试验于2006～2007年在山东农业大学南校区教学科研基地进行。在多年秸秆还田的地块上,以强筋高产冬小麦品种济麦20号为试验材料,采用大田试验的方法,通过播种密度改变植株氮素供应状况,研究不同的水分供应状况下小麦产量、品质之间的变化,探讨了不同供水状况下密度与籽粒产量、品质形成的关系,研究了小麦植株对氮素的吸收、累积和利用,以及不同群体下的与光合相关的叶绿素含量等指标的变化规律。本试验主要研究结果如下:1.水分和密度对小麦群体发育的影响在相同密度条件下,随灌水次数的增加,植株高度、旗叶叶绿素a含量、旗叶叶绿素b含量、旗叶叶绿素a+b含量、籽粒含水率、硝酸还原酶活性、旗叶含水率、植株含水率、小麦旗叶水势皆呈增高趋势。在同一灌水水平上,随密度的增加株高高度亦表现为增高趋势,而旗叶叶绿素a含量、旗叶叶绿素b含量、旗叶叶绿素a+b含量各密度处理间差异不显著,硝酸还原酶指标在中密度时,活性最高,其次是低密度,高密度最低,旗叶含水率、植株含水率和麦旗叶水势指标皆随密度的增加呈现降低趋势。2.水分和密度处理对小麦产量及其产量构成因素的影响灌水次数对小麦籽粒产量有显著影响,在同一密度水平,随灌水次数的增加亩穗数和籽粒产量皆表现为增高趋势,穗粒数表现为穗灌水次数的增加先增长后降低的趋势,其中灌2水时达最大值,而千粒重随灌水次数的增加则呈现降低趋势。在同一水分水平下,小麦籽粒产量均随密度的增加表现为先增长后降低的趋势,即在基本苗密度为180万/公顷时达到最大值,千粒重和穗粒数指标皆随密度的增加而降低,亩穗数随密度的增加而增加,除W3条件下,M2和M3的亩穗数有显著差异外,其它水分水平下,M2和M3的亩穗数没有显著差异。3.水分和密度对小麦籽粒品质形成的影响在同一水分水平上,随密度的增高,淀粉含量有下降趋势,而籽粒淀粉直/支比,随密度的增高呈先增加后递减趋势,对于RVA指标,高峰粘度和稀懈值随密度的增加亦呈现先增加后减少的趋势,即M2时高峰粘度和稀懈值最高,籽粒蛋白质含量、不溶性谷蛋白含量、谷蛋白聚合指数、籽粒高分子量谷蛋白亚基含量、籽粒面粉麦谷蛋白聚合体粒度体积、面团稳定时间这些指标随密度增加的变化趋势均与淀粉直/支比变化趋势一致,即先增高后降低,在基本苗为180万/公顷时,达最大值。在一定密度水平上,籽粒淀粉含量随灌水次数的增加有升高趋势,淀粉直/支比、糊化温度、高峰粘度、稀懈值随灌水次数的增加有减少的趋势,而籽粒蛋白质含量、不溶性谷蛋白含量、谷蛋白聚合指数、籽粒高分子量谷蛋白亚基含量、籽粒面粉麦谷蛋白聚合体粒度体积、面团稳定时间随灌水次数的增加则呈现先增加后降低趋势,就籽粒面粉加工成面包后的评分来看,亦呈现随灌水次数的增加先增高后降低的趋势。4.水分和密度对小麦水分生产效率的影响在同一播种密度水平下,不论是90万/公顷、180万/公顷还是270万/公顷,虽然随灌水次数的增加,产量依次递增,但水分生产效率皆随灌水次数的增加先增加后降低,在同一水分水平下,水分生产效率随密度的增加而递减,在中密度时水分生产效率最高。5.合理水分和密度的确定合适的播种密度和灌水次数有助于建立合理的小麦群体结构,保持灌浆中后期的旗叶的光合效率,为高产优质做基础。在本试验条件下,在灌底墒水的基础上,再增加一次灌水,基本苗为180万/公顷时,可使小麦群体大小处于最佳,并可使旗叶叶绿素含量及旗叶硝酸还原酶活性保持在较高水平。灌水次数过少(全生育期不灌水)可使水分生产率保持高水平,但籽粒产量较低,且籽粒品质较差,灌水次数过多(全生育期灌水2次和3次)小麦籽粒产量提高,却不利于籽粒品质的改善,且水分生产率降低;密度过小群体过小(90万/公顷),籽粒产量、水分生产率较低,品质较差,密度过大(270万/公顷)致使群体过大,透光、透气性差,不利于光合产物的形成及向籽粒中的运转,籽粒产量较低,品质亦较差。综合考虑以上各因素,在小麦生育期降水150-250mm的地区,且多年秸秆还田的地块上,在灌底墒水的基础上,在合适的时期再增加一次灌水,可实现小麦籽粒产量和品质的最优组合,从而达到小麦生产的高产、优质。