基于apriori算法對(duì)盆栽春小麥生理指標(biāo)及產(chǎn)量的分析

摘 要：【目的】研究土壤、殘膜、灌溉制度等因素對(duì)新疆北疆春小麥的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響。

【方法】試驗(yàn)采用盆栽試驗(yàn)，運(yùn)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取土壤質(zhì)地、灌溉方式、灌水定額、灌水次數(shù)、土壤地膜殘留量5因素，各因素設(shè)置4水平，研究不同試驗(yàn)因素組合下春小麥株高、葉綠素含量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量、水分利用效率和土壤含水率各指標(biāo)的差異及變化；利用apriori算法分析小麥各生理指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性。

【結(jié)果】全生育期內(nèi)不同處理下小麥株高變化趨勢(shì)基本一致，對(duì)小麥株高影響較大的因素為灌溉制度；小麥全生育期內(nèi)葉綠素值整體上呈現(xiàn)單峰變化趨勢(shì)，適當(dāng)提高土壤肥力可以增產(chǎn)；土壤含水率與土壤質(zhì)地和灌水量有明顯的相關(guān)性。在灌漿期適度增加灌水能夠提高小麥葉片光合速率，達(dá)到增產(chǎn)效果；灌水次數(shù)以及灌溉方式對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素有顯著性影響，滲灌的增產(chǎn)效果表現(xiàn)突出。最高耗水量和最大穗粒數(shù)，最大有效穗數(shù)，最大株高具有強(qiáng)相關(guān)性；最高耗水量與最低干物質(zhì)重、最低SPAD值有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性；最高株高與最低SPAD值呈強(qiáng)相關(guān)性。

【結(jié)論】土壤質(zhì)地為粘壤土，灌水方式為滲灌，灌水700 kg/hm2，地膜殘留量為0時(shí)春小麥產(chǎn)量最高，能夠達(dá)到71.56 g/盆；灌水定額700 kg/hm2與最高耗水量和最大株高、最低SPAD值、最大有效穗數(shù)、最大穗粒數(shù)具有強(qiáng)相關(guān)性。過(guò)高的灌水量和耗水量會(huì)導(dǎo)致株高過(guò)高，SPAD值小。

關(guān)鍵詞：春小麥；生理指標(biāo)；產(chǎn)量；關(guān)聯(lián)規(guī)則；apriori算法

中圖分類號(hào)：S512 ""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ""文章編號(hào)：1001-4330（2024）08-1861-11

收稿日期（Received）：2024-01-11

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52169013）；新疆維吾爾自治區(qū)“十四五”重大專項(xiàng)項(xiàng)目（2020A01003-4）

作者簡(jiǎn)介：袁瑩瑩（2000-），女，黑龍江哈爾濱人，碩士研究生，研究方向?yàn)楣?jié)水灌溉，（E-mail）yuanyingying136@163.com

通訊作者：趙經(jīng)華（1979-），男，新疆奇臺(tái)人，教授，博士，碩士生/博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣?jié)水灌溉，（E-mail）105512275@qq.com

0 引 言

【研究意義】2020年新疆小麥種植面積106.9×104 hm2，總產(chǎn)582.09×104 t，單產(chǎn)5 445.18 kg/hm2，位居全國(guó)第6位［1］。關(guān)于土壤質(zhì)地變化對(duì)小麥的影響［2-5］，研究文獻(xiàn)主要集中在土壤質(zhì)地對(duì)小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響上，而對(duì)小麥生育期中的生理特性影響較少。基于apriori算法分析小麥各生理指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性，對(duì)分析新疆北疆小麥最宜種植制度有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】微灌相較于普通灌溉方式有更明顯的優(yōu)點(diǎn)，滴灌條件下土壤蓄水保墑效果要高于傳統(tǒng)灌溉方式［6］，滴灌與微噴灌能夠明顯增加0～45 cm土層土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量和大小，改善土壤微生物環(huán)境［7，8］。噴灌使作物根系產(chǎn)生明顯的上移現(xiàn)象，更適合作物生長(zhǎng)需要。微噴灌條件下冬小麥葉片光合速率高于漫灌處理［9］。殘留在土壤中的地膜會(huì)直接影響農(nóng)作物根系的自然生長(zhǎng)，導(dǎo)致作物根系畸變，降低作物成活率，對(duì)作物造成不利影響。陳晶等［10］研究發(fā)現(xiàn)，土壤殘膜量與茄子（Solanum melongena）、玉米（Zea mays）產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)。馬輝等［11，12］發(fā)現(xiàn)玉米莖粗和葉面積均隨殘膜量的增加呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。朱金儒等［13］發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)區(qū)棉花氮主成鈴數(shù)較對(duì)照組減少0.4～12個(gè)，落鈴率增加3.9%～5.5%。 【本研究切入點(diǎn)】關(guān)聯(lián)規(guī)則中的apriori算法在小麥上的應(yīng)用相對(duì)較少。需利用apriori算法分析各生理指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用apriori算法，研究不同土質(zhì)、灌溉方式、灌水定額、灌水次數(shù)和不同地膜殘留量對(duì)春小麥的生長(zhǎng)指標(biāo)、水分利用效率及產(chǎn)量的影響，以探求最適宜的新疆北疆春小麥種植制度。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2021年試驗(yàn)在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院（43°81′N，87°57′E）進(jìn)行。試驗(yàn)選取春小麥品種新春52號(hào)為試驗(yàn)材料。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取土壤質(zhì)地、灌溉方式、灌水定額、灌水次數(shù)、土壤地膜殘留共5個(gè)影響小麥生理指標(biāo)及產(chǎn)量因素的正交試驗(yàn)（采用正交表L16（45））。每個(gè)因素設(shè)置4個(gè)水平，每組2個(gè)重復(fù)。表1，表2

