孫允超 彭科研 馮盛燁 冀傳允 呂 鵬 鞠正春

（1聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，252000，山東聊城；2山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，250100，山東濟(jì)南）

小麥?zhǔn)俏覈?guó)重要的糧食作物，我國(guó)約有43%的人口以小麥為口糧。持續(xù)優(yōu)化小麥栽培技術(shù)，實(shí)現(xiàn)小麥穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，對(duì)確保國(guó)家糧食安全意義十分重大。在小麥高產(chǎn)栽培中，傳統(tǒng)的機(jī)械條播模式下，小麥株距小、株間競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，所形成的冠層結(jié)構(gòu)不合理，單株葉面積小，品種的遺傳潛力發(fā)揮不充分，光、溫、水、肥資源利用率較低，產(chǎn)量提升受到限制[1]。董慶裕[2]研發(fā)了小麥寬幅播種機(jī)，改密集條播（苗帶寬3cm）為寬幅精播（苗帶寬6～10cm），擴(kuò)大了個(gè)體占地空間，并在一定程度上解決了傳統(tǒng)條播機(jī)下種不均勻和缺苗斷壟的問(wèn)題，有效提高了冬小麥的籽粒產(chǎn)量。大量研究[3-7]表明，小麥籽粒物質(zhì)主要來(lái)源于花前和花后光合產(chǎn)物的積累，特別是花后光合產(chǎn)物的積累對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量的增加極為重要，小麥籽粒產(chǎn)量2/3左右來(lái)源于開花后光合作用生產(chǎn)的同化物，僅有約1/3來(lái)自于開花前貯藏在營(yíng)養(yǎng)器官中的光合產(chǎn)物。關(guān)于寬幅播種技術(shù)的增產(chǎn)效應(yīng)，前人[8-12]從群體與個(gè)體、密度與行距等方面進(jìn)行了研究，明確了寬幅播種技術(shù)可以有效提高小麥出苗質(zhì)量，增加有效群體數(shù)量，促進(jìn)個(gè)體健壯、苗齊、苗勻和苗壯，提高光合效率[13]，合理的行距配置是實(shí)現(xiàn)寬幅播種栽培小麥高產(chǎn)的重要技術(shù)途徑。但關(guān)于寬幅精播條件下，行距配置與幅寬對(duì)小麥花后干物質(zhì)積累的影響報(bào)道較少。本試驗(yàn)以濟(jì)麥22為對(duì)象，研究了寬幅精播中行距與幅寬對(duì)小麥花后干物質(zhì)積累與分配的影響，為小麥寬幅精播配套栽培技術(shù)的推廣及播種機(jī)械的研發(fā)提供數(shù)據(jù)支持，為完善寬幅播種的增產(chǎn)機(jī)理提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016-2018年在山東省聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院茌平基地連續(xù)進(jìn)行2年，2年數(shù)據(jù)結(jié)果一致性較好，本文數(shù)據(jù)為2年平均值。為保證出苗質(zhì)量，播后澆蒙頭水，播種均在10月5-6日進(jìn)行，以濟(jì)麥22為試驗(yàn)材料，基本苗為255萬(wàn)/hm2。試驗(yàn)田前茬作物為玉米，一年兩熟種植，多年秸稈還田。土壤為黏土，0～20cm土層養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)13.65g/kg、堿解氮71.65mg/kg、速效磷47.82mg/kg、速效鉀70.12mg/kg，整地前基施腐熟牛糞52.5m2/hm2，純氮 225kg/hm2、P2O5144kg/hm2、K2O 90kg/hm2，肥料為專用復(fù)合肥（N:P2O5:K2O=25:16:10），拔節(jié)期追施純氮150kg/hm2，氮肥為尿素（含氮46.4%），其他管理同大田。

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，行距配置為主區(qū)，幅寬為副區(qū)。行距配置為20、25和30cm；幅寬設(shè)置為3、6、9、12和15cm。重復(fù)3次，共45個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積14.25m2（1.5m×9.5m），6行區(qū)，為確?；久鐢?shù)量，每行種子單獨(dú)稱重裝袋，每袋裝種子26.5g（按照千粒重42.0g、發(fā)芽率96.0%計(jì)算播量）。

播種時(shí)，先確定行距線，之后以行距線為中心，用竹制筷子在行距線兩端固定出幅寬，最后用細(xì)工程線繞筷子一周，形成播種區(qū)域。播種時(shí)，先在工程線下人工按壓種子，保證幅寬，之后將剩余種子均勻撒入播種區(qū)域，播種后覆細(xì)土，播種全部完成后第3天澆蒙頭水。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.1 群體及產(chǎn)量構(gòu)成因素 小麥播種后插棍定點(diǎn)調(diào)查基本苗、越冬期群體、春季最大群體和有效群體；小區(qū)人工收獲、脫粒，自然風(fēng)干后稱重，計(jì)算單位面積產(chǎn)量和千粒重；收獲前于每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)取20個(gè)單穗測(cè)定穗粒數(shù)，籽?；烊胗?jì)產(chǎn)。

