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      小麥干物質(zhì)積累和碳氮轉(zhuǎn)運對稻秸非均勻性覆蓋還田的響應(yīng)

      2022-06-12 19:03:30石呂李贏劉海翠薛亞光韓笑石曉旭魏亞鳳楊美英劉建
      江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年10期
      關(guān)鍵詞:干物質(zhì)積累

      石呂 李贏 劉海翠 薛亞光 韓笑 石曉旭 魏亞鳳 楊美英 劉建

      摘要:在大田條件下,設(shè)置0%(T1)、25%(T2)、50%(T3)、75%(T4)、100%(T5)5個不同梯度的寬窄行稻秸分布比例處理,分析小麥產(chǎn)量變化及干物質(zhì)和碳氮轉(zhuǎn)運情況。結(jié)果表明,隨著窄行稻秸覆蓋比例的增加,開花期各營養(yǎng)器官干物質(zhì)均呈增加趨勢,成熟期莖鞘和穗軸+穎殼干物質(zhì)呈增加趨勢,葉片干物質(zhì)無顯著變化,籽粒干物質(zhì)則呈明顯下降趨勢。窄行稻秸覆蓋對開花期小麥不同器官干質(zhì)量占植株干質(zhì)量的比例無明顯影響,卻增加了成熟期不同營養(yǎng)器官占植株干質(zhì)量的比例。窄行稻秸覆蓋提高了莖鞘和葉片干物質(zhì)運轉(zhuǎn)量和運轉(zhuǎn)貢獻率,降低了穗軸+穎殼干物質(zhì)運轉(zhuǎn)量和運轉(zhuǎn)貢獻率,總體提高了花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運對籽粒產(chǎn)量的貢獻率,且覆蓋量越高,效應(yīng)越顯著。與T1處理相比,除了T2水平下莖鞘變化不顯著外,窄行稻秸覆蓋顯著增加了莖鞘和葉片中可溶性總糖轉(zhuǎn)運量及其對籽粒淀粉含量貢獻率,且覆蓋量越高,效應(yīng)越顯著,花前可溶性總糖轉(zhuǎn)運量對籽粒淀粉含量貢獻率僅有9.07%~15.98%。各營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運量及其對籽粒氮貢獻率均隨窄行稻秸覆蓋量的增加而有所提高,小麥花前營養(yǎng)器官貯藏氮素轉(zhuǎn)運量對籽粒氮貢獻率達到80%左右。窄行稻秸覆蓋對植株可溶性總糖和氮素轉(zhuǎn)運率的影響均因器官而異。隨著窄行稻秸覆蓋比例的增加,小麥籽粒淀粉含量顯著下降,氮含量逐漸升高,有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和實際產(chǎn)量均呈降低趨勢。

      關(guān)鍵詞:寬窄行;稻秸全量還田;非均勻性覆蓋;小麥產(chǎn)量;干物質(zhì)積累;碳氮轉(zhuǎn)運

      中圖分類號:S512.104 ??文獻標志碼: A

      文章編號:1002-1302(2022)10-0081-07

      已有研究發(fā)現(xiàn),秸稈覆蓋作為一種行之有效的保持水土策略[1],減少棵間蒸發(fā),降低耗水量,增加植株蒸騰量,從而提高水分利用效率[2]。但秸稈覆蓋還田后,產(chǎn)量將如何變化,一直未達成統(tǒng)一的認識。大多數(shù)研究認為,秸稈覆蓋具有顯著的減產(chǎn)效應(yīng)[3-5],而目前普遍認為秸稈覆蓋所導(dǎo)致的土壤溫度變化與減產(chǎn)機制密切相關(guān)[4,6]。群體干物質(zhì)積累的多少、碳氮運轉(zhuǎn)及其對籽粒產(chǎn)量的貢獻是形成小麥高產(chǎn)的基礎(chǔ),直接影響小麥植株生長發(fā)育進程、產(chǎn)量特征和品質(zhì)變化[7-8]。氮素是葉綠素的重要組成成分之一,直接參與光合作用的關(guān)鍵過程[9],并為碳代謝提供足夠的光合色素與酶蛋白。可溶性糖作為光合作用主產(chǎn)物,以代謝中間產(chǎn)物或者終產(chǎn)物的形式參與了植物的生長、發(fā)育等多個調(diào)節(jié)步驟[10],可以反映小麥的碳代謝狀況,為氮代謝提供碳源及能量??梢姡谥参矬w內(nèi),碳代謝、氮代謝途徑作為兩大最基本的代謝過程,相互間存在著一定的調(diào)控關(guān)系[10]。

