趙斌，李宗新，李勇，劉鵬，張吉旺，任佰朝，高英波，王旭清，張賓，劉開昌，王法宏

·導(dǎo)讀·

冬小麥-夏玉米周年光溫資源高效利用

趙斌1，李宗新2，李勇1，劉鵬1，張吉旺1，任佰朝1，高英波2，王旭清3，張賓3，劉開昌3，王法宏3

（1山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實驗室，山東泰安 271018；2山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，濟(jì)南 250100；3山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，濟(jì)南 250100）

光能是地球生物賴以生存、繁衍和進(jìn)化的最基本能量源泉，光合作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為有機(jī)化學(xué)能的過程，是作物生產(chǎn)系統(tǒng)形成的基礎(chǔ)。地球獨(dú)特空間位置和公轉(zhuǎn)周期形成適宜作物生存的氣候帶，決定了作物光合系統(tǒng)構(gòu)成的器質(zhì)性差異和對溫度響應(yīng)的可塑性；自轉(zhuǎn)產(chǎn)生光質(zhì)和溫度晝夜節(jié)律變化，使作物生產(chǎn)系統(tǒng)形成了向日性內(nèi)源節(jié)律和生理門控效應(yīng)，二者共同決定作物形態(tài)建成和產(chǎn)量基礎(chǔ)。黃淮海平原是我國冬小麥、夏玉米主產(chǎn)區(qū)，處于暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，屬于典型的冬小麥-夏玉米兩熟制地區(qū)。該地區(qū)小麥、玉米產(chǎn)量分別占全國小麥、玉米總產(chǎn)量的57%、35%左右（http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/）。隨著全球氣候變暖，地區(qū)氣候資源分布會發(fā)生變化，例如，華北地區(qū)氣候變暖致使玉米生育前期的溫度升高，在北方春玉米區(qū)導(dǎo)致玉米的種植界限北移等[1]，進(jìn)一步加劇了氣候資源分布的不均勻性；而作物對氣候變化較敏感，光、溫的改變影響作物生長發(fā)育進(jìn)程的主要環(huán)境因素的改變，導(dǎo)致傳統(tǒng)冬小麥-夏玉米周年種植模式季節(jié)間光溫資源配置不合理，作物品種、播期、密度、生育期等與當(dāng)前該區(qū)域光熱資源變化不匹配，限制了周年產(chǎn)量及資源利用效率的進(jìn)一步提升[2-4]。因此，深入研究黃淮海區(qū)域小麥-玉米周年光溫資源的合理配置，通過品種、播期和密度等配套措施的改進(jìn)，匹配作物生長發(fā)育與光溫資源，實現(xiàn)區(qū)域光溫資源的高效利用，對作物高產(chǎn)高質(zhì)高效具有重要現(xiàn)實意義。

光合作用是作物干物質(zhì)積累和籽粒產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。在植株生長所積累的總干物質(zhì)中，光合作用所形成的有機(jī)物約占95%，礦質(zhì)元素僅占5%左右。因此，光合作用所形成的有機(jī)物多少，直接決定著作物生物產(chǎn)量的高低。對于以籽粒為收獲物的作物，產(chǎn)量的高低還取決于營養(yǎng)物質(zhì)的分配，即物質(zhì)由植株向籽粒輸送并在籽粒中積累的能力（經(jīng)濟(jì)系數(shù)）。Tollenaar等[5]研究發(fā)現(xiàn)，從1984年到2013年，美國玉米帶27%的玉米產(chǎn)量增益歸功于太陽光的增強(qiáng)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需大幅度提高作物單產(chǎn)，必須提高光合作用效率，增加光合產(chǎn)物的積累，提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)，正確協(xié)調(diào)產(chǎn)量形成過程中內(nèi)外因素的關(guān)系，才能達(dá)到糧食高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目的。目前作物的葉面積指數(shù)和經(jīng)濟(jì)系數(shù)已難以繼續(xù)增加，若想進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量就必須增加生物量，提高作物光能利用率成為關(guān)鍵。太陽能的合理利用可顯著提升作物產(chǎn)量，而作物對光能的利用是一個綜合過程，涉及作物、氣候、土壤、栽培和肥料等多個方面，因此要從不同的水平上來分析。在葉綠體水平上，正常條件下的光能（以680 nm波長計）轉(zhuǎn)化效率達(dá)24%，這一水平上的限制因子是同化力的形成。在單葉器官水平上，被葉片光合作用固定的能量約占太陽能的5%，影響這一水平的主要因素是葉片厚度、光合功能期和呼吸強(qiáng)度。在植株水平上，不同葉片存在葉齡、葉位和葉姿等差異，且葉片彼此會有遮蔽和重疊等，將很大程度地影響植株一生對光能的利用率；在這一水平上，塑造良好株型和增加植株光合總面積是很好的調(diào)控途徑。在群體水平上，主要通過栽培措施進(jìn)行調(diào)控，涉及合理密植、適時封行、肥水調(diào)控和創(chuàng)建最適葉面積指數(shù)等[6]。

