伴随工业化和城镇化进程加速，耕地面积持续缩减，不断提高小麦单产是保障国家粮食安全的重要途径^[1-2]。水氮调控是构建小麦高产群体结构的关键措施，返青至拔节阶段是小麦营养和生殖器官建成并进的时期，此阶段的水肥供应时期和数量对茎蘖消长、叶片大小和幼穗发育均有潜在的影响，因此，探索优化返青至拔节阶段的水氮运筹方案对进一步提高小麦产量有重要意义。

春季灌溉追氮时期对小麦叶面积指数（LAI）和产量有显著影响。杨林林等^[3]研究表明，在返青至拔节阶段，返青期灌溉处理的LAI增长率为152%，而返青期未灌溉处理的LAI增长率仅为114%。何进尚等^[4]研究发现，在返青后7 d增加1次30 mm的小水量灌溉追氮相比常规仅拔节期灌水60 mm，能显著提高小麦产量。杨永安等^[5]研究也发现，返青期和拔节期灌2次水处理与仅拔节期灌1次水处理相比，小麦产量显著增加。何璐^[6]研究发现，在起身期灌水追氮能有效促进上3叶（旗叶、倒2叶和倒3叶）生长，显著提升开花期LAI，为干物质的积累奠定基础。李晓爽等^[7]将拔节水推迟至拔节后5 d，显著提高了花前同化物向籽粒的转运量，增加了产量。但过度推迟会导致产量显著下降，孙明清等^[8]研究证实，将灌水时期由拔节期推迟至拔节后10 d，产量降低11.5%。

灌水量也会影响小麦干物质积累量和产量。研究^[9]表明，适当增加灌水量有利于提高小麦的叶绿素相对含量（SPAD值），还有助于促进小麦干物质积累及其向籽粒的运输，从而提高产量^[10]。另有研究^[11]发现，冬小麦单茎干物质积累量会随滴灌量的增加而增加。但灌水量过度增加，冬小麦的LAI和SPAD值会呈现降低趋势^[12]。当灌水量超过一定阈值后，进一步增加灌水量，旗叶净光合速率和籽粒产量反而会降低^[13]。

受限于春季干旱，追氮后不及时灌溉对小麦生长发育无促进效果，所以将春季追氮和灌水完全分离不可行，上述关于追氮时期和灌水时期的研究也多将二者结合进行。漫灌、渠灌和“小白龙”（农用塑料水带）灌溉是我国北方麦区长期以来的主要灌溉形式，其共同的缺点是无法实现小水量均匀灌溉，生产中匹配追氮的灌水量多在60 mm以上。但在每次灌水60 mm条件下，灌水追氮偏早易导致旗叶和倒2叶叶面积过大，偏晚又存在降低穗数和叶片干物质积累量的风险^[6]，在生产实践中最佳的灌溉追氮时期较难把握，探索新的水氮运筹方案十分必要。近年来水肥一体化灌溉设施在小麦生产中被广泛应用，为小水量均匀灌溉和追氮提供了可行性，因此，本试验基于浅埋滴灌研究了不同叶龄期小水量灌溉追氮的实施效果，旨在为优化麦田水氮运筹方案提供理论依据。

于2024-2025年度冬小麦生长季，在河北省石家庄市藁城区张家庄镇赵庄村（38.10° N，114.41° E）开展试验。试验地位于河北省中南部，该区域属于山前平原区，是河北省典型的高产麦区，土壤类型为砂质壤土，0~200 cm土层的土壤容重均值达1.5 g/cm³，田间最大持水量为28%。播种前0~40 cm土层理化性质为有机质18.9 g/kg、全氮1.3 g/kg、速效磷19.2 mg/kg、速效钾169.4 mg/kg、碱解氮135.8 mg/kg。冬小麦适宜的播种期为10月6至12日，一般于11月下旬至12月上旬进入越冬阶段，次年2月底至3月初开始返青，5月初进入开花期，6月10至15日成熟，春季通常长出6片叶。2024-2025年冬小麦生育期内总降水量为103.4 mm，播种至越冬期内降水量为38.2 mm，越冬至返青期内降水量为5.2 mm，返青至拔节期内降水量为0.0 mm，拔节至开花期内降水量为10.9 mm，开花至成熟期内降水量为49.1 mm。

