大田群体冬小麦氮收获指数变异特征研究

高志源，许吉利，刘硕，田汇，王朝辉

大田群体冬小麦氮收获指数变异特征研究

高志源，许吉利，刘硕，田汇，王朝辉

西北农林科技大学资源环境学院/农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室，陕西杨凌 712100

【】研究不同小麦品种氮收获指数（NHI）与产量、收获指数、籽粒氮含量、不同器官氮吸收之间的关系，同时探究小麦品种育成年代、株高以及不同芒型对NHI的影响，为高产、高效小麦品种的选育提供理论依据。于2018—2019年在河南洛阳和南阳及陕西杨凌3个地点进行大田试验，以不同育成年代、不同株高及不同芒型的224个小麦品种为材料，采用增广随机区组试验设计，设置14个区组，每个区组种植5个对照品种，每个小麦品种种植6行，行长3 m。成熟期采集小麦样品，测定籽粒产量及秸秆、颖壳和籽粒的含氮量，并计算小麦的氮收获指数。224个小麦品种的NHI变化范围在0.43—0.93之间，杨凌小麦NHI变异系数大于其他两个试验点。在3个试验点，小麦NHI与产量和收获指数之间均存在显著线性关系（＜0.05），随着NHI的提高，小麦产量和收获指数也明显提高；NHI与秸秆及颖壳氮吸收量之间存在显著负相关关系（＜0.05），而与籽粒氮含量、地上部总吸氮量之间无显著相关性（＞0.05）。1970年以前或1970—1990年间育成的小麦品种其NHI显著低于1990年以后育成的品种（＜0.05），而1990—2010年间育成的品种其NHI与2010年以后育成的小麦品种的NHI无显著差异（＞0.05）；中、矮秆小麦品种的NHI显著高于高秆品种，但中秆与矮秆之间无显著差异；有芒小麦与无芒小麦的NHI之间无显著差异（＞0.05）。小麦NHI存在明显的品种间变异，提高小麦NHI有利于提高小麦产量和收获指数，秸秆和颖壳的氮吸收量可显著影响小麦NHI。总体上看，传统育种手段在1990年以后并未进一步提高小麦NHI。从提高NHI的角度，育种过程中小麦株高保持在100 cm以下即可。麦芒的有无对小麦NHI无显著影响。

冬小麦；育种；株高；芒型；氮收获指数

0 引言

【研究意义】氮肥利用效率低下是目前我国及世界范围内小麦生产中存在的一个重要问题，提高小麦的氮效率对于保持我国小麦农业生产的可持续发展具有重要意义。根据计算方法及研究角度的不同，评价作物氮效率的指标也不尽相同[1]。目前，国内外评价作物氮肥利用效率的指标概括起来可分为两类：吸收效率和利用效率[2]。前者如氮回收效率，是指施入的氮肥被作物吸收的百分比；后者注意到了氮肥吸收后的物质生产效率及向经济器官（如籽粒）的分配情况，如氮肥偏生产力（籽粒产量/施氮量），氮产量效率（地上部单位氮所生产的生物产量或籽粒产量）等[3-4]。氮收获指数（NHI）是指籽粒氮积累量与植株总氮积累量的比值，是反映植株氮从营养器官向籽粒中转移的重要指标[5-6]，从养分资源的观点分析，NHI是养分再利用程度的最好体现，NHI值高，说明该品种具有好的氮再利用能力，反之则差[7-9]。杜金哲等[10]认为NHI与氮转移效率呈显著正相关关系，而干物质和氮素从营养体向籽粒中的转移同时是决定籽粒蛋白质含量高低的两个重要因子[11]。Xu等[12]发现提高产量和氮素收获指数能促进作物对氮素的获取和利用，氮素收获指数与小麦产量及蛋白质含量之间有很强的相关性[13]。可见，NHI是评价氮效率的一个重要指标。【前人研究进展】作物的NHI之间存在着遗传变异，FAGERIA[14]研究发现不同品种水稻之间NHI存在显著差异；郑永美等[15]也发现不同花生品种的NHI存在显著的基因型差异。在小麦中，GORJANOVIĆ等[5]以12个面包型小麦为材料，通过设置不同的氮水平，比较不同小麦品种NHI差异，发现NHI与施氮量无显著关系，但与小麦基因型存在明显相关性。ANDERSSON等[16]研究发现小麦的NHI一般在0.7—0.8之间。张国平等[17]选择了58个产量和生长性状差异很大的小麦品种，发现小麦NHI的变幅为0.59—0.82。可见不同小麦品种中NHI的差异很大。SLAFER等[18]发现较近年代育成的小麦品种有较高的NHI。刘美佳[19]以10个品种为材料的研究也发现在不同施氮水平下，NHI随育种年代的推进呈显著递增趋势，2000s的品种NHI显著高于1960s的品种，说明现代品种的氮再利用能力显著高于历史品种[13]。【本研究切入点】可见，关于不同小麦品种NHI的差异已有研究，但此方面的研究往往选择的品种较少，难以反映NHI变异的全貌。此外，针对不同株高、不同麦芒特性小麦品种NHI的变异特征尚不清楚。调查不同育成年代、不同株高、不同麦芒特性小麦品种NHI的变化规律，探讨引起NHI变异的主要因素，对品种选育和优化养分管理，提高小麦产量与营养品质具有重要意义。【拟解决的关键问题】因此，本研究以224份不同育成年代、不同株高、不同麦芒特性的小麦品种构建大规模自然群体，在不同生态区进行田间试验，研究了不同小麦品种的NHI差异及其与小麦产量、收获指数以及不同器官氮吸收量之间的关系，同时，分析了小麦育成年代、株高及芒型对小麦NHI的影响，以期为筛选和培育养分高效小麦品种和小麦科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点概况

