張?chǎng)午?，王迎賓，郝興宇，宗毓錚，史鑫蕊，李 萍*

（1. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，太谷 030801；2. 遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，營(yíng)口 115009）

小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一，它的產(chǎn)出關(guān)系國(guó)計(jì)民生。隨著全球生態(tài)環(huán)境變化，干旱成為限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最主要因素之一［1］。中國(guó)51%的可耕地位于干旱半干旱區(qū)，干旱造成的作物減產(chǎn)比其他所有不利條件加起來(lái)還要多［2］。山西屬于典型的旱作地區(qū)，傳統(tǒng)的犁耕、耙耕頻繁破壞和擾動(dòng)耕層土壤環(huán)境，加劇了土壤干旱［3-4］。

為緩解多年連續(xù)傳統(tǒng)耕作對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞，保護(hù)性耕作引起了科學(xué)家的高度重視。保護(hù)性耕作又稱保護(hù)性生產(chǎn)或者免耕生產(chǎn)，是一種減少耕作次數(shù)和強(qiáng)度的耕作方式，其目的是減少對(duì)土壤的干擾，保持土壤表面作物殘留，改善土壤健康［5-6］。大量研究表明，免耕能促進(jìn)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成［5,7］。與常規(guī)耕作相比，免耕可以保護(hù)耕層土壤結(jié)構(gòu)，顯著增加表層土壤含水量，增加作物產(chǎn)量［8-10］。張貴云等［11］研究發(fā)現(xiàn)，免耕處理增加了土壤的有機(jī)質(zhì)含量。Shao等［12］和Wang等［13］研究顯示，免耕有利于改善土壤降雨入滲和保水保肥能力，促進(jìn)旱地小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。雖然免耕能有效提高休閑期土壤含水量［14］，但是缺乏對(duì)免耕條件下小麥關(guān)鍵生育期土壤含水量在土層間分布特點(diǎn)及其對(duì)小麥生長(zhǎng)影響的分析，導(dǎo)致不能系統(tǒng)地闡明免耕制度對(duì)旱區(qū)生產(chǎn)力的影響特征。2017年，習(xí)總書(shū)記提出“發(fā)展有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)”。2021年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部實(shí)施“耕地質(zhì)量提升工程”。因此，開(kāi)展免耕對(duì)旱地小麥土壤水分、抗逆生理及產(chǎn)量的影響對(duì)節(jié)約水資源和提升旱地小麥生產(chǎn)力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本研究于山西省臨汾市堯都區(qū)縣底鎮(zhèn)城隍村長(zhǎng)期保護(hù)性耕作區(qū)進(jìn)行，研究?jī)煞N耕作處理——旋耕秸稈還田（rotary tillage coverage，RT）、免耕秸稈覆蓋（no-tillage with stubble，NT）處理?xiàng)l件下關(guān)鍵生育期土壤含水量、抗旱生理指標(biāo)、光合生理、小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成特征的變化，探討長(zhǎng)期免耕秸稈覆蓋措施對(duì)小麥抗旱能力的影響，以期為山西旱作農(nóng)業(yè)區(qū)合理耕作模式的建立提供數(shù)據(jù)支撐和理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2020—2021年在山西省臨汾市堯都區(qū)縣底鎮(zhèn)城隍村（111°66′10″E，36°03′36″N）長(zhǎng)期保護(hù)性耕作試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行，該試驗(yàn)地保護(hù)性耕作從1992年開(kāi)始。試驗(yàn)地為旱地冬小麥（Triticum aestivumL.）種植模式，一年一作，雨養(yǎng)農(nóng)田，生育期無(wú)灌溉。該試驗(yàn)地為溫帶大陸性氣候，海拔為550 m，年平均降水量為527 mm左右，年均蒸發(fā)量為1 933.1 mm左右，年均溫度為12.60℃，≥0℃有效積溫4 400.00℃，極端最低溫度為-14.70℃，最熱月平均氣溫為27.48℃，無(wú)霜期約190 d。降雨集中在7到9月份，雨量少而不穩(wěn)定，常年干旱。土壤質(zhì)地為粉砂壤土，土壤有機(jī)碳含量為13.00 g/kg，全氮含量為0.50 g/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)基于30年的長(zhǎng)期定位試驗(yàn)，相關(guān)指標(biāo)測(cè)定于2020—2021年小麥季進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)兩種耕作處理，分別為：1）旋耕秸稈還田（以下簡(jiǎn)稱旋耕），農(nóng)戶模式,在收獲后將秸稈粉碎，長(zhǎng)度為15～20 cm，撒于地表，利用切刀將土切碎，旋土深度15 cm以內(nèi)；2）免耕秸稈覆蓋（以下簡(jiǎn)稱免耕）,在收獲時(shí)留30 cm的高茬，其余秸稈粉碎撒于地表，播前不耕作，直接免耕播種（表1）。試驗(yàn)地為大區(qū)，每種耕作處理0.13 hm2，不設(shè)重復(fù)，之間無(wú)間隔。兩種耕作模式的小麥品種、施肥和管理均相同。試驗(yàn)材料為‘晉麥102號(hào)’（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所和臨汾繼農(nóng)種業(yè)有限公司所選育），播種密度均為 210 kg/hm2，行距均為20 cm，播種時(shí)施用純氮90 kg/hm2，磷肥（P2O5）120 kg/hm2和鉀肥（K2O）30 kg/hm2。所有肥料一次性施完，免追肥。