選擇盆栽種植方式，每個(gè)試驗(yàn)處理2次重復(fù)，共32個(gè)。選取底面積（0.36×0.36） m2，高0.6 m盆栽種植小麥，盆栽間隔控制在1 m左右，試驗(yàn)于4月16日播種，每盆小麥播種30粒，播種深度4 cm。于小麥播種前各小區(qū)統(tǒng)一施尿素底肥，以250 kg/hm2折算為盆體用量，一次性于作物播種前施入盆栽體10～20 cm土壤。

灌溉用水采用常規(guī)自來(lái)水源，使用點(diǎn)源入滲，使用輸液器代替滴灌帶，滲灌將輸液器的一定長(zhǎng)度軟管及出水口預(yù)埋于設(shè)計(jì)深度，頂端設(shè)有連接器，灌溉時(shí)利用輸液器的流量控制器調(diào)節(jié)至設(shè)定流量后，與預(yù)埋輸液器管連接。地表滴灌采用輸液器調(diào)節(jié)好流量后，盆栽土體表面直接灌溉。畦灌則采取地表自由流的方式模擬田間畦灌環(huán)境；采用人工布設(shè)同等高度的灑水壺模擬田間噴灌環(huán)境。根據(jù)春小麥不同生育期需水特點(diǎn)選取最適宜的春麥灌水時(shí)期。將往年的舊地膜人工粉碎成不規(guī)則大小的碎片，折算為盆栽體地膜碎片數(shù)量，模仿田間地膜殘留實(shí)際狀態(tài)均勻的混合在試驗(yàn)盆栽土壤中。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.2.1 株 高

隨機(jī)選取測(cè)量對(duì)象，對(duì)每小區(qū)的小麥株高進(jìn)行各生育期的分階段（分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期和成熟期）測(cè)量，采用分度值為0.1 cm的米尺測(cè)量盆栽土壤表面距小麥穗頂?shù)母叨取?/p>

1.2.2.2 葉片相對(duì)葉綠素含量

在小麥生長(zhǎng)各生育期內(nèi)，選取長(zhǎng)勢(shì)良好植株，取旗葉、倒二葉、倒四葉，利用SPAD-502 Plus葉綠素指數(shù)儀測(cè)定SPAD值。利用葉綠素指數(shù)儀測(cè)量時(shí)避開葉片葉脈部分，測(cè)量葉片尖部、中部以及根部SPAD值，取最終平均數(shù)用于試驗(yàn)分析。

1.2.2.3 土壤水分

測(cè)定土壤含水率時(shí)，在每個(gè)重復(fù)布設(shè)1根觀測(cè)管，將土壤每10 cm為一層，共5層，每3～5 d測(cè)定一次含水率，若當(dāng)天有灌水或降雨，則再加測(cè)一次。

作物耗水量通過(guò)水量平衡原理計(jì)算。

ET=I+P0+△W.（1）

式中，ET為作物耗水量（mm）；I為灌溉用水量（mm）；P0為有效降雨量（mm）；△W為全生育期土壤水分消耗，即始末土壤水分差（mm）。

P0=0 "Plt;5 mmP "5 mmlt;Plt;50 mm0.8P "Pgt;50 mm .（2）

式中，P為時(shí)段內(nèi)實(shí)際降雨量（mm）。

WUE=YaETa.（3）

IWUE=YaItot.（4）

式中，WUE為水分利用效率［14，15］（kg/（hm2·mm））；IWUE為灌溉水利用效率（kg/（hm2·mm））；Ya為作物產(chǎn)量（kg）；Itot為生育期內(nèi)總灌水量（mm）。

