關(guān)鍵詞：水肥優(yōu)化；秸稈還田；小麥一玉米輪作系統(tǒng)；干物質(zhì)積累；干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)；作物產(chǎn)量

我國(guó)秸稈資源豐富，總量已超10億噸。秸稈富含氮、磷、鉀等大量元素和纖維素、糖類(lèi)等物質(zhì)，還田后不僅可以提供農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，還可以改善土壤質(zhì)量、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、提高作物產(chǎn)量。但還田秸稈的腐解是一個(gè)復(fù)雜且耗時(shí)的過(guò)程，受多種因素影響，若腐解不徹底，覆蓋土壤表面會(huì)影響作物出苗，且未腐解秸稈自身攜帶的蟲(chóng)卵使田間病蟲(chóng)害加重，導(dǎo)致減產(chǎn)。因此，探索小麥一玉米輪作高產(chǎn)系統(tǒng)下適宜的秸稈管理方式非常必要。

還田秸稈的腐解受水肥管理方式的影響：匡恩俊等研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田配施氮肥有利于微生物繁殖，促進(jìn)秸稈分解和養(yǎng)分釋放，但氮肥的施用量及方式均對(duì)秸稈腐解有影響：Arcand等認(rèn)為適量增施氮肥能提高土壤有效氮含量，避免腐解微生物與作物爭(zhēng)氮，從而促進(jìn)還田秸稈的腐解。適量秸稈還田配合合理的水肥管理能增加農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量，提高肥料利用率，提升作物產(chǎn)量，同時(shí)緩解過(guò)量施肥造成的環(huán)境問(wèn)題。趙穎等研究表明，秸稈還田配施化肥能夠保證當(dāng)季土壤有效氮供應(yīng)，增加小麥穗粒數(shù)和千粒重，從而提高小麥產(chǎn)量。陳軒敬等基于長(zhǎng)期定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，秸稈還田配施適量氮磷鉀肥是維持土壤肥力、實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)的最佳培肥方式。李露露等研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田配施有機(jī)肥能夠促進(jìn)夏玉米干物質(zhì)積累，提高籽粒產(chǎn)量。另外，添加腐解劑和秸稈炭化還田，也是優(yōu)化秸稈管理的常見(jiàn)措施，對(duì)改善土壤質(zhì)量和提高作物產(chǎn)量有積極作用。王承等研究表明，秸稈還田配施腐熟劑的當(dāng)季玉米產(chǎn)量可提高10.9%，且籽粒蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量明顯提高。竇露等研究表明，秸稈炭處理還田后土壤酶活性提高16.1%～17.6%，冬小麥產(chǎn)量顯著提高21.5%?？梢?jiàn)，秸稈和水肥管理方式是影響作物產(chǎn)量的重要因素。

華北平原是我國(guó)主要糧食產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)方式以小麥一玉米輪作為主，長(zhǎng)期的單一管理模式導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，嚴(yán)重制約糧食產(chǎn)量，亟需探索適宜的秸稈和水肥協(xié)同管理措施。因此，本研究以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理模式為對(duì)照，設(shè)置6種秸稈及水肥協(xié)同管理模式，研究不同管理模式下小麥一玉米輪作系統(tǒng)植株干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)與產(chǎn)量的差異，探索小麥一玉米輪作系統(tǒng)的優(yōu)化管理措施，以能在保障作物產(chǎn)量的同時(shí)，促進(jìn)秸稈資源化高效利用，提高肥料利用效率，為推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年6月-2021年6月在山東省萊陽(yáng)市團(tuán)旺鎮(zhèn)（120°58'E，36°75'N）進(jìn)行。該地區(qū)屬北溫帶半濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，春季多風(fēng)易旱，夏季炎熱多雨，年平均降水量800mm。供試土壤為棕壤，試驗(yàn)前0～20cm土層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)含量9.24g/kg、堿解氮99.86mg/kg、有效磷35.22mg/kg、速效鉀89.79 mg/kg，pH值5.8。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

