全 文 ：　 　  国家自然科学基金项目（３０２３０２３０ 、３０５７１１１６） 、２００２ 年度教育部全国优秀青年教师资助项目（２００２２０９６） 、西北农林科技大学创新团
队项目资助
　 　  通讯作者
　 　  现工作单位为塔里木大学植物科技学院（阿拉尔 　 ８４３３００）
收稿日期 ：２００４１２３１ 　 改回日期 ：２００５０２２７
半湿润区农田生态系统氮肥对
不同基因型冬小麦产量构成的影响 
王瑞军 　李世清  伍维模  邵明安
（中国科学院水 　利 　部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 　杨陵 　 ７１２１００）
摘 　要 　施 N对“NR９４０５” 、“９４３０” 、“偃师 ９号” 、“小偃 ６号” 、“陕 ２２９” 、“西农 ２２０８” 、“矮丰 ３号”和“商 １８８”这 ８种
不同基因型冬小麦产量构成影响的田间试验结果表明 ，单株分蘖成穗数 、单位面积粒数和单位面积株数的差异同
时受基因和 N素营养水平控制 。 “矮丰 ３号”和“小偃 ６号”单株分蘖成穗数最多 ，分别为 ２００分蘖穗／株和 １７２
分蘖穗／ 株 ，“９４３０”最少 ，为 ０８５分蘖穗／株 。从不同基因型看 ，施 N比不施 N处理增加 ０７４穗／株 ，每穗粒数在不
同基因型间存在极显著差异 ，以“西农 ２２０８”最多 ，为 ３６７３粒／ 穗 ，“NR９４０５”最少 ，为 ２４３５粒／ 穗 ，施 N对每穗粒
数无显著影响 。单位面积株数主要受施 N影响 ，基因型间差异相对较小 。基因型和施 N同时显著影响单位面积
粒数和千粒重 ，但基因型对千粒重的影响程度大于 N肥 。从 ２个施 N水平看 ，单位面积籽粒产量存在显著差异 ，
“矮丰 ３号” 、“西农 ２２０８” 、“偃师 ９号” 、“陕 ２２９” 、“９４３０” 、“小偃 ６号” 、“商 １８８”和“NR９４０５”依次减小 ，“矮丰 ３号”
为 ４３５g／ m２ ，“NR９４０５”为 ３１６g／ m２ ，相差 １１９g／ m２ 。施 N可极显著增加单位面积籽粒产量 ，不同基因型施 N处理
平均产量为 ４６３３８g／ m２ ，不施 N处理为 ２９６１３g／ m２ ，相差 １６７２５g／ m２ ，N肥对产量的影响主要与施 N增加了单
位面积穗数和千粒重有关 。
关键词 　冬小麦 　产量构成 　 N肥 　基因型
Effects of nitrogen fertilizer on yield components of different genotypic winter wheat in subhumid farmland ecologic
system ．WANG RuiJun ，LI ShiQing ，WU WeiMo ，SHAO MingAn （State Key Laboratory of Soil Erosion and Dry
land Farming on Loess Plateau ，China Academy of Sciences and Ministry of Water Resources ，Yangling ７１２１００ ，China） ，
CJEA ，２００６ ，１４（４） ：８９ ～ ９３
Abstract 　 A field experiment was carried out in the south part of Loess Plateau with ６３２mm precipitation and eight win
ter wheat varieties ，“NR９４０５” ，“９４３０” ，“Yanshi No ．９” ，“Xiaoyan No ．６” ，“Shan２２９” ，“Xinong２２０８” ，“Aifeng No ．３”
and “Shang１８８”were used as indicating crops to study the effects of nitrogen fertilizer on the yield components of different
