王樹林，王國平，王燕，張謙，馮國藝，雷曉鵬，梁青龍

(1．河北省農林科學院 棉花研究所/農業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學與遺傳育種重點實驗室， 河北 石家莊 050051； 2.中國農業(yè)科學院 棉花研究所，河南 安陽 455000)

麥棉套作模式下差量播種對小麥抗倒性能及產量的影響

王樹林1，王國平2，王燕1，張謙1，馮國藝1，雷曉鵬1，梁青龍1

(1．河北省農林科學院 棉花研究所/農業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學與遺傳育種重點實驗室， 河北 石家莊 050051； 2.中國農業(yè)科學院 棉花研究所，河南 安陽 455000)

[目的]在麥棉套作模式下，通過調整小麥邊行與內行播種量，探索防止小麥倒伏與增產的新途徑。[方法]于2016-2017年在曲周試驗站開展試驗，采用裂區(qū)設計，主因素為邊行播種量，設225 kg·hm-2(B1)與300 kg·hm-2(B2)兩個水平，副因素為內行播種量，設150 kg·hm-2(T1)、225 kg·hm-2(T2)、300 kg·hm-2(T3)3個水平；調查小麥秸稈直徑、斷裂拉力、倒伏率等抗倒性能指標與小麥產量及其構成。[結果]隨播量增加，邊行與內行小麥主莖基部第二節(jié)間直徑與斷裂強度下降，單位面積穗數(shù)、產量呈上升趨勢，穗粒數(shù)、千粒重呈下降趨勢；邊行與內行相互影響顯著，內行播量增加對邊行小麥生長存在負效應，邊行播量增加同樣抑制內行小麥生長。綜合來看，當邊行播量在300 kg·hm-2，內行播量在150 kg·hm-2時小麥平均產量最高，內行倒伏率接近最低。[結論]在麥棉套作模式下，采用增加邊行播量，降低內行播量的差量播種方式，有利于防止小麥倒伏，提高小麥產量。

麥棉套作； 差量播種； 倒伏； 產量構成

麥棉套作種植模式在20世紀90年代是河北省主推技術[1,2]，但后來由于其不適應小麥機械化收獲而導致面積迅速萎縮。近年來關于麥棉套作種植模式的研究逐漸增多，一是國家對糧食安全日益重視[3]，二是植棉效益連年下降[4,5]，而麥棉套作種植模式是通過棉田增糧，一方面增加了糧食產量，另一方面增加了棉田收益[6]；關于麥棉套作模式的研究，孫磊[7,8]、王瑛[9]等人就套作模式下根系化感方面開展了一系列基礎研究，王樹林[10～15]等人在麥棉套作模式下開展了小麥播種方式與播量、品種篩選、肥料運籌等試驗研究，但均未涉及小麥倒伏問題，由于麥棉套作模式下一般采取增加小麥播量的方式保證小麥產量，但同時導致內行小麥易倒伏而減產[16]，因此本試驗提出了差量播種的概念，旨在通過調整邊行與內行小麥播量，為小麥倒伏問題提出解決途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗地情況

試驗于2016-2017年在河北省曲周縣槐橋鄉(xiāng)西漳頭村麥棉套作試驗田開展，供試小麥品種為嬰泊700，屬半冬性中熟品種。試驗田肥力水平偏高，0～20 cm土層養(yǎng)分含量有機質1.29 g·kg-1，全氮0.95 g·kg-1，速效磷28.7 mg·kg-1，速效鉀218 mg·kg-1。

1.2 試驗設計與方法

裂區(qū)設計，主因素為邊行播種量，設2個播量水平，分別是225 kg·hm-2(B1)與300 kg·hm-2(B2)，副因素為內行播種量，設3個播量水平，分別是150 kg·hm-2(T1)、225 kg·hm-2(T2)、300 kg·hm-2(T3)。試驗設置3次重復，小區(qū)寬6.4 m，長8.0 m，面積51.2 m2。

