非充分灌溉下8个小麦品种旗叶光合与产量及水分利用效率的关系

唐晓培，杨 丽，冯冬雪，高壮壮，张文杰，刘海军

(1. 北京师范大学水科学研究院，北京 100875；2.城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室，北京 100875；3. 河北婴泊种业科技有限公司，河北 邢台 055550)

小麦作为中国主要的粮食作物，对保障中国粮食安全具有重要意义。中国北方由于水资源短缺使小麦生产受到很大限制。因此，产量与水资源的平衡是小麦生产可持续发展的必然趋势。抗旱小麦品种可节约30%的灌溉水分，产量却不低于常规小麦的95%[1]。光合作用是作物产量形成的物质基础。研究非充分灌溉管理下小麦旗叶光合特性与产量及水分利用效率的关系，对于揭示小麦抗旱节水机制、确保高产稳产具有重要意义。

小麦的产量与旗叶的光合作用密切相关[2]。植株在干旱条件下，旗叶的光合特性会受到限制，叶片气孔交换参数和叶绿素荧光参数可以在一定程度上反映植物在逆境下的生长状况。研究表明，干旱使小麦旗叶的叶绿素含量显著降低，叶片持绿时间缩短，光合作用时间缩短；叶片气孔导度缩小，CO2供应受到影响，旗叶净光合速率和蒸腾速率下降[3-4]；叶片PSⅡ反应中心受到破坏，光能利用效率和潜在活力下降[5-8]。然而不同品种对干旱胁迫的响应不同，旗叶光合特性有所差异。周玲等[9]研究西北旱地种植的9个小麦品种发现，高产品种西农88灌浆期的光合速率为6 μmol·m-2·s-1,中产和低产品种光合速率的平均值分别为4.3 μmol·m-2·s-1和4.0 μmol·m-2·s-1。吴金芝等[10]在河南省研究了干旱胁迫条件下不同冬小麦品种旗叶叶绿素荧光特性发现，弱抗旱性品种偃展4110旗叶的实际荧光、光下最大荧光、PSⅡ的实际量子产量以及表观电子传递速率受干旱的影响较大，强抗旱性品种晋麦47受影响较小。曹彩霞等[5]研究了河北地区不同灌溉模式下3种冬小麦的荧光特性发现，与衡观35和衡4399相比，石4185灌浆后期旗叶的初始荧光、最大荧光、可变荧光、PSⅡ潜在活性受水分的影响较大，抗旱性较差。巩擎柱等[11]采用盆栽试验研究发现水分胁迫下弱抗旱性品种平凉40的最大荧光、可变荧光、PSⅡ的实际量子产量、PSⅡ潜在活性以及光化学淬灭和非光化学淬灭均显著下降，而强抗旱性品种长武135除非光化学淬灭外，其他指标均无显著变化。目前，多数研究选择抗旱强弱典型品种来分析水分胁迫下旗叶的光合特性，发现强抗旱性品种在水分胁迫下光合特性更加稳定，但缺少对品种间光合特性与产量关系的探究。因此，本研究在水分胁迫的基础上，分析河北省推广面积较广的8个小麦品种旗叶的光合特性及其与产量和水分利用效率的关系，为探究不同品种小麦节水高产机制及筛选合适的节水小麦品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2018年10月至2019年6月在河北省邢台市宁晋县大曹庄国家级种子试验站开展。该试验站位于 114°55′40.59″E, 37°29′49.25″N, 海拔26 m。多年(1981—2018年)平均气温13℃，日照时数2 000～2 800 h，降雨量约430 mm，蒸发量约1 600 mm。试验站地处华北平原中西部，属于典型的暖温带亚湿润季风气候，雨热同期，降雨量集中在6—8月，占年均降雨量的70%左右。表层0～60 cm 土壤质地为粉壤土，粘粒11%，粉粒63%，砂粒26%，田间持水量为0.36 cm3·cm-3，土壤容重为1.45 g·cm-3。

1.2 材料与处理

试验选择河北地区推广面积较大的8个小麦品种，品种详细情况见表1，信息来源于河北省农作物审定公告。每个品种的小区面积为50 m×4.5 m，均于2018年10月16日进行播种。播种深度4 cm, 行距16 cm，播种密度375万株·hm-2。抽穗期集中在2019年4月28日—5月1日，成熟期集中在2019年6月8日—6月9日。每个品种均施肥2次(底肥复合肥600 kg·hm-2，即N、P2O5和K2O分别为108、72 kg·hm-2和90 kg·hm-2；拔节期施尿素337 kg·hm-2，即N为155 kg·hm-2)，灌溉3次(喷灌，出苗水40 mm、越冬水90 mm和拔节水90 mm)，拔草2次，喷药1次。整个小麦生育期降雨量79.2 mm, 比多年小麦生长期平均降雨量少40%左右，抽穗期至乳熟期降雨量几乎为0 mm。因此本试验年份的数据和结果更能显示不同小麦品种的抗旱性。

