指出，增施氮肥可增加干物质转移量，但施氮量过高时则不利于干物质转移；小麦产量的形成既受花前贮藏物质的调节，又受花后光合能力的限制[1⇓-3]，但不同基因型[3]和不同环境下小麦光合特性、同化物转运量有较大差异[1⇓-3,5⇓-7]。有学者[2]研究发现，增施氮肥可促进花前同化物向籽粒中分配，也有研究[3]认为，随着氮肥施用量增加，花后同化物对籽粒产量的贡献率先增后减。相比于氮肥全部基施，氮肥分施及适当提高追氮量对冬小麦生长、产量及品质的促进作用已被广泛证实。并且适当增加追氮量对强筋小麦生长的调控作用更大[8]。前人关于施氮量、追氮量及比例对小麦产量、干物质积累和氮素利用效率等方面研究较多，但大多是在增加后期追氮量[1⇓-3]或总施氮量一定，调整基肥和追肥比例[9]条件下研究，并且由于地力条件、生态区域和氮肥利用效率等方面的差异，不同研究结果之间存在很大差异。如陈琛等[10]通过对强筋小麦镇麦18干物质积累及产量的研究认为，施氮量240 kg/hm2（基肥和追肥比例为5:5）是江苏淮南麦区红皮强筋小麦适宜的施氮措施；李亚静等[11]对强筋冬小麦氮素积累及氮肥利用效率的研究指出，180 kg/hm2是冀东平原强筋小麦生产适宜的施氮量；而李雪萌等[12]在相同区域研究则认为，冀东平原强筋小麦种植较适宜的施氮量为210 kg/hm2。随着人们生活水平不断提高，人们对小麦品质也有了更高要求，强筋小麦的市场需求量也在逐步加大。前人[10⇓⇓⇓-14]关于施氮措施对强筋小麦干物质积累转运特征、产量、氮素利用效率的研究多集中在江苏、河北和山东等地区，而关于豫北区域的研究较少，还不能广泛指导该区域强筋小麦的栽培生产。为此，本研究在前人研究的基础上，通过减少前期基施氮量，增加后期追氮量，选用强筋小麦品种郑麦366为供试材料，研究不同施氮措施对花后旗叶相对叶绿素含量（SPAD）、旗叶光合速率、花前干物质转运及花后干物质积累对籽粒产量贡献率的影响，探讨不同施氮方式对强筋小麦生长发育的影响及其增产机理，为豫北地区强筋小麦实现高产高效生产提供理论指导和技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2018年10月-2020年6月在河南现代农业研究开发基地（河南省新乡市平原新区，113°41′ E，35°00′ N）进行，该地属暖温带大陆性季风气候，近30年（1991-2020年）年均气温14.4 ℃，年均降水量566.2 mm。图1为2个小麦生育年度试验区气温及降水量变化，2018年10月1日至2019年6月3日平均气温为9.6 ℃，累计降水量76.6 mm，日照时数1230.9 h；2019年10月1日至2020年6月3日平均气温为10.6 ℃，累计降水量195.3 mm，日照时数1363.4 h。2019-2020年度，5月中上旬发生一次较大范围的降水（5月6日-5月10日期间累计降水量为39.4 mm），加之在5月初进行了一次75 mm的灌溉，导致冬小麦在灌浆中后期发生不同程度的倒伏，对籽粒灌浆及最终产量产生一定的影响。
图1
图1
小麦生育期试验区气温及降水量
Fig.1
Temperature and precipitation during wheat growth period
2018年试验地土壤基础肥力为有机质10.74 g/kg、全氮0.47 g/kg、碱解氮60.22 mg/kg、有效磷86.70 mg/kg、速效钾267.70 mg/kg；2019年试验地土壤基础肥力为有机质10.39 g/kg、全氮0.47 g/kg、碱解氮58.59 mg/kg、有效磷86.30 mg/kg、速效钾262.11 mg/kg。
1.2 试验设计