1 作物品種與光溫生產(chǎn)潛力

廣義上來說，作物的高產(chǎn)潛力是指某個地區(qū)潛在的光溫理論產(chǎn)量。作物單位面積實際產(chǎn)量則是品種的遺傳潛力和光溫等環(huán)境條件相互作用的結(jié)果[7]。育種學(xué)家在植物生理學(xué)家研究的基礎(chǔ)上重視植株水平上的高光效育種，目前我國作物育種家們在這方面已經(jīng)做了大量工作。茹振鋼等[8]研究認(rèn)為，利用雜種優(yōu)勢挖掘小麥穗光合增產(chǎn)潛力、培育穗葉高光效品種，配套高產(chǎn)栽培技術(shù)可實現(xiàn)黃淮麥區(qū)產(chǎn)量潛力逐步達(dá)到12 000—13 000 kg·hm-2。山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院等單位相繼選育出濟(jì)麥22、山農(nóng)28、煙農(nóng)1212等高產(chǎn)小麥品種，通過品種、氣候因子和栽培技術(shù)的匹配優(yōu)化實現(xiàn)小麥超高產(chǎn)[9]，連續(xù)培創(chuàng)了11 848.5 kg·hm-2（2009年）、12 610.5 g·hm-2（2019年）、12 853.5kg·hm-2（2020年）冬小麥單產(chǎn)紀(jì)錄。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院李少昆團(tuán)隊研究認(rèn)為，黃淮海地區(qū)夏玉米光溫生產(chǎn)潛力產(chǎn)量可達(dá)到31 150 kg·hm-2，遠(yuǎn)高于其他夏玉米產(chǎn)區(qū)[9]。緊湊型玉米育種就是這個方向上的重大突破，李登海率先育成的緊湊型玉米掖單2號，開創(chuàng)了我國緊湊型玉米育種的先河，隨后該地區(qū)選育出以掖單13、魯單50、鄭單958、登海605等為代表的一系列緊湊耐密新品種；緊接著圍繞緊湊型玉米增產(chǎn)機(jī)理和群體光合開展了系列研究，探明了緊湊型玉米株型、物質(zhì)生產(chǎn)和源庫特征，明確了緊湊型玉米增產(chǎn)融合了雜種優(yōu)勢和群體光能利用兩方面的因素[10-11]，肯定了緊湊型玉米密植增產(chǎn)的作用，并提出提高和保持花后群體光合速率、延長高值持續(xù)期是玉米增加粒重、提高產(chǎn)量的重要途徑[12-14]；同時構(gòu)建了以直播晚收為核心的夏玉米增產(chǎn)技術(shù)，持續(xù)定位開展了夏玉米高產(chǎn)潛力攻關(guān)，并創(chuàng)造了全國夏玉米21 037.5 kg·hm-2的高產(chǎn)紀(jì)錄[15]，促進(jìn)了緊湊型玉米的大面積應(yīng)用，推動了全國玉米生產(chǎn)的大發(fā)展[16]。

2 作物栽培技術(shù)與光溫資源利用調(diào)控

為了提高黃淮海區(qū)域小麥玉米周年光溫資源利用效率，栽培學(xué)家們針對作物群體水平上的高光效調(diào)控進(jìn)行了大量研究，并形成了一系列高產(chǎn)高效的栽培技術(shù)，對全國各地糧食產(chǎn)量的穩(wěn)步提升做出了重大貢獻(xiàn)。

小麥研究方面，寬幅精播技術(shù)通過改變?nèi)后w結(jié)構(gòu)提高光溫資源利用效率，提高單株與群體分蘗數(shù)和單株成穗數(shù)來增加單位面積穗數(shù)，實現(xiàn)增產(chǎn)，較常規(guī)條播的增產(chǎn)效應(yīng)顯著[17-18]，成為全國小麥高產(chǎn)主推技術(shù)。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)郭天財團(tuán)隊研究表明寬幅精播與帶間距（12 cm）可使冠層結(jié)構(gòu)更合理，微環(huán)境特別是光截獲量更適宜，產(chǎn)量達(dá)到最高[19-20]；對于旱作小麥，寬幅播種幅間距在18 cm可協(xié)調(diào)群體結(jié)構(gòu)，配套適宜基因型冬小麥，產(chǎn)量和水分利用效率均可得到提高，達(dá)到節(jié)水降耗的效果[21]。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)賀明榮團(tuán)隊為解決全球氣候變暖帶來的冬前小麥旺長易倒伏和發(fā)生凍害問題，通過調(diào)整小麥播期（晚播），提高了主莖在群體中的比重，有利于減少無效消耗和提高資源利用效率，提高抗倒伏能力[22]；晚播可通過調(diào)節(jié)發(fā)育中的穗與莖之間的激素穩(wěn)態(tài)，加強(qiáng)了同化物對穗的分配，可保證較高的小花存活率，有利于產(chǎn)量的穩(wěn)步提高[23-24]。玉米研究方面，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)通過抗性互補(bǔ)、育性互補(bǔ)、當(dāng)代雜種優(yōu)勢構(gòu)建不同基因型玉米間混作復(fù)合群體，可顯著提高玉米群體的抗逆性和群體光合性能，提出構(gòu)建生態(tài)位互補(bǔ)復(fù)合抗逆群體的原則與關(guān)鍵技術(shù)[25-26]；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)系統(tǒng)研究指出寬窄行配置在高密度條件下可以優(yōu)化群體內(nèi)光分布，增加藍(lán)紫光比例，促進(jìn)葉片和葉綠體發(fā)育，提高葉片光合能力，延緩葉片衰老，提高玉米產(chǎn)量，提出寬窄行配置增密高產(chǎn)高效關(guān)鍵技術(shù)[27-28]；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米栽培生理團(tuán)隊通過夏玉米高產(chǎn)長期實踐，依據(jù)當(dāng)?shù)毓鉄豳Y源研究確定山東省夏玉米的光溫高產(chǎn)潛力為25 830 kg·hm-2，總結(jié)提出了單位面積產(chǎn)量13 500 kg·hm-2以上的夏玉米高產(chǎn)的生理特性和主要礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收規(guī)律[29]；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物栽培與生理團(tuán)隊圍繞密植增產(chǎn)，初步探明了產(chǎn)量潛力突破最佳群體與區(qū)域光輻射量資源的定量匹配關(guān)系，提出了“增密增穗、水肥促控與化控兩條線、培育高質(zhì)量抗倒群體和增加花后群體物質(zhì)生產(chǎn)量與高效分配”的玉米高產(chǎn)突破途徑與關(guān)鍵技術(shù)[30-31]。調(diào)整群體的同時加強(qiáng)肥水管理也可以有效提高光溫利用率，比如，將種植密度提高，適當(dāng)增加施肥量，將一次性施肥改為分次施肥能夠使夏玉米光、溫資源生產(chǎn)效率分別提高14.74%、14.41%[2, 32]。