本研究設(shè)計(jì)2種水肥優(yōu)化方案——滴灌+增效復(fù)混肥+穩(wěn)定尿素（水肥優(yōu)化I，SS）、水肥一體+增效復(fù)混肥（水肥優(yōu)化Ⅱ，SF），每種水肥優(yōu)化方案下設(shè)3種秸稈處理方式——秸稈還田、秸稈還田+腐解劑（D）、秸稈不還田+秸稈炭（C），組成6個(gè)處理，分別表示為SS、SSD、SSC、SF、SFD和SFC。以農(nóng)民常規(guī)水肥及秸稈管理模式（漫灌+常規(guī)施肥+秸稈還田）為對(duì)照（CK）。各處理設(shè)計(jì)詳見(jiàn)表1。

試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)20m，寬5m。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。供試小麥品種為煙農(nóng)24，玉米品種為鄭單958。秸稈還田量為上一季作物的秸稈殘?jiān)?，小麥秸稈機(jī)械化粉碎后直接還田，玉米秸稈粉碎后采用深旋機(jī)（IGKN-230，河北農(nóng)哈哈）均勻旋耕至0～30cm土層內(nèi)。

玉米季，2020年6月28日整地，7月2日播種，10月23日收獲。采用寬窄行種植，小行距45cm，大行距80cm，株距25cm;采用滴灌方式進(jìn)行水肥一體節(jié)水灌溉，1管2行，在小行距間鋪管。小麥季，2020年10月27日整地，10月29日播種，行距25cm，播種量180kg/hm2，2021年6月20日收獲：采用滴灌方式進(jìn)行水肥一體節(jié)水灌溉，1管4行。分別在小麥拔節(jié)期和玉米大喇叭口期進(jìn)行灌溉，每次灌水量300m3/hm2。各處理病蟲(chóng)草害防治同一般大田生產(chǎn)。小麥、玉米季各處理施肥種類(lèi)、施肥量及施肥方式見(jiàn)表2。

供試常規(guī)復(fù)合肥為金正大牌復(fù)合肥（N-P2 0s-K20=15-15-15），常規(guī)尿素為金正大牌尿素（N46%），增效復(fù)混肥（N-P205-K2 0=22-8-10）由山東糧源生物科技有限公司生產(chǎn)，穩(wěn)定尿素（N45%）由河北冀衡賽瑞化工有限公司生產(chǎn)，液體尿素（N30%）主成分為改性尿素硝酸銨溶液。供試秸稈炭為小麥、玉米秸稈在缺氧、亞高溫條件下熱解形成的富碳產(chǎn)物，碳含量60%以上，按照秸稈產(chǎn)量折算，玉米季秸稈炭施用量為3000kg/hm2，小麥季秸稈炭施用量為2250kg/hm2。供試秸稈腐解劑由廣州市微元生物科技有限公司生產(chǎn)，主要成分為粗纖維降解菌劑（有效活菌數(shù)≥2x10cfu/g），玉米季腐解劑施用量為12.75kg/hm2，小麥季腐解劑施用量為15kg/hm2。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1植株干物質(zhì)積累量玉米季，于苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期和成熟期分別取樣，每處理隨機(jī)取5株，采集玉米地上部，并分為葉片、莖稈（含鞘）、籽粒和其他部位（含雄穗、苞葉、花絲、穗軸和穗柄），其中，苗期、拔節(jié)期分為葉片和莖稈（含鞘）兩部分。

小麥季，于苗期、返青期、拔節(jié)期、開(kāi)花期、灌漿期、成熟期取樣。其中，苗期和返青期每小區(qū)隨機(jī)選取一行，采集長(zhǎng)度為20cm區(qū)域的小麥植株，測(cè)定每株的干物質(zhì)量；其余時(shí)期，每小區(qū)隨機(jī)選20個(gè)單莖進(jìn)行取樣，其中，拔節(jié)期將植株分為葉片、莖稈（含鞘）兩部分，開(kāi)花期將植株分為葉片、莖稈（含鞘）和其他部位（含穗軸和穎殼）三部分，灌漿期和成熟期將植株分為葉片、莖稈（含鞘）、籽粒和其他部位（含穗軸和穎殼）四部分，測(cè)定干物質(zhì)量。各部位樣品于105℃殺青30min后75℃烘干至恒重，測(cè)定干物質(zhì)量。