      近年來,眾多研究者在小麥碳氮代謝調(diào)控機制[11],花后光合特性與碳氮代謝關(guān)系[12]及碳氮代謝對產(chǎn)量[13]和品質(zhì)[14]的影響等方面展開了較多研究。至于不同秸稈還田耕作方式[8,15]和還田量[16]對小麥干物質(zhì)及碳氮運轉(zhuǎn)特性方面也有所報道。而這些研究主要是在常規(guī)耕作秸稈還田方式和普通行距方式下得到的系列結(jié)果,針對寬窄行稻秸非均勻性覆蓋還田模式下的研究尚鮮有涉及。為此,本試驗探討了寬幅條播模式下稻秸非均勻性覆蓋還田方式對冬小麥產(chǎn)量、干物質(zhì)和碳氮代謝運轉(zhuǎn)影響的調(diào)控效應(yīng),以期為稻秸全量還田小麥寬幅條播的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

      1 材料與方法

      1.1 試驗地概況

      試驗于2017年11月至2018年6月在江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所內(nèi)試驗田進行。前茬作物為水稻,試驗田0~20 cm耕層土壤(沙壤土)主要理化性質(zhì):有機質(zhì)含量18.23 g/kg、全氮含量 1.18 g/kg、堿解氮含量101.03 mg/kg、速效磷含量11.35 mg/kg、速效鉀含量67.59 mg/kg,pH 值為6.31,容重為1.19 g/cm3。

      1.2 試驗設(shè)置

      試驗采用30 cm+15 cm寬窄行種植模式,窄行(苗帶)人工潔茬免耕條播2行小麥,寬行(空幅帶)留茬免耕。并結(jié)合前茬水稻秸稈截斷(8~12 cm)還田作試驗處理,秸稈還田量為12 t/hm2。稻秸覆蓋設(shè)5個處理,分別為T1(0%),窄行內(nèi)無秸稈覆蓋(苗帶為0),全量覆蓋在寬行內(nèi);T2(25%),窄行秸稈覆蓋量為均勻覆蓋時窄行秸稈量的1/4;T3(50%),窄行秸稈覆蓋量為均勻覆蓋時窄行秸稈量的1/2;T4(75%),窄行秸稈覆蓋量為均勻覆蓋時窄行秸稈量的3/4;T5(100%),寬窄行秸稈呈均勻覆蓋。隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)面積18.72 m2(2.6 m×7.2 m),各小區(qū)間留有20 cm過道。小麥供試品種為揚麥25,播量為225 kg/hm2,播種日期為2017年11月27日。按高產(chǎn)要求進行肥水及病蟲害防控管理。純氮施用量為240 kg/hm2,基肥 ∶分蘗肥 ∶拔節(jié)孕穗肥=4 ∶2 ∶4,磷肥(P2O5)施用量為90 kg/hm2,鉀肥(K2O)施用量為120 kg/hm2,磷、鉀肥均做基肥一次性施用。

      1.3 測定項目與方法

      于小麥開花期和成熟期,每個小區(qū)分別取具有代表性的植株15株,按葉、莖鞘、穗軸+穎殼和籽粒分為4個部分,105 ℃條件下殺青0.5 h后再調(diào)至85 ℃烘干至恒質(zhì)量,稱量干物質(zhì)量。干燥樣品粉碎后用于測定可溶性總糖(蒽酮比色法)和全氮(凱氏定氮法)含量。成熟期每個小區(qū)調(diào)查3個0.25 m2的穗數(shù),計算單位面積有效穗數(shù);取樣20株,考察每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量,并測量含水率,換算成13.0%水分時的千粒質(zhì)量。每個小區(qū)收割計實際產(chǎn)量。干物質(zhì)和碳氮轉(zhuǎn)運指標計算方法參照張傳輝等[15,17]進行。

      1.4 數(shù)據(jù)處理

      采用Excel 2003軟件整理數(shù)據(jù),SigmaPlot 10.0 繪圖,SPSS 19.0進行相關(guān)統(tǒng)計分析。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 稻秸非均勻性覆蓋還田對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