genotypic winter wheat ．The results show that there is a significant difference of ears per unit area ，kernels per unit area ，
tillers per plant ，proportion of tillers in the total ears at maturity ，kernels per spike ，１０００ kernel weight ， grain volume ，
grain bulk density ，yield per unit area among different genotypic winter wheat ．The application of nitrogen fertilizer has a
positive effect on plant spike ，grain yield per unit area ，１０００ kernel weight ，and has no significant effect on harvest in
dex ． Increase of spike per unit area and valid tillers per plant causes the decrease of １０００ kernel weight ；also increasing
kernel volume causes the increase of １０００ kernel weight ．Spikes grains ， tillers per unit area ，proportion of tillers in the to
tal areas ，kernel weight per plant are the main factors affecting the wheats yield ．
Key words 　 Winter wheat ，Yield components ，Nitrogen fertilizer ，Genotype
（Received Dec ．３１ ，２００４ ； revised Feb ．２７ ，２００５）
作物产量是个体与群体协调的结果 ，理论上是单位面积穗数 、每穗粒数和粒重的乘积 。 N 素对作物生
长发育的调节不仅表现在器官水平 、个体水平 ，而且也表现在群体水平上 。 对禾谷类作物 ，当供 N 不足时 ，
其叶面积指数（LAI）下降过早 ，在籽粒灌浆时易产生源限制 ；当供 N 过大时 ，会出现库限制（如穗粒数少） 、库
竞争（如促进分蘖的形成）或源限制（如叶面积指数过高使植物叶片相互遮荫）等现象 ，严重限制产量提高 。
第 １４卷第 ４期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１４ 　 No ．４
２ ０ ０ ６年 １ ０月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct ．，　 ２００６
２０世纪通过引入矮秆基因品种 ，增加同化产物向籽粒库的分配比例 ，提高收获指数 ，导致产量进一步提
高［６ ，７］ 。已有研究表明 ，小麦产量构成 ３ 因素中以粒重遗传力最大（约为 ５２ ％ ～ ８２ ％ ） ，同时也最稳定 、受环
境影响最小 。但生产实践和科学研究表明 ，同一基因型小麦在不同地区 、不同年际 、不同栽培条件下粒重的
波动仍然很大 ，特别在高产条件下 ，当穗数接近饱和 、粒数受到分化限制时 ，粒重仍然很大程度上制约着产
量的进一步提高 。潘庆民等［１］研究表明 ，随追 N 时期由起身期推迟至拔节期 ，穗数无显著差异 ，但穗粒数 、
千粒重均显著增加 ；李春喜等［２］研究表明 ，药隔期追施 N 肥可明显促进成穗数 、穗长 、结实小穗数 、穗粒数 、
千粒重 、穗粒重等产量性状的增加 ，对提高产量具有重要作用 。 本研究通过严格的大田试验 ，明确基因型和
N 素营养水平对产量构成因素调控的相对大小 ，为冬小麦育种和栽培提供理论依据 。