1.2.2.4 春小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

于小麥成熟后測(cè)定春小麥產(chǎn)量，分別測(cè)算小麥有效穗數(shù)、千粒重、每穗粒數(shù)，單打單收。帶回室內(nèi)烘干稱重，記錄產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

研究關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘是通過(guò)apriori算法實(shí)現(xiàn)的，apriori算法遵循先驗(yàn)定理，即：頻繁項(xiàng)集的所有非空子集也一定是頻繁的。Apriori算法是根據(jù)數(shù)據(jù)情況首先設(shè)置最小支持度min-sup和最小置信度min-confi。對(duì)原始數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行迭代篩選，基于最小支持度進(jìn)行剪枝，不斷地得到候選項(xiàng)集和頻繁項(xiàng)集。即得到所有關(guān)聯(lián)規(guī)則，再根據(jù)支持度sup、置信度con和提升度lift從中篩選出有效規(guī)則。

支持度sup：相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)在原始數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)次數(shù)占總數(shù)據(jù)集的比重。

sup（X，Y）=count（XY）count（D）.（5）

式中，sup（X，Y）為X，Y兩項(xiàng)對(duì)應(yīng)的支持度，count（XY）為X，Y兩項(xiàng)事務(wù)出現(xiàn)的次數(shù)，count（D）為原始數(shù)據(jù)集的數(shù)量大小。

置信度confi：置信度表示數(shù)據(jù)Y出現(xiàn)后，另一個(gè)數(shù)據(jù)X出現(xiàn)的概率，即數(shù)據(jù)的條件概率。

confi（XY）=sup（XY）·count（Y）count（D）.（6）

提升度lift：表示Y出現(xiàn)的條件下X出現(xiàn)的概率與X總體發(fā)生的概率之比。

lift（XY）=confi（XY）·count（X）count（D）.（7）

提升度表示項(xiàng)集Y對(duì)項(xiàng)集X的影響程度，當(dāng)提升度等于1時(shí)，X，Y兩項(xiàng)集的出現(xiàn)是相互獨(dú)立的，即關(guān)聯(lián)規(guī)則XY無(wú)意義；當(dāng)提升度小于1時(shí)，X，Y兩項(xiàng)集互斥，只有當(dāng)提升度大于1時(shí)Y的出現(xiàn)會(huì)使X更頻繁地出現(xiàn)，此時(shí)關(guān)聯(lián)規(guī)則才有價(jià)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)春小麥生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

2.1.1 不同處理對(duì)小麥株高的影響

研究表明，比較不同處理全生育期小麥株高變化，各處理小麥株高變化均呈不斷增加的趨勢(shì)。分蘗期—拔節(jié)期增高速率最大，之后逐漸變緩。T7與T15處理株高顯著（Plt;0.05）高于其余處理，T11、T12處理株高顯著較低（Plt;0.05）。其中T10處理拔節(jié)期到抽穗期株高增長(zhǎng)速率最大，為1.17 cm/d，T10處理水分供應(yīng)充沛，噴灌水分利用率相對(duì)較高，無(wú)地膜殘留，最利于植株生長(zhǎng)。T13處理抽穗期后株高持續(xù)增長(zhǎng)，T13處理采用膜下滴灌，灌水定額較大，粘壤土持水能力強(qiáng)，地膜殘留對(duì)植株生長(zhǎng)的影響較小。T11處理拔節(jié)期至灌漿期增長(zhǎng)較慢，當(dāng)土質(zhì)為壤土，灌溉方式為滲灌，灌水定額在500～700 m3/hm2，地膜殘留為0～250 kg/hm2時(shí)，有利于小麥株高增長(zhǎng)。表3

2.1.2 不同處理對(duì)SPAD值的影響

研究表明，分蘗期T2 SPAD值最高，較最低T6 處理高84.27%，其余各處理差異不顯著；拔節(jié)期T2、T3 處理SPAD 值最高，T11 處理最低，其他各處理無(wú)顯著性差異；抽穗期T11 處理葉綠素含量最低，T2、T3和T4處理較其他處理相比葉綠素含量較高，分別超過(guò)最低處理T11 63.12%、67.71%和73.70%；灌漿期與抽穗期相似，T2、T3和T4處理葉綠素值表現(xiàn)較好，分別高于最低處理T11 64.20%、68.64%和74.87%，T1處理葉綠素值最高，為29.99，T13 處理SPAD值最低，為16.15。

