综合栽培措施通过提升光合能力与氮素利用率显著提高苦荞产量的研究

本研究通过六种栽培模式（0N/LFP/ICP1-4）的两季田间试验，揭示了苦荞（Jinqiao 2品种）高产形成机制。创新性提出"增密减氮+深耕+秸秆还田（ICP4）"集成技术，使产量较传统种植（LFP）提升79.69%，光合氮利用率（PNUE）提高38.66%，非结构性碳水化合物（NSC）转运率提升100.61%。研究证实深耕（20-25cm）结合秸秆还田可协同优化根系活性（+87.55%）与叶片光合特性（SPAD值+68.22%），为苦荞资源高效利用提供理论支撑。

　　

引言

苦荞（Fagopyrum tataricum）作为药食同源作物，其产量受制于传统粗放种植模式。研究团队以贵州师范大学提供的"金荞2号"为材料，在海拔1250米的黄壤区开展试验，创新性构建"增密减氮+分层施肥"技术体系（氮肥108kg·ha^-1按5:3:1:1分四次施用），系统解析栽培措施对光合-氮代谢协同调控机制。

材料与方法

试验设置6种处理：不施氮（0N）、农民常规（LFP，900,000株/ha）、增密减氮（ICP1，1.2M株/ha）、中耕（ICP2，10-15cm）、深耕（ICP3，20-25cm）及深耕+秸秆还田（ICP4）。采用LI-COR6400光合仪测定净光合速率（Pn），通过TTC法检测根系活力，并建立氮效率评价体系：氮肥偏生产力（PFP_N）=产量/施氮量×100%。

结果

农艺性状：ICP4使株高和茎粗较LFP提升20.22%和36.37%，深耕作层显著促进干物质积累。

光合性能：灌浆期ICP4的SPAD值达48.7，Pn为24.6μmol·m^-2·s^-1，较LFP提高68.22%和35.14%。

氮素利用：ICP4的氮肥生理利用率（222.99%）和农学效率（553.02%）突破性增长，PNUE与SLNC（比叶氮含量）呈显著正相关（r=0.84**）。

产量形成：ICP4处理单株粒数（+60.80%）和千粒重（+17.56%）协同增加，NSC对籽粒贡献率提升210.09%。

讨论

耕作深度效应：深耕打破犁底层，使根系活性吸收面积增加34.06%，促进深层养分吸收。

秸秆还田机制：4500kg/ha稻秆腐解释放氮素，与深耕作形成"碳氮协同"效应，延缓叶片衰老。

经济性分析：虽然ICP4产量最高（79.69%），但ICP3的产投比（47.97%）更具推广价值，建议采用"早稻秸秆-秋荞"轮作模式降低成本。

结论

该研究首次阐明苦荞"光合-氮代谢-物质转运"三位一体增产机制，确立深耕20-25cm结合分次施肥为最优栽培方案，为山区特色作物提质增效提供关键技术支撑。