1 　试验材料与方法
试验于 ２００１ 年 １０ 月 ～ ２００２ 年 ６ 月在西北农林科技大学土壤肥料试验站进行 。 该试验站处于黄土高
原南部旱作区 ，位于渭河三级阶地 ，海拔高度 ５２０m 左右 ，属大陆性季风气候 ，冬小麦生育期 ＞ ５ ℃ 的积温为
１０００ ～ １３００ ℃ ，年均降水量 ６３２mm且分布不均 ，主要集中在 ７ ～ ９月份 ，冬春易旱 ，年均气温 １２ ．９ ℃ ，年蒸发
表 1 　供试土壤基本性质
Tab１ 　 Basic properties of soil used in field experiment
土层／cm
Soil layer
有机质／g·kg － １
Organic matter
全 N／g·kg － １
Total N
有效磷／μg·g － １
Available P
NO －３ N／μg·g － １ NH ＋４ N／μg·g － １ 非交换态铵／μg·g － １
Mineral fixed N
０ ～ ２０ １１ ．５ １ ．２５ ５ ．４２ １８ ．５５ ５ ．１４ ２２１ ．４
２０ ～ ４０ ９ ．１ ０ ．９８ ４ ．４６ ２２ ．８５ ２ ．４３ ２０８ ．９
４０ ～ ６０ ６ ．７ ０ ．７８ ３ ．２８ ５ ．８５ ２ ．５７ ２００ ．５
６０ ～ ８０ ５ ．０ ０ ．６１ ４ ．７６ ７ ．８５ １ ．５５ ２０４ ．７
８０ ～ １００ ４ ．６ ０ ．５４ ２ ．３７ ８ ．０４ ３ ．６８ ２０７ ．４
量 １４００mm ，地
下 水 埋 深 ＞
６０m ，属半湿润
易 旱 地 区 。 作
物轮作方式主
要为冬小麦夏
玉 米 。 供 试 土
壤为红油土 （见
表 １） ，其剖面层
次大体可划分为耕层（０ ～ ２０cm） 、黏化层（２０ ～ ６０cm）和母质层（６０ ～ ２００cm） 。 前茬作物为夏玉米 ，为减小试
验起始土壤有效氮含量 ，在夏玉米上未施用 N 肥 。
　 　试验设基因型和施 N ２ 个
因 子 。 小 麦 基 因 型 包 括
“NR９４０５” 、“９４３０” 、“偃师 ９
号” 、“小偃 ６ 号” 、“陕 ２２９” 、
“西农 ２２０８” 、“矮丰 ３ 号” 、“商
１８８”这 ８ 种 。 施 N 设不施 N
和施 N ９０kg／hm２ ２个水平 ，组
成完全试验方案 ，共 １６个处理
（见表 ２） 。 采用随机区组设
计 ，重复 ３次 ，共 ４８个小区 ，小
区长 ４ m ，宽 ２ ．４ m ，面积为
表 2 　试验各处理组合状况
Tab２ 　 The treatment combination of nitrogen and wheat cultivars
处 　 理 小麦品种 施 N 量／kg·hm － ２
Treatments Wheat cultivars Amount of
application N
Ⅰ １ NR９４０５ ０
Ⅰ ２ NR９４０５ ９０
Ⅱ １ ９４３０ ０
Ⅱ ２ ９４３０ ９０
Ⅲ １ 偃师 ９ 号 ０
Ⅲ ２ 偃师 ９ 号 ９０
Ⅳ １ 小偃 ６ 号 ０
Ⅳ ２ 小偃 ６ 号 ９０
处 　 理 小麦品种 施 N 量／kg·hm － ２
Treatments Wheat cultivars Amount of
application N
Ⅴ １ 陕 ２２９ ０
Ⅴ ２ 陕 ２２９ ９０
Ⅵ １ 西农 ２２０８ ０
Ⅵ ２ 西农 ２２０８ ９０
Ⅶ １ 矮丰 ３ 号 ０
Ⅶ ２ 矮丰 ３ 号 ９０
Ⅷ １ 商 １８８ ０
Ⅷ ２ 商 １８８ ９０
９ ．６m２ ，播量为 １６６粒／m２ 。 ２００１年 １０月 １１日带尺点播 ，株距 ３cm ，行距 ２０cm 。以尿素为 N 源 ，各小区均按
７５kg（P２O５）／hm２ 施用过磷酸钙作为底肥 ，２ 种肥料在播种时均匀散施后翻地 ，使之与耕层土壤充分混合 。
为防止地下病虫害 ，用 １５kg／hm２１６０５ 粉剂和 ７５kg／hm２ 辛拌磷处理土壤 。 当小麦主茎出现 ６ 片叶时 ，按