小麥全生育期內(nèi)葉綠素值整體上呈單峰變化趨勢(shì)，由分蘗期起SPAD值開始升高，直至抽穗期小麥葉片葉綠素值達(dá)到最大，其中T2處理SPAD值最大為61.4，超過(guò)T11處理 36%，從抽穗期到灌漿期SPAD值并無(wú)明顯變化，灌漿期到成熟期葉片開始衰老，葉綠素降解，退綠黃化，SPAD值急速下降。表4

2.2 不同處理對(duì)土壤水分變化、小麥耗水特性的影響

2.2.1 不同處理對(duì)土壤水分變化規(guī)律的影響

研究表明，各生育期內(nèi)，隨測(cè)定深度的增加，土壤含水率的變化趨勢(shì)大致相同，從土壤深度10 cm處到土壤深度50 cm處，含水率呈先迅速增大、后緩慢減小的趨勢(shì)，各生育期土壤含水率均在20 cm土層深處達(dá)到最大。

不同質(zhì)地的土壤在試驗(yàn)過(guò)程中含水率變化各不相同，其中砂土質(zhì)含水率最低，含水率變化最為明顯，壤土含水率總體較大，保水性能好。當(dāng)土壤地膜殘量小于450 kg/ hm2時(shí)土壤含水量能夠處于較高水平。地膜殘留量大于450 kg/hm2時(shí)一部分處理的土壤含水量同樣處于較高水平。圖1

2.2.2 不同處理對(duì)小麥耗水特性的影響

研究表明，不同處理下春小麥各階段耗水強(qiáng)度變化趨勢(shì)基本一致，各處理分蘗期小麥耗水強(qiáng)度波動(dòng)幅度為0.67～2.91 mm/d，分蘗期到拔節(jié)期小麥耗水強(qiáng)度呈增加趨勢(shì)，增至1.38～5.27 mm/d，自拔節(jié)期至抽穗期，日耗水量迅速增加，達(dá)到峰值7.99～10.58 mm/d，其中耗水強(qiáng)度最高的處理為T13處理，耗水強(qiáng)度為10.58 mm/d，抽穗期耗水強(qiáng)度最低為T5處理，耗水強(qiáng)度為7.99 mm/d。由抽穗期開始，小麥耗水量逐漸回落，灌漿期小麥耗水強(qiáng)度落至6.69～9.21 mm/d。直至成熟期結(jié)束，耗水強(qiáng)度降至最低，為0.81～3.59 mm/d。土壤含水率與土壤質(zhì)地和灌水量有明顯的相關(guān)性。圖2

T13處理的耗水量最高為453.93 mm，高于T16處理35.3 mm，與其余各處理有顯著性差異（Plt;0.05），T5處理耗水量最低，為270.89 mm。T5與T8處理WUE較高，與其他各處理有顯著性差異（Plt;0.05）。T2與T1處理IWUE最高，T4、T10、T13處理灌溉水利用效率最低，與其他各處理由顯著性差異（Plt;0.05），IWUE最高T2處理與最低組T13處理相差0.65（kg·hm2）/mm。

土壤質(zhì)地與灌水模式對(duì)小麥耗水量影響大，對(duì)WUE和IWUE影響最大的試驗(yàn)因素均為灌水定額。當(dāng)灌水定額設(shè)定為500～700 m3/hm2時(shí)水分利用效率最高，當(dāng)灌水定額增加至800 m3/hm2時(shí)，WUE與IWUE有所降低，當(dāng)灌水次數(shù)分別為5次、6次時(shí)，小麥WUE值與IWUE達(dá)到最佳水平。表5

2.2.3 不同處理對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

研究表明，T5處理小麥的有效穗數(shù)最高，還有T8、T9處理，高于其他處理并與其他處理的有效穗數(shù)具有顯著性差異（Plt;0.05）； T1處理有效穗數(shù)最少，約為28個(gè)。T15處理的穗粒數(shù)表現(xiàn)最好，與其余各處理間存在顯著性差異（Plt;0.05），高于最低T16處理，為50.8%。T8處理千粒重與T4、T5和T9處理間無(wú)顯著性差異，高于其余各處理。

灌水次數(shù)對(duì)最終有效穗數(shù)有著顯著的影響，試驗(yàn)中灌水8次（灌漿期灌水3次）時(shí)春小麥有效穗數(shù)最多，在灌漿期適當(dāng)增加灌水次數(shù)可提高小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、干物質(zhì)積累以及產(chǎn)量。

滲灌的增產(chǎn)效果與其他灌溉方式相比較表現(xiàn)更為突出，春小麥的穗粒數(shù)、千粒重、干物質(zhì)積累量以及產(chǎn)量均在灌溉方式為滲灌時(shí)達(dá)到最高，產(chǎn)量最高可達(dá)71.56 g/盆。表6，圖3