试验于2018—2019年在陕西杨凌（E108.04°，N34.16°）、河南洛阳（E112.52°，N33.03°）及河南南阳（E112.53°，N32.98°）3个试验点进行。杨凌，属暖温带半湿润大陆性季风气候，土壤类型为土，年均降水量635.1 mm，年均气温12.9℃，无霜期211 d[20]；洛阳，属暖温带大陆性季风气候，土壤类型为褐土，年均降水量614.3 mm，年均气温14.6℃，无霜期231 d[21]；南阳，属北亚热带季风型大陆性气候，土壤类型为黄褐土，年降雨量805.8 mm，年均气温14.9℃，无霜期227 d[22]。3个试验点土壤基本理化性质见表1。

表1 3个试验点土壤基本理化性质

=14，数据为均值±标准差 Data in the table are means ± standard deviation

1.2 试验材料和设计

试验从西北农林科技大学小麦种质资源库中选用224份冬小麦品种材料，按不同育成年限分为1970年前育成品种34个，1970—1989年育成品种34个，1990—2009年育成品种124个，2010年至今育成的品种32个；按不同株高分为矮秆（≤80 cm）品种61个，中秆（81—100 cm）品种95个，高秆（≥101 cm）品种68个；按有无麦芒分为有麦芒品种203个，无麦芒品种21个。

试验采用增广随机区组设计，每个地点设置14个区组，每个区组设置16个试验品种、5个对照品种（周麦18、偃展4110、西农511、济麦22和百农207），用ACBD-R软件设计区组及品种的田间小区排列。每个小麦品种均匀播种6行，行长3 m，行距20 cm，沟深3—5 cm左右，株距2.5 cm。田间日常管理同当地农户。河南洛阳小麦的施氮量为164 kg·hm-2，磷肥（P2O5）为112 kg·hm-2，钾肥（K2O）为112 kg·hm-2；河南南阳施氮量为170 kg·hm-2，磷肥（P2O5）为101 kg·hm-2，钾肥（K2O）为101 kg·hm-2；陕西杨凌施氮量为220 kg·hm-2，磷肥（P2O5）为112 kg·hm-2，不施钾肥。

1.3 样品采集及测定

选取中间不断垄的一行小麦，以避免边缘效应带来的误差，拿镰刀割取穗部，装入事先编好号的小网袋，晾晒风干后拿回室内称重、脱粒、烘干计产。采用盲抽法，从每个小区随机选取5个点，随机在小麦根部数出6个小麦分蘖，用剪刀贴地剪断，共收获30个分蘖的小麦样品用来测定氮含量。将样品茎叶及穗风干后，脱粒，并将各部分样品转入烘箱中，90℃杀青30 min，65℃烘至恒重，计算小麦茎叶、颖壳及籽粒的生物量。将茎叶剪碎至1 cm左右小段，用球磨仪（RETSCHMM400，Germany，氧化锆研磨罐）粉碎，密封标记备用。小麦产量、生物量均用烘干重表示。称取籽粒样品0.2000 g，茎叶、颖壳0.2500 g，用H2SO4（95%）–H2O2（优级纯）消解后，全自动连续流动分析仪（AA3，SEAL Analytical，Germany）测定消解液中氮含量[23-24]。小麦不同器官的养分含量均以烘干重为基数表示。