１５g／hm２ 用量兑水喷洒巨星除草剂 ；在小麦开花后喷施三唑酮（１６kg／hm２）和 ４０ ％ 氧化乐果（１２kg／hm２）
防治小麦锈病和蚜虫 。 小麦整个生育期间未进行灌溉 。 小麦生长期观察其分蘖数及分蘖动态 ，小麦成熟后
每小区人工收获 ２m２ 长势均匀小麦 ，调查株数 、穗数后 ，人工脱粒 ，籽粒与秸秆均在 ６５ ℃烘 ４８h后称干重 。
2 　结果与分析
2 ．1 　不同基因型小麦产量构成因素的差异
不同基因型小麦产量及其构成因素见表 ３ 。表 ３表明 ，单位面积株数在不同基因型间无显著差异 ，但施
N 能显著增加单位面积株数 。单位面积穗数在不同基因型间存在极显著差异（ P ＜ ０００１） ，从 ２个施 N 水平
平均看 ，单位面积穗数由多到少的顺序为“矮丰 ３号” 、“小偃 ６号” 、“陕 ２２９” 、“偃师 ９ 号” 、“NR９４０５” 、“西农
９０　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １４卷
２２０８” 、“商 １８８” 、“９４３０” 。 “矮丰 ３号”为 ４６５穗／m２ ，“９４３０”为 ２７９穗／m２ ，二者相差 １８６穗／m２ 。
表 3 　不同处理小麦产量构成因素 
Tab３ 　 The grain yield components of different treatments
处 　 理
Treatments
总 　 株
数／株·m － ２
Number
of
plants
总 　 穗
数／个·m － ２
Number
of ears
单株分蘖
数／株
Number
of tillers
穗粒
数／粒
Kernels
per spike
单位面积粒
数／粒·m － ２
Kernels of
unit area
千粒重／g
１０００
grain
weigh
千粒体
积／cm ３
Volume of
１０００
grain
容重／g·cm － ３
Bulk
density
穗粒
重／g
Grain
weight
per ears
单位面积粒
重／g·m － ２
Grain w eight
per unit area
收获指数
Harvest
index
Ⅰ １ １４９ １９３ ０ ．２８ ２３ ．５０ ４６０１ ４０ ．２８ ３０ ．８３ １ ．５１ １ ．０８ １７８ ０ ．４２
Ⅰ ２ １６２ ４１７ １ ．５８ ２５ ．２０ １０５１０ ４６ ．５３ ２７ ．３３ １ ．４７ １ ．００ ４５４ ０ ．４３
平均 １５５a ３０５D ０ ．９３E ２４ ．３５c ７５５６D ４３ ．４０A ２９ ．０８CD １ ．４９A １ ．０４B ３１６CD ０ ．４２CD
Ⅱ １ １４９ ２２５ ０ ．５１ ３４ ．６４ ７４６６ ３９ ．９５ ３２ ．５９ １ ．２４ １ ．３１ ２７４ ０ ．４８
Ⅱ ２ １５２ ３３３ １ ．１８ ３６ ．３４ １１３７０ ３９ ．７４ ３６ ．６７ １ ．１８ １ ．３７ ４４２ ０ ．４９
平均 １５１a ２７９D ０ ．８４E ３５ ．４９ab ９４１８C ３９ ．８５B ３４ ．６３A １ ．２１C １ ．３４A ３５８AB ０ ．４８AB
Ⅲ １ １５３ ２７２ ０ ．７８ ２６ ．２１ ６９６１ ４１ ．０５ ２９ ．５７ １ ．４０ １ ．０８ ３０５ ０ ．４４
Ⅲ ２ １５９ ４１０ １ ．５９ ２８ ．７７ １１８００ ４１ ．２４ ２９ ．３３ １ ．４０ １ ．１８ ４９８ ０ ．４５
平均 １５６a ３４１C １ ．１９CD ２７ ．４９c ９３８１C ４１ ．１４AB ２９ ．４５BCD １ ．４０AB １ ．１３B ４０１A ０ ．４５CD
Ⅳ １ １３２ ３４０ １ ．５９ ２６ ．６２ ９０５２ ４０ ．７４ ３０ ．８９ １ ．３０ １ ．０５ ２８９ ０ ．４０
Ⅳ ２ １６０ ４５６ １ ．８５ ２６ ．４３ １２０５１ ３９ ．６４ ３２ ．２３ １ ．２８ １ ．０８ ４２７ ０ ．３８
平均 １４６a ３９８B １ ．７２B ２６ ．５３c １０５５２BC ４０ ．１９B ３１ ．５６ABC １ ．２９BC １ ．０７B ３５８BC ０ ．３９E
