【摘 要】
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太阳辐射减弱是全球气候变化的主要特征之一。水稻和小麦是我国主要粮食作物,太阳辐射减弱背景下,如何保障稻麦粮食安全是人们普遍关注的重要问题。太阳辐射减弱条件下不同肥料种类和施肥量对稻麦作物生长、生理代谢、产量及品质等方面有何影响,以及通过施肥能否减轻太阳辐射减弱对作物生产的不利影响,尚不明确。本文通过大田模拟试验,研究了不同生育期遮阴处理下不同施用量的氮磷钾复合肥、硅肥对稻麦生长、生理特性、干物质积
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太阳辐射减弱是全球气候变化的主要特征之一。水稻和小麦是我国主要粮食作物,太阳辐射减弱背景下,如何保障稻麦粮食安全是人们普遍关注的重要问题。太阳辐射减弱条件下不同肥料种类和施肥量对稻麦作物生长、生理代谢、产量及品质等方面有何影响,以及通过施肥能否减轻太阳辐射减弱对作物生产的不利影响,尚不明确。本文通过大田模拟试验,研究了不同生育期遮阴处理下不同施用量的氮磷钾复合肥、硅肥对稻麦生长、生理特性、干物质积累、产量及品质的影响,为区域稻麦可持续生产应对气候变化、保障粮食安全提供试验依据。采用3因素3水平正交试验设计,遮阴设3水平,即不遮阴（S0,遮阴率0）,开花-成熟期遮阴（S1,平均遮阴率68%）,分蘖-成熟期遮阴（S2,平均遮阴率68%）;施氮磷钾复合肥（N-P2O5-K2O）设3水平,即施复合肥F1(100 kg·ha-1)、施复合肥F2(200 kg·ha-1)、施复合肥F3(300 kg·ha-1);钢渣硅肥设3水平,即不施硅（R0）、施硅肥R1(200 kg·ha-1),施硅肥R2(400 kg·ha-1)。田间试验于2020年5月-2021年6月在南京信息工程大学农业气象试验站进行,供试土壤为潴育型水稻土,供试稻麦品种为南粳5055和机麦211。主要试验结果如下:（1）稻-麦生长S1显著提高水稻株高、叶面积指数（LAI）和叶绿素相对含量（SPAD值）,抑制水稻分蘖,S2降低株高、分蘖数、LAI和SPAD值;F2提高株高,F3提高分蘖数、LAI和SPAD值;R2提高水稻株高、分蘖数和SPAD值,R1和R2显著降低LAI。S1和S2降低冬小麦株高、分蘖数和LAI,S1提高SPAD值;F2提高株高和LAI,F3提高分蘖数和SPAD值;R1促进分蘖,R2提高株高和LAI,R1和R2降低SPAD值。根据综合平衡法,促进稻-麦生长的最优处理为S1F3R2和S0F2R2。（2）稻-麦光合及灌浆期荧光特性S1和S2降低水稻叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）,提高胞间CO2浓度（Ci）;F2、F3提高Pn、Gs、Tr和WUE,F1提高叶片Ci;R2提高Pn、Gs、Tr和WUE,抑制Ci。S1提高冬小麦叶片Pn、Gs、Ci、Tr和WUE,S2提高Ci和Tr,降低Pn、Gs和WUE;F1提高叶片Pn、Gs、Tr和WUE,F3提高叶片Ci;R2提高WUE,降低Tr,R1提高Pn、Gs、Ci。S1和S2分别增强稻-麦灌浆期叶片PSⅡ潜在活性、光能转换效率,提高性能指数和光合驱动力;F2、R2和F1、R2提高稻麦灌浆期叶片PSⅡ最大光化学量子产量、光能转换效率、潜在活性、性能指数和光合驱动力。促进稻-麦光合作用的最佳处理为S0F2R2和S1F1R1。（3）稻-麦干物质量、产量及品质S1促进水稻花后干物质积累,S2抑制水稻花后干物质积累,S1、S2均降低水稻结实率、千粒重和产量,减产43.99%和54.24%;F1提高水稻花后干物质积累总量、结实率、千粒重和产量;R1提高千粒重、结实率和产量,增产达27.18%,R2促进花后干物质积累总量,提高千粒重和产量,增产达14.04%。S1和S2均降低小麦花后干物质积累总量、千粒重、结实率和产量,分别减产47.33%、22.10%;F3促进冬小麦花后干物质积累,提高小麦产量、千粒重和结实率,增产达6.70%;R2促进冬小麦花后干物质积累,R1提高小麦结实率、千粒重和产量,增产达0.32%。遮阴降低稻-麦产量,适量施肥可实现增产,最佳处理为S0F1R1和S0F3R1。S1和S2降低水稻加工品质（糙米率、精米率和整精米率）、直链淀粉含量、支链淀粉含量和总淀粉含量,提高稻米蛋白质含量;F1改善稻米加工品质,F2提高稻米直链淀粉含量、支链淀粉含量和总淀粉含量,F3提高稻米蛋白质含量;R1和R2降低支链淀粉含量、总淀粉含量和蛋白质含量,R1提高稻米加工品质和直链淀粉含量。S1和S2降低小麦籽粒直链淀粉含量和总淀粉含量,S2提高蛋白质含量;F3增加籽粒直链淀粉含量和总淀粉含量,降低蛋白质含量;R1和R2降低籽粒直链淀粉含量、总淀粉含量和蛋白质含量。遮阴降低稻麦品质,适量施复合肥和硅肥可改善稻麦品质,改善稻米加工品质的最佳组合为S0F1R1,改善稻-麦营养品质的最佳处理为S0F2R0和S0F3R0。
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