表1 供试小麦品种的基本信息

1.3 测定项目与方法

1.3.1 土壤水分 采用烘干法测定供试小麦播种前、拔节期、抽穗期、灌浆期和收获期0～180 cm土层的含水率，采用TRIME-PICO TDR(德国IMKO公司生产)在小麦生育后期每隔7～10 d测量0～180 cm土层的含水量。TRIME-PICO TDR测量的数据在使用前经过烘干法测量的土壤含水率的校准。

1.3.2 气体交换参数与荧光参数 每个小麦品种分别在小麦抽穗期(2019-05-01)、灌浆期(2019-05-15)和乳熟期(2019-05-28)随机选取长势一致的3株小麦植株，对其进行如下指标测定：

旗叶气体交换参数：采用Li-6800光合作用全自动测量系统(美国LI-COR公司生产)配置荧光测量叶室6800-01A，于晴朗无风的上午9∶00—11∶30 进行测量。测定时光量子通量密度固定为1 600 μmol·m-2·s-1，CO2浓度固定为400 μmol·mol-1，叶室相对湿度控制为60%，为了更好测量作物不同生育期实际生长状况下的指标，温度控制接近外界环境，3个时期依次设定为26℃、28℃和30℃。每个品种重复测量3次，测定小麦旗叶的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)，并计算叶片瞬时水分利用效率LWUE=Pn/Tr。

旗叶荧光参数：采用Li-6800光合作用全自动测量系统配置荧光测量叶室6800-01A,于晴朗无风的上午9∶00—11∶30以及第二天凌晨3∶00—5∶30分别进行光反应和暗反应的测量。每个品种同一时期测量荧光参数与气体交换参数时选择小麦同一旗叶。光反应测量时，打开光量子通量，叶室的环境控制与气体交换参数测量时相同，测量旗叶的最小初始荧光(F0′)，最大荧光(Fm′)以及稳态荧光(Fs)。暗反应测量时，关闭光量子通量，环境控制与光反应接近，测量初始荧光(F0)和最大荧光(Fm)。基于上述光反应和暗反应测量的指标，计算PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm=(Fm-F0)/Fm，实际光化学效率ΦPSⅡ=(Fm′-Fs)/Fm′，光化学淬灭系数qP=(Fm′-Fs)/(Fm′-F0′)，非光化学淬灭系数NPQ=(Fm-Fm′)/Fm′。其中Fv/Fm反映植物的潜在光合效率，ΦPSⅡ反映植物的实际光合能力，qP反映植物光合活性的高低，NPQ反映植物耗散过剩光能为热的能力，即光保护能力。

1.3.3 考种 小麦成熟后，每个小区随机选取长势均匀的3个样方(每个样方1 m2)，对样方内小麦地上部分进行考种。每个品种随机选择20株小麦统计穗粒数，选择3个重复测量千粒重，采用烘干法测量小麦含水率，并将产量、千粒重、单穗粒重换算成含水率为12.5%的重量。

1.3.4 作物耗水量和水分利用效率 作物耗水量(ET)的计算公式为：

ET=I+P-ΔW-D+G

(1)

式中，I为生育期内的灌溉量(mm)；P为生育期内的降雨量(mm)；ΔW为生育期内土壤储水量的变化量(mm)；D为土壤深层渗漏量(mm)；G为地下水补给量(mm)。考虑到试验期间降水量较少，且灌溉水量得到有效控制，因此D取零。研究区地下水位在40 m以下，因此地下水补给量(G)为零。

作物水分利用效率(WUE)，计算公式为：

WUE=0.1Y/ET

(2)

式中，Y为作物的产量(kg·hm-2)；ET为生育期内耗水量(mm)。

1.4 数据处理方法

采用SPSS 24对气孔交换参数、荧光参数以及产量数据进行单因素方差分析，对产量与气孔交换参数和荧光参数之间的关系进行Pearson相关分析，采用Origin Pro 2018进行绘图。