表1 試驗(yàn)耕作處理Tab. 1 Experimental tillage treatment

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤含水量測(cè)定

在小麥拔節(jié)期、開(kāi)花期、灌漿期和成熟期，每個(gè)耕作處理分別從200 m2內(nèi)選一個(gè)樣點(diǎn)，用土鉆分別取0～200 cm土層（0.5 m內(nèi)每10 cm取樣1次，1 m以下每20 cm取樣1次）的新鮮土樣，3次重復(fù)。將土樣在105℃烘箱中烘干直到質(zhì)量不再變化，用稱重法測(cè)土壤含水量。土壤含水量（%）=水分質(zhì)量/干土質(zhì)量。

1.3.2 小麥生理指標(biāo)及產(chǎn)量構(gòu)成測(cè)定

在小麥拔節(jié)期、開(kāi)花期、灌漿期，每處理各選3個(gè)1 m2的樣點(diǎn)測(cè)定葉面積指數(shù)，利用便攜式光合儀（Li-6400XT，美國(guó)）測(cè)定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率及光響應(yīng)曲線（在某種光強(qiáng)下光合作用結(jié)束光誘導(dǎo)期達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，光合速率對(duì)光強(qiáng)變化的響應(yīng)曲線），并計(jì)算水分利用效率。取1 m2內(nèi)全部植株的地上部分，烘干稱量地上部干物質(zhì)生物量。選取新鮮葉片冷凍帶回實(shí)驗(yàn)室，用氮藍(lán)四唑光化還原法測(cè)定超氧化物歧化酶活性，愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過(guò)氧化物酶活性，紫外吸收法測(cè)定過(guò)氧化氫酶活性，硫代巴比妥酸法測(cè)定丙二醛含量，蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量，茚三酮法測(cè)定脯氨酸含量，研磨法測(cè)葉綠素含量［15］。小麥成熟后，每處理選3個(gè)1 m2的樣點(diǎn)，取全部植株的地上部分，稱量地上部干物質(zhì)生物量、產(chǎn)量，并測(cè)定千粒重、單位面積穗數(shù)、單穗粒數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用WPS（Word Processing System） Office 2021軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理和作圖。利用SPSS（Statistical Product and Service Solutions）23.0軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平設(shè)為P=0.05。圖表中數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）。利用Photosynthesis軟件擬合光響應(yīng)曲線，并計(jì)算光響應(yīng)參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕作方式對(duì)土壤含水量的影響

在小麥拔節(jié)期，0～40 cm、100～140 cm免耕處理下土壤含水量高于旋耕，80～100 cm旋耕高于免耕，其余土層差異不大（圖1a）；開(kāi)花期0～20 cm、30～50 cm、120～200 cm免耕處理下土壤含水量高于旋耕，70～80 cm、90～100 cm旋耕高于免耕，其余土層差異不大（圖1b）；灌漿期免耕處理0～50 cm土壤含水量高于旋耕處理，而8 0～1 0 0 c m、140～160 cm土壤含水量相反，其余土層差異不大（圖1c）；成熟期免耕處理10～40 cm、180～200 cm土壤含水量高于旋耕處理，而0～10 cm、50～80 cm土壤含水量表現(xiàn)相反，其余土層差異不大（圖1d）。