作物品種、播種期與光溫資源的匹配度是影響作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的關(guān)鍵限制因子，可通過調(diào)控作物生長發(fā)育與光溫的協(xié)同性，實現(xiàn)作物產(chǎn)量和光溫資源利用效率的協(xié)同提升[33-34]。近年來，圍繞周年光溫資源高效利用開展兩季作物產(chǎn)量調(diào)控途徑的研究漸多。Wang等[33]利用系統(tǒng)模型APSIM分析發(fā)現(xiàn)，在華北平原區(qū)域運(yùn)用“兩晚技術(shù)”可顯著提升小麥-玉米周年光溫利用效率，進(jìn)而增加小麥-玉米周年產(chǎn)量4%—6%。許珂等[35]研究稻-麥兩熟制下，播期與品種類型對水稻產(chǎn)量、生育期及溫光利用的影響，并根據(jù)不同類型水稻產(chǎn)量、生育期以及光溫資源利用情況提出當(dāng)?shù)夭煌テ诳茖W(xué)配套水稻品種類型的初步區(qū)劃。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院趙明團(tuán)隊創(chuàng)新了作物產(chǎn)量綜合分析的源庫性能模式，即“三合結(jié)構(gòu)”模式，為系統(tǒng)研究和分析產(chǎn)量形成提供了方法[7,36-37]。該模式首次提出了兩季間以積溫為主的多資源配置和以光溫生產(chǎn)潛力當(dāng)量為主的季節(jié)內(nèi)利用指標(biāo)，明確小麥季和玉米季積溫分配率分別為43%和57%，兩季間積溫比值為0.7，可顯著提升各地區(qū)光溫資源利用效率，產(chǎn)量均達(dá)到當(dāng)前生產(chǎn)和生態(tài)條件下的最高水平[38]。依此創(chuàng)新了光溫和肥水高效利用的關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了發(fā)揮玉米優(yōu)勢的周年高產(chǎn)高效技術(shù)體系，實現(xiàn)了調(diào)播期改品種零增投的周年高產(chǎn)高效同步提高。20世紀(jì)90年代，王樹安[39-40]在華北平原建立了冬小麥-夏玉米“雙晚”技術(shù)模式，即將冬小麥播種期由10月初推遲至10月中旬，夏玉米收獲期由9月中旬推遲至9月底，其周年產(chǎn)量達(dá)到15 000 kg·hm-2以上，光、溫資源生產(chǎn)力分別提高64%和124%。在保持原有投入成本不變的情況下，夏玉米收獲期和冬小麥播期分別推遲5-7 d，可顯著提高周年產(chǎn)量和光溫水資源利用效率[41-42]。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)先后研究探明了黃淮北部、黃淮東部小麥-玉米“雙晚”種植方式的光溫調(diào)控效應(yīng)，提出了小麥“延播勻株密植”和玉米“搶時增密晚收”的光溫高效利用途徑，實現(xiàn)周年光溫資源優(yōu)化配置與高效利用[43-46]。以上一年兩季作物生長發(fā)育與光溫資源匹配機(jī)理和調(diào)控技術(shù)的系列研究，切實促進(jìn)了糧食作物周年產(chǎn)量與光溫資源利用效率提升。

3 展望

依靠高產(chǎn)品種和群體調(diào)控等關(guān)鍵栽培技術(shù)的支撐，山東省周年兩熟種植制度下冬小麥、夏玉米高產(chǎn)紀(jì)錄分別達(dá)到了12 853.5 kg·hm-2、21 037.5 kg·hm-2，這一數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于山東省當(dāng)前小麥6 379.5kg·hm-2、玉米6 590.4 kg·hm-2的平均水平。可見，現(xiàn)有生產(chǎn)管理條件下山東省小麥、玉米的周年增產(chǎn)潛力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒得到充分發(fā)揮。農(nóng)戶實際產(chǎn)量與潛在理論產(chǎn)量之間存在較大的差距，這種情況在國內(nèi)外也是廣泛存在的[47]。如何縮小理論產(chǎn)量與實際產(chǎn)量之間的差距，一直是農(nóng)業(yè)科研工作者、農(nóng)技推廣部門和新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體等共同努力的方向和目標(biāo)。

