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我国冬小麦主产区水资源危机日趋加剧,探讨冬小麦品种(系)的WUE差异及其影响因素,为高效用水品种选育及节水栽培技术开发提供指导。本研究根据前期研究结果,筛选WUE差异显著、株型不同的10个冬小麦基因型为试验材料,于2015-2018年连续3个生长季在中国农科院环发所顺义基地进行大田试验,设置雨养和补充灌溉2种水分处理,株型差异大的2个品种设置高、中、低3个种植密度。试图探讨基因型之间WUE的差异以及影响因素,重点揭示基因型、株型、密度、土壤水分条件等多因素对群体冠层特性及群体耗水量的影响。研究取得的主要结果如下:(1)基因型之间产量、耗水量和WUE均存在显著差异。WUE受基因型的影响最大,水分条件次之。产量和耗水量受水分条件影响最大,其次为基因型影响。两种水分条件下,石家庄8号和晋麦47的产量和WUE较高,908092和京411的WUE较低,二者产量均较低,但耗水量较高。(2)株型通过影响冠层特性显著影响耗水量。群体耗水量与CTD呈显著负相关关系。叶片平展、株型松散的晋麦47群体内部叶片互相遮挡,CTD较大,耗水量低;叶片直立、株型紧凑的京411,群体水热交换阻力小,CTD较小,耗水量较大。(3)种植密度与株型互作显著影响冠层特性,进而影响冬小麦耗水量,而且受土壤水分条件影响。雨养和补灌条件下晋麦47高密种植耗水量较高,中密和低密较低,二者之间无显著差异。雨养条件下,京411的3个种植密度的耗水量存在显著差异,高密>中密>低密。补灌条件下京411高密与中密耗水量之间无显著差异,二者显著高于低密。(4)雨养和补灌条件下,随着生长发育进程,δ13C值从灌浆前期到灌浆后期持续增加,10个供试冬小麦基因型δ13C值的高低排序没有太大变化,两种水分条件下灌浆期叶片稳定碳同位素δ13C组成与产量群体水平的WUE的相关性均达到显著水平。(5)两种水分条件下,穗粒数、穗数和千粒重均呈现基因型间显著差异性。雨养条件下增加穗数是提高产量的前提,补灌条件下穗粒数和千粒重增产作用较大。不同基因型间的主要生育阶段干物质积累量及生长速率差异显著,产量的增加潜力来自于生物量的增加。随密度增加,籽粒产量显著提高,相同种植密度下紧凑型冬小麦产量均显著低于松散型冬小麦。