试验采用单因素随机区组设计，以河南省农业科学院小麦研究所选育的强筋小麦品种郑麦366（国审麦2005003）为供试材料，设置4个施氮水平，分别为不施氮（N0）、基施纯氮210 kg/hm2（N210）、基施纯氮150 kg/hm2+拔节期追施纯氮60 kg/hm2（N150+60）和基施纯氮150 kg/hm2+拔节期追施纯氮120 kg/hm2（N150+120），每个处理3次重复，各小区面积15 m2。试验区基施磷肥（P2O5）105 kg/hm2和钾肥（K2O）75 kg/hm2，小麦生育期田间管理措施一致。分别于2018年10月17日和2019年10月19日播种，2年的基本苗分别为258万株/hm2和264万株/hm2，次年6月初各小区全部收获测产。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 SPAD
采用日产美能达公司生产的SPAD- 502型叶绿素计，2018-2019、2019-2020年度均于小麦花期、灌浆中期、灌浆末期每个小区测定10片旗叶，选取叶片最宽处测定SPAD值，求平均值。
1.3.2 旗叶净光合速率（Pn）
采用美国PP SYS- TEMS公司中国总部汉莎科学仪器有限公司生产的CIRAS-3便携式光合仪于小麦花期和灌浆期测定小麦旗叶Pn。
1.3.3 干物质转运
于小麦花期和成熟期取样，分别测定样品茎鞘、叶片、穗轴+颖壳、籽粒（成熟期）的干物质量，计算出不同处理下花前同化物转运量及花后干物质积累量，计算公式如下：
花前同化物转运量（kg/hm2）=花期干重（kg/hm2）-成熟期营养器官干重（kg/hm2）；
花后干物质积累量（kg/hm2）=成熟期干重（kg/hm2）-花期干重（kg/hm2）；
花前干物质转运对籽粒产量贡献率（%）=花前同化物转运量（kg/hm2）/产量（kg/hm2）×100；
花后干物质积累对籽粒产量贡献率（%）=花后干物质积累量（kg/hm2）/产量（kg/hm2）×100。
1.3.4 产量及其构成因素
收获前田间测定小麦1 m双行的穗数及小麦穗粒数，收获时小区实打实收，折算出单位面积产量。
1.3.5 氮肥偏生产力
氮肥偏生产力[13]（kg/kg）=产量（kg/hm2）/施氮量（kg/hm2）；
氮肥农学效率（kg/kg）=（施氮区籽粒产量-不施氮区籽粒产量）（kg/hm2）/施氮量（kg/hm2）。
1.4 数据处理
采用Excel整理数据，采用Duncan新复极差法进行差异显著性检验，采用Excel和SigmaPlot 14.0作图。
2 结果与分析
2.1 不同施氮处理对小麦SPAD的影响
由图2可知，小麦花期至灌浆后期，N150+120处理的SPAD均处于较高水平，且显著高于N210和N0处理。小麦花期，N150+60处理的SPAD与N210处理间差异不显著。灌浆后期，N150+60处理的SPAD则显著高于N210处理，2018-2019和2019-2020年度分别提高了12.9%和16.3%，说明氮肥后移有利于延缓叶片衰老；灌浆后期N0处理的SPAD显著低于其他氮肥处理。从小麦灌浆中期至灌浆后期，不同处理下小麦旗叶的SPAD下降幅度表现为N0>N210>N150+60>N150+120，2个生长年度下，N0处理的下降幅度分别为63.6%和69.6%。
图2
图2
不同施氮处理对小麦旗叶SPAD的影响
不同小写字母表示同一时期不同处理间差异达显著水平（P < 0.05）。下同。
Fig.2
Effects of different nitrogen application rates on SPAD of wheat flag leaf
Different lowercase letters indicate significant differences among treatments at the same stage (P < 0.05). The same below.