數(shù)據(jù)表明，全球變暖趨勢仍在持續(xù)。中國是全球氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū)。1951至2019年，中國年平均氣溫每10年升高0.24℃，升溫速率明顯高于同期全球平均水平[48]。隨著全球氣候變化的影響，太陽有效輻射量每10年會下降1.3%[49]，近年來，黃淮海地區(qū)每日光照時數(shù)縮短，秋、冬季溫度持續(xù)增加[50]，會出現(xiàn)冬小麥冬前旺長易受凍害、夏玉米生育期不足不利于機(jī)械化、易發(fā)生倒伏等問題，嚴(yán)重影響作物生長發(fā)育[23, 50-51]。隨著研究方法和監(jiān)測手段的提升，長期定位跟蹤并解析黃淮海東部不同生態(tài)區(qū)域關(guān)鍵氣象因子、土壤、品種和栽培管理措施的綜合效應(yīng)，進(jìn)一步明確各區(qū)域小麥-玉米周年光溫生產(chǎn)潛力和產(chǎn)量差的關(guān)鍵限制因子，在此基礎(chǔ)上著力研發(fā)易操作、可規(guī)?；瘧?yīng)用的栽培技術(shù)，是小麥-玉米周年光溫資源高效利用研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。

本專題刊登的5篇文章聚焦小麥玉米周年光溫資源優(yōu)化配置，研究分析光溫資源高效利用的限制因素和提高途徑，以期為黃淮海地區(qū)小麥玉米周年光溫資源與產(chǎn)量協(xié)同高效提供理論依據(jù)。其中，《冬小麥-夏玉米周年農(nóng)田資源高效利用限制因素分析》利用模擬模型等方法分析了山東省4個生態(tài)區(qū)域（魯東、魯中、魯西北及魯西南）資源高效利用及產(chǎn)量提升的主要限制因素，明確了冬小麥生長季及夏玉米生長季4個地區(qū)均受光溫資源因素影響較大[52]?！稊U(kuò)行縮株對夏玉米群體冠層結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量的影響》采用擴(kuò)行縮株的方式調(diào)整群體冠層結(jié)構(gòu)，明確了高密度（82 500株/hm2）條件下80 cm行距種植，夏玉米群體結(jié)構(gòu)更加合理，可實現(xiàn)光能資源的高效利用，提高產(chǎn)量[53]。《錯株增密種植對夏玉米光合特性及產(chǎn)量的影響》通過調(diào)整植株個體在群體中的空間生態(tài)位，優(yōu)化群體的內(nèi)部空間和小氣候，提升光溫資源的高效利用，達(dá)到高產(chǎn)高效的目的[54]?！缎芯嗯渲煤透卜垂饽ο挠衩桩a(chǎn)量及光能利用的影響》研究了寬窄行種植輔以反光膜，充分利用寬行透射光，增加下部葉片的光照，延緩下部葉片的衰老，實現(xiàn)光能的再利用、光能利用率的再提高[55]?！锻陆z前高溫脅迫對不同耐熱型夏玉米產(chǎn)量及穗發(fā)育特征的影響》重點(diǎn)研究闡明了花前高溫脅迫影響夏玉米產(chǎn)量和穗發(fā)育的機(jī)理，且花前高溫脅迫對花粒期耐熱型玉米品種產(chǎn)量形成、光合特性和雌雄穗發(fā)育的影響更明顯[56]。

[1] LIU Z J, YANG X G, CHEN F, WANG E L. The effects of past climate change on the northern limits of maize planting in Northeast China., 2013, 117(4): 891-902.

[2] ZHOU B Y, YUE Y, SUN X F, DING Z S, MA W, ZHAO M. Maize kernel weight responses to sowing date associated variation in weather conditions., 2017, 5(1): 43-51.

[3] BAI H Q, WANG J, FANG Q X, YIN H. Modeling the sensitivity of wheat yield and yield gap to temperature change with two contrasting methods in the North China Plain., 2019, 156(4): 589-607.

[4] DONG J, LU H B, WANG Y W, YE T, YUAN W P. Estimating winter wheat yield based on a light use efficiency model and wheat variety data., 2020, 160: 18-32.

[5] Tollenaar M, Fridgen J, Tyagi P, Stackhouse P W, Kumudini S. The contribution of solar brightening to the US maize yield trend., 2017, 7(4): 275-278.

[6] 程建峰, 沈允鋼. 作物高光效之管見. 作物學(xué)報, 2010, 36(8): 1235-1247.

CHENG J F, SHEN Y G. My humble opinions on high photosynthetic efficiency of crop., 2010, 36(8): 1235-1247. (in Chinese)

[7] 趙明, 周寶元, 馬瑋, 李從鋒, 丁在松, 孫雪芳. 糧食作物生產(chǎn)系統(tǒng)定量調(diào)控理論與技術(shù)模式. 作物學(xué)報, 2019, 45(4): 485-498.

