氮肥不同追施方式對甜高粱葉片光合特性及產量的影響

doi：10.6048/j.issn.1001-4330.2024.02.008

摘" 要：【目的】研究氮肥不同追施處理下甜高粱不同生育期光合特性的變化規律及最佳氮肥追施方式。

【方法】設置大田試驗，分析空白不施肥（CK）、B1（2次溝施追氮肥）、B2（2次滴施追氮肥）、B3（4次滴施追氮肥）等4種氮肥不同追施處理對6種甜高粱品種不同生育階段葉片的光合特性、水分利用效率（WUE）動態規律及生物產量的影響。

【結果】甜高粱葉片的Pn、Tr、Ci、WUE在不同生育期不同氮肥追施處理下的變化趨勢不一致，品種和處理間存在變化規律差異的現象。同一品種在同一生育階段氮肥不同追施處理的光合特性有差異，葉片光合特性受氮肥追施處理的影響。Pn的變化范圍在5.50～28.52 μmol CO2 /（m2 ·s），大力士在B3處理處于最高值，比CK顯著提高39.91%。全部品種在B2處理的Tr值與CK處理的Tr值差異均不顯著。拔節和乳熟期B3處理所有品種的Gs值與CK處理的Gs值差異均不顯著。WUE的變化范圍在3.05～16.86 μmol/mmol，拔節期只有B2處理晉甜雜3號WUE值比CK顯著提高71.28%，其他所有處理所有品種均與CK差異不顯著。開花期B1處理所有品種的WUE值均與CK不顯著。生物產量變化范圍在47.51～85.85 t/hm2，氮肥追施處理比CK增產幅度為7.66%～53.67%。大力士在所有處理的產量均高于其他品種，且B1、B2、B3處理產量最高的品種順序均一致，大力士gt;晉甜雜3號gt;遼甜3號。

【結論】大力士、晉甜雜3號、遼甜3號在當地的適應性較好，B2處理能夠改善光合條件，使產量和水分利用效率達到最大，該處理是促進干旱區高粱生長發育的最佳氮肥滴管追施模式。

關鍵詞：甜高粱；氮肥；追施；光合參數；變化規律

中圖分類號：S514""" 文獻標志碼：A""" 文章編號：1001-4330（2024）02-0326-10

收稿日期（Received）：

2023-07-13

基金項目：

新疆維吾爾自治區自然科學基金項目“高粱品種與水肥管理互作關系及其碳氮積累機理研究”（2021D01A107）；新疆維吾爾自治區公益性科研院所基本業務費專項“施氮量及氮后移模式對高粱生理特征及氮肥利用效率的影響機制研究”（KY2023031）；新疆維吾爾自治區鄉村振興產業發展科技行動項目“微藻生物增效劑在糧食作物提質增效種植的應用與集成示范”（2022NC072）

