干旱条件下深施肥对春小麦旗叶生态化学计量特征及其光合碳同化的影响

深施肥能提高旱地作物的水肥利用效率,是作物增产的重要技术途径之一,但目前对其营养生理机制,尤其是从旗叶生态化学计量特征的角度缺乏系统研究分析。本研究采用桶栽定量控制试验的方法,在2021—2022年以‘陇春35号’为供试品种,设置30 cm深施肥(D30)、15 cm浅施肥(D15)和不施肥(CK)3个处理,研究不同处理对春小麦挑旗至灌浆期春小麦旗叶碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量特征(C/N、C/P、N/P)的影响,揭示春小麦旗叶养分含量及生态化学计量特征对旗叶SPAD值、Pn、地上部干物质积累、地上部生长速率、产量形成的影响。结果表明,灌浆期D30旗叶C/N值较D15和CK分别降低2.1%~6.4%、5.4%~10.2%;C/P值分别降低3.8%~5.2%、5.4%~6.0%;2021年N/P值分布提高1.4%和4.1%,2022年N/P值分别降低1.6%和0.2%。灌浆期D30旗叶SPAD值较D15和CK分别提高1.8%~6.5%、15.5%~18.2%;Pn分别提高21.6%~27.0%、28.5%~36.6%。扬花至灌浆期D30地上部生长速率较D15和CK分别提高22.1%~41.2%、68.4%~80.8%。成熟期D30地上部干物质积累量较D15和CK分别提高10.6%~11.1%;产量分别提高15.7%~16.0%、46.5%~49.3%。D30氮肥贡献率较D15提高46.6%~52.4%;氮肥偏生产力提高15.7%~16.0%;氮肥农学效率提高69.6%~76.7%。相关性分析表明,灌浆期春小麦旗叶C、N、P含量与旗叶SPAD值、Pn、地上部干物质积累呈正相关;旗叶生态化学计量特征与旗叶SPAD值、Pn、干物质积累呈负相关。因此,在干旱条件下30 cm深施肥通过提高春小麦挑旗至灌浆期旗叶C、N、P含量,延缓扬花期后旗叶N、P含量的降低,优化旗叶生态化学计量特征,降低N、P对春小麦旗叶光合作用的限制,提高春小麦旗叶Pn和地上部生长速率,并且延缓旗叶衰老,促进产量增加。