Ⅴ １ １４８ ２９２ １ ．００ ３１ ．４８ ９１９７ ３４ ．９９ ２８ ．２０ １ ．２６ １ ．１１ ２９８ ０ ．５０
Ⅴ ２ １５７ ４３８ １ ．８２ ３３ ．５６ １４６７８ ３５ ．３１ ２５ ．１７ １ ．３９ １ ．１７ ４９０ ０ ．４８
平均 １５２a ３６５C １ ．４１C ３２ ．５２abc １１９３８B ３５ ．１５C ２６ ．６８D １ ．３３B １ ．１４B ３９４A ０ ．４９A
Ⅵ １ １４３ ２５４ ０ ．７８ ３７ ．３５ ９４６８ ４０ ．６２ ３０ ．１７ １ ．３７ １ ．５４ ３７７ ０ ．４６
Ⅵ ２ １５０ ３４３ １ ．２８ ３６ ．１２ １２３５４ ４１ ．２３ ２９ ．１７ １ ．３９ １ ．４７ ４８０ ０ ．４５
平均 １４７a ２９９D １ ．０３DE ３６ ．７３a １０９１１BC ４０ ．９３AB ２９ ．６７BCD １ ．３８B １ ．５０A ４２８A ０ ．４６BC
Ⅶ １ １５７ ４０６ １ ．６２ ２８ ．９５ １１７３７ ３５ ．５４ ２６ ．８３ １ ．３７ １ ．０６ ３８６ ０ ．４５
Ⅶ ２ １５５ ５２３ ２ ．３８ ２９ ．２２ １５３２６ ３６ ．７１ ２５ ．８３ １ ．３８ １ ．０４ ４８４ ０ ．４４
平均 １５６a ４６５A ２ ．００A ２９ ．０８c １３５３１A ３６ ．１２C ２６ ．３３D １ ．３７B １ ．０５B ４３５A ０ ．４４CD
Ⅷ １ １４９ ２１９ ０ ．４７ ３２ ．４２ ７１６２ ４１ ．５１ ３０ ．８３ １ ．３７ １ ．３７ ２６２ ０ ．４３
Ⅷ ２ １５６ ３４５ １ ．２３ ３４ ．３５ １１８２１ ４１ ．９３ ３４ ．０９ １ ．２６ １ ．４３ ４３２ ０ ．４１
平均 １５２a ２８２D ０ ．８５E ３３ ．３９ab ９４９２C ４１ ．７２AB ３２ ．４６AB １ ．３２B １ ．４０A ３４７BCD ０ ．４２D
　 　  表中不同小写字母表示差异显著（ P ＜ ０ ．０５） ，不同大写字母表示差异极显著（ P ＜ ０ ．０１） 。
单株分蘖成穗数 、每穗粒数 、单位面积粒数 、千粒重和每穗粒重在不同基因型间也存在极显著差异（ P ＜
０００１） 。从 ２个施 N 水平平均看 ，单株分蘖成穗数以“矮丰 ３ 号”和“小偃 ６ 号”最多 ，分别为 ２００ 分蘖
穗／株和 １７２分蘖穗／株 ，“９４３０”最少 ，仅为 ０８４分蘖穗／株 ；不同基因型每穗粒数从多到少的顺序为“西农
２２０８” 、“９４３０” 、“商 １８８” 、“陕 ２２９” 、“矮丰 ３号” 、“偃师 ９号” 、“小偃 ６ 号” 、“NR９４０５” ，其中“西农 ２２０８”每穗
粒数为 ３６７３ 粒 ，“NR９４０５”为 ２４３５粒 ；不同基因型单位面积粒数由多到少的顺序为“矮丰 ３号” 、“陕 ２２９” 、
“西农 ２２０８” 、“小偃 ６号” 、“商 １８８” 、“９４３０” 、“偃师 ９ 号” 、“NR９４０５” ，“矮丰 ３号”为 １３５３１粒／m２ ，“NR９４０５”
为 ７５５６ 粒／m２ ；不同基因型千粒重由大到小的顺序为“NR９４０５” 、“商 １８８” 、“偃师 ９ 号” 、“西农 ２２０８” 、“小偃
６号” 、“９４３０” 、“矮丰 ３号” 、“陕 ２２９” ，“NR９４０５”千粒重最高 ，为 ４３４０g ，“陕 ２２９”最低 ，为 ３５１５g ，二者相差
８２５g ；不同基因型每穗粒重由大到小的顺序为“西农 ２２０８” 、“商 １８８” 、“９４３０” 、“陕 ２２９” 、“偃师 ９ 号” 、“小偃
６号” 、“矮丰 ３号” 、“NR９４０５” ，“西农 ２２０８”为 １５０g／穗粒 ，“NR９４０５”为 １０４g／穗粒 。
成熟期籽粒体积在不同基因型间存在极显著差异（ P ＜ ００１） 。 从 ２ 个施 N 水平平均看 ，籽粒体积由大
到小的顺序为“９４３０” 、“商 １８８” 、“小偃 ６ 号” 、“西农 ２２０８” 、“偃师 ９ 号” 、“NR９４０５” 、“陕 ２２９” 、“矮丰 ３ 号” 。