以济麦22为供试材料，采用双因素裂区设计。在拔节期灌水前设置不同时期和不同水量的小水量补灌处理，主区为小水量补灌追氮时期，设春2叶（T2）、春3叶（T3）和春4叶（T4）露尖3个时期；副区为补灌量，设7.5（M1）、15.0（M2）和22.5 mm（M3）3个水平，以常规灌水为对照（CK），各处理在拔节期和开花期分别灌水60 mm。所有处理均采用浅埋滴灌方式，滴灌带间距为30 cm，埋深3~5 cm，滴灌带为侧翼迷宫式，滴头流量4 L/h。小区面积为80 m²（10 m×8 m），追氮量均为120 kg/hm²，共10个处理，3次重复。T2、T3和T4处理的补灌日期分别为3月11日、3月21日和4月3日，拔节期灌溉日期为4月8日。T2、T3、T4处理和拔节期灌水前0~100 cm土层土壤含水量分别为14.55%、14.11%、12.15%和11.55%。

夏玉米收获后秸秆还田，施底肥后旋耕2次，于10月7日采用15 cm等行距播种，基本苗为300万/hm²。全生育期施N 240 kg/hm²、P₂O₅120 kg/hm²和K₂O 120 kg/hm²，所用肥料为尿素（含46% N）、磷酸二铵（含18% N、46% P₂O₅）和氯化钾（含60% K₂O），氮肥50%底施，50%在春季第1次小水量灌溉时同步追施，磷肥和钾肥全部底施。2025年6月15日收获，其他管理措施同一般高产田。

分别于上3叶[旗叶（L6）、倒2叶（L5）和倒3叶（L4）]完全展开后1周随机选取有代表性的植株10株，用直尺分别测量叶长和叶宽，叶长指从叶枕到叶尖的距离，叶宽指叶片最宽处的宽度，每个处理设3次重复。计算单茎绿叶面积和LAI，单茎绿叶面积=叶长×叶宽×0.83，LAI=[单茎绿叶面积（m²）×每公顷总茎数（/hm²）]/10000^[6]。

分别于开花期、花后10、20和28 d随机选取有代表性的植株20株，用SPAD-502叶绿素含量测定仪（柯尼卡美能达，日本）测定旗叶、倒2叶和倒3叶的SPAD值，试验重复3次^[14]。

于成熟期随机选取有代表性的植株10株，每个处理设3次重复，分穗、茎和叶3部分，先在105 ℃烘箱中杀青30 min，而后于80 ℃烘干至恒重，测得干物质积累量^[6]。

在灌浆后期，每个小区内选取1 m双行进行调查，记录穗数，每个处理设3次重复。同时，连续选取30个穗，3次重复，以计算穗粒数。成熟期，在每个小区内挑选长势均匀的3 m²植株进行收获，使用小型脱粒机脱粒，风干后称重。从中取出约50 g籽粒，采用烘干法测定其含水量，并按13%的含水量标准折算籽粒产量^[6]。在每份测产籽粒中，随机抽取3份各1000粒进行称重，当3份样品间的重量差不超过其平均值的5.0%时，取其平均值并按13%含水量折算，即为千粒重。

采用Microsoft Excel和Origin 2021软件整理数据与作图，采用IBM SPSS Statistics 26.0分析数据，各处理结果均取重复值的平均值，标准差基于重复值进行计算。

由图1可知，在同一灌水量条件下，伴随灌水追氮时期的推迟，上3叶叶面积总体呈现下降趋势，变化幅度为4.41%~31.91%。不同叶位之间相比，旗叶面积对水氮时期的响应最为敏感。在M3条件下各水氮时期处理间的差异最大，变幅为10.91%~31.91%，在M1和M2条件下各水氮时期处理间的变幅分别为4.08%~24.02%和4.41%~ 25.97%（图1a）。在同一水氮处理时期条件下，灌水量由7.5 mm增加至22.5 mm时叶面积明显增大，增幅为3.83%~21.53%，M1与M2之间差异较小（图1b）。上述结果说明在春2叶露尖时进行小水量灌溉并追氮可有效增加叶面积，且增加灌溉量可加强这一促进作用。

由图2可知，在同一灌水量条件下，伴随灌水追氮时期的推迟，上3叶叶片干物质积累量均未表现出显著差异，但均高于CK处理，增幅为2.23%~24.91%，说明在拔节期灌水前增加1次小水量灌溉追氮有助于提高叶片干物质积累量。不同叶位相比，旗叶叶片干物质积累量对水氮时期的响应最为敏感，变化幅度为12.93%~24.91%（图2a）。在同一追氮时期下，伴随灌水量的增加，上3叶叶片干物质积累量呈升高趋势，增幅为7.14%~12.94%（图2b）。说明拔节前追氮时适当增加灌溉量可增强对叶片干物质积累量的促进作用。

