耕作方式对冬小麦-夏玉米光合特性及周年产量形成的影响

[目的]作物的光合特性及干物质积累与转运是影响产量的重要因素.研究不同耕作方式对冬小麦-夏玉米光合特性、干物质积累转运及周年产量的影响,以期为冬小麦-夏玉米两熟地区选择适宜的耕作方式提供理论和实践依据.[方法]以黄淮海地区2003～2014年连续12年定位试验为平台,在秸秆还田前提下,试验设4种耕作方式:传统翻耕(PC)为对照、免耕(PZ)、深松(PS)和旋耕(PR).对2014～2015季冬小麦和2015季夏玉米各项光合参数、干物质积累和产量进行了测定. [结果]长期不同耕作方式对冬小麦-夏玉米光合特性和周年产量影响显著,免耕、深松和旋耕处理的光合特性和周年产量均优于对照传统翻耕,依次为PS＞ PZ＞ PR＞ PC.PZ、PS和PR耕作方式显著提高了生育后期冬小麦和夏玉米功能叶的叶绿素含量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率,其中冬小麦灌浆后期叶绿素含量分别提高了97.0％、121.1％和71.4％,光合速率分别提高了57.6％、71.6％和51.2％;夏玉米灌浆期叶绿素含量分别提高23.6％、28.1％和10.4％,光合速率分别提高18.6％、26.5％和19.2％,延缓了叶片衰老,使光合作用始终维持在较高水平.PZ、PS和PR处理冬小麦花后同化物对籽粒的贡献率分别达65.3％、67.8％和65.0％,夏玉米为66.3％、70.6％和63.4％,而对照处理(PC)冬小麦和夏玉米的贡献率仅为59.3％和60.9％.PZ和PS处理冬小麦和夏玉米的穗粒数和千粒重显著高于PC处理,穗数显著低于PC和PR.PZ、PS和PR可显著提高周年产量,分别提高15.4％、18.2％和11.0％.[结论]在黄淮海地区,采用长期秸秆还田下免耕、深松和旋耕均可提高冬小麦和夏玉米叶绿素含量和光合速率,提高胞间CO2利用能力,降低非气孔限制,增强花后干物质积累能力,增加花后同化物对籽粒的贡献率,协调产量构成因素的关系,提高单季和周年产量,其中深松效果最佳,免耕次之.