2 结果与分析

2.1 非充分灌溉下不同小麦品种农田土壤体积含水率的分布

供试小麦抽穗期(2019-04-29)、灌浆期(2019-05-12)、乳熟期(2019-05-28)0～180 cm土壤的体积含水率如图1所示。由图1可知，4月29日8个小麦品种土壤表层至深层的含水率均较高，这是由于4月24日至27日降雨约32 mm所致。8个小麦品种20 cm土层土壤含水率均在0.20～0.33 cm3·cm-3之间；40 cm土层土壤含水率明显下降，在0.15～0.27 cm3·cm-3之间，这是由于此土层根系分布较密集，作物根系吸水所致；60～80 cm土壤含水率在0.15～0.33 cm3·cm-3之间；100～180 cm含水率较均匀，在0.24～0.31 cm3·cm-3之间。由于4月29日至5月28日均无降雨和灌溉，8个小麦品种农田各土层含水率均随时间推移而逐渐降低，且随着土层深度的增加含水率减小的幅度越来越小。5月12日，20 cm和40 cm土层土壤含水率分别降至0.09～0.14 cm3·cm-3和0.13～0.18 cm3·cm-3，5月28日又分别降至0.05～0.08 cm3·cm-3和0.05～0.14 cm3·cm-3。60 cm和80 cm土层土壤含水率下降速度较慢，于5月28日分别降至0.06～0.16 cm3·cm-3和0.07～0.22 cm3·cm-3。深层土壤由于蒸发作用和植物吸收都相对较少，含水率下降更慢。与4月29日相比，5月12日8个小麦品种农田100～180 cm土层含水率几乎未变，5月28日，100 cm土层含水率降至0.12～0.21 cm3·cm-3，120～180 cm土层含水率降至0.19～0.27 cm3·cm-3。

图1 非充分灌溉下8个小麦品种农田土壤体积含水率的分布Fig.1 Volumetric soil moisture content distribution in the 8 wheat varieties cultivated plots under deficit irrigation

2.2 非充分灌溉下不同小麦品种旗叶的气体交换参数

供试小麦旗叶在抽穗期、灌浆期、乳熟期的气体交换参数Pn、Tr、Gs和LWUE如图2所示。从图2可以看出，8个小麦品种旗叶的气孔交换参数Pn、Tr和Gs均表现为：抽穗期>灌浆期>乳熟期；LWUE的变化规律，轮选103、农大399、邢麦7号和婴泊700表现为灌浆期>抽穗期>乳熟期，石农086、邯农1412、石麦26和中信麦99表现为抽穗期>灌浆期>乳熟期。抽穗期，除石农086和邯农1412的Pn约24 μmol·m-2·s-1，其他品种的Pn均在30 μmol·m2·s-1左右；不同品种Tr和Gs的变化规律一致，表现为高Tr的品种Gs较高，低Tr的品种Gs较低，8个品种中轮选103、农大399和邢麦7号的Tr和Gs显著高于其他品种，石农086、邯农1412和中信麦99的Tr和Gs显著低于其他品种；LWUE的差异较大，石农086高达7.9 μmol·mol-1，而邢麦7号仅为3.7 μmol·mol-1。灌浆期，不同品种Pn的差异较大，轮选103、邢麦7号和石麦26在23 μmol·m-2·s-1左右，而农大399和中信麦99在8 μmol·m-2·s-1左右；Tr和Gs的变化规律与Pn一致，表现为高Pn的小麦Tr和Gs较高，低Pn的小麦Tr和Gs较低；不同品种LWUE的差异较小，其中石农086最大，为7.3 μmol·mol-1，石麦26最低，为5.1 μmol·mol-1，其他品种均在6 μmol·mol-1左右。乳熟期，由于小麦受到严重水分胁迫以及叶片衰老作用，8个品种的Pn均较小，低于5 μmol·m-2·s-1，其中，邢麦7号、婴泊700相对较高；同样，8个品种的Tr和Gs也较低，前者低于0.5 mol·m-2·s-1，后者低于0.1 mol·m-2·s-1；LWUE除婴泊700为5 μmol·mol-1和邯农1412为4 μmol·mol-1外，其他均在3 μmol·mol-1左右。