圖1 不同耕作處理對(duì)小麥拔節(jié)期（a）、開(kāi)花期（b）、灌漿期（c）、成熟期（d）土壤含水量的影響Fig. 1 Effects of different tillage treatments on soil water content at jointing (a), flowering (b), filling (c), and maturity (d) stages

隨著小麥生長(zhǎng)，土壤含水量不斷減少。在拔節(jié)期，土壤含水量隨著土層深度增加變化不明顯；開(kāi)花期和成熟期土壤含水量隨著土層深度增加而增加；灌漿期50 cm土層后土壤含水量隨著土層深度增加而增加。除拔節(jié)期外，0～50 cm各處理土層含水量明顯低于120～200 cm土層含水量。免耕處理的上層土層含水量除成熟期外均高于旋耕。免耕處理的深層土層含水量除灌漿期、成熟期均高于旋耕。

2.2 免耕對(duì)小麥抗氧化系統(tǒng)的影響

2.2.1 對(duì)丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的影響

在小麥拔節(jié)期、開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉片丙二醛含量分別比旋耕處理顯著降低21.93%、27.49%和14.15%（P＜0.05）（圖2）。拔節(jié)期兩個(gè)耕作處理下小麥葉片的MDA含量較低，而開(kāi)花期和灌漿期含量高，這或與拔節(jié)期小麥耗水量少、干旱脅迫較輕有關(guān)。

圖2 不同耕作處理對(duì)小麥葉片丙二醛含量的影響Fig. 2 Effects of different tillage treatments on malondialdehyde content in wheat leaves

2.2.2 對(duì)超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性的影響

在小麥拔節(jié)期和開(kāi)花期，免耕處理下葉片SOD活性分別比旋耕處理顯著降低20.81%和37.02%（P＜0.05）。灌漿期，免耕處理下葉片SOD活性比旋耕處理顯著升高13.96%（P＜0.05）（圖3）。

圖3 不同耕作處理對(duì)小麥葉片超氧化物歧化酶的影響Fig. 3 Effects of different tillage treatments on superoxide dismutase activity in wheat leaves

2.2.3 對(duì)過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）活性的影響

在小麥拔節(jié)期、開(kāi)花期，免耕處理下葉片POD活性分別比旋耕處理顯著降低50.93%和27.02%（P＜0.05），而灌漿期免耕處理的POD活性與旋耕處理無(wú)顯著差異（圖4）。

圖4 不同耕作處理對(duì)小麥葉片過(guò)氧化物酶活性的影響Fig. 4 Effects of different tillage treatments on peroxidase activity in wheat leaves

2.2.4 對(duì)過(guò)氧化氫酶（catalases，CAT）活性的影響

在小麥開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉片CAT活性分別比旋耕處理顯著降低48.78%和45.48%（P＜0.05），而拔節(jié)期免耕處理的CAT活性與旋耕處理無(wú)顯著差異（圖5）。

圖5 不同耕作處理對(duì)小麥葉片過(guò)氧化氫酶活性的影響Fig. 5 Effects of different tillage treatments on catalase activity in wheat leaves

2.3 免耕對(duì)小麥葉片滲透調(diào)節(jié)的影響

2.3.1 對(duì)可溶性糖含量的影響

在小麥拔節(jié)期、灌漿期，免耕處理下葉片可溶性糖含量分別比旋耕處理顯著降低55.4%和88.97%（P＜0.05），而開(kāi)花期免耕處理的可溶性糖含量與旋耕處理無(wú)顯著差異（圖6）。

圖6 不同耕作處理對(duì)小麥葉片可溶性糖含量的影響Fig. 6 Effects of different tillage treatments on soluble sugar content in wheat leaves

2.3.2 對(duì)脯氨酸含量的影響

在小麥拔節(jié)期和開(kāi)花期，免耕處理下葉片脯氨酸含量分別顯著降低29.89%和38.79%（P＜0.05）。在灌漿期，免耕處理下葉片脯氨酸含量比旋耕處理顯著升高18.07%（P＜0.05）（圖7）。

圖7 不同耕作處理對(duì)小麥葉片脯氨酸含量的影響Fig. 7 Effects of different tillage treatments on proline content in wheat leaves

