较少。本试验选取2个冬小麦品种，设计了5种不同灌溉方案，研究不同节水灌溉方案对2个品种的灌浆过程、产量因子的影响，以期为本地区小麦最优节水灌溉的实施方案制定提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试验设计 参试品种为中麦349、小偃22。播种前土壤含水率为14.9%，灌溉模式设5个处理，B1：不灌溉，B2：冬灌，B3：春灌，B4：冬灌+春灌，B5：冬灌+春灌+孕穗水，每处理设3次重复。小区面积12m2，设置3m保护带，田间管理同大田。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 籽粒灌浆进程 开花期选取150个花期相同的主茎穗挂牌标记，从花后5d开始取样，以后每5d取1次样，直至成熟。每次每处理取主茎穗10穗剥粒，在105℃下杀青30min后在85℃下烘干至恒重，称重后折算成千粒重。

1.2.2 计算方法 籽粒灌浆进程采用Logistic方程W=A/（1+Be-kt）进行拟合[4]，W为千粒重，A为最大千粒重，B、K为待定参数，t为花后天数（开花当天t=0）。求一阶导数得灌浆速率方程：V（t）=KBeA+Bt/（1+eA+Bt）2，并得出次级灌浆参数：灌浆持续天数T（d）、平均灌浆速率R（g/d）、灌浆速率达到最大所需用的时间Tmax（d）和最大灌浆速率Rmax（g/d）。同时估算渐增期、快增期和缓增期的平均灌浆速率R1、R2、R3和各阶段的灌浆持续天数T1、T2、T3，令Logistic中的t→0，得到起始生长势C0=A/（1+eB），用来表示受精子房的生长潜势。

1.2.3 成熟期分小区计产 花后调查小麦穗粒数、穗数和千粒重并留取样本20株进行室内考种，实验数据采用DPS7.05统计分析软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 灌溉模式对小麦生育期与株高的影响 由表1可以看出，灌水后，小偃22和中麦349 2品种抽穗期、成熟期都延后，籽粒生长时间与植株生长时间均延长。灌水处理平均值较未灌水处理生殖生长时期延长，小偃22延长1.75d，中麦349延长0.5d。全生育期均延长，小偃22延长2.25d，中麦349延长1d。株高均增高，小偃22灌水处理平均增高2.9cm，中麦349增高3.3cm。

2.2 灌水对冬小麦籽粒灌浆进程的影响 2品种的籽粒增重进程均表现为“S”形曲线增长，灌浆初期籽粒增长缓慢，逐渐增长速度加快，后期籽粒增重速度又减缓（图1）。2品种未灌水时的千粒重明显低于灌水后，而方差分析各灌水处理之间无明显差异。返青期灌水对2品种灌浆速率影响较大，在籽粒灌浆前期，未春灌的B1、B2处理籽粒增重较快，B1处理在开花25d后籽粒增重速度开始减缓，B2处理在开花30d后开始减慢。灌浆中后期（扬花25d后）浇过返青水的B3、B4、B5处理籽粒增重速度高于未浇返青水处理，各灌溉处理在开花30d以后籽粒增重减缓。小偃22以B4千粒重最高，为38.16g，较B1提高7.07%，中麦349以B5千粒重最高，为41.35，较B1提高9.46%。

2.3 灌水对冬小麦籽粒灌浆时段及灌浆速率的影响 表2显示，2品种籽粒重增长用Logistic方程均拟合得很好（R2>0.99）。灌溉后，2品种灌浆起始势R0均降低，达到最大灌浆速率的时间均延长，中麦349平均延长1.45d，小偃22平均延长1.99d。灌溉对2品种最大灌浆速率的影响较复杂，中麦349除B3处理降低外其它灌溉处理最大灌浆速率均提高，而以B4最大，平均提高0.02g/d；小偃22最大灌浆速率Gmax除B5提高外其它灌溉处理均降低，平均降低0.02g/d。灌溉后2种理论千粒重C1均增大，B5处理均为最大，小偃22 B5处理C1为40.813g，中麦349 B5处理为42.815g。品种间比较，各相同处理下，2品种达到最大灌浆速率的时间差异不大，与小偃22相比，中麦349起始灌浆势R0均较小，其胚乳细胞分裂周期长，分裂慢，子粒灌浆启动迟，但其最大灌浆速率均较大，千粒重C1也均较大。

