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水分亏缺和土壤肥力低下是限制旱地小麦生产的两个重要因素。在有限的水分和养分的条件下，提高小麦自身的水分和养分利用效率是解决这一问题的关键。一些报道证明，水分和养分供应对小麦的水分、养分利用效率有显著作用。目前的研究多以现代栽培品种为材料，有可能遗失了一些古老品种的优良特性。为此本文选取了6个在进化中典型的基因型小麦为材料，在不同水肥条件下对其水分、养分利用效率及相关生长、生理指标进行了测定，以探索小麦水分、养分利用的进化关系和水肥条件对它们的影响。主要结果如下： 1．小麦从2n→4n→6n的进化过程中，单叶水分利用效率(WUEl)、生物量水分利用效率(WUEb)和产量水分利用效率(WUEg)均呈增加趋势。其中，小麦进化材料WUEg的大小顺序为：普通小麦(AABBDD)＞栽培二粒(AABB)＞野生二粒(AABB)＞节节麦(DD)＞野生一粒(AA)＞山羊草(BB)。WUEg随进化增加的原因与其同化物及其转运能力的增加、耗水量相对减少有关。小麦WUEg的基因型差异大于WUEb的差异，这与收获指数差异较大有关。 2．水分胁迫显著提高不同基因型小麦的WUEl和WUEb，但对WUEg的促进作用较小，甚至会降低普通小麦的WUEg。这表明随进化，小麦的耐旱性是降低的。水分胁迫降低普通小麦WUEg原因与降低其收获指数有关。在不同水分条件下，高肥提高了不同基因型小麦的水分利用效率，其原因是施肥改善植株水分状况，提高光合增加同化产物。 3．小麦的产量养分利用效率，包括以产量为基础的氮利用效率(NUEg)、磷利用效率(PUEg)和钾利用效率(KUEg)，以及生物量养分利用效率，包括以生物量为基础氮利用效率(NUEb)、磷利用效率(PUEb)和钾利用效率(KUEb)在基因型之间有明显的差异。产量养分利用效率的基因型差异大于生物量养分利用效率的。随小麦染色体倍性的增加，产量养分利用效率显著增加。二倍体小麦进化材料的NUEg为9.5(g/g)，四倍体的NUEg(20.6 g/g)比二倍体的提高了近1.2倍，六倍体的NUEg又比四倍体的提高了29％，达到了26.6(g/g)；PUEg的增加趋势与NUEg相似；而随染色体倍性由2n→4n→6n，KUEg是递增的，均增加0.9倍左右，分别为8.6(g/g)、16.4(g/g)和30.7(g/g)。水肥条件对生物量养分利用效率作用显著，但对产量水分利用效率的作用不显著，表明产量养分利用效率主要是由基因型控制的，是一个较为稳定的遗传性状。水分胁迫提高了小麦的生物量养分利用效率，而高肥处理却降低了小麦的养分利用效率。 4．小麦根系和地上部生长的基因型差异很大，而且水肥条件对它们的影响也十分显著。地上生物量的变化顺序为：AABB＞AABBDD＞AA＞BB＞DD；而籽粒产量的大小顺序却是:AABBDD>AABB>DD>AA>BB。随染色体倍性由2n一4n~6n的进化中，籽粒产量持续地显著增加。产量的增加与其收获指数的增加密切相关。正常水分条件下高肥处理对小麦地上部的促进作用要大于对根系的促进;但水分胁迫下，高肥促进了地上部的生长，而抑制根系的生长。由于物质转运与根系衰老，成熟期的根重要明显小于抽穗期的。 5.水分胁迫降低了不同基因型小麦相对含水量、水势、光合、蒸腾和气孔导度，而增加了叶片的膜透性。在不同的水分条件下，高肥处理降低了膜透性。水分胁迫下，高肥处理小麦拔节期的叶水势和相对含水量比低肥处理的低，而在抽穗期高肥处理又会提高相对含水量，说明水分胁迫推迟了肥效发挥的时间。因此在生产实践中拔节期受旱建议减少施肥量，而抽穗期受旱可适当增加施肥量。