作者簡介：

再吐尼古麗·庫爾班（1981-），女，新疆沙雅人，研究員，碩士生導師，研究方向為作物栽培與生理，（E-mail）490507273@qq.com

通訊作者：

周大偉（1980-），男，新疆伊寧人，副研究員，研究方向為作物栽培與生理，（E-mail）123124837@qq.com

0" 引 言

【研究意義】葉片光合效率與作物產量關系密切，葉片光合作用對提高產量的貢獻率在30%左右［1-2］。對小麥、水稻、玉米和棉花等作物光合特性進行了研究［3-4］，結果表明光合特性在品種之間存在差異，并且這種差異跟作物遺傳性能有關。通過品種的選育可以提高作物光合速率，而高光效種質資源的篩選則是高光效育種的基礎［5］。高粱適應性廣、生長能力強、抗逆性強，具有糧、飼、釀造等多種用途，廣泛種植在旱地、洼地、鹽堿地等邊際土地上［6-7］。研究作物光合作用及其與品質、產量的關系，對于揭示作物生長發育規律，指導作物高產優質栽培等均具有重要的理論和實踐意義。【前人研究進展】張亞萍等［8］研究了不同來源甜高粱品種的光合特性與營養成分和產量的關系，不同甜高粱品種的光合特征與品質之間有顯著正相關性或極顯著正相關性。劉曉輝等［9］分析了甜高粱不同生育期生理性狀及光合特性，表明灌漿期生理指標高于成熟期。朱凱等［10］以不同細胞質高粱資源為參試材料分析并討論了不同品種葉片光合特性在不同生育期的相關性，結果顯示光合特性在不同品種之間存在差異。再吐尼古麗·庫爾班等［11］長期定位不同施肥對甜高粱光合效率的影響研究試驗表明，葉片光合特性受肥料的影響。合理搭配肥料能夠顯著提高產量，達到干旱地區高粱高產、穩產、水肥高效利用目的［12］。葉片含氮量變化被廣泛地指定為凈光合能力的一項重要指標［13］。合理氮肥運籌方式是改善作物自身光合效率、調控作物生長發育、提高作物產量及品質的有效措施之一［14-15］。【本研究切入點】但目前還未見干旱區氮肥不同追施條件下甜高粱不同生育期光合特性的研究。需研究氮肥不同追施處理下甜高粱不同生育期光合特性的變化規律及最佳氮肥追施方式?！緮M解決的關鍵問題】以空白不施肥（CK0）、傳統施肥方法B1（追肥溝施2次）、B2（傳統施肥種類與數量+追肥滴施）、B3氮追肥4次滴施等4種氮肥不同追施處理對6種不同甜高粱品種不同生育階段葉片的Pn、Gs、Ci、Tr值等光合特性、WUE及產量的影響，研究甜高粱在氮肥不同追施條件下不同生育階段的光合特性的變化規律以及相關性，為高光效種質資源的選育、節水省肥高產的栽培模式提供參考。

1" 材料與方法

1.1" 材 料

田間試驗于2022年4～10月在新疆農業科學院庫車陸地棉試驗站試驗地進行（N 41°40′，E 82°56′），海拔986 m。年平均降水量為72 mm。表層土壤有機質含量34.86 g/kg、pH值8.5、全氮含量1.91 g/kg、有效磷含量16.06 mg/kg、速效鉀644.3 mg/kg、速效氮含量87.11 mg/kg。

選擇晉甜1401、晉甜雜3號、遼甜3號、遼甜1號、濟甜雜2號、大力士等6種甜高粱品種。

1.2" 方 法

1.2.1" 試驗設計

小區行長5 m，8行區，行距為（0.35 m+0.55 m），株距0.20 m。試驗小區間打埂，留走道1.2 m，非走道間隔50 cm，鋪膜滴灌，重復3次。滴灌5次（播種后60 d、拔節期、株高1.5 m、株高2 m、挑旗期-抽穗）。

底肥，牛糞2 m3/667m2；種肥：磷酸氫二銨、硫酸鉀及尿素分別為10 kg/667m2、10 kg/667m2、20 kg/667m2。

CK 空白不施肥。

B1 傳統施肥方法（2次溝施追氮肥）：磷和鉀肥作為種肥全部1次施用，氮肥30%作基肥施入，70％作追肥施入。氮肥分2次溝施的方式追施，其中第1次追施60％的氮肥，第2次追施40％的氮肥；

B2 傳統施肥種類與數量+追肥滴施：磷和鉀肥作為種肥全部1次施用，氮肥30%作基肥施入，70％作追肥施入。氮肥分2次滴管的方式追施，其中第1次追施60％的氮肥，第2次追施40％的氮肥；

B3 追肥滴施4次：磷和鉀肥作為種肥全部1次施用，氮肥30%作基肥施入，70％作追肥施入。氮肥分4次滴管的方式追施，其中第1次（拔節）追20%，第2次（株高1.5 m）追施30％，第3次（株高2 m）追30％，第4次（挑旗-抽穗期）追施20％。

1.2.2" 測定指標

氣孔導度（Gs）、凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）等測定使用CI-340型手持式光合測定系統。在高粱拔節期、開花期、乳熟期等不同時期選擇晴朗天氣08：30～11：00進行檢測。在拔節期選擇倒二葉（由上而下），在開花和乳熟期選擇倒一葉（旗葉）進行測定。

水分利用效率：WUE＝Pn/Tr.