播種方式為立體勻播，小麥幅寬80 cm，每20 cm寬為一小幅，兩側的20 cm小麥為邊行，中間相鄰的兩個20 cm小麥為內行；播種時將表層5 cm土刮開，人工將小麥種子按20 cm幅寬依次撒于地表后覆土鎮(zhèn)壓；小麥幅寬80 cm，棉花預留行80 cm，2016年10月30日整地，施復合肥750 kg·hm-2，10月31日播種，2017年3月10日灌水1 200 m3·hm-2，追施純氮103.5 kg·hm-2，4月25日播種棉花，4月26日灌水900 m3·hm-2，5月16日灌水900 m3·hm-2，6月9日收獲小麥，其它管理同大田。

1.3 測定項目與計算方法

按照每20 cm為一小幅將80 cm幅寬小麥分為4份，邊行為兩側2小幅，內行為中間的2小幅；小麥收獲前調查成穗數(shù)，同時在調查區(qū)域內隨機收獲50株室內考種，用游標卡尺測定基部第二節(jié)間直徑，用HP-5型推拉力計測定基部第二節(jié)間斷裂拉力，調查穗粒數(shù)與千粒重；各小區(qū)單獨收獲計產。

1.4 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)整理使用Excel 2003，統(tǒng)計分析使用DPS 7.05進行。

2 結果與分析

2.1 不同播量對小麥秸稈直徑的影響

從表1結果來看，無論邊行還是內行，隨播量增加小麥主莖基部第二節(jié)間直徑均呈下降趨勢，邊行B2(T1、T2、T3平均，下同)較B1下降0.15 mm，差異達顯著水平；在B1播量條件下，當內行播量從T1增至T3,后，小麥秸稈直徑下降了0.22 mm，在B2播量條件下，小麥直徑相應下降了0.19 mm。

邊行與內行之間存在相互影響。邊行播量增加降低了內行小麥直徑，B2播量下內行小麥直徑較B1降低0.25 mm；而內行播量由T1增至T3后，在B1條件下邊行小麥秸桿直徑下降0.11 mm，在B2條件下降低0.10 mm，且差異均達顯著水平。這一結果表明，隨邊行播量的增加，對內行小麥生長產生抑制作用，而內行播量增加后也同樣抑制了邊行小麥的生長。

表1 不同處理小麥直徑/mm

注：表中同列數(shù)據(jù)后英文字母不同，表示在5%水平上差異顯著。下同。

Note：Values followed by the different small letters within a column are significant difference at the 0.05 level. The same below.

2.2 不同播量對小麥秸稈斷裂拉力的影響

根據(jù)表2可見，隨播量增加，邊行與內行小麥秸稈斷裂拉力均呈下降趨勢， B2平均較B1下降0.9 N，差異達顯著水平；在B1與B2播量條件下，內行秸稈直徑T1均顯著高于T2與T3，但T2與T3間差異不顯著。

邊行與內行之間存在相互影響。邊行播量增加降低了內行小麥秸稈斷裂拉力，B2播量下內行小麥斷裂拉力較B1降低0.5 N；而內行播量由T1增至T3后，在B1條件下邊行小麥直徑下降0.8 N，在B2條件下降低0.7 N，且差異均達顯著水平。這一結果與小麥秸稈直徑變化規(guī)律一致。

表2不同處理小麥秸稈斷裂拉力/N

Table 2 Broken tension of wheat straw of different treatments

處理Treatment邊行Marginalrow內行Innerrow平均AverageB1T184a71a78aT274b59b67bT376b55b66bB2T174a63a69aT267b55b61bT367b54b61bB1Average78a62a70aB2Average69b57b63b

2.3 不同播量對小麥倒伏率的影響

2017年由于氣候原因，小麥出現(xiàn)嚴重倒伏，在麥棉套作模式下，不同播量邊行小麥均未出現(xiàn)倒伏，而內行小麥則出現(xiàn)不同程度倒伏，從圖1中可以看出，隨著內行播量增加，小麥倒伏率顯著升高，B1與B2播量下，T1播量內行倒伏率僅有3.6%與5.9%，而T3內行小麥倒伏率則增加到71.8%與90.0%。