干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及相關(guān)指標(biāo)計(jì)算如下：

花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量（kg/m2）=開(kāi)花期營(yíng)養(yǎng)器官干重一成熟期營(yíng)養(yǎng)器官干重：

花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)效率（%）=花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量／開(kāi)花期營(yíng)養(yǎng)器官干重×100；

花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率（%）=花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量／籽粒重量×100：

花后干物質(zhì)積累量（kg/hm2）=成熟期籽粒產(chǎn)量一花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量；

花后干物質(zhì)積累對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率（%）=花后干物質(zhì)積累量／籽粒重量×100。

1.3.2作物產(chǎn)量小麥和玉米產(chǎn)量通過(guò)小區(qū)樣方實(shí)收法測(cè)定。玉米和小麥?zhǔn)斋@期，每小區(qū)除去2邊行以及每行兩端各2.0m，隨機(jī)選取長(zhǎng)5.0m、寬2.5m的樣方收取所有果穗并稱(chēng)重。玉米從中選取具有代表性的15個(gè)果穗裝入尼龍網(wǎng)袋，帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干、考種，統(tǒng)計(jì)穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)，計(jì)算出籽率：小麥從中選取具有代表性的50個(gè)麥穗帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行考種，統(tǒng)計(jì)穗重、千粒重、穗粒數(shù)。利用PM-8188-A谷物水分測(cè)量?jī)x（測(cè)定范圍在6%～40%，誤差在-0.5%～0.5%）測(cè)定籽粒含水率。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

用Microsoft Office 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與繪圖，DPS7.05軟件進(jìn)行差異顯著性分析，SPSS22.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，Origin2022軟件進(jìn)行主成分分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同優(yōu)化管理措施對(duì)成熟期玉米、小麥干物質(zhì)分配的影響

由表3可知，玉米收獲期，SS、SF處理的全株干物質(zhì)量分別較CK顯著增加30.6%、10.9%，其他優(yōu)化處理的全株干物質(zhì)量與CK差異不顯著。各處理玉米植株干物質(zhì)均主要分配在籽粒中，其中SS、SSD處理的籽粒干物質(zhì)分配量顯著高于CK。在水肥優(yōu)化I各處理中，SS處理的全株干物質(zhì)量顯著高于SSD、SSC，較之分別提高18.7%、26.0%; SS處理的籽粒干物質(zhì)分配量明顯高于SSD、SSC，分別提高4.0%、21.4%，其中，與SSC處理差異顯著。水肥優(yōu)化Ⅱ各處理的籽粒和全株干物質(zhì)量差異均不顯著。

相同秸稈處理方式下，SS處理的籽粒和全株干物質(zhì)量均顯著高于SF，較之分別提高14.9%和17.7%，SSD、SSC處理的全株和籽粒干物質(zhì)量與SFD、SFC處理差異均不顯著。

由表4可知，小麥?zhǔn)斋@期，優(yōu)化處理中SS處理的全株干物質(zhì)量顯著高于CK，較之提高15.0%。各處理下干物質(zhì)均主要分配在小麥籽粒中，其中SS處理的籽粒干物質(zhì)分配量顯著高于CK，較之提高24.0%。在水肥優(yōu)化I各處理中，籽粒和全株干物質(zhì)量均表現(xiàn)為SS處理顯著高于SSD、SSC．較之分別增加24.0%、36.4%和18.0%、27.5%：水肥優(yōu)化Ⅱ中，SFD處理的籽粒干物質(zhì)量較SF、SFC處理分別顯著提高33.3%、31.8%，而全株干物質(zhì)積累量各處理間無(wú)顯著差異。

相同秸稈處理方式下，SS處理的全株和籽粒干物質(zhì)積累量均顯著高于SF; SSD處理的全株、籽粒干物質(zhì)量與SFD處理均無(wú)顯著差異：SSC處理的籽粒干物質(zhì)量較SFC處理顯著提高25.0%，而全株干物質(zhì)量二者差異不顯著。

