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本试验在沈阳农业大学农学院田间试验基地内进行，使用防雨棚进行盆栽试验。供试作物为春小麦，品种为辽春10号。试验设水分和氮肥施用量两个因素，水分设置6个水平，氮肥施用量设置4个水平。水分设置W1、W2、W3、W4、W5和W6共6个处理，土壤相对含水量分别为：35％～40％、45％～50％、55％～60％、65％～70％、75％～80％和85％～90％；氮肥设置N0、N1、N2和N3共4个处理，每盆施氮量分别为：0g、0.25g、0.5g和1g。通过试验研究不同水氮配合条件对春小麦产量和生长发育的影响及生理基础，得到主要结果如下：
1．不同水氮配合处理千粒重差异不显著，主要通过穗粒数和每盆穗数影响春小麦的产量。产量随着土壤含水量的增加而提高。W1和W2水分条件下，随着氮肥施用量的增加产量和WUE<,ET>降低。W3和W4水分条件下，施氮处理的产量和WUE<,ET>高于NO处理。氮肥的效应随着土壤含水量的升高和氮肥施用量的增加而增强。W5和W6水分条件下，重施氮肥的增产作用降低。W5各氮肥处理的WUE<,ET>与W4处理差异不显著，W6各氮肥处理的WUE<,ET>低于W4处理。
2．不同水氮配合条件下，籽粒淀粉含量的变化规律与粗蛋白含量的变化规律相反。籽粒粗蛋白含量随着土壤相对含水量的增加而降低。籽粒淀粉含量决定粒重。W1和W2水分条件下，增施氮肥使籽粒粗蛋白含量和蛋白质产量降低，淀粉含量增加。W3和W4水分条件下，随着氮肥施用量的增加籽粒粗蛋白含量与产量可以同时增加。W5和W6水分条件下，重施氮肥的处理虽然籽粒粗蛋白含量增加，但蛋白质产量降低。
3．水分胁迫使春小麦叶绿素含量、叶面积和根干重达到最大值的时间提前。随着土壤相对含水量的增加，叶绿素含量和叶面积提高，干物质积累增加，地上部和地下部协调生长，根冠比降低。氮肥对地上部的影响大于对根系的影响。W1和W2水分条件下，施氮处理加速旗叶的衰老，叶绿素含量和叶面积迅速降低，干物质积累减少，根冠比升高。氮肥的负效应随着土壤含水量的增加而减弱。W3和W4水分条件下，随着土壤水分状况的改善和氮肥施用量的增加，干物质积累增多，根冠比降低。W5和W6水分条件下，施氮处理的叶绿素含量、叶面积和干物重均高于NO处理，根冠比降低。W5N3、W6N2和W6N3处理贪青晚熟，氮肥增产效果降低。
4．随着土壤水分状况的改善，春小麦的光合作用不断增强。W1和W2水分条件下，施氮处理春小麦旗叶气孔导度、蒸腾速率和WUE<,i>降低，胞间二氧化碳浓度升高，光合效率受非气孔因素制约而降低。W3和W4水分条件下，随着氮肥施用量的增加和土壤相对含水量的提高，春小麦旗叶的光合效率、气孔导度、蒸腾速率和WUE<,i>不断增加，胞间二氧化碳浓度逐渐减小。W5和W6水分条件下得到了类似的结论，但W5各氮肥处理的WUE<,i>与W4处理差异不显著，而W6各氮肥处理的WUE<,i>低于W4处理。
5．随着水分胁迫的增加，春小麦旗叶SOD活性降低，POD活性先降低后升高，外渗电导率和MDA含量增加，可溶性蛋白含量降低。W1和W2水分条件下，旗叶SOD活性显著降低，POD活性较W5处理出现倍增，植株活性氧清除系统受到破坏。增施氮肥加重了质膜受损程度，外渗电导率和MDA含量增加，可溶性蛋白含量降低。而在W3和W4水分条件下增加氮肥的作用与前水分处理相反。氮肥的效应随着氮肥施用量的增加和土壤含水量的升高而加强。W5和W6水分条件下，高氮处理由于地上部生长旺盛，蒸腾剧烈，引起水分供应不足，旗叶SOD和POD活性低于其它氮肥处理，外渗电导率和MDA含量增加，可溶性蛋白含量降低。
6．随着土壤相对含水量的增加，春小麦旗叶渗透调节物质的含量降低。春小麦灌浆初期脯氨酸的渗透调节能力强于可溶性糖。W1和W2水分条件下，施氮处理的春小麦受到水分和盐分的共同胁迫，旗叶脯氨酸含量增加。由于光合产物合成减少，增施氮肥使旗叶可溶性糖含量降低。W3和W4水分条件下，增施氮肥使春小麦的渗透调节能力增强。W5和W6水分条件下，氮肥的效应随着土壤相对含水量的增加而降低。