籽粒成熟時每個小區收割10 m2的全株秸稈并換算生物產量。

1.3" 數據處理

采用 SPSS 24 統計分析軟件進行方差分析和Origin 2018對數據進行作圖。

2" 結果與分析

2.1" 氮肥不同追施處理對凈光合速率（Pn）影響

研究表明，CK空白處理與氮肥不同追施處理下不同甜高粱品種的Pn值在不同生育期的變化趨勢不盡一致，但CK處理全部品種葉片Pn值的變化趨勢相對一致，趨勢呈上升后下降的變化，且最高值出現在開花期，其中晉甜1401的Pn值最高值達到20.51 μmol CO2 / （m2·s）。B1、B2處理下除了濟甜雜2號之外其他品種的Pn值變化趨勢跟CK處理一致，均在開花期處于最高值。B3處理下晉甜雜3號、遼甜3號、遼甜1號等3個品種的葉片Pn值呈上升的趨勢，在乳熟期達到最高值，但其他晉甜1401、濟甜雜2號和大力士等3個品種的Pn值呈先升高后降低的趨勢，在開花期處于最高值。

氮肥對甜高粱Pn值有影響，Pn在不同品種之間有差異，同一品種在不同處理之間也有差異。

拔節期不同品種的Pn變化為5.50～16.38 μmol CO2 /（m2·s），其中大力士在B3處理的Pn處于最高值。拔節期B1處理只有晉甜雜3號的Pn比CK顯著提高47.23%（Plt;0.05）。B2處理只有晉甜雜3號和大力士的Pn比CK分別顯著提高70.90%、35.45%（Plt;0.05）。B3處理也是晉甜雜3號和大力士的Pn比CK分別顯著提高45.20%、48.07%（Plt;0.05）。

開花期不同品種Pn變化為5.82～28.52 μmol CO2 /（m2·s），大力士高粱B3處理Pn值處于最高值。開花期B1處理只有晉甜1401的Pn比CK提高10.69%，但差異不顯著（Pgt;0.05）。B2處理晉甜雜3號、遼甜3號和大力士的Pn比CK處理的Pn值分別提高46.32%、13.80%、8.15%，其中晉甜雜3號、遼甜3號葉片Pn值與CK處理葉片Pn值差異顯著（Plt;0.05），但大力士與CK 處理葉片Pn值差異不顯著（Pgt;0.05）。B3處理濟甜雜2號和大力士的Pn比CK分別顯著提高19.48%、39.91%（Plt;0.05）。

乳熟期不同品種的Pn變化為5.98～24.43 μmol CO2 /（m2 ·s），其中遼甜3號B3處理的Pn值處于最高值。乳熟期B1處理只有晉甜雜3號Pn比CK顯著提高140.51%（Plt;0.05）。B2處理下所有甜高粱品種葉片的Pn值與CK處理的Pn值差異均不顯著（Pgt;0.05）。B3處理晉甜雜3號、遼甜3號、遼甜1號的Pn比CK分別顯著提高165.14%、226.98%、101.80%（Plt;0.05）。圖1

2.2" 氮肥不同追施處理對蒸騰速率（Tr）的影響

研究表明，不同處理下不同品種的葉片Tr值在甜高粱不同生育時期的變化趨勢有所不同，其中CK、B1、B3處理下所有品種的Tr值從拔節期到乳熟期的變化趨勢相對一致，呈先上升后下降的趨勢，葉片Tr值在開花期處于較高水平。但B2處理下不同品種Tr值的變化趨勢不相同，其中晉甜雜3號、遼甜1號等2個品種的Tr值呈先下降后上升的趨勢，但其他品種Tr值的變化趨勢呈先上升后下降的趨勢。