2.2 不同施氮处理对小麦Pn的影响
由图3可知，小麦灌浆中期，与N0处理相比，施氮处理的旗叶Pn显著提高；2018-2019年度，N150+120处理旗叶Pn显著高于N150+60和N210处理，N150+60和N210处理间差异则未达显著水平；2019- 2020年度，灌浆中期N150+120与N150+60处理间差异不显著，但均显著高于N210处理，这可能与灌浆期N150+60与N150+120处理间SPAD差异不显著，但显著高于N210处理有关（图2）。2018-2019和2019-2020年度，从小麦花期到灌浆中期，旗叶Pn的下降幅度表现为N0处理最大，分别下降了29.9%和13.1%；N150+60处理最小，分别下降了7.7%和2.8%；N150+120处理则分别下降了8.8%和11.3%，主要是因为N150+120处理扬花期旗叶Pn在2个生长年度均显著高于N150+60处理，而灌浆期光合值差值较小，使N150+120处理下旗叶Pn的下降幅度较大。
图3
图3
不同施氮处理对小麦Pn的影响
Fig.3
Effects of different nitrogenapplication rates on Pn of wheat
2.3 不同施氮处理对小麦干物质转运的影响
由表1可知，氮肥处理对小麦花前干物质转运对籽粒产量贡献率和花后干物质积累对籽粒产量贡献率的影响均达显著水平。与其他处理相比，追氮处理（N150+60、N150+120）花后干物质积累对籽粒产量贡献率显著提高，2018-2019年度，N150+60和N150+120处理间花后干物质积累对籽粒产量的贡献率差异不显著，2019-2020年度，N150+120处理的花后干物质积累对籽粒产量贡献率显著高于N150+60处理；与其他处理相比，2个生长年度N0处理的花后干物质积累对籽粒产量贡献率均显著降低；另外，总施氮量一定的条件下（N210和N150+60），N150+60处理的花后干物质积累量和花后干物质积累对籽粒产量贡献率均显著高于N210处理。
表1 不同施氮处理对小麦干物质转运的影响
Table 1
| 年度 Year | 处理 Treatment | 花前干物质转运量 Transport amount of dry matter before anthesis (kg/hm2) | 花后干物质积累量 Accumulation of dry matter after anthesis (kg/hm2) | 花前干物质转运 对籽粒产量贡献率 Contribution rate of dry matter transport before anthesis to grain yield (%) | 花后干物质积累 对籽粒产量贡献率 Contribution rate of dry matter accumulation after anthesis to grain yield (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2018-2019 | N0 | 3208.81a | 5878.42c | 35.31a | 64.69c |
| N210 | 1573.61b | 8129.11b | 16.22b | 83.78b | |
| N150+60 | 801.86c | 9057.55a | 8.13c | 91.87a | |
| N150+120 | 782.73c | 8745.29ab | 8.22c | 91.78a | |
| 2019-2020 | N0 | 4111.85b | 607.53d | 87.13a | 12.87d |
| N210 | 4744.74a | 3096.91c | 60.51b | 39.49c | |
| N150+60 | 4291.67b | 4332.47b | 49.76c | 50.24b | |
| N150+120 | 3281.76c | 5352.69a | 38.01d | 61.99a |
同列同年度数值后不同字母表示处理间差异达显著水平（P < 0.05），下同。
Different letters after the values of the same year in the same column indicate significant difference among treatments at the 0.05 level, the same below.
2.4 不同施氮处理对小麦产量及其构成因素的影响
由表2可知，不同氮肥处理显著影响小麦的产量及其构成因素。与施氮处理相比，N0处理的产量和千粒重均显著降低，2019-2020年度，N0处理穗数和穗粒数也显著降低。N150+60和N150+120处理穗数和千粒重差异不显著。
表2 不同施氮处理对小麦产量及其构成因素的影响
Table 2
| 年度 Year | 处理 Treatment | 产量 Yield (kg/hm2) | 穗数 Spike number (×104/hm2) | 穗粒数 Grains of per spike | 千粒重 1000-grain weight (g) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2018-2019 | N0 | 9087.23c | 624.80a | 42.13b | 39.74c |
| N210 | 9702.72ab | 639.20a | 43.21a | 41.96b | |
| N150+60 | 9859.41a | 618.93b | 42.23b | 44.68a | |
| N150+120 | 9528.02b | 611.33b | 41.53c | 45.09a | |
| 2019-2020 | N0 | 4719.38c | 419.17b | 37.96c | 36.32c |
| N210 | 7841.65b | 599.83a | 40.39b | 38.23b | |