由图3可知，在同一灌水量条件下，伴随灌水追氮时期的推迟，上3叶LAI均呈先升高后降低的趋势，T3处理最大，处理间变化幅度为1.94%~47.82%。在M3条件下各水氮时期处理间差异最大，变幅为25.41%~47.82%，M1条件下各水氮时期处理间的变化幅度为1.94%~28.14%，M2条件下为3.03%~38.24%（图3a）。在同一灌水追氮时期条件下，伴随灌水量的增加，上3叶LAI也呈升高趋势，且均高于CK处理。M3处理各叶层LAI均显著高于M1，M2处理下仅旗叶LAI显著高于M1（图3b）。上述结果说明在春3叶露尖灌水追氮对上3叶LAI有最大的促进效果，且可通过调节追氮时的灌水量灵活调控目标叶层LAI的大小。

由表1可知，同一灌水量条件下，不同灌水追氮时期处理之间，L6的SPAD值在开花期和花后10 d表现为T2、T3和T4处理显著高于CK处理，增幅分别为8.68%~17.65%、4.83%~11.74%和6.63%~13.19%，这表明在拔节期灌水前增加小水量灌溉同步追氮有利于延缓倒3叶的衰老。相比之下，L4和L5的SPAD值在花后各时期均未表现出显著差异。此外，在同一灌水追氮时期条件下，不同灌水量处理之间L4、L5和L6的SPAD值在开花期至花后28 d也均无显著差异。

由图4可知，在同一灌水量条件下，伴随灌水追氮时期的推迟，单茎干物质积累量呈下降趋势，但处理间差异未达显著水平，群体干物质积累量呈先升高后降低的趋势，处理之间差异显著，变化幅度为2.03%~28.87%。在M3条件下各水氮时期处理之间的差异最大，变化幅度为16.78%~28.87%，M1处理下各水氮时期处理之间的变幅为2.03%~ 18.36%，M2处理下为7.95%~23.66%（图4a~b）。在同一追氮时期下，单茎和群体干物质积累量均随灌水量的增加呈上升趋势，不同灌水量处理间群体干物质积累量的差异大于单茎干物质积累量的差异（图4c~d）。上述结果说明在拔节期灌水前增加1次小水量灌溉同步追氮可有效促进群体干物质积累，且增加灌溉量可加强这一促进作用，但对单茎干物质积累量影响较小。

由表2可知，在同一灌水量条件下，随着灌水追氮时期的推迟，籽粒产量和穗数均呈先升高后降低的趋势，处理间变化幅度分别为2.05%~ 22.20%和0.00%~26.50%，差异达到显著水平。千粒重随追氮时期的推迟呈降低趋势，但均高于CK处理。各灌水时期处理间穗粒数无显著差异，但均低于CK处理。相较于M1和M2，M3条件下各水氮时期处理间籽粒产量和穗数的差异最大，变化幅度分别为10.47%~22.20%和8.86%~26.50%。

在同一追氮时期下，伴随灌水量的增加，穗数、千粒重和籽粒产量均呈上升趋势，且均高于CK处理，增幅分别为9.72%~13.19%、3.04%~ 4.23%和9.41%~17.98%。上述结果表明，在拔节期灌水前增加1次小水量灌溉同步追氮对穗数、千粒重和籽粒产量有较好的促进作用，且增加灌溉量能够强化这一促进效果。

进一步通过灌水追氮时期和灌水量及其交互作用对小麦籽粒产量及其构成因素的方差分析可知，灌水追氮时期对小麦穗数和籽粒产量影响极显著；灌水量对穗数、千粒重和籽粒产量影响极显著；灌水追氮时期和灌水量的交互作用均极显著影响穗数和籽粒产量，说明水氮耦合最易通过调控穗数来影响籽粒产量。

由表3可知，千粒重及籽粒产量与旗叶和倒2叶的单叶干物质积累量均呈现显著正相关，而与倒3叶的相关性尚未达到显著水平；上3叶的叶面积与穗数、千粒重、籽粒产量的相关性较弱，仅倒2叶和倒3叶与千粒重呈现显著正相关；单茎干物质积累量与千粒重和籽粒产量均呈正相关，但与穗数呈负相关。此外，上3叶的LAI及群体干物质积累量与穗数、千粒重、籽粒产量均呈现显著正相关。单叶干物质积累量、叶面积、LAI和干物质积累量与穗粒数均呈负相关。