2.2.4 關(guān)聯(lián)規(guī)則

研究表明，將各指標(biāo)按照大小分別分為4類。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)為700 m3/hm2灌溉定額、中壤土?xí)r更容易出現(xiàn)最高耗水量，最高耗水量和最大穗粒數(shù)，最大有效穗數(shù)，最大株高具有強(qiáng)相關(guān)性，而耗水量最高并沒(méi)有使SPAD值、千粒重、干物質(zhì)重達(dá)到最大，與之相反的是，最高耗水與最低干物質(zhì)重、最低SPAD值表現(xiàn)出了強(qiáng)相關(guān)性。700 m3/hm2的灌溉定額、最大耗水、最高株高、最大穗粒數(shù)有強(qiáng)相關(guān)性。圖4，表7

3 討 論

地膜殘留量大，影響土壤水分入滲及根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收［12，16］。通過(guò)采用一定的措施提高土壤肥力，能夠顯著的延緩小麥功能葉片的退綠黃化的衰老過(guò)程，維持較長(zhǎng)的有效光合時(shí)間，增加干物質(zhì)的積累，保障后期干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)效率［17，18］。為達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的目的，灌水量可適度增加，但需控制在一定范圍之內(nèi)，與楊曉亞等［19］的研究結(jié)果一致。灌漿期適度增加灌水次數(shù)可以提高灌溉水利用效率，是因?yàn)樾←湹漠a(chǎn)量重要來(lái)源為灌漿期冠層葉［20］，即在灌漿期適度增加灌水能夠促進(jìn)小麥旗葉生長(zhǎng)，提高小麥葉片光合速率，達(dá)到增產(chǎn)效果。增加灌溉次數(shù)可以增加小麥的根長(zhǎng)根重以及地上部生物累積量，從而提高產(chǎn)量和水分利用率［21］。趙世偉等［22］通過(guò)盆栽試驗(yàn)得到了相同的試驗(yàn)結(jié)果，即在灌漿—成熟期進(jìn)行調(diào)虧處理會(huì)對(duì)穗粒數(shù)以及千粒重產(chǎn)生較大影響。試驗(yàn)所得結(jié)果與于振文等［23］得到的結(jié)果一致：灌水次數(shù)增加時(shí)，產(chǎn)量構(gòu)成因素隨之增加。

玉米莖粗和葉面積均隨殘膜量的增加呈遞減趨勢(shì)［24］，對(duì)玉米一類苗具有顯著不利影響［7］、土壤殘膜量與茄子、玉米產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)［10］。除此之外，殘膜可造成棉花現(xiàn)蕾期推遲，地膜殘留量大時(shí)棉花主成鈴數(shù)減少，落鈴率也會(huì)增加。與試驗(yàn)結(jié)果大體吻合，在試驗(yàn)中，當(dāng)殘膜量小于650 kg/hm2時(shí)，土壤含水量較高，對(duì)小麥生長(zhǎng)影響較小。殘膜水平大于650 kg/hm2時(shí)，也存在小部分處理的土壤含水量較高，可能是較多的地膜在土壤中造成土壤的異質(zhì)性，產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)流，使得土壤水分運(yùn)動(dòng)加速，減少與土壤基質(zhì)反應(yīng)時(shí)間，使土壤濕潤(rùn)面積增大。

4 結(jié) 論

4.1 灌水定額小于800 m3/hm2時(shí)，小麥株高隨灌水定額的增加而增加，滲灌較其他灌溉方式更有利于小麥植株的生長(zhǎng)。

4.2 提高土壤肥力可以減輕水分脅迫對(duì)小麥最終產(chǎn)量造成的不利影響。在灌漿期適度增加灌水次數(shù)能夠促進(jìn)小麥旗葉生長(zhǎng)，提高小麥葉片光合速率，達(dá)到增產(chǎn)效果。

4.3 土質(zhì)為壤土、灌水700 m3/hm2，灌溉7次時(shí)土壤含水率較高，保水性好；使用膜下滴灌可以進(jìn)一步保持土壤水分。當(dāng)?shù)啬埩粜∮?50 kg/hm2時(shí)土壤含水率能夠保持在較高水平。

4.4 使用壤土種植能夠有效的提高小麥水分利用效率與灌溉水利用效率，當(dāng)灌水定額設(shè)定為500 m3/hm2，灌水次數(shù)為6次時(shí)水分利用效率最高。

4.5 當(dāng)土質(zhì)為粘壤土，灌溉方式為滲灌，灌水500 m3/hm2，灌溉次數(shù)為8，地膜殘留量為0時(shí)春小麥產(chǎn)量達(dá)到最大值71.56 g/盆。

4.6 最高耗水量和最大穗粒數(shù)，最大有效穗數(shù)，最大株高具有強(qiáng)相關(guān)性；最高耗水量與最低干物質(zhì)重、最低SPAD值有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性；最高株高與最低SPAD值呈強(qiáng)相關(guān)性。

參考文獻(xiàn)（References）

［1］肖麗， 吳新元， 王成. 種業(yè)振興背景下推進(jìn)新疆小麥育種工作對(duì)策研究——以新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院為例［J］. 農(nóng)業(yè)科技管理， 2022， 41（5）： 17-20.