2.4 免耕對(duì)小麥葉片葉綠素含量的影響

在小麥拔節(jié)期、開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉綠素a含量分別比旋耕處理顯著升高4.16%、22.74%和12.69%（P＜0.05）。拔節(jié)期和開(kāi)花期，免耕處理下葉綠素b含量分別比旋耕處理顯著降低12.24%和46.28%（P＜0.05），而灌漿期免耕處理下葉綠素b含量比旋耕處理顯著升高5.31%（P＜0.05）。拔節(jié)期、開(kāi)花期和灌漿期免耕處理下葉綠素含量分別比旋耕處理顯著升高1.71%、3.57%和10.81%（P＜0.05）（表2）。

表2 不同耕作處理對(duì)小麥葉片葉綠素含量的影響Tab. 2 Effects of different tillage treatments on chlorophyll content in wheat leaves

2.5 免耕對(duì)小麥葉片光合生理的影響

2.5.1 對(duì)光合參數(shù)的影響

在小麥開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉片凈光合速率分別比旋耕處理顯著升高46.03%和21.08%（P＜0.05），而拔節(jié)期免耕處理的凈光合速率與旋耕處理無(wú)顯著差異（圖8a）。拔節(jié)期、開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉片氣孔導(dǎo)度分別比旋耕處理顯著升高38.62%、65.95%和50.79%（P＜0.05）（圖8b）。開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉片蒸騰速率分別比旋耕處理顯著升高54.36%和31.44%（P＜0.05），而拔節(jié)期免耕處理與旋耕處理的蒸騰速率無(wú)顯著差異（圖8c）。拔節(jié)期、開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉片水分利用效率分別比旋耕處理顯著降低4.34%、5.60%和7.80%（P＜0.05）（圖8d）。

圖8 不同耕作處理對(duì)小麥葉片凈光合速率（a）、氣孔導(dǎo)度（b）、蒸騰速率（c）、水分利用率（d）的影響Fig. 8 Effects of different tillage treatments on net photosynthetic rate (a), stomatal conductance (b), and transpiration rate (c) water use efficiency (d) of wheat leaves

2.5.2 對(duì)光響應(yīng)曲線的影響

利用直角雙曲線修正模型對(duì)小麥葉片的光響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合，得出光合特征參數(shù)（表3、4）。兩種處理開(kāi)花期和灌漿期小麥葉片凈光合速率對(duì)光照強(qiáng)度的響應(yīng)趨勢(shì)一致，都隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而逐漸升高，最后趨于穩(wěn)定。光強(qiáng)高于300 mmol/mol以后開(kāi)花期和灌漿期免耕處理下小麥凈光合速率均高于旋耕處理（圖9a、9b）。

圖9 在開(kāi)花期（a）和灌漿期（b）不同耕作處理對(duì)小麥葉片光響應(yīng)曲線的影響Fig. 9 Effects of different tillage treatments on light response curves of wheat leaves at flowering stage (a) and filling stage (b)

表3 在小麥開(kāi)花期不同耕作處理對(duì)光響應(yīng)參數(shù)的影響Tab. 3 Effects of different tillage treatments on light response parameters at flowering stage

在小麥開(kāi)花期，免耕處理下葉片光補(bǔ)償點(diǎn)比旋耕處理顯著降低9.26%（P＜0.05），而灌漿期免耕處理的葉片光補(bǔ)償點(diǎn)比旋耕處理顯著升高9.39%（P＜0.05）。開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉片最大凈光合速率分別比旋耕處理顯著升高9.18%和19.24%（P＜0.05）。開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉片暗呼吸速率分別比旋耕處理顯著降低19.48%和13.82%（P＜0.05）（表3、4）。

表4 在小麥灌漿期不同耕作處理對(duì)光響應(yīng)參數(shù)的影響Tab. 4 Effects of different tillage treatments on light response parameters at grain-filling stage

2.6 免耕對(duì)小麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

2.6.1 對(duì)葉面積指數(shù)的影響

在小麥拔節(jié)期、開(kāi)花期和灌漿期，免耕處理下葉面積指數(shù)分別比旋耕處理顯著升高16.00%、4.42%和19.43%（P＜0.05）（圖10）。