ZHAO M, ZHOU B Y, MA W, LI C F, DING Z S, SUN X F. Theoretical and technical models of quantitative regulation in food crop production system., 2019, 45(4): 485-498. (in Chinese)

[8] 茹振鋼, 馮素偉, 李淦. 黃淮麥區(qū)小麥品種的高產(chǎn)潛力與實現(xiàn)途徑. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 48(17): 3388-3393.

RU Z G, FENG S W, LI G. High-yield potential and effective ways of wheat in Yellow & Huai River Valley facultative winter wheat region., 2015, 48(17): 3388-3393. (in Chinese)

[9] 李少昆, 王崇桃. 玉米高產(chǎn)潛力·途徑. 北京: 科學(xué)出版社, 2010.

LI S K, WANG C T.. Beijing: Science Press, 2010. (in Chinese)

[10] 李登海, 張永慧, 翟延舉, 黃舜階, 徐慶章. 玉米株型在高產(chǎn)育種中的作用.Ⅰ.株型的增產(chǎn)作用. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 1992, (3): 4-8.

LI D H, ZHANG Y H, ZHAI Y J, HUANG S J, XU Q Z. Effect of plant-type on maize breeding for higher yields:Ⅰ. The role of plant-type in increasing yields., 1992(3): 4-8. (in Chinese)

[11] 徐慶章, 王慶成, 牛玉貞, 王忠孝, 張軍. 玉米株型與群體光合作用的關(guān)系研究. 作物學(xué)報, 1995, 21(4): 492-496.

XU Q Z, WANG Q C, NIU Y Z, WANG Z X, ZHANG J. Studies on relationship between plant type and canopy photosynthesis in maize., 1995, 21(4): 492-496. (in Chinese)

[12] 胡昌浩, 董樹亭, 岳壽松, 王群瑛, 高榮歧, 潘子龍. 高產(chǎn)夏玉米群體光合速率與產(chǎn)量關(guān)系的研究. 作物學(xué)報, 1993, 19(1): 63-69.

HU C H, DONG S T, YUE S S, WANG Q Y, GAO R Q, PAN Z L. Studies on the relationship between canopy apparent photosynthesis rate and grain yield in high yielding summer corn (L. )., 1993, 19(1): 63-69. (in Chinese)

[13] 董樹亭, 高榮岐, 胡昌浩, 王群瑛, 王空軍. 玉米花粒期群體光合性能與高產(chǎn)潛力研究. 作物學(xué)報, 1997, 23(3): 318-325.

DONG S T, GAO R Q, HU C H. WANG Q Y, WANG K J. Study of canopy photosynthesis property and high yield potential after anthesis in maize., 1997, 23(3): 318-325. (in Chinese)

[14] 董樹亭, 王空軍, 胡昌浩. 玉米品種更替過程中群體光合特性的演變. 作物學(xué)報, 2000, 26(2): 200-204.

DONG S T, WANG K J, HU C H. Development of canopy apparent photosynthesis among maize varieties from different ears., 2000, 26(2): 200-204. (in Chinese)

[15] 楊今勝, 王永軍, 李登海, 柳京國, 毛麗華, 張永芳. 超高產(chǎn)夏玉米栽培研究初報. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2007, 24(2): 97-100.

YANG J S, WANG Y J, LI D H, LIU J G, MAO L H, ZHANG Y F. Study on cultivation of super - high yield summer maize., 2007(2): 97-100. (in Chinese)

[16] 李少昆, 趙久然, 董樹亭, 趙明, 李潮海, 崔彥宏, 劉永紅, 高聚林, 薛吉全, 王立春, 王璞, 陸衛(wèi)平, 王俊河, 楊祁峰, 王子明. 中國玉米栽培研究進(jìn)展與展望. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(11): 1941-1959.

LI S K, ZHAO J R, DONG S T, ZHAO M, LI C H, CUI Y H, LIU Y H, GAO J L, XUE J Q, WANG L C, WANG P, LU W P, WANG J H, YANG Q F, WANG Z M. Advances and prospects of maize cultivation in China., 2017, 50(11): 1941-1959. (in Chinese)

[17] 初金鵬, 朱文美, 尹立俊, 石玉華, 鄧淑珍, 張良, 賀明榮, 代興龍. 寬幅播種對冬小麥‘泰農(nóng)18’產(chǎn)量和氮素利用率的影響. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2018, 29(8): 2517-2524.

CHU J P, ZHU W M, YIN L J, SHI Y H, DENG S Z, ZHANG L, HE M R, DAI X L. Effects of wide-range planting on the yield and nitrogen use efficiency of winter wheat cultivar Tainong 18., 2018, 29(8): 2517-2524. (in Chinese)

[18] 李世瑩, 馮偉, 王永華, 王晨陽, 郭天財. 寬幅播種帶間距對冬小麥冠層特征及產(chǎn)量的影響. 植物生態(tài)學(xué)報, 2013, 37(8): 758-767.