XIAO Li， WU Xinyuan， WANG Cheng. Studies on countermeasures of promoting wheat breeding in Xinjiang under the background of seed industry revitalization， taking Xinjiang academy of agricultural sciences as an example［J］. Management of Agricultural Science and Technology， 2022， 41（5）： 17-20.

［2］ 韓巧霞， 郭天財(cái)， 閆凌云， 等. 土壤質(zhì)地對(duì)不同筋型冬小麥品種面團(tuán)流變學(xué)特性的影響［J］. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2010， 42（8）： 31-33.

HAN Qiaoxia， GUO Tiancai， YAN Lingyun， et al. Effects of soil texture on dough rheological characteristics of different gluten types of winter wheat［J］. Shandong Agricultural Sciences， 2010， 42（8）： 31-33.

［3］ 胡鑫慧， 谷淑波， 朱俊科， 等. 分期施鉀對(duì)不同質(zhì)地土壤麥田冬小麥干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響［J］. 作物學(xué)報(bào)， 2021， 47（11）： 2258-2267.

HU Xinhui， GU Shubo， ZHU Junke， et al. Effects of applying potassium at different growth stages on dry matter accumulation and yield of winter wheat in different soil-texture fields［J］. Acta Agronomica Sinica， 2021， 47（11）： 2258-2267.

［4］ 孫耀民， 王勇， 王則勛， 等. 引黃灌溉對(duì)土壤質(zhì)地和小麥產(chǎn)量影響的試驗(yàn)研究［J］. 水利科學(xué)與寒區(qū)工程， 2021， 4（5）： 21-25.

SUN Yaomin， WANG Yong， WANG Zexun， et al. Study on the effect of irrigation from the Yellow River on soil texture and wheat yield［J］. Hydro Science and Cold Zone Engineering， 2021， 4（5）： 21-25.

［5］ 檀滿枝， 李開麗， 史學(xué)正， 等. 華北平原土壤剖面質(zhì)地構(gòu)型對(duì)小麥產(chǎn)量的影響研究［J］. 土壤， 2014， 46（5）： 913-919.

TAN Manzhi， LI Kaili， SHI Xuezheng， et al. Impact of soil profile texture pattern（SPTP） on wheat yield in North China Plain［J］. Soils， 2014， 46（5）： 913-919.

［6］ 陳靜， 王迎春， 李虎， 等. 滴灌施肥對(duì)免耕冬小麥水分利用及產(chǎn)量的影響［J］. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2014， 47（10）： 1966-1975.

CHEN Jing， WANG Yingchun， LI Hu， et al. Effects of drip fertigation with No-tillage on water use efficiency and yield of winter wheat［J］. Scientia Agricultura Sinica， 2014， 47（10）： 1966-1975.

［7］ 袁德玲， 張玉龍， 唐首鋒， 等. 不同灌溉方式對(duì)保護(hù)地土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響［J］. 水土保持學(xué)報(bào)， 2009， 23（3）： 125-128， 134.

YUAN Deling， ZHANG Yulong， TANG Shoufeng， et al. Effect on soil water-stable aggregates of different irrigation methods in protected field［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2009， 23（3）： 125-128， 134.

［8］ 陳文平， 谷振宏， 鄭志松. 水分對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響［J］. 河南農(nóng)業(yè)， 2019，（7）： 26.

CHEN Wenping， GU Zhenhong， ZHENG Zhisong. Effect of water on the growth and development of wheat［J］. Agriculture of Henan， 2019，（7）： 26.

［9］ 董志強(qiáng)， 張麗華， 呂麗華， 等. 不同灌溉方式對(duì)冬小麥光合速率及產(chǎn)量的影響［J］. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2015， 33（6）： 1-7.

DONG Zhiqiang， ZHANG Lihua， LYU Lihua， et al. Effects of different irrigation methods on photosynthetic rate and yield of winter wheat［J］. Agricultural Research in the Arid Areas， 2015， 33（6）： 1-7.

［10］ 陳晶， 黃邦升， 紀(jì)洪彥， 等. 殘留地膜對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境影響的研究初報(bào)［J］. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 1989， 8（2）： 16-19， 49.