拔節期不同品種葉片Tr值變化為0.77～1.31 mmol H2O /（m2·s），但不同處理下同一品種葉片Tr值差異均不顯著（Pgt;0.05）。

開花期Tr的變化為0.81～4.59 mmol H2O /（m2·s），其中CK處理中遼甜3號Tr處于最高水平。開花期B1處理晉甜1401、晉甜雜3號、大力士Tr比CK分別顯著提高50.19%、54.50%、36.38%（Plt;0.05）。此時期B2處理所有品種的Tr與CK處理的Tr差異均不顯著（Pgt;0.05）。B3處理只有晉甜雜3號、濟甜雜2號的Tr比CK分別顯著提高35.07%、49.55%（Plt;0.05）。

乳熟期時Tr值的變化為0.62～2.89 mmol H2O /（m2·s），B1處理下遼甜3號的Tr值為最高值，而B3處理下大力士的Tr顯示最低值。乳熟期B1處理只有大力士的Tr比CK顯著提高55.38%（Plt;0.05）。B2、B3處理下全部品種的Tr值與CK處理的Tr值之間差異不顯著性（Pgt;0.05）。圖2

2.3" 氮肥不同追施處理對氣孔導度（Gs）的影響

研究表明，在甜高粱生長發育不同時期，不同處理下葉片Gs值的變化與Pn的變化趨勢非常接近，Gs基本表現為先增大后減小的變化趨勢，開花期處于較高值。

拔節期Gs的變化范圍在41.42～88.68 mmol /（m2·s），其中CK處理晉甜1401處于最高水平。拔節期B1處理中晉甜雜3號與其他品種差異達到顯著水平（Plt;0.05），比CK顯著提高49.33%。B2處理遼甜3號和大力士的Gs比CK顯著提高38.87%、39.24%（Plt;0.05）。B3所有品種的Gs與CK差異均不顯著（Pgt;0.05）。

開花期Gs值的變化范圍在47.66～96.44 mmol /（m2·s），最高值出現在晉甜1401的CK處理，CK處理下遼甜3號顯示最低的Gs值。此時B1處理下晉甜雜3號、遼甜3號、遼甜1號等3個品種的Gs值比CK處理的Gs值分別顯著提高到9.95%、74.38%、10.01%（Plt;0.05）。B2處理遼甜3號、遼甜1號和大力士的Gs比CK顯著提高84.81%、22.06%、16.02%（Plt;0.05）。B3晉甜雜3號、遼甜3號、遼甜1號Gs值比CK分別顯著提高12.19%、21.10%、15.16%（Plt;0.05）。

乳熟期Gs值的變化范圍在40.92～95.84 mmol /（m2·s），各品種之間有差異。B1、B2處理遼甜3號和大力士的Gs值均比CK顯著提高（Plt;0.05）。B3所有品種的Gs與CK差異均不顯著（Pgt;0.05）。圖3

2.4" 氮肥不同追施處理對胞間CO2（Ci）濃度的影響

研究表明，不同處理下不同生長發育時期不同甜高粱品種的Ci值的變化趨勢有區別。

CK處理下所有品種的變化趨勢相對一致，總的變化呈上升的趨勢，最高值出現在開花期。B1、B2、B3處理下不同品種的Ci變化趨勢不一致，各品種之間有差異。拔節期Ci的變化為337.63～384.50 μmol/mol，最高值出現在晉甜1401的B1處理。拔節期B1、B3處理各品種之間Ci差異不顯著，并與CK差異不顯著（Pgt;0.05）。B2處理中只有晉甜雜3號的Ci值比CK分別顯著提高9.33%（Plt;0.05）。

開花期Ci的變化為322.10～583.20 μmol/mol，最高值出現在晉甜雜3號的B2處理。開花期B1處理中只有遼甜1號Ci值比CK顯著提高43.89%（Plt;0.05）。B2處理晉甜雜3號、遼甜1號的Ci比CK分別顯著提高56.94%、30.41%（Plt;0.05）。B3處理遼甜1號和大力士的Ci值比CK分別顯著提高40.23%、48.41%（Plt;0.05）。

乳熟期Ci的變化范圍在350.26～487.30 μmol/mol，最高值出現在遼甜3號的B2處理。乳熟期B1處理中只有晉甜雜3號Ci值比CK顯著提高29.56%（Plt;0.05）。B2處理只有遼甜3號的Ci比CK分別顯著提高23.72%（Plt;0.05）。B3處理遼甜1號的Ci值比CK顯著提高20.65%。圖4