2.2不同優(yōu)化管理措施對(duì)玉米、小麥不同生育時(shí)期干物質(zhì)分配的影響

由圖1可知，隨生育時(shí)期推進(jìn)，各處理玉米葉片干物質(zhì)分配比例逐漸降低，到成熟期達(dá)到最低（9.3%～10.1%）。莖鞘干物質(zhì)分配比例先升高后降低，在大喇叭口期占比達(dá)到最大（51.5%～62.8%）。籽粒干物質(zhì)分配比例呈逐漸增加趨勢(shì)，成熟期達(dá)到最高51.6%（SS）～58.9%（SSD），其中SSD、SFD分別較CK提高2.8、0.3個(gè)百分點(diǎn)；水肥優(yōu)化I中，SSD成熟期籽粒干物質(zhì)分配比例較SS、SSC分別提高7.30、5.37個(gè)百分點(diǎn)；水肥優(yōu)化Ⅱ中，SFD成熟期籽粒干物質(zhì)分配比例較SF、SFC分別提高3.55．1.15個(gè)百分點(diǎn)。相同秸稈處理方式下，SF、SFC處理籽粒干物質(zhì)分配比例分別較SS、SSC提高1.29、1.75個(gè)百分點(diǎn)，而SFD則較SSD降低2.46個(gè)百分點(diǎn)。

其他部位干物質(zhì)分配比例呈先增加后降低趨勢(shì)，吐絲期達(dá)到最高，其中，CK的其他部位干物質(zhì)分配比例最低（29.0%），水肥優(yōu)化Ⅱ中SF處理的最高（34.8%），水肥優(yōu)化I中SSD處理的次之（34.1%）。相同秸稈處理方式下，SSD、SSC處理的玉米吐絲期其他部位干物質(zhì)分配比例均高于SFD、SFC，而SS處理較SF降低5.37個(gè)百分點(diǎn)。

由圖2可知，小麥全生育期干物質(zhì)分配變化與玉米季相似。葉片干物質(zhì)分配比例隨生育時(shí)期推進(jìn)逐漸降低，成熟期達(dá)到最低（5.8%～7.6%）。莖鞘干物質(zhì)分配比例隨生育期推進(jìn)逐漸降低，拔節(jié)期最高（52.1%～65.5%），其中，水肥優(yōu)化I中SS處理較SSD、SSC處理分別提高2.67、13.46個(gè)百分點(diǎn)，水肥優(yōu)化Ⅱ中SFD處理較SF、SFC處理分別提高0.78、3.86個(gè)百分點(diǎn)；相同秸稈處理方式下，SFD、SFC處理莖鞘干物質(zhì)分配比例均分別高于SSD、SSC處理，而SF處理莖鞘干物質(zhì)分配比例低于SS處理。

籽粒干物質(zhì)分配比例隨生育時(shí)期推進(jìn)逐漸升高，成熟期達(dá)到最高（37.3%～47.5%），其中，水肥優(yōu)化I中SS處理較SSD、SSC處理分別提高2.08、2.96個(gè)百分點(diǎn)，水肥優(yōu)化Ⅱ中SFD處理較SF、SFC處理分別提高9.89、8.95個(gè)百分點(diǎn)：相同秸稈處理方式下，僅SFD處理較SSD處理提高1.75個(gè)百分點(diǎn)，SF、SFC處理則分別低于SS、SSC處理。

2.3不同優(yōu)化管理措施對(duì)玉米、小麥干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及其對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率的影響

在保證花后干物質(zhì)積累的同時(shí)，通過(guò)管理措施提升花前干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)是提高產(chǎn)量的途徑之一。由表5可知，大多數(shù)優(yōu)化處理的玉米花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量及花后干物質(zhì)積累量高于CK。其中，除SSC處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)效率與SFC差異不顯著外，SSC、SFD處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率和對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均顯著高于其他處理．分別較CK提高56.6%、7.14個(gè)百分點(diǎn)、10.93個(gè)百分點(diǎn)及67.8%、9.26個(gè)百分點(diǎn)、8.70個(gè)百分點(diǎn)；SSD處理花后干物質(zhì)積累量、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率分別較CK顯著提高23.5%、5.59個(gè)百分點(diǎn)。綜上表明，優(yōu)化管理能有效提升玉米花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率，增加成熟期的籽粒干物質(zhì)分配量。