CHEN Jing， HUANG Bangsheng， JI Hongyan， et al. A tentative report on the study of the impact on agriculture environment due to the remalinder plastic sheet covered the soils［J］. Journal of Agro-Environmental Science， 1989， 8（2）： 16-19， 49.

［11］ 馬輝. 典型農(nóng)區(qū)地膜殘留特點(diǎn)及對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育影響研究［D］. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 2008.

MA Hui. Study on the Characteristic of Plastic Film Residue and Its Effect on Maize Growth in Typical Regions［D］. Beijing： Chinese Academy of Agricultural Sciences， 2008.

［12］ 辛靜靜， 史海濱， 李仙岳， 等. 殘留地膜對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量影響研究［J］. 灌溉排水學(xué)報(bào)， 2014， 33（3）： 52-54.

XIN Jingjing， SHI Haibin， LI Xianyue， et al. Effects of plastic film residue on growth and yield of maize［J］. Journal of Irrigation and Drainage， 2014， 33（3）： 52-54.

［13］ 朱金儒， 李文昊， 王振華， 等. 覆膜滴灌棉田地膜殘留量對(duì)棉花生長(zhǎng)的影響［J］. 干旱區(qū)研究， 2021， 38（2）： 570-579.

ZHU Jinru， LI Wenhao， WANG Zhenhua， et al. Effect of film mulching residue on cotton growth in drip irrigation cotton field［J］. Arid Zone Research， 2021， 38（2）： 570-579.

［14］ 胡建強(qiáng)， 趙經(jīng)華， 馬英杰， 等. 不同灌水定額對(duì)膜下滴灌玉米耗水及產(chǎn)量的影響［J］. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2018， 41（1）： 67-71.

HU Jianqiang， ZHAO Jinghua， MA Yingjie， et al. Effects of different irrigation quotas on water consumption and yield of maize under drip irrigation［J］. Journal of Xinjiang Agricultural University， 2018， 41（1）： 67-71.

［15］ 劉浩， 孫景生， 張寄陽(yáng)， 等. 耕作方式和水分處理對(duì)棉花生產(chǎn)及水分利用的影響［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2011， 27（10）： 164-168.

LIU Hao， SUN Jingsheng， ZHANG Jiyang， et al. Effect of tillage methods and water treatment on production and water use of cotton［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2011， 27（10）： 164-168.

［16］ 祁虹， 趙貴元， 王燕， 等. 我國(guó)棉田殘膜污染危害與治理措施研究進(jìn)展［J］. 棉花學(xué)報(bào)， 2021， 33（2）： 169-179.

QI Hong， ZHAO Guiyuan， WANG Yan， et al. Research progress on pollution hazards and prevention measures of residual film in cotton field in China［J］. Cotton Science， 2021， 33（2）： 169-179.

［17］ 劉國(guó)偉， 任艷云， 閆璐. 土壤肥力和灌水量組合對(duì)不同類型小麥光合特性及產(chǎn)量的影響［J］. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)， 2017， 7（6）： 27-33.

LIU Guowei， REN Yanyun， YAN Lu. Combination of soil fertility and irrigation： effect on photosynthetic characteristics and yield of different-type wheat［J］. Journal of Agriculture， 2017， 7（6）： 27-33.

［18］ 于豐鑫， 石玉， 趙俊曄， 等. 土壤肥力對(duì)高產(chǎn)小麥品種煙農(nóng)1212旗葉葉綠素?zé)晒馓匦院彤a(chǎn)量的影響［J］. 麥類作物學(xué)報(bào)， 2018， 38（10）： 1222-1228.

YU Fengxin， SHI Yu， ZHAO Junye， et al. Effect of different soil fertility on chlorophyll fluorescence characteristics and yield in high-yielding wheat variety yannong 1212［J］. Journal of Triticeae Crops， 2018， 38（10）： 1222-1228.

［19］ 楊曉亞， 于振文， 許振柱. 灌水量和灌水時(shí)期對(duì)小麥耗水特性和氮素積累分配的影響［J］. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2009， 29（2）： 846-853.

YANG Xiaoya， YU Zhenwen， XU Zhenzhu. Effects of irrigation regimes on water consumption characteristics and nitrogen accumulation and allocation in wheat［J］. Acta Ecologica Sinica， 2009， 29（2）： 846-853.

［20］ 張其德， 劉合芹， 張建華， 等. 限水灌溉對(duì)冬小麥旗葉某些光合特性的影響［J］. 作物學(xué)報(bào)， 2000， 26（6）： 869-873.

ZHANG Qide， LIU Heqin， ZHANG Jianhua， et al. Effects of limited irrigation on some photosynthetic functions of flag leaves i n winter wheat［J］. Acta Agronomica Sinica， 2000， 26（6）： 869-873.