      從圖1可以看出,小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均隨著窄行稻秸覆蓋比例的不斷增加呈下降趨勢,且在T2處理時與T1相比變化不顯著,T3、T4和T5處理則較T1顯著降低。與T1相比,T2、T3、T4和T5處理實際產(chǎn)量降幅分別為4.02%、17.90%、26.67%、31.67%;產(chǎn)量構(gòu)成因素里以有效穗數(shù)降幅相對最大,各處理降幅依次為1.49%、5.36%、12.32%、17.37%;千粒質(zhì)量降幅相對最小,各處理降幅依次為1.04%、2.34%、3.12%、3.38%。由此可以看出,苗帶稻秸覆蓋致使小麥減產(chǎn)主要是由于有效穗數(shù)的顯著降低,其次是每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的減少。

      2.2 稻秸非均勻性覆蓋還田對小麥干物質(zhì)分配與轉(zhuǎn)運的影響

      由表1可知,開花期小麥各營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累高低表現(xiàn)為穗軸+穎殼<葉片<莖鞘。隨著窄行稻秸覆蓋比例的提高,莖鞘、葉片和穗軸+穎殼干物質(zhì)量均呈增加趨勢,其中莖鞘和葉片在T3、T4、T5水平下相比于T1分別顯著增加7.37%~15.79%和9.30%~11.63%。寬窄行稻秸覆蓋比例的變化對開花期小麥不同器官干質(zhì)量占植株干質(zhì)量的比例無明顯影響。

      由表2可知,成熟期小麥各部位器官干物質(zhì)積累高低表現(xiàn)為葉片<穗軸+穎殼<莖鞘<籽粒。隨著窄行稻秸覆蓋比例的提高,莖鞘和穗軸+穎殼干物質(zhì)量呈增加趨勢,在T3、T4、T5水平下相比于T1分別平均增加12.88%和16.65%,并達顯著差異水平;葉片干物質(zhì)量無顯著變化;籽粒干物質(zhì)量則呈顯著下降趨勢,與T1相比,T2、T3、T4、T5分別顯著下降5.19%、12.59%、17.04%、19.26%。窄行稻秸覆蓋總體增加了莖鞘、葉片和穗軸+穎殼占植株干質(zhì)量的比例,降低了籽粒占植株干質(zhì)量的比例,其中莖鞘、穗軸+穎殼占比增加效應(yīng)和籽粒占比降低效應(yīng)隨著窄行稻秸覆蓋量的增加不斷加強,而葉片占比增加效應(yīng)則呈減弱趨勢。

      由表3可知,窄行稻秸覆蓋總體提高了莖鞘、葉片花前干物質(zhì)運轉(zhuǎn)量和運轉(zhuǎn)貢獻率(其中莖鞘在T2和T3處理相較于T1變化不顯著),降低了穗軸+穎殼花前干物質(zhì)運轉(zhuǎn)量和運轉(zhuǎn)貢獻率,且覆蓋量越高,效應(yīng)越顯著;花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運效率表現(xiàn)為除了穗軸+穎殼隨著窄行稻秸覆蓋量的增加有所降低,莖鞘和葉片干物質(zhì)轉(zhuǎn)運效率則無明顯變化規(guī)律。

      總體來看,在窄行稻秸覆蓋條件下,花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運對小麥籽粒產(chǎn)量貢獻率明顯得到提高,花后光合生產(chǎn)對小麥籽粒產(chǎn)量貢獻率則與之相反,且前者的增幅和后者的降幅均表現(xiàn)為T5>T4>T3>T2(表4)。與T1相比,不同窄行稻秸覆蓋量處理花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運對籽粒產(chǎn)量貢獻率增幅為2.78%~40.18%,平均增幅23.26%;花后干物質(zhì)積累對籽粒產(chǎn)量貢獻率降幅為1.40%~20.15%,平均降幅11.66%;兩者在T2處理與T1相比均未達顯著差異水平,而T3、T4、T5處理達顯著差異水平。