水肥優(yōu)化I中，SSC處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率分別較SS和SSD顯著提高19.2%、10.39個(gè)百分點(diǎn)、9.06個(gè)百分點(diǎn)和95.6%、12.69個(gè)百分點(diǎn)、16.52個(gè)百分點(diǎn)，而其花后干物質(zhì)積累量、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均顯著低于SS、SSD處理。水肥優(yōu)化Ⅱ中，SFD處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率較SF和SFC處理分別顯著提高130.4%、17.29個(gè)百分點(diǎn)、14.21個(gè)百分點(diǎn)和28.9%、5.30個(gè)百分點(diǎn)、4.19個(gè)百分點(diǎn)，而SF處理的花后干物質(zhì)積累量、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率分別較SFD處理顯著提高5.9%、11.98個(gè)百分點(diǎn)。

相同秸稈處理方式下，SS處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率分別較SF處理顯著提高80.5%、7.38個(gè)百分點(diǎn)，花后干物質(zhì)積累量顯著增加8.2%，花后干物質(zhì)積累對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著降低5.15個(gè)百分點(diǎn)，花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)效率二者差異不顯著。SSD處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均顯著低于SFD，花后表現(xiàn)則正好相反：SSC處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均顯著高于SFC，轉(zhuǎn)運(yùn)效率高于SFC但差異不顯著，花后干物質(zhì)積累量、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均顯著低于SFC。

多因素方差分析結(jié)果表明，水肥優(yōu)化僅對(duì)玉米花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)效率有顯著影響（Plt;0.05）；秸稈處理及其與水肥的交互作用對(duì)玉米花前、花后的干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運(yùn)均有顯著影響（Plt;0.01）。

由表6可知，SF和SFC處理的小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率較高，分別較CK顯著增加46.1%、7.13個(gè)百分點(diǎn)、16.61個(gè)百分點(diǎn)和64.7%、8.67個(gè)百分點(diǎn)、8.75個(gè)百分點(diǎn)：而SFD處理可有效促進(jìn)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，其花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)效率和對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率較CK分別顯著提高3.04個(gè)百分點(diǎn)和7.08個(gè)百分點(diǎn)。SS處理的小麥花后干物質(zhì)積累量最高，較其他處理顯著增力口23.2%（SSD）～115.1%（SF）；除SSC處理花后干物質(zhì)積累對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率與SFD差異不顯著外，CK及水肥優(yōu)化I各處理花后干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均顯著高于水肥優(yōu)化Ⅱ各處理。

水肥優(yōu)化I中，各處理花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率（SSD與SSC差異顯著除外）、花后干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率差異不顯著，而花后干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為SS處理顯著高于SSD、SSC，較之分別提高23.2%、40.0%。水肥優(yōu)化Ⅱ中，SF、SFC處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率分別較SFD處理顯著增加39.0%、4.09個(gè)百分點(diǎn)和56.7%、5.63個(gè)百分點(diǎn)，SF處理的花前干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著高于SFD．SFC處理，而其花后干物質(zhì)積累量顯著低于SFC，低于SFD但差異不顯著，花后干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著低于SFD，低于SFC但差異不顯著。

相同秸稈處理方式下，SS、SSC處理的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率分別顯著低于SF、SFC，SSD處理的花前干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著低于SFD，花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率與SFD處理差異不顯著；SS、SSD處理的花后干物質(zhì)積累量、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率分別顯著高于SF、SFD，SSC處理的花后干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著高于SFC，即水肥優(yōu)化I各處理花后干物質(zhì)積累量、對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率整體優(yōu)于水肥優(yōu)化Ⅱ各處理。

多因素方差分析結(jié)果表明，水肥優(yōu)化對(duì)小麥花前、花后干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程均有極顯著影響（Plt;0.01）；秸稈處理僅對(duì)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程有極顯著影響（Plt;0.01）；二者交互作用對(duì)小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量影響顯著（Plt;0.05），對(duì)花前干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率、花后干物質(zhì)積累量影響極顯著（Plt;0.01）。