卜冬宁^[14]研究表明，将灌水追氮时期从旗叶露尖推迟至倒3叶露尖，旗叶面积逐渐减小，韩东伟等^[15]研究也发现，冬小麦上3叶叶面积随灌水追氮时期的推迟呈逐渐降低趋势，与本研究结果相同。同时，Zhao等^[16]也发现，将灌水追氮时期由返青期推迟至拔节期，冬小麦上3叶叶面积显著下降，说明推迟灌水追氮处理会导致冬小麦叶面积逐渐降低。另外，本研究还发现，随着春1水灌溉量的增加，孕穗期冬小麦上3叶的LAI呈上升趋势，与张笑培等^[17]和康子领等^[18]的研究结果相同。但是，张娜等^[19]研究发现，孕穗期冬小麦LAI随春1水灌溉量的增加呈先升高后降低的趋势，与本研究结果不同。可能是因为本研究是在灌溉拔节水之前增设了小水量灌溉，不同处理的灌溉量在7.5~22.5 mm，而张娜等^[19]的研究中不同处理春1水的灌溉量在99.0~135.0 mm，灌水量总体较高，说明适当增加春1水灌溉量可以提高小麦叶面积，但灌溉量过大其促进效果不再显著，因此可通过调节春1水的灌溉量灵活调控目标叶层LAI。

本研究发现，成熟期冬小麦群体干物质积累量随灌水量的增加呈上升趋势，与李莉威^[20]和王欢等^[21]的研究结果相同。但是雷钧杰等^[10]研究发现，随着灌水量的增加冬小麦干物质积累量呈先升高后降低的趋势，可能是因为其研究中各处理生育期灌水量在315.0~540.0 mm，而本试验各处理全生育期总灌水量仅在127.5~142.5 mm，说明冬小麦群体干物质积累量与灌水量的关系并非简单的线性正相关。此外，本研究还发现，灌水追氮时期从春2叶露尖推迟至旗叶露尖，成熟期干物质积累量呈先升高后降低的趋势，这与张迎香^[22]的研究结果基本一致。刘哲文等^[23]研究发现，将灌水追氮时期由拔节期推迟至挑旗期，成熟期冬小麦干物质积累量也呈降低趋势，说明灌水追氮时期对小麦干物质积累量的调控具有显著的阶段性特征，优化水氮管理应该匹配作物的阶段需求。

本研究发现，将灌水追氮时期从春2叶露尖推迟至旗叶露尖，籽粒产量呈先升高后降低的趋势，这与郭平银等^[24]及康国章等^[25]的研究结果一致。但是熊豫耒^[26]研究发现，灌水追氮时期从返青期推迟至拔节期，籽粒产量呈上升趋势，这是因为本试验年度返青至拔节期降水量为0 mm，春3叶和旗叶露尖前土壤含水量仅为12.15%和11.55%，T3灌溉后有效缓解了干旱胁迫，穗数显著增加，而T4灌溉较晚，穗数有所下降，从而导致产量下降。而熊豫耒^[26]的研究中返青至拔节期降水量为36.8 mm，晚灌溉未导致穗数显著下降，且提高了穗粒数和千粒重，所以产量升高。另外，本研究还发现，伴随拔节期灌水前补灌量的增加，穗数和籽粒产量均呈上升趋势，这与谢忠等^[27]和王子骞等^[28]的研究结果相同。但是，如先古力·阿吾提等^[29]的研究中，小麦穗数和籽粒产量均随灌水量的增加呈先升后降的趋势，可能是因为本试验各处理拔节期灌水及在此之前的补灌水量总和仅在67.5~82.5 mm，而如先古力·阿吾提等^[29]的试验中拔节期灌水量在90.0~180.0 mm，说明返青至拔节阶段灌水并非越多越好。

本研究中，在拔节期灌水前补充小水量灌溉的所有处理穗数、千粒重及籽粒产量均高于仅在拔节期灌溉水的CK处理。周吉红等^[30]研究也发现，将拔节期一次性灌溉75 mm改为返青期灌水30 mm和拔节期灌水45 mm，穗数和千粒重均显著提高，说明在灌溉拔节水前增加小水量灌溉，有利于增产。本试验年度返青至拔节阶段降水量为0 mm，期间耕层土壤含水量最低至10.23%，属于春季严重干旱的年型，这可能是在灌溉拔节水前增加小水量灌溉显著增产的原因之一，在其他降水年型下效果如何有待进一步研究。

在灌溉拔节水前增加小水量灌溉并同步追氮对小麦的叶片干物质积累量和籽粒产量有促进作用，且作用大小与补充灌溉的时期和数量密切相关。春2叶露尖时补充灌溉并追氮对上3叶叶面积促进作用最大，但春3叶露尖时补充灌溉并追氮对穗数、LAI、群体干物质积累量和籽粒产量的促进作用最大。在3个补灌时期条件下，将灌水量由7.5 mm逐步增加至22.5 mm，对穗数、LAI、干物质积累量、千粒重和籽粒产量均有正向促进作用。