圖10 不同耕作處理對(duì)小麥葉面積指數(shù)的影響Fig. 10 Effects of different tillage treatments on leaf area index of wheat

2.6.2 對(duì)生物量的影響

在小麥拔節(jié)期、開(kāi)花期、灌漿期和成熟期，免耕處理下小麥干物質(zhì)生物量分別比旋耕處理顯著升高41.23%、10.24%、22.86%和16.81%（P＜0.05）（圖11）。

圖11 不同耕作處理對(duì)小麥干物質(zhì)生物量的影響Fig. 11 Effects of different tillage treatments on dry matter biomass of wheat

2.6.3 對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

免耕處理下小麥產(chǎn)量比旋耕處理顯著升高46.34%（P＜0.05）（圖12）。千粒重顯著降低6.47%，穗粒數(shù)顯著升高18.85%，每平方米穗數(shù)顯著升高38.02%（表5）。

圖12 不同耕作處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響Fig. 12 Effects of different tillage treatments on wheat yield

表5 不同耕作處理對(duì)小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響Tab. 5 Effects of different tillage treatments on yield composition of wheat

3 討論

免耕相較于常規(guī)耕作，可以有效提高土壤含水量［16］。本研究結(jié)果表明，免耕有利于增加0～50 cm（上層土層）的土壤含水量，這與前人的研究結(jié)果一致［17］。免耕也能顯著提高120～200 cm（深層土層）的土壤含水量，且在開(kāi)花期處理間表現(xiàn)差異較大，但這種深層土壤含水量高有利于小麥穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的機(jī)制尚不明確。本研究中各生育期免耕處理的葉面積指數(shù)均顯著大于旋耕處理。免耕通過(guò)提高土壤含水量，積累更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增大葉面積。葉面積指數(shù)影響作物的干物質(zhì)積累、蒸騰、蒸發(fā)和產(chǎn)量構(gòu)成［18］。因此，免耕處理下的小麥可以積累更多的干物質(zhì)。本研究中旋耕處理的千粒重顯著大于免耕處理，但穗粒數(shù)和每平方米穗數(shù)顯著少于免耕處理，拔節(jié)期和開(kāi)花期旋耕處理可能因干旱脅迫降低了小麥的單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)，使產(chǎn)量下降；而灌漿期免耕處理受干旱脅迫降低了千粒重［19］，但由于有效穗數(shù)和穗粒數(shù)的增加，最終使免耕處理下的產(chǎn)量顯著大于旋耕處理?？梢?jiàn)，免耕主要通過(guò)增加小麥有效穗數(shù)和穗粒數(shù)增加小麥產(chǎn)量。

MDA可以反映出植物細(xì)胞膜質(zhì)的受損程度，從而反映出受干旱脅迫的強(qiáng)度。本試驗(yàn)結(jié)果表明，各生育期免耕處理的小麥葉片MDA含量顯著低于旋耕處理。免耕通過(guò)對(duì)小麥供應(yīng)充足的水分，減少因干旱產(chǎn)生的更多的MDA聚集細(xì)胞，減少葉綠素合成受阻，降低葉綠素的降解，增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累。酶促抗氧化系統(tǒng)主要有SOD、POD、CAT，一般認(rèn)為其活性越高，植物的抗逆性越強(qiáng)［20］，這些都能反映作物受水分脅迫的程度?？扇苄蕴呛康脑黾涌梢跃徑庑←滙w內(nèi)細(xì)胞的滲透失衡，維持生長(zhǎng)需要的水分。在逆境中，游離脯氨酸在植物體內(nèi)迅速增加，其積累指數(shù)反映了植物的抗逆性，因此，可溶性糖與脯氨酸含量能反映出小麥?zhǔn)芩置{迫的程度［21-22］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，除灌漿期外，免耕處理的SOD、POD活性均顯著小于旋耕處理，開(kāi)花期和灌漿期免耕處理的CAT活性均顯著小于旋耕處理。免耕通過(guò)保水降低因干旱脅迫積累的大量活性氧，減輕代謝失常和細(xì)胞受損。拔節(jié)期和灌漿期免耕處理的可溶性糖含量顯著低于旋耕處理，拔節(jié)期和開(kāi)花期免耕處理的脯氨酸含量顯著低于旋耕處理，而灌漿期脯氨酸含量旋耕處理顯著低于免耕處理。這可能是因?yàn)槊飧幚砬捌诟珊得{迫小，小麥生長(zhǎng)旺盛，水分消耗較大，灌漿期土壤水分下降，從而造成一定的干旱脅迫。免耕通過(guò)供應(yīng)更多的水分，使體內(nèi)細(xì)胞失水少，從而減少細(xì)胞滲透失衡，維持正常代謝。