2.4不同優(yōu)化管理措施對(duì)玉米、小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

由表7可知，優(yōu)化管理中SSD、SSC、SF、SFD、SFC處理的玉米產(chǎn)量分別較CK提高9.9%、21.8%、10.2%、14.2%、8.1%，且SSC、SFD與CK差異顯著。水肥優(yōu)化I中，SSD、SSC處理的產(chǎn)量分別較SS顯著提高28.4%、42.3%；水肥優(yōu)化Ⅱ中各處理間差異不顯著。相同秸稈處理方式下，僅SF處理的玉米產(chǎn)量顯著高于SS，其他處理間差異不顯著。

玉米出籽率處理間差異不顯著。SSD處理的玉米穗粒數(shù)最低，顯著低于除SS外的其余各處理；水肥優(yōu)化I中，SSC處理的穗粒數(shù)較SS、SSD分別提高3.5%、5.3%；水肥優(yōu)化Ⅱ中各處理間差異不顯著。SS、SSD、SSC、SF、SFD、SFC處理的玉米籽粒含水率分別較CK高出2.79、3.17、1.65、3.22、2.49、1.23個(gè)百分點(diǎn)，且SS、SSD、SF、SFD與CK差異顯著，各優(yōu)化處理間差異不顯著。

多因素方差分析結(jié)果表明，水肥優(yōu)化顯著影響玉米產(chǎn)量（Plt;0.05）．穗粒數(shù)（Plt;0.01）；秸稈處理及其與水肥的交互作用對(duì)玉米產(chǎn)量均有顯著影響（Plt;0.01）。

由表8可知，SS、SSD、SSC、SF、SFD、SFC各優(yōu)化管理處理的小麥產(chǎn)量均顯著高于CK，較之分別提高13.3%、13.3%、16.2%、9.1%、23.6%、22.1%。水肥優(yōu)化I中各處理產(chǎn)量差異不顯著：水肥優(yōu)化Ⅱ中，SF處理產(chǎn)量較SFD、SFC分別顯著降低11.8%、10.7%。相同秸稈處理方式下，SFD處理的小麥產(chǎn)量顯著高于SSD，其余處理間差異不顯著。

SSC處理的小麥穗數(shù)最高，較CK顯著增加7.9%：水肥優(yōu)化I中，SSC處理的穗數(shù)顯著高于SS、SSD，較之分別提高5.3%、7.3%；水肥優(yōu)化Ⅱ中，SF處理的穗數(shù)較SFD、SFC分別顯著提高4.1%、2.5%。相同秸稈處理方式下，SSC的穗數(shù)顯著高于SFC，SS顯著低于SF，而SSD與SFD差異不顯著。

SSC處理的小麥穗粒數(shù)與CK差異不顯著，其余優(yōu)化管理處理均顯著高于CK：水肥優(yōu)化I中，SS、SSD處理的穗粒數(shù)較SSC分別顯著提高17.8%、23.7%；水肥優(yōu)化Ⅱ各處理間差異顯著，其中．SFD、SFC處理較SF分別顯著提高17.7%、7.9%。相同秸稈處理方式下，SS的穗粒數(shù)與SF差異不顯著，SSD、SSC分別顯著低于SFD、SFC。

SSC處理的小麥千粒重高于CK，但差異不顯著，其余處理均低于CK，其中，SS、SSD、SF、SFD與CK差異顯著，SFC與CK差異不顯著；水肥優(yōu)化I中，SSC處理的千粒重較SS、SSD分別顯著增加15.1%、15.8%，水肥優(yōu)化Ⅱ中各處理間差異不顯著。相同秸稈處理方式下，SSC處理的千粒重顯著高于SFC，其余處理間差異不顯著。

多因素方差分析結(jié)果表明，水肥優(yōu)化顯著影響小麥產(chǎn)量、穗數(shù)（Plt;0.05），極顯著影響穗粒數(shù)、千粒重（Plt;0.01）；秸稈還田對(duì)小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素均有極顯著影響（Plt;0.01）；水肥和秸稈的交互作用除對(duì)千粒重?zé)o顯著影響外，對(duì)產(chǎn)量、穗數(shù)、穗粒數(shù)均有極顯著影響（Plt;0.01）。