1.4 数据分析

用R语言进行增广随机区组设计的方差分析并计算校准值，相关参数计算如下：

籽粒氮吸收量（kg·hm-2）=籽粒产量（kg·hm-2）×籽粒氮含量（g·kg-1）/1000；

营养器官氮吸收量（kg·hm-2）=茎叶氮吸收量+颖壳氮吸收量；

地上部氮吸收量（kg·hm-2）=籽粒氮吸收量+营养器官氮吸收量；

氮收获指数（NHI）=籽粒氮吸收量/地上部氮吸收量；

收获指数（HI）=籽粒重/地上部总干重。

试验数据采用Microsoft Excel 2016、R语言进行处理；采用IBM SPSS Statistics 22.0进行方差分析，用Excel 2016及Origin 2020b进行作图。

2 结果

2.1 3个试验点小麦氮收获指数（NHI）总体分布

洛阳、南阳和杨凌3个地点不同小麦品种NHI最大和最小值分别相差35.3%、29.2%和82.2%。杨凌的NHI变异系数高于其他两个地点（表2）。增广随机区组设计方差分析表明，在3个地点，不同小麦品种间NHI均存在显著差异（＜0.01），洛阳小麦的NHI存在显著的区组间差异（＜0.01），而南阳、杨凌的区组间小麦NHI无显著差异（＞0.05）（表3）。

2.2 氮收获指数（NHI）与产量及收获指数（HI）的关系

3个试验点小麦NHI与产量之间均符合线性回归关系（＜0.05），小麦产量随着NHI的提高而增加（图1-A）。回归分析表明，小麦NHI每提高0.1，小麦产量在洛阳、南阳及杨凌3个地点分别提高448.5、516.9、318.2 kg·hm-2，平均提高439.9 kg·hm-2。3个试验点小麦NHI与收获指数之间也均符合线性回归关系（＜0.01）（图1-B），收获指数随NHI的增加而提高。

表2 不同地点冬小麦氮收获指数（NHI）总体变异情况

* P＜0.05; **:P＜0.01。下同 The same as below

表3 不同地点小麦氮收获指数（NHI）增广随机区组设计的方差分析

NS:＞0.05; *:＜0.05; **:＜0.01; ***:＜0.001

2.3 氮收获指数（NHI）与籽粒氮含量（GNC）及籽粒吸氮量的关系

小麦NHI与籽粒氮含量之间除南阳表现为显著正相关关系外（＜0.05），在其他两个地点均无显著相关性（＞0.05）（图2-A）；3个地点中，小麦NHI与籽粒氮吸收量之间均存在显著正相关关系（＜0.05）（图2-B）。

2.4 NHI与秸秆、颖壳及地上部吸氮量之间的关系

在3个地点，小麦NHI与秸秆吸氮量和颖壳吸氮量之间均存在显著负相关关系（＜0.01）（图3-A、3-B）；小麦NHI与地上部总氮吸收量之间，在杨凌，二者表现为显著负相关关系（＜0.05），而在洛阳与南阳，二者之间无显著相关性（＞0.05）（图3-C）。回归分析表明，小麦NHI每提高0.1，其秸秆吸氮量3个地点分别降低14.7、12.0、16.0 kg·hm-2，平均降低14.2 kg·hm-2；颖壳吸氮量分别降低2.9、3.4、4.9 kg·hm-2，平均降低了3.7 kg·hm-2。

图2 小麦NHI与GNC（A）及籽粒吸氮量（B）的关系

图3 小麦NHI与秸秆吸氮量（A）、颖壳吸氮量（B）及地上部总吸氮量（C）的关系

2.5 不同育成年代小麦品种的氮收获指数（NHI）差异

3个试验点1970年以前育成的小麦品种其NHI均显著低于1990年以后育成的品种（＜0.05）。在南阳与杨凌试验点，1970—1990年之间育成的小麦品种与1990—2010年之间育成的小麦品种NHI存在显著差异（＜0.05），而在洛阳则无显著差异（＞0.05）。1970年以前育成的品种与1970—1990年之间育成的品种之间以及1990—2010年育成的品种与2010年以后育成的小麦品种之间，NHI均无显著差异（＞0.05）（图4）。

