摘要
旱地秸秆带状覆盖小麦栽培技术是近年由甘肃农业大学提出的一种绿色环保的小麦栽培模式，经多年多点试验示范表明，利用该技术栽培冬小麦可较传统无覆盖露地模式增产30%以上，产量与地膜覆盖栽培相近。为揭示旱地小麦秸秆带状覆盖栽培产量形成的生理机制，本试验在甘肃省半干旱雨养农业区以“陇中2号”为材料，对秸秆带状覆盖（BS）、地膜覆盖（PF）和无覆盖露地（CK）三种栽培模式下冬小麦花后旗叶抗氧化系统、光合特性、WSC积累转运及其代谢、籽粒灌浆和产量的差异进行了比较研究。主要研究结果如下： 1.覆盖可提高花后旗叶的光合势、光合色素含量、各项光合参数以及叶绿素荧光参数，且增幅总体表现为BSgt;PF。BS花后旗叶的捕光能力和光能利用能力增强，利于其光合生产能力提高，花后光合生产量及对籽粒产量的贡献率高于CK14.2%和2.6%，高于PF8.6%和1.0%。BS花后平均光合势、各种光合色素含量、各项光合参数、光化学效率和荧光淬灭参数分别高于PF5.81%、23.12%~46.30%、1.73%~26.70%，1.96%~8.64%。 2.BS提升了花后旗叶抗氧化性能。BS较PF和CK增强了SOD、POD、CAT、APX活性，花后各生育期分别平均提高了22.33%和9.79%、32.69%和7.89%、10.57%和9.59%、86.69%和72.12%，增强消除O2·-和H2O2的能力，维持了较高的渗透势，花后各生育期平均减轻膜脂过氧化21.01%和6.92%，体现较强的耐旱性。 3.覆盖能促进可溶性糖的合成，抑制其水解，增加WSC、蔗糖、果聚糖在各器官中的含量。对酶活性的促进效应表现为BSgt;PF，抑制效应则相反，开花期~乳熟期BS各器官中与可溶性糖合成有关的SS、SPS、SST和SFT活性高于PF10.04%~17.69%，与可溶性糖分解有关的SNI、SAI活性则低于PF23.97%~36.73%，因而其WSC、蔗糖和果聚糖含量分别高于PF16.66%、17.98%和14.49%。 4.覆盖可增加花前及花后各器官积累的WSC向籽粒的转运量。花前各器官积累WSC向籽粒的总转运量表现为PFgt;BSgt;CK，花后则BSgt;PFgt;CK。BS较CK明显提高花后积累WSC对粒重的贡献率10.65%，而PF则与CK相近。 5.BS有利于优化灌浆特征、粒重增加。BS主茎灌浆持续期较CK和PF延长3d以上，特别是灌浆快增期较CK延长4d，主茎平均灌浆速率高于CK12.04%，主茎粒重高于CK5.15%。 6.BS较CK显著提高小麦产量35.4%，产量构成因素中单位面积穗数对产量的影响最大（相关系数r=0.786**），BS单位面积穗数高于CK59.6%，高于PF46.2%。 7.经产量关联度分析，BS的产量形成与其对POD活性、可溶性糖合成酶类活性的正向调控、促进旗叶可溶性糖的积累有密切关系。BS产量与POD、SST、SS及旗叶可溶性糖含量的关联度分别为0.4211、0.7110、0.6139和0.5081。 整体而言，秸秆带状覆盖可提高旱地小麦抗性，延缓源流库功能器官衰老，促进糖类积累及向籽粒的运移，在群体构建上显著提高单位面积穗数，增加库容，利于产量增加。因此，秸秆带状覆盖适合在西北干旱半干旱地区推广应用。
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