1.2.2 小麥干物質(zhì)積累量 于小麥開花后0、7、14、21、28d和成熟期進(jìn)行取樣，每小區(qū)取15株，按莖、葉、穗軸+穎殼、籽粒進(jìn)行分樣，70℃烘箱烘干后測(cè)定各部位干物質(zhì)量。

營(yíng)養(yǎng)器官花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量=開花期干物質(zhì)量-成熟期營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量，營(yíng)養(yǎng)器官花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率（%）=（花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量/開花期干物質(zhì)量）×100，花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率（%）=（花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量/成熟期籽粒干物質(zhì)量）×100。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 行距和幅寬對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1可知，相同行距下，單株分蘗成穗數(shù)和穗粒數(shù)隨幅寬增加而增加，穗數(shù)、容重和產(chǎn)量隨幅寬的增加先增后減，產(chǎn)量最高值（8929.50kg/hm2）是在行距25cm、幅寬9cm時(shí)取得，且顯著高于其他處理；相同行距條件下千粒重隨幅寬的增加先增后減?？梢?jiàn)，增加幅寬可以促進(jìn)小麥的單株分蘗，增加穗粒數(shù)，但幅寬過(guò)大會(huì)降低小麥千粒重，抑制產(chǎn)量的提高。

表1 不同行距與幅寬下小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 1 Wheat grain yield and its components in different row spacing and seedling belt width

2.2 不同行距下幅寬對(duì)籽粒干物質(zhì)積累的影響

從圖1可以看出，相同行距下，花后21～28d是籽粒干物質(zhì)積累最快的時(shí)期，幅寬3～9cm時(shí)，籽粒干物質(zhì)積累量隨著幅寬增加而增加；幅寬大于9cm時(shí)，25與30cm行距條件下，籽粒收獲期干物質(zhì)積累量隨幅寬的增加而降低，試驗(yàn)產(chǎn)量最高值是在行距25cm、幅寬9cm時(shí)取得。綜合田間表現(xiàn)來(lái)看，行距大于25cm、幅寬大于12cm時(shí)，田間麥苗早早封壟，通風(fēng)透光性差，下部葉片較早發(fā)黃，失去功能。

圖1 不同行距時(shí)幅寬對(duì)籽粒干物質(zhì)積累量的影響Fig.1 The effects of different seedling belt widths on dry matter accumulation of wheat seed in different row spacings

2.3 不同行距下幅寬對(duì)地上部營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)積累影響

從圖2可以看出，花后各時(shí)期，3～6cm幅寬的小麥地上部干物質(zhì)積累量遠(yuǎn)小于9～15cm幅寬的，說(shuō)明幅寬增大促進(jìn)了小麥個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育，增加了地上部干物質(zhì)積累量。花后14～28d是小麥干物質(zhì)轉(zhuǎn)化最快的時(shí)期。開花初期，小麥地上部干物質(zhì)積累量隨著幅寬的增加而增加，行距小于25cm時(shí)，幅寬15cm的地上部干物質(zhì)積累量迅速下降，幅寬低于9與12cm的地上部干物質(zhì)積累量，這可能與小行距、大幅寬導(dǎo)致的田間郁閉、植株通風(fēng)透光不好有關(guān)。成熟期地上部干物質(zhì)積累量的最大值是在行距25cm、幅寬9cm時(shí)取得。本試驗(yàn)條件下，幅寬大于12cm或小于6cm時(shí)會(huì)減少小麥地上部的干物質(zhì)積累量。

圖2 不同行距時(shí)地上部干物質(zhì)積累量隨幅寬的變化規(guī)律Fig.2 The effects of different seedling belt widths on aboveground dry matter accumulation in different row spacings

2.4 小麥營(yíng)養(yǎng)器官花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率及花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率

從表2可以看出，相同行距與幅寬下，花前各營(yíng)養(yǎng)器官的貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率中，葉片＞莖稈＞穗軸+穎殼，花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率中，莖稈＞葉片＞穗軸+穎殼，可見(jiàn)葉片的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率是營(yíng)養(yǎng)器官中最高的，莖稈干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率最大，小麥開花期后，葉片與莖稈的功能性對(duì)于籽粒產(chǎn)量至關(guān)重要。

從圖2及表2中看出，相同行距下，營(yíng)養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累量與干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈相同的規(guī)律性，即隨著幅寬的增加基本呈增加趨勢(shì)，幅寬15cm時(shí)干物質(zhì)積累量最大，可見(jiàn)幅寬的增加有利于營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累量的增加。相同幅寬下，營(yíng)養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累量隨行距的增加而增加，以行距30cm時(shí)最大，這可能與行距增加后，營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)空間更為充分有關(guān)。