2.6 不同株高及芒型小麦品种氮收获指数（NHI）差异

综合分析3个地点试验数据，不同株高小麦品种之间，高秆小麦NHI显著低于中、矮秆小麦品种（＜0.05），而中秆与矮秆小麦品种之间NHI无显著差异（＞0.05）（图5-A）。有芒小麦与无芒小麦品种NHI之间无显著差异（＞0.05）（图5-B）。

3 讨论

3.1 小麦NHI与产量、收获指数及籽粒氮含量的关系

本研究发现不同小麦品种NHI之间存在显著差异（表3）。徐晴等[25]在低氮（62.55 kg·hm-2）及正常供氮（187.5 kg·hm-2）两种条件下对118份小麦材料的NHI进行比较，发现低氮处理中不同品种小麦NHI在0.74—0.91之间，而在正常氮供应时则为0.59—0.89。由于本研究所用小麦品种数量较多，因此小麦NHI数值范围也更大。在本研究中，杨凌小麦NHI变异系数明显要大于洛阳与南阳（表2），而分析3个地点情况发现，杨凌施肥量高于南阳与洛阳，且不同小麦品种在不同肥力水平下产量和吸氮量表现不一致，即不同小麦品种氮响应度不同[26]，这可能是造成杨凌小麦NHI整体较低，且变异系数大于洛阳与南阳的主要原因。

小麦NHI与产量之间存在显著正相关关系（图1-A），说明提高NHI对于提高小麦的产量具有重要意义。KAIRUDIN 等[27]研究发现，燕麦NHI从0.5增加到0.71时，其产量从1 670 kg·hm-2提高了49%，达到2 490 kg·hm-2；刘璐等[28]以123个小麦品种为材料，在我国北方黄土高原地区进行大田试验也发现，NHI与籽粒产量存在正相关关系，小麦NHI由0.62提高到0.83时，小麦产量由5 474 kg·hm-2增加到7 891 kg·hm-2，提高了44%；沈兴等[29]分析山农29与济麦22两个品种产量差异的原因时认为，山农29的NHI显著高于济麦22，是山农29产量显著高于济麦22的原因。所以，生产上培育高NHI的小麦品种可能是提高小麦产量的重要途径。

本试验中，NHI与收获指数（HI）之间存在显著正相关关系（图1-B）。在Flood、吉春荣等[30-31]的研究中，也发现小麦NHI与HI之间存在显著正相关关系，与本研究结果一致；但岳平等[32]研究不同倍性小麦品种HI与NHI差异时，认为HI与NHI之间

图中箱体上下边代表25%和75%位点，上下须线代表1.5倍四分位数，箱体中横线代表中位数，圆点代表平均值，菱形点代表离群值，不同字母表示差异显著（LSD检验，P＜0.05）。下同

图5 不同株高（A）及芒型（B）小麦品种之间NHI变异情况

没有显著相关性，这可能是因为该试验各倍性小麦只选了5个品种，选择的群体规模较小，NHI与HI之间未表现出显著相关性。LEDENT等[33]认为冬小麦的收获指数上限为0.55，还有部分研究[34-35]认为目前小麦收获指数已接近最大值，进一步提高的空间越来越小。所以，在HI相似的条件下，提高氮向籽粒中的转移效率是提高NHI的关键。

TRIBOI 等[36]认为小麦产量与籽粒氮含量之间存在显著负相关关系，MUNIER-JOLAIN 等[37]认为籽粒产量增加的速率大于养分累积速率导致的养分稀释效应是造成这种负相关关系出现的主要原因。本试验中，小麦NHI与籽粒产量存在显著正相关关系，而与GNC之间在两个地点表现为无显著相关性（图2-A），说明提高NHI会引起籽粒产量提高，但不会对GNC造成显著影响，即提高NHI可以降低产量对籽粒氮含量的稀释效应。刘晓冰等[38]也认为，NHI与籽粒含氮量之间无显著相关性，与本研究结果一致，但杜金哲等[39]认为小麦NHI与籽粒蛋白含量呈显著正相关关系，可能与此研究为盆栽试验，且仅用了3个小麦品种有关。