LI S Y, FENG W, WANG Y H, WANG C Y, GUO T C. Effects of spacing interval of wide bed planting on canopy characteristics and yield in winter wheat., 2013, 37(8): 758-767. (in Chinese)

[19] 馮偉, 李世瑩, 王永華, 康國章, 段劍釗, 郭天財. 寬幅播種下帶間距對冬小麥衰老進(jìn)程及產(chǎn)量的影響. 生態(tài)學(xué)報, 2015, 35(8): 2686-2694.

FENG W, LI S Y, WANG Y H, KANG G Z, DUAN J Z, GUO T C. Effects of spacing intervals on the ageing process and grain yield in winter wheat under wide bed planting methods., 2015, 35(8): 2686-2694. (in Chinese)

[20] 趙剛, 樊廷錄, 李興茂, 張建軍, 黨翼, 李尚中, 王磊, 王淑英, 程萬莉, 倪勝利. 寬幅播種旱作冬小麥幅間距與基因型對產(chǎn)量和水分利用效率的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(11): 2171-2181.

ZHAO G, FAN T L, LI X M, ZHANG J J, DANG Y, LI S Z, WANG L, WANG S Y, CHENG W L, NI S L. Effects of wide-range distance and genotype on yield and water use efficiency of winter wheat., 2020, 53(11): 2171-2181. (in Chinese)

[21] DAI X L, WANG Y C, DONG X C, QIAN T F , YIN L J, DONG S X, CHU J P, HE M R. Delayed sowing can increase lodging resistance while maintaining grain yield and nitrogen use efficiency in winter wheat., 2017, 5(6): 541-552.

[22] 朱元剛, 肖巖巖, 初金鵬, 張秀, 鈐太峰, 馬鑫, 代興龍, 賀明榮. 不同播期冬小麥小花發(fā)育特性與同化物代謝的相關(guān)性. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報, 2019, 25(3): 370-381.

ZHU Y G, XIAO Y Y, CHU J P, ZHANG X, QIAN T F, MA X, DAI X L, HE M R. Correlation between floret development characteristics and photosynthate metabolism of winter wheat in different sowing dates., 2019, 25(3): 370-381. (in Chinese)

[23] ZHU Y G, CHU J P, DAI X L, HE M R. Delayed sowing increases grain number by enhancing spike competition capacity for assimilates in winter wheat., 2019, 104: 49-62.

[24] 王洪章, 劉鵬, 董樹亭, 張吉旺, 趙斌, 任佰朝. 夏玉米產(chǎn)量與光溫生產(chǎn)效率差異分析-以山東省為例. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 52(8): 1355-1367.

WANG H Z, LIU P, DONG S T, ZHANG J W, ZHAO B, REN B Z. Analysis of gap between yield and radiation production efficiency and temperature production efficiency in summer maize: Taking Shandong province as an example., 2019, 52(8): 1355-1367. (in Chinese)

[25] 劉天學(xué), 李潮海, 付景, 閆成輝. 不同基因型玉米間作的群體質(zhì)量. 生態(tài)學(xué)報, 2009, 29(11): 6302-6309.

LIU T X, LI C H, FU J, YAN C H. Population quality of different maize (L. ) genotypes intercropped., 2009, 29(11): 6302-6309. (in Chinese)

[26] 趙亞麗, 康杰, 劉天學(xué), 李潮海. 不同基因型玉米間混作優(yōu)勢帶型配置. 生態(tài)學(xué)報, 2013, 33(12): 3855-3864.

ZHAO Y L, KANG J, LIU T X, LI C H. Optimum stripe arrangement for inter-cropping and mixed-cropping of different maize (L. ) genotypes., 2013, 33(12): 3855-3864. (in Chinese)

[27] 楊吉順, 高輝遠(yuǎn), 劉鵬, 李耕, 董樹亭, 張吉旺, 王敬鋒. 種植密度和行距配置對超高產(chǎn)夏玉米群體光合特性的影響. 作物學(xué)報, 2010, 36(7): 1226-1233.

YANG J S, GAO H Y, LIU P, LI G, DONG S T, ZHANG J W, WANG J F. Effects of planting density and row spacing on canopy apparent photosynthesis of high-yield summer corn., 2010, 36(7): 1226-1233. (in Chinese)

[28] 劉惠惠, 楊吉順, 李耕, 劉鵬, 董樹亭, 楊今勝, 柳京國. 種植密度和行距配置對玉米穗位葉光合特性的影響. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 44(5): 23-27.

LIU H H, YANG J S, LI G, LIU P, DONG S T, YANG J S, LIU J G. Effects of planting density and row spacing form on photosynthetic characters of maize ear leaf., 2012, 44(5): 23-27. (in Chinese)

[29] 王慶成, 劉開昌. 山東夏玉米高產(chǎn)栽培理論與實踐. 玉米科學(xué), 2004(S2): 60-62, 65.

WANG Q C, LIU K C. The practices and theories of summer maize high-yielding cultivation in Shandong Province., 2004(S2): 60-62, 65. (in Chinese)

[30] HOU P, LIU Y E, XI R Z, MING B, MA D L, LI S K, MEI X R. Temporal and spatial variation in accumulated temperature requirements of maize., 2014, 158(2): 55-64.

[31] YANG Y, GUO X, HOU P, XUE J, LIU G, LIU W, WANG Y, ZHAO R, MING B, XIE R, WANG K, LI S. Quantitative effects of solar radiation on maize lodging resistance mechanical properties., 2020, 255: 107906.

