本研究于2004年9月至2006年10月在山东农业大学进行,选用强筋小麦品种济麦20和中筋品种泰山22作为试验材料。用大田小区试验和池栽试验相结合的办法,研究了灌溉量和施氮量处理对济麦20和泰山22碳氮代谢及产量的影响。主要结果如下:1灌溉量和施氮量对土壤水分和土壤硝态氮含量的影响1.1灌溉量和施氮量对土壤水分的影响0-40cm土壤贮水量受灌溉量和降水的影响,变化较大,是相对活跃的层次;全生育期未浇水处理W0,在各生育期0-40cm土壤贮水量显著低于各灌水处理;随灌溉量的增加,各生育期各处理土壤贮水量随之增加。在大田试验条件下,不同施氮量条件下的不同灌水处理间差异不显著;同一施氮量不同灌水处理间比较,处理W3、W2土壤贮水量显著高于处理W1;在池栽试验条件下,不同灌水处理比较:处理W6、W5、W4显著高于W1、W2、W3。40-120cm土层是冬小麦主要的供水层;对照处理W0的土壤贮水量低于各灌水处理,随灌溉量的增加,各灌水处理土壤贮水量增加,各处理间差异显著。120-200cm土层是冬小麦的次供水层;各灌水处理的土壤贮水量显著高于对照处理;在大田试验条件下,各灌水处理差异显著,池栽试验条件下,灌水处理W6、W5、W4显著高于处理W1、W2、W3,处理W2、W3显著高于W1,处理W2、W3间差异不显著。1.2灌溉量和施氮量对土壤硝态氮含量的影响施氮量由210kg/hm2增加到300 kg/hm2,成熟期不同灌溉处理80-140cm土层硝态氮含量显著增加。不浇水处理土壤剖面硝态氮向深层运移幅度最小,土壤硝态氮集中在0-60cm土层;成熟期0-80cm土层土壤硝态氮含量随灌溉量的增加而减少;在100-200cm土层硝态氮含量随灌溉量的增加而增加。在大田试验条件下,在120-140cm土层出现累积高峰层,在池栽试验条件下,在140-160cm土层出现累积高峰层。在灌水量为180mm的条件下,成熟期土壤硝态氮向深层运移幅度最大。　2灌溉量和施氮量对碳代谢的影响2.1灌溉量和施氮量对开花后旗叶光合性能的影响施氮量由210kg/hm2增加到300 kg/hm2,旗叶叶绿素含量显著升高;不同灌溉量处理比较,灌浆初期,各处理间差异不显著,开花后21至28天,处理W3(大田)和处理W6(池栽)显著高于其他处理,说明灌溉量高的处理提高叶绿素含量主要表现在旗叶衰老后期。旗叶的光合速率和旗叶叶绿素荧光参数,在灌浆初期,不同灌溉量间差异不显著,在花后28天,不同灌溉量处理间差异显著,说明随灌溉量的提高,减缓旗叶的光合速率和旗叶叶绿素荧光参数的下降速度。2.2灌溉量和施氮量对开花后旗叶可溶性糖和蔗糖含量的影响小麦旗叶可溶性糖和蔗糖含量呈双峰变化趋势,即花后旗叶可溶性总糖逐渐增加,花后7天达最大值后又逐渐下降,花后14天又迅速增加,花后28天达最大值后,旗叶中可溶性总糖含量迅速降低。开花到花后7天,未浇水处理旗叶可溶性糖含量显著高于灌水处理,表明干旱导致旗叶可溶性糖含量增加;花后14到35天,灌水处理旗叶可溶性糖含量显著高于未浇水处理,处理W1(大田)和处理W2、W3(池栽)显著高于其他灌水处理。3灌溉量和施氮量对氮代谢的影响小麦籽粒中的氮素来源于花前营养器官的比例随灌水量处理不同而有较大的差异,对照处理W0最低,表明土壤水分胁迫导致植株提早进入成熟期,从而导致较多的氮素损失,造成含氮量减少。土壤水分亏缺使植株叶片等营养体制造的光合产物少,又影响氮素的吸收。同时,处理W3(大田)和处理W5、W6(池栽)灌溉量过大,使小麦营养器官贪青晚熟,推迟了氮素等营养物质向籽粒的转移,也降低了转移速率。处理W0全生育期处于干旱胁迫状态,抑制小麦植株对氮素的吸收,促进氮素向籽粒的转移,但因单位面积氮素吸收量少,最终转移量不高;在灌水的条件下,单位面积的氮素吸收量增加,营养器官中最终转移量较高;在高的灌溉量下,营养器官氮素残留量高,转移量少,造成氮素的浪费。4灌溉量和施氮量对冬小麦产量和水分利用率的影响在大田试验条件下,氮素用量由210 kg/hm2增加到300kg/hm2时,单位面积穗数、千粒重和穗粒数增加,提高了单位面积的籽粒产量。同时,灌水对小麦灌浆速率存在明显的调节作用,灌浆速率随灌溉量的增加先升高后下降。全生育期不进行灌水,虽然有高的穗粒重,但降低了亩穗数,从而使产量降低,同时,对于各灌水处理,随灌溉量的增加,千粒重和穗粒数降低,从而降低籽粒产量;且产量随灌溉量的升高而降低。在大田试验条件下,随灌水量的增加,水分利用率逐渐降低;在池栽试验条件下,随灌水量的增加,水分利用率呈先升高后降低的趋势,差异显著;灌溉量为0mm,水分利用率为23.77%;灌溉量为60mm和90mm,水分利用率达24.20%和24.48%;灌溉量为180mm,水分利用率为18.54%。因此,在本试验条件下,灌溉量为60mm和90mm是合理的灌水量。