2.5" 氮肥不同追施處理對甜高粱水分利用效率（WUE）的影響

研究表明，不同氮肥追施處理下甜高粱的WUE在不同生長發育時期的變化趨勢有區別。CK、B2和B3處理不同品種的變化趨勢不一致，B1處理不同品種WUE的變化趨勢相似，呈先降低后升高的趨勢。

拔節期WUE的變化范圍在6.53～13.24 μmol/mmol，最高值出現在晉甜雜3號的B2處理。拔節期只有B2處理中晉甜雜3號WUE值比CK顯著提高71.28%，其他所有處理所有品種均與CK差異不顯著。

開花期WUE的變化范圍在3.05～16.86 μmol/mmol，B2處理晉甜1401的WUE處于最高值。開花期B1處理所有品種的WUE值均于CK不顯著。B2處理晉甜1401、晉甜雜3號、遼甜3號的WUE比CK分別顯著提高96.43%、383.68%、20.91%（Plt;0.05）。B3處理遼甜3號、遼甜1號和大力士的WUE值比CK分別顯著提高144.26%、60.20%、70.92%。

乳熟期WUE的變化范圍在3.28～15.96 μmol/mmol。乳熟期B1晉甜1401、晉甜雜3號和遼甜1號的WUE值均比CK分別顯著提高66.93%、74.45%、190.21%。B2處理只是晉甜1401的WUE比CK顯著提高127.17%（Plt;0.05）。B3處理遼甜3號、遼甜1號的WUE值比CK分別顯著提高249.90%、237.89%。圖5

2.6" 氮肥不同追施處理對高粱產量的影響

研究表明，氮肥不同追施處理下不同甜高粱品種的生物產量變化范圍在47.51～85.85 t/hm2，其中B1處理下大力士高粱的生物產量表現為最高，晉甜1401表現最低。統一種處理下不同品種的生物產量之間存在差異，同時同一品種在不同處理之間也存在差異。

B1處理下各品種生物產量大小順序依次為大力士gt;晉甜雜3號gt;遼甜3號gt;遼甜1號gt;濟甜雜2號gt;晉甜1401，其中大力士高粱生物產量較遼甜3號、遼甜1號、濟甜雜2號、晉甜1401等4個品種均顯著提高（Plt;0.05）。B1處理下晉甜雜3號、遼甜3號、遼甜1號和大力士高粱產量較CK分別提高53.67%、22.50%、11.89%、25.68%。

B2處理下產量的大小順序為大力士gt;晉甜雜3號gt;遼甜3號gt;遼甜1號gt;晉甜1401gt;濟甜雜2號，其中大力士高粱生物產量比其他5個品種的生物產量具有較高的生物學產量。B2處理下晉甜1401、晉甜雜3號、遼甜3號、遼甜1號、大力士產量分別比CK提高9.40%、38.27%、7.66%、25.11%、19.65%。

B3處理下產量的大小順序為大力士gt;晉甜雜3號gt;遼甜3號gt;晉甜1401gt;濟甜雜2號gt;遼甜1號，其中大力士高粱生物產量比其他5個品種的生物產量具有較高的生物學產量。B3處理下晉甜1401、晉甜雜3號、遼甜3號、大力士產量分別比CK提高11.84%、39.58%、11.83%、24.53%。

氮肥不同追施處理比CK增產幅度為7.66%～53.67%。大力士在所有處理的產量均高于其他品種，并B1、B2、B3處理產量最高的品種順序均一致大力士gt;晉甜雜3號gt;遼甜3號。

晉甜1401、濟甜雜2號不同處理之間產量差異不顯著。而晉甜雜3號和大力士高粱在各施肥處理下的生物產量都顯著高于CK處理的生物產量，但各施肥處理之間沒有顯著差異（Pgt;0.05）；遼甜3號B1處理效果最好，產量達到74.65 t/hm2，顯著高于CK；遼甜1號B2處理效果最好，產量達到64.96 t/hm2，顯著高于CK。圖6