與光合作用密切相關(guān)的是葉片中葉綠素的含量，其反映了光合作用的強(qiáng)度［23］，進(jìn)而反映小麥的抗旱性。本試驗(yàn)結(jié)果表明，各生育期免耕處理的葉綠素a含量、總?cè)~綠素含量均顯著高于旋耕處理，而葉綠素b含量除灌漿期顯著低于旋耕處理，可能由于灌漿期免耕處理受水分脅迫較嚴(yán)重，捕獲光能雖少但提高了光能利用，因此開(kāi)花期和灌漿期免耕處理的凈光合速率顯著高于旋耕處理。免耕通過(guò)增加小麥光合色素含量提高光合作用。植物光合作用的強(qiáng)弱與凈光合速率有關(guān)，光合作用是作物干物質(zhì)積累的基本來(lái)源［24-25］。作物凈光合速率與氣孔導(dǎo)度密切相關(guān)，植株的水分利用效率受葉片蒸騰速率的影響，而蒸騰速率又與氣孔大小有關(guān)。本試驗(yàn)中各生育期免耕處理的氣孔導(dǎo)度、開(kāi)花期和灌漿期免耕處理的蒸騰速率均顯著高于旋耕處理，免耕處理的水分利用率顯著低于旋耕處理，與前人研究結(jié)果一致［26］，而拔節(jié)期兩處理的蒸騰速率差別不大，可能因?yàn)槊飧幚砬捌谛←溕L(zhǎng)旺盛，耗水量大。免耕增大葉面積，導(dǎo)致凈光合速率增大，氣孔導(dǎo)度增大，氣孔阻力減少，從而使蒸騰拉力增大，保證了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)組織和器官的同時(shí)，降低了光合作用對(duì)葉片的損害并獲得了更多的CO2，積累了更多碳素，從而有利于干物質(zhì)生物量增加。植物利用光的能力對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育十分重要，光響應(yīng)參數(shù)可以反映作物的光合潛力和光合效率［27］。植物對(duì)光的響應(yīng)可利用光補(bǔ)償點(diǎn)來(lái)判斷，光補(bǔ)償點(diǎn)越低，對(duì)強(qiáng)光利用能力就越弱［28］。開(kāi)花期和灌漿期免耕處理的小麥葉片的最大凈光合速率、灌漿期的光補(bǔ)償點(diǎn)均高于旋耕處理，暗呼吸速率均顯著低于旋耕處理，這與大多數(shù)研究結(jié)果一致［29］。而開(kāi)花期免耕處理的光補(bǔ)償點(diǎn)低于旋耕處理，可能是由于開(kāi)花期溫度升高，呼吸作用增強(qiáng)，免耕處理降低了光補(bǔ)償點(diǎn)以利于積累有機(jī)物。

通過(guò)不同耕作處理對(duì)小麥土壤含水量、光合生理、逆境生理和產(chǎn)量的影響的分析，得出如下結(jié)論：

1）免耕秸稈覆蓋可減少旱作小麥田土壤水分的喪失，從而減輕旱作小麥的干旱脅迫；

2）免耕秸稈覆蓋可以減少保護(hù)性酶活性失衡，減少膜質(zhì)受損，緩解體內(nèi)細(xì)胞滲透失衡，維持小麥正常生長(zhǎng)需要的水分，延緩葉片衰老；

3）免耕秸稈覆蓋可以緩解葉綠素a的降解，增加氣孔導(dǎo)度，提高蒸騰速率，增加凈光合速率，增加葉面積指數(shù)，有利于作物的光合和營(yíng)養(yǎng)積累，增加單位時(shí)間積累的有機(jī)物的量，進(jìn)而提高小麥的生物量和產(chǎn)量。

本研究?jī)H為一年的試驗(yàn)研究，免耕秸稈覆蓋對(duì)旱作小麥土壤含水量、生理指標(biāo)及產(chǎn)量的影響還有待進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。