[32] 石玉華, 初金鵬, 尹立俊, 賀明榮, 鄧淑珍, 張良, 孫曉樂, 田奇卓, 代興龍. 寬幅播種提高不同播期小麥產(chǎn)量與氮素利用率. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2018, 34(17): 127-133.

SHI Y H, CHU J P, YIN L J, HE M R, DENG S Z, ZHANG L, SUN X L, TIAN Q Z, DAI X L. Wide-range sowing improving yield and nitrogen use efficiency of wheat sown at different dates., 2018, 34(17): 127-133. (in Chinese)

[33] Wang J, Wang E L, Yang X G, Zhang F S, Yin H. Increased yield potential of wheat-maize cropping system in the North China Plain by climate change adaptation., 2012, 113(3/4): 825-840.

[34] Zhou B Y, Yue Y, Sun X F, Wang X B, Wang Z M, Ma W, Zhao M. Maize grain yield and dry matter production responses to variations in weather conditions., 2016, 108(1): 196-204.

[35] 許軻, 孫圳, 霍中洋, 戴其根, 張洪程, 劉俊, 宋云生, 楊大柳, 魏海燕, 吳愛國, 王顯, 吳冬冬. 播期、品種類型對水稻產(chǎn)量、生育期及溫光利用的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 46(20): 4222-4233.

XU K, SUN Z, HUO Z Y, DAI Q G, ZHANG H C, LIU J, SONG Y S, YANG D L, WEI H Y, WU A G, WANG X, WU D D. Effects of seeding date and variety type on yield, growth stage and utilization of temperature and sunshine in rice., 2013, 46(20): 4222-4233. (in Chinese)

[36] 趙明, 王樹安, 李少昆. 論作物產(chǎn)量研究的“三合結(jié)構(gòu)”模式. 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1995, 21(4): 359-363.

ZHAO M, WANG S A, LI S K. Model of the three combination structure of crop yield analysis., 1995, 21(4): 359-363. (in Chinese)

[37] 趙明, 李少昆. 作物產(chǎn)量研究三理論及其應(yīng)用與發(fā)展(綜述). 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1995, 21(增刊): 70-75.

ZHAO M, LI S K. The application and development of three theories in crop yield study (Review)., 1995, 21(Supplement): 70-75. (in Chinese)

[38] 周寶元, 馬瑋, 孫雪芳, 丁在松, 李從鋒, 趙明. 冬小麥-夏玉米高產(chǎn)模式周年氣候資源分配與利用特征研究. 作物學(xué)報, 2019, 45(4): 589-600.

ZHOU B Y, MA W, SUN X F, DING Z S, LI C F, ZHAO M. Characteristics of annual climate resource distribution and utilization in high-yielding winter wheat-summer maize double cropping system., 2019, 45(4): 589-600. (in Chinese)

[39] 王樹安. 噸良田技術(shù)——小麥?夏玉米兩茬平播畝產(chǎn)噸糧的理論與技術(shù)體系研究. 北京: 農(nóng)業(yè)出版社, 1991.

WANG S A.. Beijing: Agriculture Press, 1991. (in Chinese)

[40] 王樹安. 中國噸糧田建設(shè). 北京: 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 1994.

WANG S A.. Beijing: Beijing Agricultural University Press, 1994. (in Chinese)

[41] SUN H Y, ZHANG X Y, CHEN S Y, PEI D, LIU C M. Effects of harvest and sowing time on the performance of the rotation of winter wheat–summer maize in the North China Plain., 2007, 25(3): 239-247.

[42] 付雪麗, 張惠, 賈繼增, 杜立豐, 付金東, 趙明. 冬小麥-夏玉米“雙晚”種植模式的產(chǎn)量形成及資源效率研究. 作物學(xué)報, 2009, 35: 1708-1714.

FU X L, ZHANG H, JIA J Z, DU L F, FU J D, ZHAO M. Yield performance and resources use efficiency of winter wheat and summer maize in double late-cropping system., 2009, 35: 1708-1714. (in Chinese)

[43] 張敏, 王巖巖, 蔡瑞國, 李婧實, 王文頗, 周印富, 李彥生, 楊樹宗. 播期推遲對冬小麥產(chǎn)量形成和籽粒品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng). 麥類作物學(xué)報, 2013, 33(2): 325-330.

ZHANG M, WANG Y Y, CAI R G, LI J S, WANG W P, ZHOU Y F, LI Y S, YANG S Z. Regulating effect of delayed sowing date on yield formation and grain quality of winter wheat., 2013, 33(2): 325-330 (in Chinese).

[44] 秦樂, 王紅光, 李東曉, 崔帥, 李瑞奇, 李雁鳴. 不同密度下超窄行距對冬小麥群體質(zhì)量和產(chǎn)量的影響. 麥類作物學(xué)報, 2016, 36(5): 659-667.

QIN L, WANG H G, LI D X, CUI S, LI R Q, LI Y M. Effect of super narrow row space on population quality and grain yield of winter wheat in different planting densities., 2016, 36(5):659-667. (in Chinese)

[45] 張寧, 杜雄, 江東嶺, 崔彥宏. 播期對夏玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量影響的研究. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2009, 32(5): 7-11.