| N150+60 | 8624.14a | 590.51a | 42.92a | 40.61a | |
| N150+120 | 8634.45a | 590.25a | 42.55a | 41.13a |
2018-2019年度，与N210处理相比，N150+60处理的产量明显提高，千粒重显著提高，穗数和穗粒数则显著降低；与N150+120处理相比，N150+60处理的产量和穗粒数均显著提高，穗数和千粒重间的差异则未达显著水平。2019-2020年度，与N210处理相比，N150+60和N150+120处理的产量、穗粒数和千粒重显著提高，而N150+60和N150+120处理间产量、穗粒数和千粒重的差异则未达显著水平。
2.5 不同施氮处理对小麦氮肥利用效率的影响
由表3可知，不同处理下小麦的氮肥偏生产力和氮肥农学效率均表现为N150+60>N210>N150+120，且2018-2019和2019-2020年度N150+60处理下小麦的氮肥偏生产力分别较N150+120处理显著提高33.0%和28.4%；与N210处理相比，2019-2020年度N150+60处理小麦的氮肥偏生产力显著提高9.9%。
表3 不同施氮处理对小麦氮肥利用效率的影响
Table 3
| 处理 Treatment | 2018-2019 | 2019-2020 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 氮肥偏生产力 N partial productivity | 氮肥农学效率 N agronomy efficiency | 氮肥偏生产力 N partial productivity | 氮肥农学效率 N agronomy efficiency | ||
| N210 | 46.20a | 2.93b | 37.34b | 14.87b | |
| N150+60 | 46.95a | 3.68a | 41.07a | 18.59a | |
| N150+120 | 35.29b | 1.63c | 31.98c | 14.50b | |
3 讨论
氮肥后移补偿效应优于氮肥全部基施，能显著减轻逆境对光合器官的破坏并改善旗叶光合性能[9]，增施氮肥或后期适当增加追氮量可提高旗叶SPAD、旗叶Pn、气孔导度、蒸腾速率[1,3,14-15]，减缓花后旗叶Pn的下降幅度[9,16]。丛孟菲等[17]指出，氮和磷减施为N 240 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2时，灌浆期冬小麦仍保持较高的株高和旗叶SPAD，且维持高产，但过高的施氮量导致小麦生育后期旗叶衰老加快，Pn迅速下降[16]，产量[18]和氮肥利用率[19]也下降。本研究中，N0处理下，从花期到灌浆期，旗叶Pn显著下降，灌浆后期SPAD显著下降，且Pn和SPAD的降低幅度均最大。N150+60和N150+120处理下，灌浆中期旗叶Pn、灌浆后期旗叶SPAD较一次性基施（N210）处理提高，随着追氮量的增加，大部分时期N150+120处理旗叶SPAD和Pn较N150+60处理表现为增加趋势，说明增加追氮量可以增加绿色叶面积，防止旗叶早衰，促进旗叶对光能的吸收，提高单位叶面积Pn，延长叶片光合功能期。
增施氮肥或后期适当增加追氮量可以提高同化物向籽粒的运转效率，促进籽粒干物质的合成与积累[3,20]，且千粒重随着追氮时期的后移而增加[21]，随追氮量的增加表现为先增加后降低的趋势[1,2]，但施氮过多则不利于花前干物质转运和籽粒干物质的积累[3,5,6,21]。本研究中，与其他处理相比，N0处理下花后干物质积累对籽粒产量贡献率显著降低，产量和千粒重均显著降低。与N210处理相比，N150+60和N150+120处理下花后干物质积累对籽粒产量贡献率和千粒重显著提高；随着追氮量的增加，N150+120处理花前干物质转运量表现为降低趋势，花后干物质积累对籽粒产量贡献率表现为增加趋势，这与N150+120处理旗叶Pn较高且功能期较长密切相关。N150+120处理千粒重较N150+60处理表现为增加趋势，但差异未达显著水平。马冬云等[7]研究指出，花前贮藏物质对粒重的贡献率为22.16%~48.11%，而花后同化物质的贡献率为51.88%~77.84%；另外在高氮处理下，花前转运量和转运率均降低，但花后同化量和花后贡献率均增加。本研究认为，在一定范围内，拔节期追氮和适当增加追氮量可提高花后干物质积累量及花后干物质积累对籽粒产量贡献率，且花后干物质积累对籽粒产量的贡献较大，有利于促进小麦高产稳产，这与前人[3]研究结果一致。从氮肥生产效率来看，N150+60处理较N210处理表现为增加趋势，主要是因为总施氮量相同，但N150+60处理旗叶功能期较长，花后光合效率提高，花后干物质积累量增加，显著提高小麦千粒重，使产量增加；与N150+120处理相比，N150+60处理的肥料利用效率也表现为显著提高，主要是因为N150+120处理的氮肥投入量增加28.6%，但产量没有显著提高，2018-2019年度N150+120处理的产量甚至显著降低（表2）。综合考虑小麦产量和氮肥生产效率，本研究推荐N150+60处理为试验区域较适宜的施氮方式。
4 结论
总施氮量一定的条件下（N210和N150+60处理），N150+60处理可以延缓旗叶衰老，提高旗叶Pn和花后干物质积累及对籽粒产量贡献率，提高千粒重和产量；氮肥基施量相同时，增加追氮量（N150+60和N150+120）千粒重和产量均没有显著提高，氮肥偏生产力显著降低。综合考虑小麦高产稳产及氮肥高效利用，N150+60处理是更适宜本区域推广使用的施氮方式。
参考文献
施氮量对滴灌冬小麦光合特性、产量及氮素利用效率的影响
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb17030089
[本文引用: 6]
