探索西北黄土高原冬小麦增产奥秘：灌溉、氮肥与品种的协同效应

为解决土壤养分和水资源问题，研究人员用多品种冬小麦研究，发现现代品种 NUE、WUE 高，助力育种。

　　现代农业面临着土壤养分耗竭和水资源短缺等严峻挑战。在世界许多半干旱地区，提高氮利用效率（NUE）和水分利用效率（WUE）是小麦生产的主要限制因素。解决冬小麦的这些问题，有助于缓解气候变化下土壤肥力低和水资源短缺的问题。该研究以 20 世纪 50 年代至 21 世纪 20 年代在中国西北黄土高原推广的 8 个冬小麦品种为材料，采用三因素裂区设计，设置了 9 种灌溉和氮肥（N）处理组合，以评估它们对 NUE、WUE、产量及其构成因素的影响。结果表明，现代小麦品种的籽粒产量提升主要体现在收获指数（HI）的增加上，从老品种的 30 - 35% 提高到 40 - 52%。结构方程模型（SEM）结果显示，灌溉和品种直接影响籽粒产量（R²：0.254，0.339），HI 和穗数（SN）对籽粒产量有间接影响（R²：0.385，0.288）。此外，灌溉通过提高 SN 和叶面积指数（LAI）来增加冬小麦产量。品种的选用和氮肥的施用影响 HI，进而提高产量。同时，SPAD 叶绿素含量是影响 SN 和籽粒产量的重要因素。在不同的灌溉和氮肥处理下，现代冬小麦品种表现出最高的 WUE 和 NUE，且产量显著增加。这些结果为进一步挖掘小麦产量潜力和培育高效小麦品种提供了理论支持。还需要进一步研究来阐明产量构成因素与灌溉和氮肥管理之间的关系，以优化作物产量。