3.2 小麦NHI与地上部各器官氮吸收量的关系

NHI越高，表明氮素向籽粒中的转移效率越高，而营养器官中氮素的无效积累越少[40]。本研究中，随着NHI的提高，小麦地上部总氮吸收量无显著变化，而秸秆与颖壳中的氮含量显著降低，因此我们推测小麦NHI的提高不是因为总氮吸收量的提高，而是由营养器官中氮素向籽粒的转移增加引起的。施肥条件下冬小麦籽粒氮积累的主要来源是花后原营养体即茎叶（包括颖壳）中氮素的转运[41]，SIMPSON等[42]研究表明，小麦开花后在无外源氮供应情况下，叶、茎、根提供的氮分别占向籽粒输入总氮量的40%、23%和16%。本研究中，小麦NHI与秸秆吸氮量存在显著负相关关系，说明小麦成熟期，秸秆中的氮素大量的转移到籽粒中，且NHI越高的小麦品种，其成熟后秸秆中的氮含量越低，氮再利用效率越高。小麦穗既是小麦植株的碳源, 也是重要的氮源, 对籽粒产量的贡献在10%—76%[43-44]，盛靖等[45]认为小麦穗部颖壳吸氮量与地上部总吸氮量呈显著正相关关系，丁位华等[46]认为百农419具有较高产量是因为其颖壳细胞组织较厚，维管束数目较多，大维管束的周长与面积较大，具有较强的物质运输能力，这说明颖壳在小麦产量形成中具有重要作用。本研究中小麦NHI与颖壳吸氮量之间存在显著负相关关系，说明颖壳对于氮在籽粒中的积累具有重要作用，显著的影响到成熟期小麦植株体内氮的转移。总之，秸秆与颖壳吸氮量对小麦NHI的提高均具有重要影响，其中秸秆因为比颖壳具有更大的生物量而显得更为重要。

3.3 小麦NHI与育成年代、株高及芒型的关系

在本研究中，1990年以后育成的小麦品种其NHI显著高于1990年之前育成的小麦品种，说明现代品种比历史品种NHI高。刘美佳[19]以10个小麦品种为材料的研究发现，小麦NHI随育种年代的推进呈显著递增趋势，2000s的品种NHI显著高于1960s的品种，说明现代品种的氮再利用能力显著高于历史品种；而BINGHAM等[47]以1935—2005年之间育成的75个小麦品种为材料，也发现随育成年代的推进，小麦NHI呈显著增加趋势。另外，本研究发现2010年以后育成的小麦品种与1990—2010年之间育成的小麦品种相比，NHI无明显提高，这可能是因为通过传统育种途径来提高小麦HI已经到了一个瓶颈，造成NHI也无法提高[34-35]，要想继续提高小麦NHI可能需要通过新的育种途径来实现。有研究[48-50]显示植物体内的丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）基因具有加速植物衰老叶片内氮再利用的功能，超表达此基因能够显著加速拟南芥衰老叶片中氮的再转移，从而增加了籽粒重量和籽粒含氮量，而调控基因如CIPK23 /8 及转录因子NLP7等基因在作物氮素再利用方面也具有重要作用，未来可以考虑通过调控这类影响氮素再利用的基因来进一步提高小麦的NHI。

小麦品种由高秆过度到矮秆或半矮秆是第一次绿色革命的主要成就。矮秆品种的选育为高水肥栽培条件提供了必要的抗倒伏能力，但植株过矮，群体郁蔽，光合面积缩小，田间小气候变劣，会减少生物学产量，降低净同化率，不利于物质积累[51-52]。曹亚伟等[53]认为株高高于90 cm后，株高越高，其收获指数越低，要获得高产，小麦株高需控制在70—80 cm；孙道杰等[54]认为关中地区小麦株高应设置在80—90 cm。本研究中，高秆小麦品种NHI显著低于中、矮秆品种（图5-A）。张耀鸿等[55]认为, 矮秆粳稻花后氮素吸收量、NHI及籽粒氮素积累量显著高于高秆粳稻；Lu等[56]研究也发现，矮秆小麦品种氮吸收效率、籽粒氮利用效率等均显著高于高秆品种。这些研究的结果均能够支持本研究的结论。但在本研究中，中秆小麦与矮秆之间NHI无明显差异，说明小麦株高降低到一定程度以后，再降低株高对小麦的NHI已经无显著影响了。茹振钢等[57]认为矮秆品种继续降低植株高度，其收获指数基本保持不变，而且增产效果也十分有限。从提高NHI的角度，我们认为育种过程中小麦秆高保持在100 cm以下即可。

