不同耕作方式对荞麦产量形成的影响机理及调控技术研究

Domestic and international researches showed that tillage modes are closely related with yield formation for crops, of which buckwheat show a more closely related than others. However, there are still no many researches about it. Therefore, choosing 18 buckwheat varieties with different yield as experimental materials, this project works on: (1) It defines the influence mechanism for different tillage modes on yield formation of buckwheat, by researching on the plant type of over ground part, morphological and physiological root system, the senescence of root system, the content and type of root exudates, the bleeding intensity in root, ultrastructure of root tip cell, proportion of endogenous hormone in different part, water and nutrients sprinkled in root-zone, the physical and chemical characteristics of root range soil, available nutrient, the quantities of microbe in the soil，the soil nutrient absorption and utilization during buckwheat growth. (2) It conducts a further test and confirmation on the mechanism for different tillage modes on yield formation of buckwheat, through different sowing dates, fertilizer and water management, and no-tillage with corn, and with above all determined. These studies are valuable in further defining the mechanism for different tillage modes on yield formation of buckwheat, working out technical methods for improving the yield with different tillage modes of buckwheat, and guiding a high-production cultivation of buckwheat.

国内外研究表明耕作方式与作物产量形成有密切关系，与荞麦产量的关系比其他主要作物更为密切，但缺少相关研究。本项目以高中低产量的荞麦品种为试验材料，主要研究：（1）通过对荞麦生长发育过程中地上部株型、根系形态生理、根系衰老、根系分泌物的种类和含量、根系伤流强度、根尖细胞超微结构、不同部位内源激素含量及其比率、根区水分和养分分布、根际土壤理化特性、根际土壤微生物量和种群结构、土壤养分高效利用等方面的研究，明确不同耕作方式（常规耕作、免耕和深松）对荞麦产量形成的影响机理；（2）通过不同播期、水肥及玉米秸秆覆盖免耕等调控措施，结合上部分研究内容，进一步验证不同耕作方式对荞麦产量形成的影响机理。通过上述问题的分析，对于进一步明确耕作方式对荞麦产量形成的影响机理，提出提高不同耕作方式下荞麦产量的技术途径，指导荞麦高产栽培等，均有十分重要的意义。

耕作方式与荞麦产量形成的关系密切，本项目系统的研究了耕作方式影响荞麦产量形成的机理、调控措施对不同耕作方式下荞麦产量形成的调控作用等，主要结果如下：.（1）明确了耕作方式影响荞麦产量形成的机理。不同耕作方式间对荞麦生长发育和产量形成的影响存在差异。深耕处理改变了荞麦根际土壤的水、热环境, 利于根系吸收更多的水分和养分, 增强了荞麦对根际土壤养分的吸收利用，促进了根系和地上部的生长，提高荞麦干物质的积累和转运，进而增加了灌浆物质，促进了荞麦的灌浆过程，利于产量的形成；深耕可以促进荞麦根系发育，提高其活力，增加叶绿素和类胡萝卜素的含量以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性，降低了丙二醛（MDA）含量，进而延缓荞麦地上和地下部器官衰老，提高产量。.（2）阐明了肥料处理对不同耕作方式下荞麦产量的调控作用。适宜的氮肥用量（100kg•hm-2，以尿素计）、磷肥用量（70kg•hm-2，以过磷酸钙计）、钾肥用量（10kg•hm-2，以氯化钾计），能促进免耕、常规耕作和深耕处理下荞麦根系的生长发育，增加对根际土壤速效养分的吸收，改善了荞麦的地下部和地上部构型，增加了“源”，促进了荞麦干物质的积累和转运，提高了最终的产量。与对照相比，适宜的肥料处理能提高不同耕作方式下荞麦产量12%-34%。.（3） 提出了播期、水分等措施对不同耕作方式下荞麦产量形成的调节作用。适宜的播期（9月4日）和适宜的水分调控（土壤含水量为25%）均能显著提高常规耕作、深耕和免耕方式下荞麦的产量，值得进一步在生产上推广利用。.上述研究结果对于明确耕作方式影响荞麦产量形成的机理，指导荞麦的高产栽培等具有重要的科学和实践意义。.本项目在核心以上期刊发表论文27篇，其中SCI收录3篇；授权国家发明专利4件；培养硕士研究生5名；获2017年贵州省科学技术进步奖二等奖1项。