2.7" Pn與光合參數、水分利用效率的相關性

研究表明，氮肥不同追施處理下不同生育期的Pn及其影響因子相關性不一致。在拔節期所有處理Pn值與Tr、WUE、Ci呈正相關。只有B3處理Pn值與Gs負相關。

到了開花期只有CK、B1處理Pn與Tr、WUE、Ci、Gs呈正相關。所有處理Pn值在開花和乳熟期都與WUE具有正相關關系。但乳熟期的Pn值與Tr具有負相關關系。表1

3" 討 論

3.1

氮素是影響作物光合反應、產量、品質及酶活性的最主要因素［16］。試驗結果顯示，甜高粱在氮肥不同追施處理下，在不同生長期內葉片Ci、Tr、Pn等光合特性及WUE的變化規律在品種及處理之間存在差異。董亞兵等［18］的試驗結果顯示，由于茅梁糯2號群體植株間存在對光照、水肥等資源的競爭，從而影響其凈光合率，因此隨著氮肥施入量的提高，茅梁糯2號的凈光合率呈升高趨勢，與試驗結果基本吻合。

研究發現，在甜高粱生長發育的各個階段，不同處理下葉片Gs值的變化與Pn的變化趨勢非常相似。高粱開花后隨著葉片Pn和Gs的降低，出現Ci值略微升高的現象。此結果與再吐尼古麗·庫爾班等［11］的研究結果基本相似。不同高粱品種間的水分利用效率存在差異，與前人研究結果一致。葉片蒸騰速率在不同類型高粱品種間存在差異，氣孔對葉片缺水的反應在不同品種之間也不盡相同［19］。王玉國等［20］的試驗結果顯示，高抗旱能力的高粱品種具有比較高的光合效率和水分利用效率。Johnson等［21］也表明，葉片光合作用能力的不同可能會造成品種間水分利用效率的差異。

3.2

高粱葉片光合產物的積累與產量高低有密切的相關性［22］。楊延兵等［23］發現，氮肥的適量增施，可以使光合產物積累增加，光合特性得到改善，從而使產量提高。不同氮素水平下，作物的主要光合參數的變化規律是不一樣的［24］。研究結果也表明，同一生育期內同一品種在氮肥不同追施處理的光合特性有差異。甜高粱的光合參數受氮肥不同追施處理的影響，與謝圣杰等［17］的試驗結論一致，玉米拔節期光合特性均受施氮量的影響，其中120 kg/hm2氮磷肥施用效果最好。

張亞萍等［8］分析并討論了高粱葉片各種光合指標之間的相關性，結果顯示Pn與Tr之間存在極顯著正相關關系。而張一中等［25］研究證明，Pn與Ci之間具有極顯著負相關關系，而Pn與Tr、Gs之間存在極顯著正相關；在試驗結果中，氮肥不同追施處理下不同生育期的Pn及其影響因子相關性不一致。在拔節期所有處理Pn值與Tr、WUE、Ci呈正相關。Fernandaz等［26］報道，高粱葉片凈光合速率與水分利用效率之間不存在任何相關性關系。試驗結論上的差異可能由試驗區的土壤氣候因子、栽培耕作、田間管理技術和作物品種的基因類型等很多因素的差異所造成。

艾雪瑩等［27］研究結果證明，氮素使2種不同類型高粱的生物產量分別提高9.73%和10.08%，試驗結果也發現氮肥追施處理也顯著提高高粱生物產量的現象。

4" 結 論

在氮肥不同追施處理下，不同生長期甜高粱葉片Ci、Tr、Pn等光合特性及WUE的變化規律在品種及處理之間存在差異。Gs的變化趨勢與Pn的變化趨勢更為接近，Gs基本表現為先增大后減小的變化趨勢，開花期處于較高值。拔節期WUE的變化為6.53～13.24 μmol/mmol，最高值出現在晉甜雜3號的B2處理。生物產量變化為47.51～85.85 t/hm2，氮肥追施處理比CK增產幅度為7.66%～53.67%。B1、B2、B3處理產量最高的品種順序均一致，大力士gt;晉甜雜3號gt;遼甜3號。拔節期所有處理Pn值與Tr、WUE、Ci呈正相關。晉甜1401、濟甜雜2號不受氮肥不同追施方式的影響，氮肥利用效率較低。B2處理改善光合條件，使產量和水分利用效率達到最大。