圖1 不同處理內行小麥倒伏率Fig.1 Lodging ratio for inner rows of different treatments

2.4 不同播量對小麥單位面積穗數(shù)的影響

播量對邊行與內行小麥單位面積穗數(shù)影響較大(表3)。隨播量增加，無論邊行與內行，單位面積穗數(shù)均呈增加趨勢，邊行B2平均較B1增加111萬穗·hm-2，差異達顯著水平；在B1與B2播量條件下，內行播量增加，單位面積穗數(shù)增加趨勢明顯。

表3 不同處理小麥單位面積穗數(shù)/104·hm-2

邊行播量增加對內行單位面積穗數(shù)影響顯著，B2平均內行穗數(shù)較B1降低34萬穗·hm-2；而內行播量增加同樣顯著降低了邊行穗數(shù)，在B1播量條件下，T1、T2、T3三個播量間邊行穗數(shù)差異均達顯著水平，在B2播量條件下，邊行穗數(shù)T1與T2之間差異不顯著，但顯著高于T3。

2.5 不同播量對小麥穗粒數(shù)的影響

播量對邊行與內行小麥穗粒數(shù)有一定影響(表4)。隨播量增加，無論邊行與內行，單位面積穗數(shù)均呈下降趨勢，邊行B2平均較B1減少1.2粒，差異達顯著水平；在B1與B2播量條件下，內行隨播量增加，穗粒數(shù)呈下降趨勢，差異顯著。

表4 不同處理小麥穗粒數(shù)

邊行播量增加對內行穗粒數(shù)影響顯著，B2平均內行穗數(shù)較B1降低0.7粒，差異達顯著水平；而內行播量增加對邊行穗粒數(shù)的影響較小，無論在B1與B2播量條件下，T1、T2與T3之間邊行穗粒數(shù)差異均未達到顯著水平。

2.6 不同播量對小麥千粒重的影響

播量對邊行與內行小麥千粒重影響相對較小(表5)。隨播量增加，無論邊行與內行，千粒重呈下降趨勢，邊行B2平均較B1減少1.6 g，差異達顯著水平；在B1與B2播量條件下，內行隨播量增加，千粒重呈下降趨勢，在B1播量條件下差異不顯著，在B2播量條件下，T1顯著高于T2與T3。

表5 不同處理小麥千粒重/g

邊行播量增加對內行千粒重影響顯著，B2內行千粒重平均較B1降低1.3 g，差異達顯著水平；而內行播量增加對邊行千粒重的影響較小，無論在B1與B2播量條件下，T1、T2與T3之間千粒重差異均未達到顯著水平。

2.7 不同播量對小麥產量的影響

播量對邊行與內行小麥產量有顯著影響(表6)。隨播量增加，無論邊行與內行，小麥產量均呈上升趨勢，邊行B2平均較B1提高592 kg·hm-2，差異達顯著水平；在B1與B2播量條件下，內行隨播量增加，小麥產量均呈上升趨勢，在B1播量條件下，T3顯著高于T1與T2，在B2播量條件下，3個內行播量處理產量差異不顯著。

邊行播量增加對內行小麥產量影響顯著，B2內行小麥產量平均較B1降低245 kg·hm-2，差異達顯著水平；而內行播量增加也導致邊行小麥產量下降，在B1播量條件下，T1產量顯著高于T2與T3，與B2播量條件下，T1與T2間差異不顯著，但顯著高于T3。

表6 不同處理小麥產量/kg·hm-2

從邊行與內行的互相影響來看，隨著內行播量增加，內行產量上升而邊行產量下降，從平均產量來看，無論在B1還是在B2播量條件下，小麥產量有下降的趨勢，表明增加內行播量不利于提高小麥總體產量。在6個處理中，以B2 T1處理產量最高，達到了8 435 kg·hm-2。