“９４３０”的籽粒体积为 ３４６３cm３／千粒 ，“矮丰 ３ 号”为 ２６３３cm３／千粒 ，最大与最小相差 ８３０cm３／千粒 。施 N 对
成熟期籽粒体积无显著影响 。籽粒容重是成熟期单位体积籽粒干重 ，不同基因型间籽粒容重差异显著（ P ＜
００５） ，其中“NR９４０５”最高 ，为 １４９g／cm３ ，“９４３０”最低 ，为 １２１g／cm３ 。 “NR９４０５”和“偃师 ９ 号”差异不显
著 ，但与其余 ６个基因型间差异显著 ，后者相互间无显著差异 。
单位面积籽粒产量在不同基因型间存在极显著差异（ P ＜ ０００１） 。 从 ２个施 N 水平平均看 ，单位面积籽
第 ４期 王瑞军等 ：半湿润区农田生态系统氮肥对不同基因型冬小麦产量构成的影响 ９１　
粒产量从高到低的顺序为“矮丰 ３号” 、“西农 ２２０８” 、“偃师 ９号” 、“陕 ２２９” 、“９４３０” 、“小偃 ６ 号” 、“商 １８８”和
“NR９４０５” 。 “矮丰 ３号”为 ４３５g／m２ ，“NR９４０５”为 ３１６g／m２ ，二者相差 １１９g／m２ ，“矮丰 ３ 号” 、“西农 ２２０８” 、
“偃师 ９ 号” 、“陕 ２２９” 、“９４３０”之间差异不显著 ，“９４３０” 、“小偃 ６ 号”和“商 １８８”之间差异也不显著 。
收获指数是指粒重与地上部总干重之比 ，其大小与作物物质生产 、分配以及器官发育建成和产量关系
密切［３］ 。收获指数在不同基因型小麦间存在极显著差异（ P ＜ ０００１） ，从 ２ 个施 N 水平平均看 ，收获指数由
大到小的顺序为“陕 ２２９” 、“９４３０” 、“西农 ２２０８” 、“偃师 ９ 号” 、“矮丰 ３ 号” 、“NR９４０５” 、“商 １８８”和“小偃 ６
号” 。 “陕 ２２９”和“９４３０”之间差异不显著 ，其收获指数分别是 ０４９和 ０４８ 。 “９４３０”与“西农 ２２０８”之间差异
也不显著 。 “小偃 ６号”极显著地低于其他 ７个基因型 ，其收获指数仅为 ０３９ 。
2 ．2 　施 N对不同基因型小麦产量构成因素的影响
施 N 能极显著增加单位面积穗数 、单株分蘖成穗数和单位面积籽粒数（ P ＜ ０ ．００１） ，从不同基因型平均
看 ，施 N 比不施 N 处理增加 １３３穗／m２ 。 虽然施 N 对单位面积穗数的增加程度小于“矮丰 ３号”和“９４３０”这
２个基因型间穗数的差异 ，但施 N 对单位面积穗数的影响程度远大于对灌浆期生理指标和灌浆参数的影响 。
施 N 比不施 N 处理单株分蘖成穗数增加 ０ ．７４ 穗／株 ，施 N 对单株分蘖成穗数的影响程度也大于对灌浆期
生理指标和灌浆参数的影响 。施 N 比不施 N 处理单位面积籽粒数增加 ４２８３ 粒／m２ ，施 N 对单位面积籽粒
数的影响主要与 N 肥对单位面积穗数和分蘖穗的影响有关 。施 N 对每穗粒数无显著影响 ，每穗粒数主要受
颖花 、小花数和结实率的影响 ，可能与施 N 对穗宽 、穗长 、小花数和同胞竞争关系无明显影响有关 。
施 N 能显著提高千粒重（ P ＜ ０ ．０５） 。 从不同基因型平均看 ，施 N 处理千粒重 ４０ ．２９g ，不施 N 处理为
３９ ．３４g 。由于 N 素与籽粒灌浆和干物质转移等有关 ，施 N 能增加籽粒库容（最大体积）和籽粒饱满指数 ，使
源库更加协调 ，因而有利于增加千粒重 。 与基因型间千粒重的差异比较发现 ，千粒重主要由基因型差异控
制 ，其次才为供 N 水平 。可见千粒重仍然主要受遗传因子控制 。 施 N 对每穗粒重的影响未达显著水平 ，但
总体上施 N 处理的每穗粒重比不施 N 处理略高 ，施 N 对籽粒容重和收获指数无显著影响 。 施 N 能极显著
增加单位面积籽粒产量 （ P ＜ ０ ．００１） ，从不同基因型平均看 ，施 N 处理为 ４６３ ．３８g／m２ ，不施 N 处理为
２９６１３g／m２ ，二者相差 １６７ ．２５g／m２ 。 N 肥对产量的影响主要与其增加了单位面积穗数有关 ，N 肥对单位面