2.3 非充分灌溉下不同小麦品种旗叶的荧光参数

供试小麦旗叶在抽穗期、灌浆期、乳熟期的荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和NPQ如图3所示。从图3(A)可以看出，8个小麦品种的Fv/Fm在抽穗期均稍高于0.80，灌浆期均稍高于抽穗期，且2个时期不同品种差异较小。这表明抽穗期和灌浆期小麦的生长条件较适宜，潜在光合效率均较高，且不同的品种差异较小。乳熟期8种小麦品种的Fv/Fm均低于抽穗期和灌浆期，且品种间差异显著，其中邢麦7号接近0.80，而石农086仅为0.60。这是由于乳熟期不同品种对干旱胁迫的响应不同以及叶片的衰老速度不同，最终造成潜在最大光合效率下降不同。从图3(B)和(C)可以看出，8个小麦品种不同时期ΦPSⅡ和qP的变化规律一致，均表现为：抽穗期>灌浆期>乳熟期。3个生育期ΦPSⅡ和qP均较高的品种有邢麦7号、婴泊700和石麦26，这3个品种抽穗期的ΦPSⅡ约为0.35，qP约为0.60，灌浆期则分别约0.25和0.45，乳熟期分别约0.10和0.25。这表明此3个小麦品种的实际光合效率和光合活性一直较高。由图3(D)可知，8个小麦品种不同时期NPQ的变化规律不同，多数品种表现为灌浆期最高，抽穗期和乳熟期相差不大，但邢麦7号和中信麦99表现在抽穗期<灌浆期<乳熟期，石麦26则相反，表现为抽穗期>灌浆期>乳熟期。抽穗期，不同品种的NPQ差异性较小，均在1.2和1.8之间；灌浆期，邯农1412的NPQ达2.4，石麦26仅为1.4，其他品种在2.0左右；乳熟期，邢麦7号和中信麦99较高，分别为2.3和2.7，石麦26最低，为1.2，其他品种均在1.5左右。3个时期，石麦26的NPQ均较小，说明其耗散过剩光能为热的能力较小，从而转化为光能的能力较大。

注：1-轮选103; 2-石农086; 3-农大399; 4-邢麦7号; 5-婴泊700; 6-邯农1412; 7-石麦26; 8-中信麦99。不同字母表示品种间差显著。下同。Note: 1-Lunxuan 103; 2-Shinong 086; 3-Nongda 399; 4-Xingmai No.7; 5-Yingbo 700; 6-Hannong 1412; 7-Shimai 26; 8-Zhongxin 99. Different letter means significant differences among different varieties (P<0.05). The same below.图2 非充分灌溉下8个小麦品种旗叶气体交换参数Fig.2 Gas exchange parameters of flag leaves for the eight wheat varieties under deficit irrigation

2.4 非充分灌溉下不同小麦品种的产量及水分利用效率

供试小麦的产量、产量构成要素及水分利用效率如表2所示。从表2可以看出，轮选103、婴泊700、石麦26的产量显著高于其他品种，均在7 500 kg·hm-2以上，且这3个品种的水分利用效率也较高，在2 kg·m-3左右，但轮选103的耗水量超过400 mm，婴泊700和石麦26的耗水量约380 mm。分析产量要素发现，轮选103的千粒重较低，穗粒数较高，单穗粒重处于中等水平；婴泊700和石麦26的千粒重、穗粒数和单穗粒重均较高。石农086、农大399、邢麦7号的产量在6 500～7 000 kg·hm-2之间，水分利用效率在1.6～1.9 kg·m-3之间，其中石农086的耗水量达408 mm，而农大399和邢麦7号约为370 mm。石农086和邢麦7号的千粒重和单穗粒重均处于中等水平，穗粒数较高；农大399的穗粒数和单穗粒重较高，但千粒重最低。邯农1412和中信麦99的产量较低，在6 000 kg·hm-2左右，水分利用效率在1.5 kg·m-3左右，耗水量在395 mm左右，这2个品种的千粒重、穗粒数和单穗粒重均较低。

图3 非充分灌溉下8个小麦品种的旗叶荧光参数Fig.3 Chlorophyll fluorescence parameters of flag leaves for the 8 wheat varieties under deficit irrigation

表2 非充分灌溉下8个小麦品种的产量要素与水分利用效率

2.5 非充分灌溉下供试小麦品种产量与光合参数的关系

供试小麦品种的产量要素与不同时期旗叶光合参数的相关系数见表3。由表3可知，8个小麦品种的产量与灌浆期Pn、Tr和Gs均成显著性正相关，相关系数分别为0.81、0.77和0.80，这表明高产小麦品种在灌浆期具有较高的Pn和较大的Tr和Gs。8个小麦品种的穗粒数与抽穗期的Pn、Tr和Gs呈显著性正相关，相关系数分别为0.75、0.75和0.77，这表明穗粒数多的小麦品种在抽穗期具有较高的Pn，同时Tr和Gs也较大。此外，千粒重与3个时期光合参数的相关系数均在0.5以下，单穗粒重与抽穗期光合参数的相关系数在0.6左右，与灌浆期和乳熟期光合参数的相关系数在0.4以下，相关性均不显著。