在田间研究了5 种施氮量N0 (0 kg/hm2)、N1 (90 kg/hm2)、N2 (180 kg/hm2)、N3 (270 kg/hm2)、N4(360 kg/hm2)处理对‘新冬18 号''旗叶光合特性、干物质积累、产量及氮素利用效率的影响。结果表明：拔节期增加施氮量，增加孕穗期旗叶的叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势。孕穗期施氮肥延缓旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数的衰减；孕穗后均以N3、N4的旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势较高，干物质积累量和产量也以N3、N4较高。随施氮量的增加干物质积累量和产量增加，氮肥利用效率降低。在本试验条件下增加施氮量使旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数增加及其功能期的延长是‘新冬18号’增产的主要原因。综合考虑施氮量在180~270 kg/hm2范围内，氮肥农学利用效率为6.9 kg/kg，可满足‘新冬18号’产量为8004.85 kg/hm2的需要。
Chapter one-new insight into the strategy for nitrogen metabolism in plant cells
DOI:10.1016/B978-0-12-800180-6.00001-3
PMID:24725423
[本文引用: 1]
Nitrogen (N) is one of the most important mineral nutrients required by higher plants. Primary N absorbed by higher plants includes nitrate (NO3(-)), ammonium (NH4(+)), and organic N. Plants have developed several mechanisms for regulating their N metabolism in response to N availability and environmental conditions. Numerous transporters have been characterized and the mode of N movement within plants has been demonstrated. For further assimilation of N, various enzymes are involved in the key processes of NO3- or NH4+ assimilation. N and carbon (C) metabolism are tightly coordinated in the fundamental biochemical pathway that permits plant growth. As N and C metabolism are the fundamental constituents of plant life, understanding N regulation is essential for growing plants and improving crop production. Regulation of N metabolism at the transcriptional and posttranscriptional levels provides important perceptions in the complex regulatory network of plants to adapt to changing N availability. In this chapter, recent advances in elucidating molecular mechanisms of N metabolism processes and regulation strategy, as well as interactions between C and N, are discussed. This review provides new insights into the strategy for studying N metabolism at the cellular level for optimum plant growth in different environments.
氮肥后移对抽穗后水分胁迫下冬小麦光合特性及产量的影响
采用子母桶栽土培法模拟冬小麦抽穗后不同的水分胁迫状态，研究了氮肥后移对冬小麦光合特性及产量的影响.设置3个氮肥处理，分别为N<sub>1</sub>(基肥∶拔节肥∶开花肥=10∶0∶0)、N<sub>2</sub>(6∶4∶0)和N<sub>3</sub>(4∶3∶3)，模拟冬小麦抽穗后2种水分胁迫(渍水胁迫、干旱胁迫)，设正常供水为对照.结果表明：相同供水条件下，N<sub>2</sub>和N<sub>3</sub>处理较N<sub>1</sub>处理显著提高冬小麦灌浆期旗叶的SPAD和光合速率，确保了收获时较高的穗数、穗粒数和地上部分生物量；氮肥后移处理显著提高了冬小麦的耗水量，但其籽粒产量和水分利用效率也显著提高.相同氮肥条件下，干旱胁迫和渍水胁迫处理较正常供水显著降低了冬小麦开花期和灌浆期旗叶的光合速率、千粒重、穗粒数和产量.与正常供水相比，各氮肥条件下干旱胁迫和渍水胁迫处理花后旗叶光合速率及籽粒产量的减小幅度均表现为N<sub>1</sub>＞N<sub>2</sub>＞N<sub>3</sub>.表明氮肥后移通过提高旗叶SPAD、减缓花后旗叶光合速率的下降幅度、增加地上部分干物质积累量，调控产量及其构成要素，以减轻逆境灾害(干旱和渍水胁迫)对产量的影响.