积产量的影响与基因型间的差异基本一致 。
表 4 　小麦产量构成因素之间的相关性
Tab４ 　 The correlation coefficients among yield and yield components 　 （ n ＝ ４８）
项 　 目
I tems
X２ X３ X４ X５ X６ X７ X８ X９ X１０ X１１ X１２
X１ ０ ．４１３  ０ ．１８７ ０ ．２１１ － ０ ．０９１ ０ ．３３４  － ０ ．２０５ － ０ ．２３１ ０ ．１６７ － ０ ．１５４ ０ ．１１３ ０ ．４３４ 
X２ １ ．０００ ０ ．９７１  ０ ．９３４  － ０ ．１４６ ０ ．８４４  － ０ ．５１１  － ０ ．３５５  － ０ ．０２９ － ０ ．３６７  ０ ．７５３  ０ ．８０５ 
X３ １ ．０００ ０ ．９５８  － ０ ．１３５ ０ ．８２４  － ０ ．５２５  － ０ ．３３１  － ０ ．０１１ － ０ ．３５３  ０ ．７８５  ０ ．７５６ 
X４ １ ．０００ － ０ ．０４６ ０ ．８２５  － ０ ．５４８  － ０ ．２６４ － ０ ．１１６ － ０ ．２７０ ０ ．８０７  ０ ．８０６５ 
X５ １ ．０００ ０ ．３８５  － ０ ．２６５ － ０ ．０１７ － ０ ．２２５ ０ ．９０４  ０ ．４４３  ０ ．２２６
X６ １ ．０００ － ０ ．６１９  － ０ ．３３６  － ０ ．０７５ ０ ．１１９ ０ ．９３４  ０ ．８６４ 
X７ １ ．０００ ０ ．４７１  ０ ．３２０  ０ ．１６２ － ０ ．４０８  － ０ ．３７６ 
X８ １ ．０００ － ０ ．６５４  ０ ．２３５ － ０ ．１５６ － ０ ．２４１
X９ １ ．０００ － ０ ．１１８ ０ ．０８０ ０ ．０３２９
X１０ １ ．０００ ０ ．２８０ ０ ．０７４
X１１ １ ．０００ ０ ．８４７ 
　 　  表示显著相关（ P ＜ ０ ．０５） ， 表示极显著相关（ P ＜ ０ ．０１） 。 X１ 为总株数 ，X２ 为总穗数 ，X３ 为单株穗数 ，X４ 为分蘖穗占总穗数的比
例 ，X５ 为每穗粒数 ，X６ 为单位面积粒数 ，X７ 为千粒重 ，X８ 为千粒体积 ，X９ 为容重 ，X１０ 为每穗粒重 ，X１１ 为每株粒重 ，X１２ 为产量 。
小麦产量及产量构成因素之间的相关关系见表 ４ 。 表 ４ 表明 ，单位面积产量与总穗数 、单位面积粒数 、
单株穗数 、分蘖穗占总穗数的比例 、单株粒重均呈极显著正相关关系（ P ＜ ０ ．０１） ，单位面积产量与单位面积
粒数相关性最强 ，相关系数 r 为 ０ ．８６４ 。单位面积产量与千粒重呈极显著负相关关系 ，相关系数为 － ０３７６ 。
单位面积产量与籽粒容重 、籽粒体积 、每穗粒数无显著相关关系 。
９２　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １４卷
2 ．3 　小麦产量构成因素间的相互关系
单株粒重与单位面积穗数 、单株分蘖数 、单位面积粒数 、每穗粒数 、产量 、分蘖穗占总穗数的比例呈极显
著正相关关系（ P ＜ ００１） ，其中与单位面积粒数的相关性最强 ，相关系数为 ０９３４ ，单株粒重与千粒重呈极
显著负相关关系 ，相关系数为 － ０４０８ ；每穗粒重与每穗粒数呈极显著正相关关系 ，相关系数为 ０９３４ ，而与
单位面积穗数和单株分蘖数呈显著负相关关系 。每穗粒数与单位面积粒数 、每穗粒重和单株粒重呈极显著
正相关关系（ P ＜ ００１） ；单位面积穗数与单位面积粒数 、产量 、单株分蘖数 、分蘖穗占总穗数的比例 、单株产
量呈极显著正相关关系（ P ＜ ００１） ，单位面积穗数与每穗粒重呈显著负相关关系（ P ＜ ００５） ，与千粒重和籽
粒体积呈极显著负相关关系（ P ＜ ００１） 。籽粒体积与千粒重呈极显著正相关关系 ，籽粒体积与容重 、单位面
积穗数 、粒数 、单株分蘖数呈极显著负相关关系 ；千粒重与单位面积穗数 、粒数 、产量 、单株分蘖数 、单株产量