2.6 非充分灌溉下供试小麦品种产量与荧光参数的关系

供试小麦品种的产量要素与不同时期旗叶叶绿素荧光参数的相关系数见表4。由表4可知，8个小麦品种的千粒重与抽穗期Fv/Fm的相关系数为0.78，呈显著性正相关，单穗粒重与抽穗期ΦPSⅡ和qP以及灌浆期Fv/Fm的相关系数分别为0.85、0.81和0.73，呈极显著和显著正相关。这表明千粒重大的小麦品种在抽穗期具有较高的潜在光合效率，单穗粒重较大的小麦品种在抽穗期具有较大的实际光合效率和光合活性，在灌浆期具有较高的潜在光合效率。产量和穗粒数与3个时期荧光参数的相关性均不显著，但产量与抽穗期ΦPSⅡ和qP以及灌浆期Fv/Fm的相关系数较大，在0.6左右，穗重与抽穗期Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP以及灌浆期Fv/Fm的相关系数较大，分别为-0.69、0.65、0.65和0.69。

3 讨 论

限制叶片光合速率的因素主要有气孔因素和非气孔因素[12]。本研究在冬后拔节期灌溉90 mm管理下， 8个小麦品种的气孔交换参数Pn、Tr和Gs以及荧光参数ΦPSⅡ和qP均表现为：抽穗期>灌浆期>乳熟期(图2，图3)。董浩等[13]发现，受到水分胁迫时，小麦旗叶Pn从孕穗期开始就处于下降趋势，这与本研究的结论一致。灌浆期(0～60 cm土层含水量为田间持水量的50%左右)，土壤处于轻度干旱[14]，小麦受到轻度水分胁迫，气孔成为Pn下降的主要因素，Tr逐渐降低，植株潜在光合效率Fv/Fm虽不受影响，但实际光合效率ΦPSⅡ和光合活性qP相应降低；乳熟期(0～60 cm土层含水量为田间持水量的25%左右)，土壤处于特旱状态[14]，小麦受到严重水分胁迫，再加上自身衰老因素，非气孔因素成为Pn下降的主要因素，植株潜在光合效率Fv/Fm大幅下降，且品种间差异较大，Gs、Tr、实际光合效率ΦPSⅡ和光合活性qP进一步降低。LWUE能在一定程度上反映植物的抗旱性。抗旱性好的品种叶片Pn的下降速率小于Tr的下降速率，从而使LWUE较高[1]。抽穗期品种间LWUE差异较大，这可能是由遗传因素决定的，灌浆期不同品种LWUE的差异较小，且抽穗期LWUE高的品种逐渐降低，LWUE低的品种逐渐升高，这表明轻度水分胁迫下，不同品种对干旱响应的最终结果差异不大。乳熟期，婴泊700和邯农1412的LWUE明显高于其他品种，表明这2个品种的抗旱性较好。本试验中，高产小麦轮选103、婴泊700、石麦26的产量均在7 500 kg·hm-2以上，水分利用效率在2 kg·m-3左右，而低产小麦邯农1412和中信麦99的产量仅在6 000 kg·hm-2左右，水分利用效率在1.5 kg·m-3左右。这充分说明了小麦品种在节水高产方面具有很大的潜力。综合抗旱能力、籽粒产量以及作物水分利用效率3个指标，8个品种中，轮选103、婴泊700、石麦26抗旱性较好，其中，婴泊700叶片的抗旱性最强。

表3 非充分灌溉下8个小麦品种产量与不同时期旗叶气孔交换参数的相关系数

表4 非充分灌溉下8个小麦品种产量与不同时期旗叶叶绿素荧光参数的相关系数

抽穗期是小麦由营养生长转向生殖生长的时期，是决定小麦穗粒数的关键时期。本研究中，抽穗期旗叶的Pn、Tr和Gs与穗粒数呈显著正相关(表3)，这表明抽穗期较强的净光合能力促进了穗粒数的增加。此外，抽穗期的Fv/Fm与千粒重、ΦPSⅡ和qP与单穗粒重也呈显著正相关(表4),这说明抽穗期旗叶较大的潜在光合效率、实际光合能力以及光合活性对后期千粒重和单穗粒重的形成具有重要作用。总的来说，抽穗期旗叶的气孔交换参数和荧光参数与产量构成要素的关系密切。相关研究也表明，花前较大的干物质积累对保证后期产量要素的形成具有重要作用[10,15]。

