半干旱区集雨种植条件下施肥对冬小麦光能利用的调控效应.pdf

摘 要 摘 要 垄沟集雨种植系统因其有效改善土壤水温环境，促进作物生长，具有稳产增产的 功效，在半干旱区逐步推行。在集雨种植方式下如何通过合理施肥进一步提高冬小麦 光能利用，进而完善垄沟集雨种植技术具有重要的实践意义。本研究于2017-2019 年 在典型半干旱区（宁夏彭阳县）基于集雨种植方式（以传统平作为对照），设置4 个 -2 -2 -2 施肥梯度N P （N 270 kg hm ：P O 180 kg hm ）、N P （N 180 kg hm ：P O 120 270 180 2 5 180 120 2 5 kg hm-2 ）、N P （N 90 kg hm-2 ：P O 60 kg hm-2 ）、N P （N 0 kg hm-2 ：P O 0 kg hm-2 ）。 90 60 2 5 0 0 2 5 分析了垄沟集雨种植方式下施肥量对冬小麦叶片光合生理特性、冠层光能利用、产量 构成、肥料利用及经济效益的影响，主要研究结果和结论如下： （1）和传统平作相比，集雨种植可以有效改善冬小麦旗叶相对含水量（RWC ）、 相对叶绿素含量（SPAD ），提高净光合速率（Pn ）0.23%-13.87%、蒸腾速率（Tr ） 0.36%-10.01%、气孔导度（Gs ）1.69%-20.25%、叶片水分利用效率（WUEL ）0.05%-8.04%， 最大荧光（Fm ）0.13%-11.99%、光系统Ⅱ潜在活性（Fv/Fo ）1.34%-19.44%、光系统Ⅱ 最大光化学效率（Fv/Fm ）0.12%-3.36%、实际光化学效率（ΦpsII ）0.05%-21.74% 、电 子传递速率（ETR ）1.46%-31.04%，施肥显著提高Pn 、Tr、Gs、WUEL 、RWC 、SPAD、 Fm 、Fv/Fo 、Fv/Fm 、ΦpsII 、ETR ，N 180P120 出现最高水平，继续施肥至N270P180 差异 不显著。 （2 ）和传统平作相比，集雨种植可以通过增加叶面积指数（LAI ）、冠层的上部 和中部光合有效辐射截获率（CaR ）、减少冠层下部和中部的光合有效辐射透射率（PeR ）， 进而提高冬小麦抽穗-成熟期的光合有效辐射截获量（IPAR ）0.44%-3.67% 。且冬小麦 LAI 、上层和中层CaR 随着施肥量的增加而增加，中层和下层PeR 随着施肥量的增加 而减少，当施肥量N 180P120 时IPAR 达到最高。集雨种植较传统平作可以有效改善冬小 麦的群体光能利用率 （E ），且施肥以N P 获得E 最大，较N P 增加11.19%。 180 120 0 0 （3 ）2017-2019 生长季，集雨种植较传统平作的增加产量5.04%，增加穗粒数8.15%。 随着施肥量的增加，集雨种植下施肥较不施肥N P 的籽粒产量、穗数、穗粒数、粒重 0 0 平均增幅为2 1.41%、5.03%、11.98%、3.53%，施肥N 180P120 产量达到最大，为5534.45 kg·hm-2 ，较传统平作下施肥 N 180P120 的产量显著 （P0.05 ）增加 3.86% 。集雨种植较 传统平作提高肥料利用效率，各施肥量的化肥偏生产力与肥料农学效率的大小顺序为 N90 P60 N180P120 N270P180 。 （4 ）集雨种植较传统平作平均增加净收益 450 元·hm-2 ，随着施肥量的增加，净 收益呈先增再降趋势，施肥N180P120 的净收益最大，为5150 元·hm-2 。 -