麦芒是小麦穗器官的组成部分, 小麦品种芒的有无是品种特性之一，芒是重要的光合及蒸腾器官，而且芒的重要性还体现在有芒的品种比无芒品种有更高的产量[58]。本研究中，有芒小麦也表现出比无芒小麦更高的产量，但有芒小麦与无芒小麦品种NHI之间无显著差异（＞0.05）（图5-B）。谢志新[59]研究指出, 大麦的芒是一个氮代谢十分活跃的器官，其氮素外运率高达84%，仅次于叶片；而徐寿军等[60]的研究结果也显示，芒壳+穗轴的氮素转运率高于叶片，说明麦芒在籽粒氮的积累过程中确实发挥着重要作用。在本研究中，有无麦芒小麦品种NHI未表现出明显差异，可能是由于麦芒的生物量较小，麦芒对籽粒氮的贡献率并不足以引起小麦NHI的明显提高。

4 结论

小麦NHI最高值和最低值之间相差可以达到2倍之多，小麦NHI品种间的变异程度明显受到不同试验环境的影响。尽管小麦NHI与产量之间的相关性较弱，但达到了统计学显著，因此我们认为提高小麦NHI对于提高产量具有积极意义。由于随着NHI的提高小麦籽粒氮含量并无明显变化，这说明提高小麦NHI很可能是降低产量对籽粒氮含量稀释效应的有效途径。提高氮从秸秆和颖壳中向籽粒中的转移是提高小麦NHI的重要途径，且秸秆比颖壳具有更重要的作用。1990—2010年与2010年以后育成的小麦品种之间NHI并无显著差异，说明1990年以后传统育种手段难以进一步提高小麦NHI。从提高小麦NHI的角度，育种过程中将小麦株高保持在100 cm以下即可；育种过程中是否保留麦芒对提高小麦NHI无显著影响。

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Variations of Winter Wheat Nitrogen Harvest Index in Field Wheat Population

GAO ZhiYuan, XU JiLi, LIU Shuo, TIAN Hui, WANG ZhaoHui

College of Natural Resources and Environment, Northwest A & F University/Key Laboratory of Plant Nutrition and Agro-environment in Northwest China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Yangling 712100, Shaanxi

【】The present study aimed to investigate the relationship between nitrogen (N) harvest index (NHI) and yield, grain N concentration (GNC), grain harvest index (HI) and N content of different organs in wheat, and the variations of NHI among the wheat varieties with different plant heights, release years, and awn types were also investigated, so as to provide valuable information for breeding high-yield and N-efficient wheat cultivars. 【】Field experiments were conducted in Luoyang and Nanyang of Henan Province, and Yangling of Shaanxi Province from the year 2018 to 2019. As many as 224 wheat varieties with different release years, plant heights and awn types were planted under field conditions. Augmented randomized complete block design was applied, and 14 blocks with five control wheat varieties in each block were established. Each of the wheat varieties was planted in 6 rows with a length of 3 m. Wheat samples were taken at maturity, and grain yield, N concentrations of stem, glume and grain were measured. NHIs for all the wheat varieties were calculated. 【】NHI of the 224 wheat varieties ranged from 0.43 to 0.93, and the variation coefficients of NHI in Yangling was greater than those in the other two sites. Grain yield and HI were linearly correlated with NHI, and increased along with the increase of NHI. There was a significant negative correlation between NHI and straw and glume N content (＜0.05). There was no significant correlation between NHI and GNC and total N absorption (＞0.05) in all the study sites. NHI of the wheat varieties released before 1970 or between 1970 and 1990 was significantly lower than that of the varieties released after 1990 (＜0.05). The wheat varieties released between 1990 and 2010 had similar NHI with the wheat varieties released after 2010 (＞0.05). The average NHI of the high stem wheat varieties was lower than that of the semi-dwarf or dwarf varieties, while the semi-dwarf wheat varieties had similar NHI with the dwarf wheat varieties. There was no significant difference between the NHI of the wheat varieties with awns and the varieties without awns (＞0.05). 【】NHI varied among different wheat varieties, and the improving of NHI of wheat might be helpful in improving wheat yield or harvest index. NHI could be significantly influenced by the N content of straw and glume.Traditional breeding techniques have not further improved NHI of wheat since the year 1990. To keep a high NHI, the stalk of wheat cultivars should not be longer than 100 cm during breeding. Wheat awns did not significantly influence the NHI of wheat.

winter wheat; breeding; plant height; awn type; nitrogen harvest index

10.3864/j.issn.0578-1752.2021.03.012

2020-05-13；

2020-07-13

国家重点研发计划（SQ2017ZY060068, 2017YFD0201702）

高志源，E-mail：739162009@qq.com。通信作者田汇，E-mail：tianh@nwsuaf.edu.cn。通信作者王朝辉，E-mail：w-zhaohui@263.net

（责任编辑 李云霞）