3 結論與討論

在麥棉套作模式下，為增加小麥產量通常采取增加小麥播量的方式，但同時帶來內行小麥易倒伏的問題，在單作冬小麥栽培中，常采取調整播量[17]、化控[18]等方式解決小麥倒伏問題，而在麥棉套作模式下，有關小麥倒伏的研究鮮見報道。為解決麥棉套作模式下小麥內行易倒伏的問題，本試驗首次提出增加邊行播量，降低內行播量的差量播種法，以期在充分利用套作模式下的邊行優(yōu)勢的同時降低內行小麥倒伏風險，結果表明，隨播量增加，無論邊行與內行，小麥秸稈直徑與斷裂拉力均呈下降趨勢，而內行小麥隨播量增加，倒伏率急劇升高。隨播量增加，邊行與內行小麥單位面積穗數(shù)呈增加趨勢，穗粒數(shù)、千粒重呈下降趨勢，小麥產量呈上升趨勢，同時邊行與內行間存在相互影響，即邊行播量增加影響內行小麥生長，反之亦然。從平均產量來看，當邊行播量在300 kg·hm-2，內行播量在150 kg·hm-2時小麥平均產量最高，內行倒伏率接近最低，因此綜合考慮，在麥棉套作模式下，采取增加邊行播量，降低內行播量有利于降低小麥倒伏風險，提高小麥產量。

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Effectsofdifferentialseedingrateonlodging-resistanttraitsandyieldcomponentsofwheatunderwheat-cottonintercroppingsystem

WangShulin1,WangGuoping2,WangYan1,ZhangQian1,FengGuoyi1,LeiXiaopeng1,LiangQinglong1

(1.CottonResearchInstitute，HebeiAcademyofAgricultureandForestryScience/KeyLaboratoryofBiologyandGeneticImprovementofCottoninHuanghuaihaiSemiaridArea，MinistryofAgriculture，Shijiazhuang050051，China; 2.InstituteofCottonResearchofChineseAcademyofAgriculturalSciences,Anyang455000,China)

[Objective]Through adjusting seeding rate of marginal row and inner row under wheat-cotton intercropping system, newmethod was explored to decrease wheat lodging and increase wheat yield.[Methods]The experiments were conducted in Quzhou station during 2016-2017. A split plot experiment involving two seeding rates(225.0 kg·hm-2and 300.0 kg·hm-2) of marginal row and three seeding rates(150 kg·hm-2, 225.0 kg·hm-2, 300.0 kg·hm-2) of inner row was designed. The diameter, broken tension of wheat straw and wheat lodging ratio, yield components were investigated.[Results]With increasing of seeding rate the lodging-resistant traits decreased, and the spike number per unit area, wheat yield increased, but wheat grains per ear and thousand-grain weight decreased. There was a significant interaction between the seeding rates of marginal row and inner row. The increase of seeding rate for inner row restrained the growth of wheat for marginal row, also the increase of seeding rate for marginal row restrained the growth of wheat for inner row. Above all, when seeding rate was 300 kg·hm-2for marginal row and 150 kg·hm-2for inner row, the wheat yield was the highest and lodging ration was nearly the lowest.[Conclusion]Themethod of increasing seeding rate for marginal row and decreasing seeding rate for inner row was beneficial to decrease wheat lodging and increase wheat yield.

Wheat cotton intercropping system, Differential seeding rate, Lodging, Yield components

S512.1

A

1671-8151(2017)12-0837-04

2017-08-27

2017-09-21

王樹林(1978—)，男(漢)，河北巨鹿人，副研究員，研究方向：棉花栽培與麥棉兩熟雙高產栽培技術

科技部支撐計劃(2013BAD05B00)；農業(yè)部行業(yè)專項(201503121)；棉田高效技術體系研發(fā)與示范(HBCT2013030208)

(編輯：韓志強)