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试验于2017—2019年度在山东省泰安市道朗镇玄庄村(116°54′E,36°12′N)试验基地室外条件下进行盆栽试验。以冬小麦品种山农29和衡0628为试验材料,在返青期和拔节期设置9个水分处理:充分供水(CK,保持土壤相对含水率为75~80%,土壤有效含水量为42.2~46.7 mm);返青后0~10 d轻度干旱(R1,保持土壤相对含水率为65~70%,土壤有效含水量为33.4~37.8 mm)、重度干旱(R2,保持土壤相对含水率为45~50%,土壤有效含水量为15.6~20.1mm);返青后10~20 d轻度干旱(R3,保持土壤相对含水率为65~70%,土壤有效含水量为33.4~37.8 mm)、重度干旱(R4,保持土壤相对含水率为45~50%,土壤有效含水量为15.6~20.1mm);拔节后0~5 d轻度干旱(T1,保持土壤相对含水率为65~70%,土壤有效含水量为33.4~37.8 mm)、重度干旱(T2,保持土壤相对含水率为45~50%,土壤有效含水量为15.6~20.1 mm);拔节后0~10 d轻度干旱(T3,保持土壤相对含水率为65~70%,土壤有效含水量为33.4~37.8 mm)、重度干旱(T4,保持土壤相对含水率为45~50%,土壤有效含水量为15.6~20.1mm)。研究了土壤水分对冬小麦茎蘖幼穗发育、成穗、结实生理特性及产量的影响,主要研究结果如下:1不同水分条件对冬小麦茎蘖发育动态与成穗的影响起身期之前衡0628的总茎蘖数大于山农29,起身至拔节前期两品种的总茎蘖数无显著差异,从拔节期开始,衡0628的总茎蘖数下降速度较快,表明衡0628春季分蘖较少,无效分蘖死亡较集中,最终成穗数小于山农29。干旱对两冬小麦品种的茎蘖数有调控作用,随干旱程度的增加及干旱时间的延长,总茎蘖数呈减少趋势。轻度干旱胁迫对幼穗分化时期无明显影响,重度干旱则延缓分蘖的幼穗分化进程。返青期干旱显著抑制无效分蘖的发生,拔节期干旱加速无效分蘖的消亡,干旱时间过长或程度过大,已发生的有效分蘖生长发育受限。山农29和衡0628的R1处理分蘖数量分别减少了9.20%和11.72%,最终成穗率分别提高了1.48%和0.33%,R3处理分蘖分别减少了3.39%和7.63%,最终成穗率分别提高了3.50%和3.12%,T1最终成穗率分别提高了2.97%和1.63%。R1、R3和T1三处理能合理改善群体环境,在保证主茎和低位蘖成穗率不变的前提下,增加高位蘖的成穗率,增加有效分蘖数量。2不同水分条件对冬小麦叶片光合和衰老特性的影响返青期和拔节期不同程度干旱均能提高超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,降低叶片的净光合速率,且随干旱时期的后移,受影响程度呈增加趋势。复水后,返青期轻度干旱处理茎蘖叶片净光合速率恢复至对照水平,与SOD活性和MDA含量的恢复一致,重度干旱处理茎蘖叶片SOD活性和MDA含量仍显著增加,活性氧平衡体系逐渐被打破,细胞膜完整性遭到破坏,导致净光合速率显著低于对照。轻度干旱处理可降低开花期叶片MDA含量,提高开花期叶片净光合速率和SOD活性。表明返青期和拔节期节轻度干旱可增加生育后期叶片的净光合速率和活性氧的清除能力,有效的延缓小麦植株的衰老,促进生育后期穗部性状的改善和产量的提高。重度干旱处理对开花期旗叶光合特性和抗氧化酶系统仍有一定的影响,光合速率的降低抑制同化产物的产生,穗部性状和产量受到抑制。3不同水分条件对冬小麦茎蘖碳氮代谢的影响随干旱程度的加剧,可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,全氮含量有下降的趋势,糖氮比例失调,主茎和分蘖表现一致,干旱对主茎的影响小于分蘖,拔节期长时间干旱对两品种茎蘖碳氮代谢的影响均最大。拔节前后不同程度的干旱影响了开花期茎蘖碳氮代谢的正常运行,R1处理降低可溶性糖和可溶性蛋白含量,R3和T1处理可溶性糖和可溶性蛋白恢复至正常水平且增加全氮含量,其他处理可溶性蛋白和可溶性糖含量仍显著高于对照,T4处理全氮含量显著降低。本研究发现分蘖成穗率与开花期叶片可溶性总糖、可溶性蛋白含量及糖氮比值呈显著的负相关,与全氮含量相关性较弱。4不同水分条件对冬小麦茎蘖干物质积累的影响两冬小麦茎蘖干物质质量随生育期的推进呈显著增加的趋势,分蘖增加量显著低于主茎。随干旱程度的增加,茎蘖干物质积累速率显著降低,分蘖降低幅度大于主茎。复水后均发生补偿效应,短时间内茎蘖干物质积累速率表现为重度干旱>轻度干旱>CK,后期则变为轻度干旱>CK>重度干旱。R1和R3处理提高拔节-开花和开花-成熟的干物质积累强度,T3处理提高开花-成熟的干物质积累强度。说明重度干旱和拔节期长时间轻度干旱严重抑制了干旱期间生物量的积累,可能是延缓幼穗分化进程、降低穗数的原因之一,同时还影响了花后干物质的积累速率,不利于穗部性状的发展。5不同水分条件对产量及产量构成因子的影响返青期和拔节期干旱胁迫对产量的影响两品种表现一致,返青期和拔节期短时间轻度干旱处理提高产量,拔节前后重度干旱和拔节期长时间轻度干旱显著降低产量;返青期轻度干旱处理(R1和R3)可提高穗数和千粒重,返青期0~10 d重度干旱处理(R2)显著降低穗数,返青后10~20 d重度干旱处理(R4)显著降低穗粒数,拔节后0~5 d轻度干旱处理(T1)提高穗数,重度干旱处理(T2)显著降低穗粒数,拔节后0~10 d干旱处理(T3和T4)穗数、穗粒数和千粒重均显著降低。返青期轻度干旱条件下单穗产量的增加有利于产量的提高。综上所述,返青期和拔节后0~5 d轻度干旱处理(相对含水率65~70%,土壤有效水含量33.4~37.8 mm)保证主茎和低位蘖成穗率不变的基础上,增加高位蘖成穗率,有效穗数提高。同时返青期和拔节后0~5 d轻度干旱处理提高了开花期叶片净光合速率,减缓了叶片衰老程度,增加全氮含量,降低糖氮比值,花后干物质积累量的增加弥补了干旱期间的损失,实现产量三要素的协调发展,单位面积产量得以提高。