      2.3 稻秸非均勻性覆蓋還田對小麥碳氮運轉(zhuǎn)的影響

      由表5可知,窄行稻秸覆蓋增加了莖鞘和葉片中可溶性總糖轉(zhuǎn)運量及其對籽粒淀粉含量貢獻率,莖鞘在T3、T4、T5處理與T1相比達到了顯著差異水平,其中T5處理效應(yīng)最強,可溶性總糖轉(zhuǎn)運量增幅達23.76%,可溶性總糖轉(zhuǎn)運量對籽粒淀粉含量貢獻率提高了5.50百分點;葉片窄行不同覆蓋量處理與T1相比均達顯著差異水平,與T1相比,可溶性總糖轉(zhuǎn)運量最大增幅為44.44%(T5處理),可溶性總糖轉(zhuǎn)運量對籽粒淀粉含量貢獻率最大提高了1.40百分點(T5處理)。窄行稻秸覆蓋對可溶性總糖轉(zhuǎn)運率的影響因器官而異,不同處理間莖鞘變化除T2處理外其他差異不顯著,但整體有降低趨勢;葉片則表現(xiàn)為上升趨勢,且窄行覆蓋越多,效應(yīng)越強。

      總體來看,小麥植株營養(yǎng)器官可溶性總糖轉(zhuǎn)運量及其對籽粒淀粉含量貢獻率均隨窄行稻秸覆蓋量的增加而提高,不同處理與T1相比基本均表現(xiàn)為顯著增加趨勢,其中可溶性總糖轉(zhuǎn)運量對籽粒淀粉含量貢獻率僅有9.08%~15.98%,說明小麥籽粒淀粉主要來自于植株花后光合產(chǎn)物的同化。

      由表6可知,不管是莖鞘還是葉片,抑或穗軸+穎殼,其氮素轉(zhuǎn)運量和氮素轉(zhuǎn)運量對籽粒氮貢獻率整體均隨著窄行稻秸覆蓋量的增加而有所提高,其中葉片氮素轉(zhuǎn)運量對籽粒氮貢獻率不同覆蓋量處理與T1相比均無顯著變化,穗軸+穎殼氮素轉(zhuǎn)運量和氮素轉(zhuǎn)運量對籽粒氮貢獻率相對增幅最大,平均增幅分別為18.76%和13.67%。窄行稻秸覆蓋對氮素轉(zhuǎn)運率的影響因器官而異,不同處理間莖鞘有降低趨勢,并在T2處理與T1處理相比達顯著差異水平;葉片也表現(xiàn)為下降趨勢;穗軸+穎殼則表現(xiàn)為上升趨勢,并在T2、T3、T4、T5處理與T1處理相比達到顯著差異水平。

      由表7可知,小麥植株花前營養(yǎng)器官貯藏氮素轉(zhuǎn)運量及其對籽粒氮貢獻率均隨窄行稻秸覆蓋量的增加而提高,且均在T4和T5處理達到顯著差異水平,與T1相比,花前營養(yǎng)器官貯藏氮素轉(zhuǎn)運量在T4和T5處理分別顯著增加12.58%和15.31%,花前營養(yǎng)器官貯藏氮素轉(zhuǎn)運量對籽粒氮貢獻率分別顯著增加4.10%和5.63%?;ê蟮胤e累量無顯著變化,花后氮素積累量對籽粒氮貢獻率則隨窄行稻秸覆蓋量的增加逐漸降低,亦在T4和T5處理與T1相比達到顯著差異水平,與T1相比,花后氮素積累量對籽粒氮貢獻率分別顯著降低13.76%和18.89%。

      同時可以看出,小麥花前營養(yǎng)器官貯藏氮素轉(zhuǎn)運量要高于花后氮素積累量,花前營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運量對籽粒氮貢獻率達到80%左右,說明花前營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運是小麥籽粒氮素的主要來源。

      從圖2可以看出,窄行稻秸覆蓋降低了籽粒淀粉含量,降幅為7.95%~27.92%,總體提高了籽粒氮含量(除T2與T1相比不顯著外,其他均差異顯著),增幅為1.67%~9.16%,籽粒淀粉含量降低效應(yīng)要強于氮含量增加效應(yīng)。