和分蘖穗占总穗数的比例呈极显著负相关关系（ P ＜ ００１） ，千粒重与籽粒体积和容重分别呈极显著和显著
正相关关系 ，相关系数分别为 ０４７１和 ０３２０ 。
3 　小结与讨论
本试验中单位面积株数在基因型间差异不显著 ，但单位面积穗数 、粒数 、单株分蘖数 、分蘖穗占总穗数
的比例 、每穗粒数 、千粒重 、籽粒体积 、容重 、每穗粒重以及单位面积产量在基因型间存在极显著差异 ，同时 ，
施 N 对单位面积株数 、穗数 、粒数 、产量和千粒重也有显著增加作用 ，但施 N 对每穗粒数无明显影响 。 有报
道认为［８］ ，N 素营养不足会严重降低每穗粒数 。 随施 N 量增加 ，产量构成因素中穗数 、穗粒数 、千粒重以及
产量均显著增加 ，但当施肥量超过一定水平后 ，这些指标即开始下降［４］ 。 本试验中千粒重最高的是
“NR９４０５” ，最低的是“陕 ２２９” ；单株分蘖成穗率最高的是“矮丰 ３ 号” ，最低的是“９４３０” ；单位面积产量最高
的是“矮丰 ３号” ，最低的是“NR９４０５” ；收获指数最高的是“陕 ２２９” ，最低的是“小偃 ６ 号” ，施 N 对收获指数
无明显影响 。国内外研究发现［２ ，５ ，７ ，９］ ，在小麦品种改良进程中 ，籽粒产量主要通过提高收获指数而增加 。
小麦产量构成因素间的相关性分析表明 ，单位面积穗数 、单株有效分蘖数的增加会导致千粒重的下降 ；籽粒
体积增大 ，有利于增加千粒重 ，这可能与营养物质和光合产物的竞争和分配有关 ，若单株穗数 、粒数和有效
分蘖数增加 ，势必会限制营养物质和同化产物向单粒中的分配 ，而籽粒体积（即库容）的增加 ，会容纳更多的
同化产物 。
参 　考 　文 　献
１ 　 潘庆民 ，于振文 ，王月福等 ．公顷 ９０００kg 小麦氮素吸收分配的研究 ．作物学报 ，１９９９ ，２５（５） ：５４１ ～ ５４７
２ 　 李春喜 ，姜丽娜 ．小麦氮营养与后期衰老关系的研究 ．麦类作物学报 ，２０００ ，２０（２） ：３９ ～ ４１
３ 　 许为钢 ，胡 　 琳 ．小麦收获指数的改良 ．国外农学 ：麦类作物 ，１９９４ （６） ：５１ ～ ５３
４ 　 王月福 ，于振文 ，李尚霞等 ．氮素营养水平对小麦开花后碳素同化 、运转和产量的影响 ．麦类作物学报 ，２００２ ，２２（２） ：５５ ～ ５７
５ 　 许为钢 ，胡 　 琳 ，吴兆苏等 ．关中地区小麦品种产量与源产量结构遗传改良的研究 ．作物学报 ，２０００ ，２６（３） ：３５２ ～ ３５５
６ 　 Waddington ．提高墨西哥北部普通小麦的产量潜力 ．国外农学 ：麦类作物 ，１９９８ （１） ：３０ ～ ３３
７ 　 Austin R ．B ．，Bingham J ．， Blackwell R ．D ．， et al ． Genetic improvements in winter w heat yields since １９００ and associated physiological
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８ 　 Bate P ．E ．， Andrale P ．H ．， Culot J ．P ． The effect of radiation and nit rogen on number of grains in wheat ． J ． Agric ． Sci ．，１９９５ ，１２４ ：３５１
９ 　 Caladerrini D ．F ．， TorresLeon S ．， Stafer G ． Consequences of wheat breeding on nit rogen and phosphorus yield ， grain nitrogen and phos
phorus concentration and associated t raits ． Annuls of Botany ， １９９５ ，７６ ：３１５ ～ ３２２
第 ４期 王瑞军等 ：半湿润区农田生态系统氮肥对不同基因型冬小麦产量构成的影响 ９３