施氮量和种植密度对两冬小麦品种抗倒性能和籽粒产量的影响
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.15.003
[本文引用: 1]
【目的】 探讨基因型与施氮量和种植密度三因子对小麦植株抗倒性能和籽粒产量的互作调控效应，明确与品种生物学特性相匹配的氮密优化组合模式，为冬小麦稳产丰产及抗逆应变栽培提供理论依据和技术支撑。【方法】 于2020—2022年连续2年在河南省焦作市设置品种、施氮量和种植密度三因子互作的大田裂裂区试验，以品种为主区，选择抗倒性存在差异的2个小麦品种鑫华麦818和新麦26；以施氮量为副区，设置不施氮（N0）、180 kg·hm<sup>-2</sup>（N1）、240 kg·hm<sup>-2</sup>（N2）、300 kg·hm<sup>-2</sup>（N3）、360 kg·hm<sup>-2</sup>（N4）5个水平；以种植密度为副副区，设置225万株/hm<sup>2</sup>（D1）、375万株/hm<sup>2</sup>（D2）、525万株/hm<sup>2</sup>（D3）3个水平。重点研究分析品种、施氮量、种植密度三因子组合对小麦茎秆解剖结构、田间倒伏率和籽粒产量的影响。【结果】 施氮量和种植密度对两小麦品种维管束结构均具有显著调控作用，且大维管束的数目、面积以及大小维管束的数目比、面积比与茎壁厚度和茎秆抗折力呈显著正相关，而小维管束面积则与茎壁厚度呈显著负相关。两品种相比，鑫华麦818较新麦26的大维管束数目多且面积大，小维管束数目相当而面积较小。这可能是鑫华麦818抗倒性能优于新麦26的解剖学基础。同一种植密度下，两小麦品种大维管束数目和面积均表现为随施氮量的增加呈先增后减的变化趋势，以N3处理的大维管束数目最多、面积最大，N3处理下鑫华麦818和新麦26的大维管束数目和面积较最小值处理的平均增幅分别为14.61%、15.80%和16.18%、20.10%，小维管束的数目和面积呈相似变化。同一施氮水平下，两品种大维管束均以低密度D1处理数目最多、面积最大，与最小值高密度D3相比，D1处理下，鑫华麦818和新麦26的大维管束数目和面积平均增幅分别为6.14%、5.20%和8.95%、11.42%。【结论】 施氮量240 kg·hm<sup>-2</sup>搭配种植密度225万株/hm<sup>2</sup>的氮密调控组合D1N2处理有利于改善维管束结构特征，协调大小维管束发育，增加大维管束的数目和面积，增大2种维管束的数目比和面积比，增加基部节间茎壁厚度，提高植株茎秆抗倒性能，能够实现冬小麦抗倒性能及产量的同步提升，可作为豫北高产灌区冬小麦高产高效栽培的适宜氮密组合模式。
灌水和施氮对冬小麦根系特征及氮素利用的影响
DOI:10.3724/SP.J.1006.2023.21051
[本文引用: 1]
植株根系的形态和生理特性决定着其获取养分和水分的能力, 分析麦田冬小麦根系形态特征、根系活力对水氮的响应及其与地上干物质积累、产量和氮素利用的关系, 有利于构建合理的冬小麦根群结构, 促进根冠协调生长并提高氮肥利用效率。在麦田定位试验基础上, 采用裂区试验设计, 设置2个灌溉主处理(W0: 全生育期不灌水、W1: 拔节期和开花期各灌水1次)以及3个施氮副处理(N0: 0 kg hm<sup>-2</sup>、N180: 180 kg hm<sup>-2 </sup>和N300: 300 kg hm<sup>-2</sup>)。结果表明: 与W0处理相比, W1抑制根长密度的增加, 但增加根系平均直径, 提高0~20 cm土层根表面积和根干重密度, 显著提高根系活力4.98%~22.7%, 降低根冠比1.47%~11.25%; 2年平均小麦产量、氮素吸收效率和氮肥偏生产力分别提高15.50%、13.40%和14.91%。施氮促进根系生长, 与不施氮处理相比, 施氮显著提高根系平均直径、根长密度、根表面积、根干重密度和根系活力, 降低根冠比。其中N180更有利于根系生长, 提高冬小麦根系各形态指标和根系活力, 与N300相比, 2年平均产量提高2.53%, 而氮素吸收效率和氮肥农学效率分别显著提高44.51%和39.37%。相关分析表明, 拔节期至开花期根干重密度与产量、氮利用率呈显著正相关关系; 根冠比与产量呈显著负相关关系, 与氮利用率呈正相关关系。因此, 合理的灌水和施氮能够优化根系形态及分布, 提高根系活力, 协调根冠干物质分配, 提高产量和氮利用率。在冬小麦生产中拔节和开花期各灌水1次结合180 kg hm<sup>-2</sup>施氮量有利于促进产量和氮素利用效率协同提高。