      3 討論與結(jié)論

      在冬小麥生長發(fā)育期,有效分蘗形成的有效穗、穗分化期形成的穎花數(shù)和灌漿結(jié)實期形成的粒質(zhì)量,共同決定和影響著最終的籽粒產(chǎn)量[18]。Li等研究表明,秸稈覆蓋條件下,雖然冬小麥穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量均明顯增加,但因產(chǎn)量構(gòu)成因素中的穗數(shù)被抑制,從而導(dǎo)致最終產(chǎn)量的降低[3]。陳素英等研究發(fā)現(xiàn),秸稈覆蓋致使冬小麥減產(chǎn)主要是因為抑制了穗數(shù)的增加,其次是千粒質(zhì)量的降低,而穗粒數(shù)無顯著變化[4-5]。秸稈覆蓋使得土壤耕層溫度降低,有可能是引起小麥生長、發(fā)育進程延緩及減產(chǎn)的主導(dǎo)因素,而如果在生育后期遭遇干熱風(fēng)等天氣,將會縮短秸稈覆蓋小麥的灌漿時間,降低籽粒千粒質(zhì)量[19-20]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著窄行稻秸覆蓋量的不斷增加,產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均一致地表現(xiàn)為降低趨勢,小麥減產(chǎn)主要歸因于有效穗數(shù)的顯著減少,秸稈覆蓋量和覆蓋度均會不同程度地對小麥出苗率造成一定影響,且覆蓋量越大,抑制作用越明顯[21],從而導(dǎo)致有效穗數(shù)的降低。筆者所在課題組前期研究表明,窄行稻秸覆蓋導(dǎo)致了小麥中后期的“低溫效應(yīng)”[22],進而延緩了生育期,加之本試驗后期的高溫逼熟天氣,導(dǎo)致小麥灌漿加快,時間縮短,粒質(zhì)量降低[23]。

      小麥干物質(zhì)的積累轉(zhuǎn)運及再分配過程與籽粒產(chǎn)量存在緊密關(guān)系。抽穗前通過光合作用途徑積累的大部分有機物質(zhì)都用于小麥自身營養(yǎng)體(營養(yǎng)器官)的建成(形成),而開花后累積的光合產(chǎn)物則絕大部分輸送至籽粒用于灌漿充實[24]。研究表明,秸稈覆蓋地表后,根區(qū)土壤的溫度日較差相比無秸稈覆蓋處理變小,土壤溫度降低,延緩作物發(fā)展,推遲小麥各生育期長度,從而使得生育后期小麥莖葉等營養(yǎng)器官旺盛生長,干物質(zhì)積累增加,消耗大量營養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致最終向籽粒輸送和分配的光合物質(zhì)有所減少,表現(xiàn)為籽粒光能利用率低效,產(chǎn)量降低[5,25-27]。張云蘭等研究發(fā)現(xiàn),秸稈覆蓋能提高土壤肥力,促進小麥抽穗至成熟期干物質(zhì)積累,提高麥穗分配指數(shù),促進莖稈中貯藏的干物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)移[28]。沈?qū)W善等研究發(fā)現(xiàn),與玉米秸稈不還田相比,秸稈全量粉碎還田后,小麥干物質(zhì)積累量和營養(yǎng)器官花前轉(zhuǎn)運量均顯著提高,不同還田耕作方式以全量覆蓋還田稍高于翻埋還田和旋耕還田處理,而花前營養(yǎng)器官轉(zhuǎn)運貢獻率雖然顯著提高,但不同耕作方式間無顯著差異[8]。本研究則發(fā)現(xiàn),隨著窄行稻秸覆蓋比例的增加,開花期小麥不同營養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累量均呈一致的增加趨勢,成熟期莖鞘、穗軸+穎殼的干物質(zhì)積累量也表現(xiàn)為增加趨勢,葉片干物質(zhì)量無顯著變化,籽粒干物質(zhì)量則呈明顯下降趨勢;開花期小麥不同器官干質(zhì)量占植株干質(zhì)量的比例無明顯變化,成熟期不同營養(yǎng)器官占植株干質(zhì)量的比例有所增加。同時,窄行稻秸覆蓋提高了莖鞘和葉片干物質(zhì)運轉(zhuǎn)量和運轉(zhuǎn)貢獻率,降低了穗軸+穎殼干物質(zhì)運轉(zhuǎn)量和運轉(zhuǎn)貢獻率,總體看來,小麥花前營養(yǎng)器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)運對籽粒產(chǎn)量的貢獻率提高,且覆蓋量越高,效應(yīng)越顯著。沈?qū)W善等研究發(fā)現(xiàn),營養(yǎng)器官花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量以葉片最高,其次為莖稈和穎殼,營養(yǎng)器官轉(zhuǎn)運干物質(zhì)對籽粒的貢獻率為30.40%~36.54%[8]。常磊等研究表明,花前光合同化物對籽粒產(chǎn)量的貢獻率為35.6%~54.9%,花后光合產(chǎn)物對籽粒產(chǎn)量的貢獻率均高于45.0%[29]。本研究中不同營養(yǎng)器官花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量大小也為葉片>莖鞘>穗軸+穎殼,其中花前營養(yǎng)器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)運對籽粒產(chǎn)量貢獻率僅為33.40%~46.82%,小于花后干物質(zhì)積累對籽粒產(chǎn)量貢獻率:53.18%~66.60%,說明花后光合產(chǎn)物的積累與分配是小麥籽粒產(chǎn)量的主要來源。

