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本试验于2016-2017年在塔里木大学农学实验站网室中进行,以冬小麦邯郸5316为研究对象。采用两因素四水平试验设计,D-饱和最优回归设计。其中按照最优代码设计水分4个水平,依次为低水、中水、多水和高水（分别为1800、3363、4310、5400m3/hm2）,密度4个水平,依次为低密、中密、多密和高密（分别为318、470、600、816万粒/hm2）,水密组合试验共计6个处理（分别为M1少水高密、M2高水高密、M3少水低密、M4中水多密、M5高水中密、M6多水低密）,研究不同滴灌量和密度对冬小麦生长与生理特征、产量形成的影响,探究水分、密度的互作影响效应,找寻适合南疆滴灌冬小麦生长的最佳滴灌量和密度配比模式,为进一步研究滴灌小麦高效生产的机制提供理论基础,并为生产实践的密度确定和水分运筹提供依据。通过研究表明:（1）滴灌冬小麦的田间总茎数呈先增后减的趋势,M2处理的总茎数达1798.64万株/hm2,与其他处理有显著差异。增加密度和灌水量可显著增加小麦的总茎数。而M4与M5处理无显著差异。在扬花期时M6达到最高最大株高77.67cm,在M2最低仅为56.63cm,同一水分条件下,随密度的增加株高呈逐渐减小的趋势,而相同密度水平下,随着灌水量加大,株高增加。在孕穗期单株叶面积达最大值,M6处理为227.77cm2,然后至蜡熟期降低到33.60-85.43 cm2左右,在水密互作条件下,M5与M4处理在灌浆后期与蜡熟期,仍能保持较大的叶面积,达到64.87-68.59 cm2。群体LAI从拔节期至成熟期呈现“低-高-低”的变化趋势。从拔节期到孕穗期,随密度和灌水量增大,LAI随着增大;孕穗期以后,随密度增加,LAI快速下降,而增加滴灌量,LAI下降变缓。（2）M4处理的群体光合速率表现较高达4.78 gCO2/m2/h。在扬花期,M2达到最大的群体呼吸速率1.87gCO2/m2/h,但是在扬花期以后,M2的群体呼吸速率迅速下降,甚至低于其他处理。在M4条件下叶片叶源量也最大,达到63.09 CO2mol·m-2。滴灌冬小麦干物质随生育进程呈增长趋势,同一密度条件下,表现为高水处理大于低水处理,扬花期M5高于M2达21.82%。在拔节期间M4高于M6达18.18%,但是从孕穗期开始M6高于M4达9.30%,表现为随着密度越大,小麦干物质的积累呈缓慢增长趋势。在籽粒形成期达到最大旗SPAD值,M2、M5处理下达到最大54.87,M1最小48.81。在同一密度下,拔节期处理之间无显著差异,拔节期以后,随着密度的增大,旗叶SPAD值逐渐减小,至蜡熟期M1最小仅为19.36。在孕穗期叶片含水率随密度和灌水量的增加而增加,并以M5处理的96.21%为最大旗叶含水率。（3）同一水分条件下,随密度的增加,收获穗数增加,但穗粒数和千粒重减小,产量表现为先增加后减小的变化趋势;同一密度下,各项产量因素及穗粒数、收获穗数、千粒重、有效小穗数、穗长均呈随灌水量的增加而增加。M4处理（密度为600万粒/hm2、灌水量3363m3/hm2）的产量最高,达9896.78kg/hm2,收获穗数达到762.00万穗/hm2,穗粒数为26.07粒/穗,千粒重达到49.81g。在较高密度条件下,干旱胁迫（M1）或水分过多（M2）时会导致有效小穗数减少,穗长较短并且无效小穗数增多,穗粒数及千粒重下降,总体产量不高。（4）通过对D饱和最优回归设计的田间试验计算得出参数进行分析,建立了以产量为目标函数的滴灌量、密度效应模型。计算得出在本试验基础条件下冬小麦高产滴灌量、密度综合最佳取值分别为滴灌量3557.979m3/hm2,密度635.55万粒/hm2,期望最大产量为10119.7kg/hm2。并且密度和滴灌量在试验因素取值范围内有极值,高于或低于此滴水量或密度均会引起产量下降。单因素比较,滴水量的产量效应比密度效应大,互作效应分析,单纯增加灌水量或增加密度其水、密协同增产效应将下降,说明南疆干旱灌区以保证水分为主、适当调节密度为辅,是获得高产的关键。（5）对以数学模型拟合的水、密组合方案进行多函数集合的频率分析,筛选出单产为6750kg/hm2以上的水、密组合方案10套,并应用生长及产量性状的水、密模型对其计算,得到各方案的最佳生长与产量性状参考值,为高产小麦诊断与调控提供参考。