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Effects of different nitrogen fertilizer topdressing methods on photosynthetic characteristics and yield of sweet sorghum

Zaituniguli Kuerban1， Tuerxun Tuerhong2， Yisilayi Dawuti3， WANG Hui1， ZHOU Dawei4

（1.Institute of Food Crops，Xingjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China; 2. College of Resources and Environment， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China; 3. Xinjiang Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology/College of Grassland Science，Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China; 4. Ili Kazakh Autonomous Prefecture Institute of Agricultural Sciences， Yining Xinjiang 835000， China）

Abstract：【Objective】 In order to clarify the variation of photosynthetic characteristics of sweet sorghum at different growth stages.

【Methods】" The optimal topdressing method of nitrogen fertilizer under different topdressing treatments of nitrogen fertilizer， four different topdressing treatments， such as control without fertilization（CK）， B1（2 times furrow top dressing）， B2（2 times dropwise top dressing）， B3（4 times dropwise top dressing）， were set and the effects of treatments on the photosynthetic characteristics， water use efficiency（WUE）and biomass yield of six sweet sorghum cultivars at different growth stages were studied.

【Results】 The experimental results showed that the changing law of Pn， Tr， Ci and WUE in sweet sorghum leaves under different topdressing treatments at different growth stages varied between varieties and treatments.The photosynthetic characteristics of the same variety at the same growth stage under different treatments were different， and the photosynthetic characteristics of leaves were affected by topdressing of nitrogen fertilizer.The change range of Pn was at 5.50-28.52 μmol CO2/（m2·s）， which was the highest value of Dalishi in B3 treatment， which was significantly higher than CK by 39.91%.The difference between the Tr value of all varieties in B2 and CK was not significant.At jointing and milk ripening stage， there was no significant difference in the Gs values of all cultivars between treatments and CK.The variation range of WUE was at 3.05-16.86 μmol/mmol.Compared with CK， only the WUE value of Jintianzai No.3 in B2 treatment was significantly increased（71.28%）while those of other treatments were not significantly different from CK at the jointing stage.At the flowering stage， the WUE values of all varieties in B1 were not significantly different from that in CK.The biomass yield ranged from 47.51 t/hm2 to 85.85 t/hm2， and the yield increase of treatments was 7.66%-53.67%， compared with CK.The yield of Dalishi was higher than that of other varieties in all treatments， and the order of the highest biomass yields in B1， B2 and B3 was the same， and that was Dalishi gt; Jintianzai 3 gt; Liaotian 3.

【Conclusion】" Dalishi， Jintianzai 3 and Liaotianzai 3 had good adaptability in this region， and B2 treatment can improve the photosynthetic conditions and maximize the yield and water use efficiency. This treatment was the best nitrogen topdressing mode to promote the growth and development of sorghum in arid areas.

Key words：sweet sorghum; nitrogenous fertilizer; topdressing; photosynthetic parameters; change rule

Fund projects：Natural Science foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region" \"Study on the Interaction Relationship between Sorghum Varieties and Water and Fertilizer Management and the Mechanism of Carbon and Nitrogen Accumulation\" （2021D01A107）； Basic Scientific R amp;D Program of Public Welfare Research Institutions of Xinjiang Uygur Autonomous Region \" The Mechanism of Nitrogen Dosage and Nitrogen Shift Mode on the Physiological Characteristics and Nitrogen Utilization Efficiency of Sorghum\"（KY2023031）; 'Agriculture， Rural Areas and Farmers' Backbone Talent Training Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region：Demonstration and Promotion of Breeding， Efficient Production and High Quality Processing Technology of Sorghum Forage in Arid Areas of Southern Xinjiang（2022NC072）

Correspondence author： ZHOU Dawei（1980-）， male， from Ili， Xinjiang， Associate researcher， research direction in crop cultivation and physiology，（E-mail）123124837@qq.com