灌浆期是小麦产量形成的关键时期，灌浆的速度和持续期是决定产量高低的两大因素，而旗叶的光合同化物为籽粒灌浆提供物质基础。本研究中，8个小麦品种的产量与灌浆期旗叶的Pn、Tr和Gs均呈显著正相关(表3)，这表明高产小麦旗叶在灌浆期具有较高的Pn、Tr和Gs。周玲等[9]分析9个小麦品种的产量与光合参数后发现，高产品种西农88的旗叶在灌浆期能够保持较高的叶绿素含量和光合速率。王丽华等[16]分析了不同类型小黑麦产量形成的光合特性发现，叶片灌浆期较强的光合能力是提高籽粒产量的基础。曹树青等[17]发现，与扬麦5号相比，高产小麦莱州953灌浆期旗叶的光合功能持续高效，光合与灌浆同步兴衰。这充分说明了灌浆期旗叶较强的光合能力对作物高产的重要性。褚鹏飞等[18]在山东地区基于济麦22在5种耕作模式下分析灌浆期旗叶荧光参数与产量关系发现，Fv/Fm与产量无显著相关性，但ΦPSⅡ与产量呈极显著正相关。这与本研究旗叶荧光参数与籽粒产量均无显著性关系结论不一致，可能是前者选择单一小麦品种以及管理模式与本研究不同所致。

本研究中，邢麦7号、婴泊700和石麦26在3个生育期的气孔参数Pn、Tr和Gs均较高(图2)，荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP也较高(图3)，但婴泊700和石麦26的产量在7 600 kg·hm-2左右，而邢麦7号仅为6 874.25 kg·hm-2(表2)。这有可能是不同品种各器官干物质向籽粒的转运量和贡献率不同。虽然叶片光合产物对籽粒产量的增加具有重要作用，但近些年来，越来越多的学者认识到非叶器官光合产物对籽粒产量增加的贡献。Zhang 等[19]认为穗、旗叶节以上的茎和叶鞘对小麦产量的贡献率在73%～81%之间。冯波等[20]在开花期进行包穗包茎剪叶处理，认为穗部和叶片对籽粒产量的贡献均在42%左右，且两者差异不显著。Wang等[21]在华北地区旱作小麦和水浇地小麦花后7 d进行包穗处理，发现穗对籽粒产量的贡献率分别为33.6%～64.5%和32.2%～57.2%。由此可见，叶片光合速率的高低能较好地反映籽粒产量的高低，但仅依据叶片光合速率来筛选高产小麦品种则是片面的。因此，旗叶和非叶器官共同光合特性与产量的关系需要进一步探究。

4 结 论

本研究针对华北平原推广面积较大的8个小麦品种，在非充分灌溉模式下(冬后喷灌90 mm)，分别于抽穗期、灌浆期、乳熟期对不同品种小麦旗叶的气孔交换参数和荧光参数进行测定，分析非充分灌溉下不同小麦品种旗叶光合特性及其与产量和水分利用效率的关系，得到以下结论：

1)供试小麦品种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均表现为：抽穗期>灌浆期>乳熟期；叶片水分利用效率(LWUE)在抽穗期品种间差异较大，变化范围为3.7～7.9 μmol·mol-1，灌浆期品种间差异较小，在5.1～7.3 μmol·mol-1。乳熟期，婴泊700和邯农1412的LWUE分别高于其他品种1～2 μmol·mol-1。

2)供试小麦品种的实际光合效率ΦPSⅡ和光合活性qP均表现为：抽穗期>灌浆期>乳熟期；潜在光合效率Fv/Fm在抽穗期和灌浆期均稍高于0.8，乳熟期降低，在0.61～0.81。

3)供试小麦品种的产量与灌浆期的Pn、Tr和Gs均呈显著正相关，相关系数在0.80左右,表明灌浆期较高的Pn、Tr和Gs可作为高产的优选指标。

4)供试品种中，轮选103、婴泊700、石麦26的产量均在7 500 kg·hm-2以上，水分利用效率在2 kg·m-3左右。综合考虑抗旱能力、籽粒产量以及作物水分利用效率，此3个小麦品种适宜在河北省平原区进行推广种植。