2.5不同處理下作物干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量的主成分分析

由圖3可見(jiàn)，玉米季，第一主成分PC1占總變化的71.9%，第二主成分PC2占總變化的16.2%。不同處理對(duì)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、花后干物質(zhì)積累過(guò)程具有明顯影響，其中，SFD處理對(duì)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)效率、對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率影響較高；SFC對(duì)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量有較高影響：SSD對(duì)花后干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率影響較高；SF、SS對(duì)玉米干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程及產(chǎn)量影響較小。

小麥季，第一主成分PCI占總變化的68.9%，第二主成分PC2占總變化的15.0%。其中，SFD、SFC處理對(duì)產(chǎn)量具有較高影響；SSD、SS、SSC對(duì)花后干物質(zhì)積累量及其對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率影響較高：CK、SF處理對(duì)小麥干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程及產(chǎn)量影響較小。

3討論

干物質(zhì)積累是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，干物質(zhì)積累及轉(zhuǎn)運(yùn)特性與產(chǎn)量的提高關(guān)系密切。水分和養(yǎng)分是作物生長(zhǎng)必不可少的條件．而水肥協(xié)調(diào)管理是提高作物干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運(yùn)的有效措施。本研究中，兩種水肥優(yōu)化管理措施均能促進(jìn)收獲期作物干物質(zhì)積累及其向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。張麗霞等研究表明，滴灌水肥一體化有利于促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)高效。楊麗等的研究也證實(shí)水肥耦合能夠有效增加夏玉米干物質(zhì)積累量，促進(jìn)光合產(chǎn)物向籽粒轉(zhuǎn)移?？梢?jiàn)，優(yōu)化水肥管理能夠協(xié)調(diào)植株干物質(zhì)分配，促進(jìn)籽粒干物質(zhì)積累，這也是作物產(chǎn)量提升的基礎(chǔ)。

優(yōu)化秸稈管理也是提升產(chǎn)量的有效途徑。研究表明添加腐解劑或秸稈炭化還田有利于提升土壤養(yǎng)分含量和秸稈資源利用率，提高作物產(chǎn)量。鄭云珠、張奇茹等的研究均發(fā)現(xiàn)，秸稈炭化還田能夠提高冬小麥籽粒產(chǎn)量。孟謠等研究發(fā)現(xiàn)，添加秸稈炭與腐解劑對(duì)小麥一玉米輪作體系增產(chǎn)效果明顯。勉有明等的研究指出，配施秸稈腐熟劑能夠促進(jìn)玉米生長(zhǎng)發(fā)育，顯著提高其產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益。本研究也發(fā)現(xiàn)，與農(nóng)民常規(guī)管理模式（CK）相比，優(yōu)化水肥并配施腐熟劑和秸稈炭化（秸稈炭）還田均能顯著提高作物產(chǎn)量，SFD、SSC處理的花前、花后干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)及作物產(chǎn)量整體明顯高于CK，表明水肥和秸稈協(xié)同優(yōu)化管理可促進(jìn)干物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)和積累，為作物產(chǎn)量提升奠定基礎(chǔ)?？愭?、雷鈞杰、隋鵬祥等的研究也證實(shí)，通過(guò)管理措施優(yōu)化干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運(yùn)是提升作物產(chǎn)量的重要途徑，在華北平原等集約化生產(chǎn)區(qū)域，可通過(guò)秸稈炭化還田或水肥一體配施腐解劑等方式提高小麥一玉米輪作系統(tǒng)的作物產(chǎn)量。

4結(jié)論

與常規(guī)管理模式相比，滴灌+增效復(fù)混肥+穩(wěn)定尿素+秸稈不還田+秸稈炭（ SSC）、水肥一體+增效復(fù)混肥+穩(wěn)定尿素+秸稈還田+腐解劑（SFD）、水肥一體+增效復(fù)混肥+穩(wěn)定尿素+秸稈不還田+秸稈炭（SFC）管理模式均能有效促進(jìn)作物干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而提升作物產(chǎn)量，且以SSC和SFD效果最佳，可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，以提高小麥一玉米輪作系統(tǒng)的作物產(chǎn)量。