ZHANG N, DU X, JIANG D L, CUI Y H. Effect of sowing date on growth and yield of summer corn (L.)., 2009, 32(5): 7-11. (in Chinese)

[46] 朱元剛. 夏玉米-冬小麥“雙晚”種植方式對周年光溫資源利用研究[D]. 山東: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2010.

ZHU Y G. Study on ammual utilization of solar and heat resources of summer maize and winter wheat in double late-cropping patterns[D]. Shandong: Shandong Agricultural University, 2010. (in Chinese)

[47] 楊曉光, 劉志娟. 作物產(chǎn)量差研究進(jìn)展. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 47(14): 2731-2741.

YANG X G, LIU Z J. Advances in research on crop yield gaps., 2014, 47(14): 2731-2741. (in Chinese)

[48] 中國氣象局氣候變化中心. 中國氣候變化藍(lán)皮書（2020）[R]. 北京. 2020.

National Climate Center, China Meteorological Administration. Blue Paper on Climate Change in China(2020) [R]. Beijing. 2020. (in Chinese)

[49] YANY X, Asseng S, Wong M T F, YU Q, LI J, LIU E. Quantifying the interactive impacts of global dimming and warming on wheat yield and water use in China., 2013, 182/183: 342-351.

[50] 趙彥茜, 肖登攀, 唐建昭, 柏會子. 氣候變化對我國主要糧食作物產(chǎn)量的影響及適應(yīng)措施. 水土保持研究, 2019, 26(6): 317-326.

ZHAO Y X, XIAO D P, TANG J Z, BAI H Z. Effects of climate change on the yield of major grain crops and its adaptation measures in China., 2019, 26(6): 317-326. (in Chinese)

[51] Challinor A J, Koehler A K, Ramirez-Villegas J, Whitfield S, Das B. Current warming will reduce yields unless maize breeding and seed systems adapt immediately., 2016, 6(10): 954-958.

[52] 劉肖瑜, 張豆豆, 焦進(jìn)宇, 陳國慶, 李勇. 冬小麥-夏玉米周年農(nóng)田資源高效利用限制因素分析. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(19): 3900-3914.

LIU X Y, ZHANG D D, JIAO J Y, CHEN G Q, LI Y. Analysis on limiting factors of efficient utilization of winter wheat and summer maize farmland resources., 2020, 53(19): 3900-3914. (in Chinese)

[53] 丁相鵬, 白晶, 張春雨, 張吉旺, 劉鵬, 任佰朝, 趙斌. 擴(kuò)行縮株對夏玉米群體冠層結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(19): 3915-3927.

DING X P, BAI J, ZHANG C Y, ZHANG J W, LIU P, REN B Z, ZHAO B. Effects of line-spacing expansion and row-spacing shrinkage on population structure and yield of summer maize., 2020, 53(19): 3915-3927. (in Chinese)

[54] 張春雨, 白晶, 丁相鵬, 張吉旺, 劉鵬, 任佰朝, 趙斌. 錯株增密種植對夏玉米光合特性及產(chǎn)量的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(19): 3928-3941.

Zhang C Y, Bai J, Ding X P, Zhang J W, Liu P, Ren B Z, Zhao B. Effects of staggered planting with increased density on the photosynthetic characteristics and yield of summer maize., 2020, 53(19): 3928-3941. (in Chinese)

[55] 白晶, 張春雨, 丁相鵬, 張吉旺, 劉鵬, 任佰朝, 趙斌. 行距配置和覆反光膜對夏玉米產(chǎn)量及光能利用的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(19): 3942-3953.

BAI J, ZHANG C Y, DING X P, ZHANG J W, LIU P, REN B Z, ZHAO B. Effects of row spacing and mulching reflective film on the yield and light utilization of summer maize., 2020, 53(19): 3942-3953. (in Chinese)

[56] 高英波, 張慧, 單晶, 薛艷芳, 錢欣, 代紅翠, 劉開昌, 李宗新. 吐絲前高溫脅迫對不同耐熱型夏玉米產(chǎn)量及穗發(fā)育特征的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 53(19): 3954-3963.

GAO Y B, ZHANG H, SHAN J, XUE Y F, QIAN X, DAI H C, LIU K C, LI Z X. Effects of pre-silking high temperature stress on yield and ear development characteristics of different heat-resistant summer maize cultivars., 2020, 53(19): 3954-3963. (in Chinese)

Annual high efficiency utilization of solar and heat resources of winter wheat and summer maize in double cropping system

ZHAO Bin1, LI Zongxin2, LI Yong1, LIU Peng1, ZHANG JiWang1, REN BaiZhao1, GAO Yingbo2, WANG Xuqing3, ZHANG Bin3, LIU Kaichang3, WANG Fahong3

(1College of Agronomy, Shandong Agricultural University/National Key Laboratory of Crop Biology, Taian 271018, Shandong;2Maize Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Ji’nan 250100;3Crop Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Ji’nan 250100)

2020-08-15；

2020-09-15

國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目（2017YFD0301000，2018YFD0300602）

趙斌，E-mail：zhaobin@sdau.edu.com。通信作者王法宏，E-mail：13001719601@163.com

（責(zé)任編輯 楊鑫浩）