长期施肥对麦玉两熟作物光合和保护酶活性的影响

本研究以河南封丘站的冬小麦夏玉米一年两熟长期定位肥料试验为研究对象,通过比较分析长期不同施肥处理的冬小麦与夏玉米生长发育特性和产量形成规律,分析测定作物在不同生育阶段的光合指标(Pn、Tr、Gs、Ci)和主要衰老生理指标(SOD、POD、MDA、CAT、可溶性蛋白)的变化规律,探讨不同施肥处理条件下,作物生长发育特性与产量形成之间的内在机理,为该地区潮土条件下实现作物高产稳产和资源高效利用的协调发展提供科学依据。主要结果如下: 1.不同施肥对冬小麦与夏玉米的物质生产及及光合与衰老特性的影响 (1)不同有机无机肥配施处理对冬小麦和夏玉米株高增加的影响差异不明显。施无机肥在生育前期能够促进叶面积指数迅速增加,提高叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,以及叶片的SOD、POD、CAT活性。增强光合生产能力,有利于植株干物质的迅速积累;在生育后期叶面积指数下降较快,光合生理参数和保护性酶活性迅速降低,导致光合生产的能力减弱,光合产物的积累变慢。而施有机肥在前期促进生长发育的作用较弱,植株的光合生理指标以及叶片保护酶活性偏低,干物质积累慢;但在生育后期维持了较高的叶面积指数、光合效率和叶片保护酶活性,延长高效光合时间,有利于后期干物质的积累。 (2)长期施用无机肥(含氮、磷配合)及有机肥均能促进冬小麦、夏玉米的生长发育,优化穗部结构,最终使产量有明显的提高。施用有机肥能明显的提高冬小麦千粒重以及夏玉米的行粒数和百粒重,而无机肥处理则增加了冬小麦单位面积的穗数和夏玉米的穗行数。冬小麦、夏玉米的周年产量也表现出1/2NPK+1/2OM处理>NPK处理>OM处理。 2.不完全施肥对冬小麦与夏玉米的物质生产及及光合与衰老特性的影响 (1)全肥处理能够促进冬小麦和夏玉米株高、叶面积指数的增加,提高叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,以及叶片的SOD、POD、CAT活性。增强光合生产的能力,有利于植株干物质的积累;缺钾处理下株高、叶面积指数、光合参数、保护酶活性和干物质积累有较小的降低,这与当地土壤富含钾素有关;不施氮肥对作物株高、叶面积指数、光合参数、保护酶活性和干物质积累的增加有较大的抑制作用;以缺磷处理对上述指标的影响最为显著,与不施肥处理相近。 (2)在缺素施肥处理中,冬小麦和夏玉米的产量都表现出NPK处理>NP处理>PK处理>NK处理>CK处理,而且周年产量也有同样的结果。