【研究背景】水分管理是作物生产中最重要的环节之一,作物水分状况的准确诊断是精确灌溉管理的前提。然而,现有的水分状况诊断指标无法全面考虑土壤-植物-大气水分状况且易受环境因素影响,难以准确诊断。【研究目的】根据植株和穗部生物量（DM）与饱和水积累量（SWA）的关系,构建冬小麦在氮限制和非氮限制条件下营养生长和生殖生长阶段的临界SWA曲线,最后基于实际值与临界值的比值计算水分亏缺指数（WDI）来量化冬小麦的水分状况,以获得一个不易受环境影响、基于植物的水分状况诊断指标。【材料与方法】本研究于2019—2023年在中国农业科学院河南新乡灌溉所开展了为期四年的不同水分梯度（W0:0 mm;W1:40 mm;W2:80 mm;W3:120 mm）及氮肥水平(N1:75 kg ha;N2:225 kg ha)的测坑小区试验,在关键生育期（起身期,拔节期,抽穗期,开花期,灌浆前期,灌浆中期和灌浆后期）进行5至7次破坏性取样,测定并分析植株生物量（PDM）及穗生物量（EDM）和对应的饱和水积累量之间的关系。【结果与分析】基于SWA与DM的异速关系,本研究构建了冬小麦营养生长期和生殖生长期在氮限制处理（N1）和非氮限制处理（N2）下的临界SWA曲线(营养生长期:N1:SWA=5.34PDM;N2:SWA=7.37PDM,生殖生长期:N1:SWA=4.53EDM;N2:SWA=3.53EDM),通过分析WDI的动态变化及其与产量的关系,对上述曲线进行了验证。此外,探讨了WDI与作物水分胁迫指数（R=0.59**）、土壤含水量（R=0.53**）和植物相对含水量（R=0.51**）的关系,极显著的相关性证明WDI可以很好地用于水分状况诊断,而较低的决定系数表明WDI可能可以捕捉其他水分诊断指标难以表征的水分信息。【结论】DM和SWA之间的异速生长关系遵循幂函数的形式。SWA随DM的增加而增加,其增加速率随DM的升高而减慢。新构建的临界曲线和诊断指标可以有效地诊断冬小麦的水分状况。
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