      碳氮代謝是作物生長發(fā)育過程中重要的代謝過程。碳代謝主要包括碳水化合物的合成與分解及相互轉(zhuǎn)化等,氮代謝主要包括含氮化合物的合成、分解與再合成過程。一方面碳代謝能提供給氮代謝以骨架和能源,另一方面氮代謝和碳代謝也存在競爭關(guān)系。因此,協(xié)調(diào)碳氮代謝平衡是實現(xiàn)作物優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)[30]。開花灌漿期是小麥籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)共同形成的關(guān)鍵生育期,籽粒淀粉及蛋白質(zhì)合成累積的多少是花前貯藏物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運分配與花后同化物的再次累積[31]2個過程的綜合結(jié)果。小麥籽粒中有74.7%~83.7%的氮素來自于營養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)移,有16.3%~25.3%的氮素來自于花后根系的土壤吸收[32],秸稈還田一定程度上可同時促進小麥花前營養(yǎng)器官貯藏氮素的轉(zhuǎn)運及其對籽粒氮的貢獻率[15]。李華等研究發(fā)現(xiàn),覆草能顯著增加生長后期干物質(zhì)累積量和氮的累積[33]。沈?qū)W善等研究發(fā)現(xiàn),在砂姜黑土區(qū)玉米秸稈全量粉碎覆蓋還田更有利于小麥群體養(yǎng)分的積累與轉(zhuǎn)運,養(yǎng)分的轉(zhuǎn)運量以葉片最高,其次為莖稈和穎殼,氮素對籽粒的貢獻率為81.86%~86.10%[8]。張萌等研究表明,休閑期覆蓋可提高旱地小麥播種期的土壤蓄水量,從而增加植株對氮素的吸收與利用[34]。本研究表明,各營養(yǎng)器官花前貯藏氮素轉(zhuǎn)運量及其對籽粒氮貢獻率均隨窄行稻秸覆蓋量的增加而有所提高,小麥植株花前貯藏氮素轉(zhuǎn)運量對籽粒氮貢獻率達到80%左右,與前人研究結(jié)果[32]一致。此外,隨著窄行稻秸覆蓋比例的增加,小麥籽粒氮含量逐漸升高,說明提高花前氮素轉(zhuǎn)運有利于小麥籽粒氮的累積。淀粉是小麥籽粒的主要組分之一,小麥籽粒灌漿和充實主要就是淀粉的合成與積累[35]。小麥籽粒淀粉積累主要包括可溶性糖從營養(yǎng)器官向籽粒的轉(zhuǎn)運和籽粒中淀粉合成2個步驟[36]。張傳輝等研究發(fā)現(xiàn),秸稈還田主要降低了小麥莖鞘的花前可溶性總糖轉(zhuǎn)運量對籽粒淀粉產(chǎn)量的貢獻率,葉片與之相反,總體表現(xiàn)為植株地上部營養(yǎng)器官花前可溶性總糖轉(zhuǎn)運量對籽粒淀粉產(chǎn)量的貢獻率呈下降趨勢,成熟期籽粒淀粉含量降低[15]。本研究發(fā)現(xiàn),窄行稻秸覆蓋增加了莖鞘、葉片中的可溶性總糖轉(zhuǎn)運量及其對籽粒淀粉含量貢獻率,且覆蓋量越高,效應(yīng)越顯著,成熟期籽粒淀粉含量卻顯著下降。可能因為本試驗條件下,覆蓋處理抽穗開花期相對較晚,灌漿結(jié)實期環(huán)境氣溫又高,不利于籽粒充實,因而花前非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的轉(zhuǎn)運隨之提高,以彌補產(chǎn)量的部分降低。而本研究中花前可溶性總糖轉(zhuǎn)運對小麥籽粒淀粉含量貢獻率僅有9.07%~15.98%,與前人小麥花前營養(yǎng)器官貯藏非結(jié)構(gòu)性碳水化合物對籽粒產(chǎn)量貢獻率3%~30%[37]基本相似,說明花后光合產(chǎn)物的同化是構(gòu)成小麥籽粒淀粉產(chǎn)量的主要部分。

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