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小麦是我国主要粮食作物,是人体摄入微量元素营养的主要膳食来源。相比普通白粒小麦而言,彩色小麦品种（系）富含微量元素,尤其铁、锌和硒等微量元素。水分是影响小麦产量高低和品质优劣的重要因素,因此,研究水分对彩色小麦产量和微量元素的调控作用,对准确把握彩色小麦科学用水管理措施,实现高产优质营养生产以及农业可持续发展具有重要意义。本研究选用7个黑小麦品种（‘周黑麦1号’、‘黑优1 号’、‘豫圣黑麦3号’、‘正能2号’、‘西农黑大穗’、‘河东乌麦’、‘西农黑麦’）、蓝粒小麦（‘宛玉202’）、紫粒小麦（‘陇紫麦2号’）和白粒小麦（‘西农979’）（对照）为试验材料,采用裂区设计,主区为品种,副区为水分处理（W0、W1和W2分别表示全生育期内无灌溉、越冬期灌1次水、越冬期和拔节期各灌1次水）,研究不同水分处理对彩色小麦光合特性、产量、籽粒微量元素含量和营养器官中微量元素积累与分配的影响,试验结果表明:1. 彩色小麦花后旗叶SPAD值变化呈“抛物线”趋势,在花后14 d达最大值。与W0相比,灌水处理显著提高小麦灌浆后期旗叶SPAD值（p<0.05）,且减缓旗叶SPAD值下降幅度,其中白粒小麦比彩色小麦旗叶SPAD值下降幅度大,彩色小麦品种中‘宛玉202’降幅最大。彩色小麦花后旗叶净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）变化呈先升高后下降,而胞间CO2（Ci）浓度变化趋势相反。与W0相比,灌水可减缓彩色小麦灌浆后期旗叶Pn、Gs和Tr下降幅度。彩色小麦灌浆后期旗叶光合效率高于白粒小麦,其中‘西农黑大穗’旗叶光合效率最高。2. 与W0相比,灌水处理显著提高彩色小麦单位面积穗数和产量（p<0.05）,但对千粒重影响较小;增加拔节期灌水可明显提高彩色小麦穗粒数。在3种水分处理下,白粒小麦产量均高于彩色小麦,彩色小麦品种中‘周黑麦1号’产量最高,且W1和W2处理较W0分别增产3.48%和4.90%。3. 随着籽粒灌浆进程的推进,彩色小麦籽粒Fe含量呈先升高后下降趋势;籽粒Cu呈先下降后上升趋势;籽粒Se含量呈下降趋势;而籽粒Mn和Zn变化趋势存在品种间差异。在成熟期,品种、水分及其交互作用对小麦籽粒Fe、Mn、Zn、Cu和Se含量影响极显著（p<0.01）。不同水分处理对彩色小麦籽粒Fe、Mn和Zn含量影响存在品种间差异。与W0相比,W1处理显著提高彩色小麦籽粒Se含量（p<0.05）,W2处理对彩色小麦籽粒Se含量无显著影响,但显著降低白粒小麦籽粒Se含量（p<0.05）,表明越冬期灌1次水有利于提高彩色小麦籽粒中Se含量。与W0相比,灌水显著降低小麦籽粒Cu含量（p<0.05）,且彩色小麦籽粒Cu含量下降幅度大于白粒小麦。不同水分处理下,彩色小麦Fe、Mn和Se含量均高于白粒小麦。不同水分条件下‘西农黑大穗’籽粒Fe、Mn、Zn和Se含量最高,较白粒小麦分别提高14.11%～17.87%、55.74%～58.89%、1.79%～18.01%和10.98%～20.83%。4. 随籽粒灌浆进程的推进,彩色小麦籽粒和茎秆+叶鞘Fe积累量变化趋势存在营养器官和品种间差异,叶片Fe积累量变化趋势呈先上升后下降趋势,穗轴+颖片Fe积累量变化呈“N”型;籽粒Zn积累量呈上升趋势,其它营养器官Zn积累量均呈下降趋势;Mn积累量变化因营养器官而异。随籽粒灌浆进程的推进,彩色小麦籽粒Cu积累量变化趋势呈“N”型,籽粒Se积累量呈上升趋势,在灌浆后期,叶片、茎秆+叶鞘和穗轴+颖片Cu和Se积累量均呈下降趋势。在成熟期,品种、水分、营养器官及其交互作用和3因素互作对小麦Fe、Mn、Se和Cu积累量影响显著或极显著。在成熟期,彩色小麦Zn、Cu和Se积累量均在籽粒中分配比最大,Mn积累量在叶片中分配比最大;增加灌水提高了彩色小麦籽粒Fe、Se积累量和分配比,而抑制茎秆+叶鞘Fe、Se积累量和分配比。增加灌水显著降低彩色小麦穗轴+颖片Mn积累量、茎秆+叶鞘Zn积累量和籽粒Cu积累量（p<0.05）;增加灌水提高了彩色小麦籽粒Mn和叶片Zn、Cu积累量分配比,降低了茎秆+叶鞘和穗轴+颖片Mn积累量分配比,对其它营养器官Mn、Zn和Cu积累量和积累量分配比影响存在品种间差异。不同水分处理下,‘西农黑大穗’各营养器官Fe、Mn、Zn、Cu和Se积累量均表现最大。综上籽粒微量元素含量和营养器官微量元素积累量分析可知,彩色小麦‘西农黑大穗’具有高营养资源的潜力。