［21］ 劉祖貴， 孫景生， 張寄陽(yáng)， 等. 不同時(shí)期干旱對(duì)強(qiáng)筋小麥產(chǎn)量與品質(zhì)特性的影響［J］. 麥類作物學(xué)報(bào)， 2008， 28（5）： 877-882.

LIU Zugui， SUN Jingsheng， ZHANG Jiyang， et al. Effect of drought at different growing stages on yield and quality characteristics of strong-gluten wheat［J］. Journal of Triticeae Crops， 2008， 28（5）： 877-882.

［22］ 趙世偉， 管秀娟， 吳金水. 不同生育期干旱對(duì)冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響［J］. 灌溉排水， 2001， 20（4）： 56-59.

ZHAO Shiwei， GUAN Xiujuan， WU Jinshui. Effects of water deficits on yield and WUE in winter wheat［J］. Irrigation and Drainage， 2001， 20（4）： 56-59.

［23］ 于振文， 岳壽松， 沈成國(guó)， 等. 高產(chǎn)低定額灌溉對(duì)冬小麥旗葉衰老的影響［J］. 作物學(xué)報(bào)， 1995， 21（4）： 503-508.

YU Zhenwen， YUE Shousong， SHEN Chengguo， et al. Effect on senescence of flag leaf in winter wheat under high yield-low norm irrigation conditions［J］. Acta Agronomica Sinica， 1995， 21（4）： 503-508.

［24］ 姚素梅， 康躍虎， 呂國(guó)華， 等. 噴灌與地面灌溉條件下冬小麥籽粒灌漿過(guò)程特性分析［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2011， 27（7）： 13-17.

YAO Sumei， KANG Yuehu， LYU Guohua， et al. Analysis on grain filling characteristics of winter wheat under sprinkler irrigation and surface irrigation conditions［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2011， 27（7）： 13-17.

Study on physiological indexes and yield analysis of spring wheat

in pots based on apriori algorithm

YUAN Yingying1， ZHAO Jinghua1， Dilimulati Simayi2， YANG Tingrui1

（1.College of Water Conservancy and Civil Engineering， Xinjiang Agricultural University / Xinjiang Key Laboratory of Water Conservancy Engineering Safety and Water Disaster Prevention，" Urumqi 830052， China; 2. Kashgar Water Conservancy Bureau， Kashgar Xinjiang 844000， China）

Abstract：【Objective】 To provide a theoretical basis for wheat planting in northern Xinjiang.

【Methods】 Five factors （soil texture， irrigation mode， irrigation quota， irrigation frequency and soil mulch film residue） were selected， and four levels were set for each factor， and the difference of spring wheat plant height， chlorophyll value， effective ear number， ear grain number， yield， water use efficiency and soil moisture content under different experimental factors were explored. Meanwhile， the apriori algorithm was used to explore the association rules between physiological indicators.

【Results】 The change trend of wheat plant height under different treatments during the whole growth period was basically the same， and the factor that had a greater influence on wheat plant height was the irrigation system. The chlorophyll value of wheat showed a unimodal trend during the whole growth period， and appropriate improvement of soil fertility could increase yield. There was a significant correlation between soil moisture content and soil texture and irrigation volume. Moderately increasing irrigation during the filling period could increase the photosynthetic rate of wheat leaves and achieve the effect of increasing yield. The frequency of irrigation and the irrigation method had a significant impact on the yield and yield composition factors of wheat， and the yield increase effect of infiltration irrigation was outstanding. The highest water consumption， maximum number of ear grains， maximum effective ear number and maximum plant height were strongly correlated. The highest water consumption was strongly correlated with the lowest dry matter weight and the lowest SPAD value. The highest plant height was strongly correlated with the lowest SPAD value.

【Conclusion】 The soil texture is clay loam， the irrigation method is seepage irrigation with 700 kg/hm2， and the highest yield of spring wheat is achieved when the residual amount of mulch is 0， which is able to reach 71.56 g/pot. The irrigation quota of 700 kg/hm2 is strongly correlated with the highest water consumption， maximum plant height， minimum SPAD value， maximum effective panicle number， maximum ear grain number. Excessive irrigation and consumption will lead to high plant height， and low SPAD value.

Key words：spring wheat; physiological characters; yield; association rules; apriori algorithm

Fund projects：The Project of National Natural Foundation of China （52169013）; The Major Special Project of the 14th Five Year Plan of Xinjiang Uygur Autonomous Region（2020A01003-4）

Correspondence author：ZHAO Jinghua（1979-）， male， from Qitai， Xinjiang， Dr. professor， research direction：water-saving irrigation technology， （E-mail）105512275@qq.com