2.4 不同类型品种籽粒灌浆时段及灌浆速率比较 根据logistic方程2个拐点计算出来的各灌浆阶段灌浆速率及各时段持续天数列于表3。从表3可以看出，2品种各处理均表现为，灌浆前期持续时间最短（11～15d）、速率最低（0.62～0.68g/d），中期持续时间居中（13～17d）、灌浆速率最高（1.3～1.7g/d），后期灌浆持续时间最长（16～21d）、灌浆速率居中（0.69～1.1g/d）。灌溉后，2品种各灌浆时期及灌浆总天数均延长，中麦349灌溉处理平均延长3.8d，小偃22灌溉处理平均延长4.4d，少量灌水能明显延长灌浆持续时间（B2、B3），而继续增加灌水次数后，灌浆持续时间继续延长的较少（B4、B5）。灌溉后2品种前期灌浆速率均降低（除小偃22B2），而灌溉对小麦中、后期灌漿速率的影响比较复杂，但均未产生显著影响，2品种灌浆期平均灌浆速率灌溉后平均值均降低，中麦349灌溉处理平均降低0.004%，小偃22灌溉处理平均降低0.016%。说明灌溉对冬小麦灌浆持续时间影响较大，对灌浆速率的影响较小，这与李科江的研究结果一致[5]。

品种间比较，相同处理下，小偃22灌浆持续时间较长，中麦349灌浆速率较高。中麦349千粒重最大的B5处理灌浆持续时间、平均灌浆速率均最大，小偃22 B5灌浆持续时间居中，而中、后期灌浆速率及平均灌浆速率均高于其它处理。说明对于中麦349，协调灌浆时期与灌浆速率2者之间关系，使它们乘积最大，才能获得最大粒重，而对于小偃22，提高灌浆速率是提高粒重的有效途径。

2.6 灌水对冬小麦籽粒产量的影响 从表4可以看出，灌溉后，小偃22各产量因子以及产量均提高，中麦349除B2处理穗数、穗粒数降低外，其它灌溉处理穗粒数、穗数、千粒重和产量均提高。小偃22产量以B4处理最高，较B1处理提高28.96%。中麦349 B4、B5处理间无显著差异，而以B5处理产量较高，较B1处理提高26.54%。B2、B3处理间千粒重没有显著差异，但B2处理穗数和穗粒数都较少，产量也比B3处理低，说明在本地区灌越冬水和拔节水比较适宜，若只灌1水，拔节水的作用大于越冬水。

2品种之间进行比较，相同处理下，中麦349穗数、千粒重（除B5穗数）都高于小偃22，B1、B3处理产量高于小偃22。中麦349耐旱程度稍强，干旱和灌1水处理的产量较充分灌溉处理减产较少，B1处理较B5处理产量减少20.97%、而小偃22B1处理较B5处理产量减少22.46%。

3 讨论

灌浆持续时间和灌浆速率是影响粒重的2个重要因素，而不同的学者对于其重要性的看法却不一致。部分研究表明，粒重的形成与灌浆速率呈显著正相关而与灌浆持续时间关系不大[6]，也有研究者发现粒重与灌浆持续时间表现出显著正相关的關系[7，8]，本实验中，相同处理下小偃22灌浆持续时间较长，中麦349灌浆速率较高，中麦349各处理千粒重均较高，说明在本实验中不同品种之间粒重的差异主要是由灌浆速率的高低决定。灌溉后，灌浆速率变化不稳定，整体呈降低趋势，而2品种生育期均延长较多，粒重均增大，说明在同一品种内，灌溉处理对灌浆持续时间的影响较大，对灌浆速率的影响较小，不同灌水处理之间粒重的形成由灌浆持续时间决定。

冯伟等研究显示合理灌溉能提高粒重，过量灌溉效果变差[9]。试验中适量灌溉处理（B2、B3、B4）较未灌溉处理粒重明显增加，而继续增加灌溉，粒重的增加幅度较小，灌3水的B5处理较B4处理并无明显增加。这可能是因为小麦生育后期气温较高，蒸发量较大，小麦在干热风的作用下被迫成熟。因此，在1年2熟种植制度的咸阳地区，不应过分追求灌浆持续时间，应适量灌溉，在保证产量的同时缩短生育期并避免水资源的浪费，应选择具有较高灌浆速率的栽培品种实现高产。

韩娜娜研究了小麦各生育时期需水情况，数据显示拔节前后小麦需水强度较大[10]，赵洪亮认为干旱和适量灌水的灌区千粒重较高，增加灌溉不能使粒重增加[11]，雷艳认为拔节期、抽穗期水分亏缺对冬小麦有效穗数、穗粒数形成及产量有显著降低作用[12]。本试验结果表明，适量灌水能使千粒重明显增高，继续增加灌溉，粒重的增加幅度较小，灌溉对穗数的影响也呈现相同的趋势，未春灌的B1、B2处理穗数较少，而其它浇拔节水处理穗数均增加较多，各灌水处理产量均增加明显。因此在本地区小麦田间管理中，应保证拔节水。

参考文献

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[11]赵洪亮，马瑞昆，刘恩财，等.不同冬小麦品种籽粒灌浆特性参数对供水的反应[J].华北农学报，2008，23（1）：75-80.

[12]雷艳，张富仓，寇雯萍，等.不同生育期水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2010，38（5）：167-174.

（责编：王慧晴）