表2 小麥營(yíng)養(yǎng)器官花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)情況Table 2 Dry matter translocation at pre-anthesis of vegetative organs of wheat

但產(chǎn)量并沒(méi)有隨著營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)積累量的增加而增加，產(chǎn)量最大值是在行距25cm、幅寬9cm時(shí)取得，可見(jiàn)雖然增加行距或幅寬可增加營(yíng)養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累量，但營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)向籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)并沒(méi)有隨著營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)積累量的增加而增加，這說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)于旺盛，生殖生長(zhǎng)可能會(huì)被抑制。

3 討論

研究[14]發(fā)現(xiàn)，小麥生產(chǎn)中常規(guī)條播容易造成單行播幅窄、株距小和田間通風(fēng)透光條件差等問(wèn)題，不利于小麥籽粒產(chǎn)量的提高。寬幅精播技術(shù)改傳統(tǒng)密集條播為大行距帶式播種[15]，小麥寬幅增加有利于構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，群體具有較強(qiáng)的光能截獲能力，可顯著提高籽粒產(chǎn)量[13-16]。本研究表明，增加幅寬可促進(jìn)小麥的單株分蘗能力，提高穗粒數(shù)，幅寬3～15cm范圍內(nèi)，有效群體產(chǎn)量隨幅寬的增加先增后減，產(chǎn)量的最高值（8929.50kg/hm2）是在行距25cm、幅寬9cm條件時(shí)取得，幅寬大于9cm時(shí)，會(huì)降低小麥有效穗數(shù)，抑制產(chǎn)量的提高。通過(guò)田間調(diào)查，幅寬3cm時(shí)，麥苗擁擠，個(gè)體瘦弱細(xì)長(zhǎng)，單株分蘗較少，幅寬為15cm時(shí)，前期麥苗發(fā)育良好，但拔節(jié)后麥壟間郁閉嚴(yán)重，通風(fēng)透光較差，植株下部分葉片較早發(fā)黃、功能喪失。

小麥產(chǎn)量的提升主要取決于光合物質(zhì)的生產(chǎn)、積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，花后干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和積累至關(guān)重要[17]。研究[18]表明，窄行距配置小幅寬和寬行距配置大幅寬均有利于小麥干物質(zhì)的積累和開花前后營(yíng)養(yǎng)器官中貯藏的干物質(zhì)向籽粒中轉(zhuǎn)移。本研究表明，花后21～28d是籽粒干物質(zhì)積累最快的時(shí)期，幅寬3～9cm時(shí)，籽粒產(chǎn)量隨著幅寬的增加而增加；幅寬大于9cm時(shí)，籽粒收獲期干物質(zhì)積累量隨著幅寬的增加而降低。花期后14～28d是小麥地上部干物質(zhì)轉(zhuǎn)化最快的時(shí)期，隨著小麥的生長(zhǎng)發(fā)育，地上部干物質(zhì)積累量逐漸減少，其中20與25cm行距下，15cm幅寬的地上部干物質(zhì)積累量迅速下降，一直下降到9與12cm幅寬干物質(zhì)積累量以下，這可能與壟間郁閉嚴(yán)重、植株下部葉片過(guò)早變黃有關(guān)。

葉片、葉鞘和莖稈是小麥進(jìn)行光合作用的主要器官，其合成和積累的光合產(chǎn)物是籽粒產(chǎn)量形成的主要來(lái)源，光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)運(yùn)、積累與分配對(duì)籽粒產(chǎn)量影響顯著[19]。有研究[20]表明，種植方式對(duì)小麥營(yíng)養(yǎng)器官分配率影響不顯著，對(duì)籽粒的干物質(zhì)分配率則有顯著影響。本研究表明，小麥葉與莖花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率以及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于穗軸+穎殼，可見(jiàn)花后注重延長(zhǎng)葉片與莖稈的功能期對(duì)于提高產(chǎn)量至關(guān)重要；花前營(yíng)養(yǎng)器官的積累量與轉(zhuǎn)運(yùn)量均隨幅寬增加而增加，其中以30cm行距時(shí)為最大，這可能與增加行距與幅寬后，植株生長(zhǎng)較為充足有關(guān)，但隨著小麥的生長(zhǎng)發(fā)育，花后幅寬大于9cm時(shí)，25cm的行距更利于營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)的積累，行距過(guò)小或過(guò)大都不利于花后營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和積累。

4 結(jié)論

增加幅寬可促進(jìn)小麥單株分蘗能力，提高穗粒數(shù)，但有效穗數(shù)和產(chǎn)量隨幅寬的增加先增后減，產(chǎn)量最高值（8929.50kg/hm2）在行距25cm、幅寬9cm時(shí)取得；花后21～28d是籽粒干物質(zhì)積累最快的時(shí)期，幅寬3～9cm時(shí)，籽粒產(chǎn)量隨幅寬的增加而增加，幅寬大于9cm時(shí)，籽粒產(chǎn)量隨幅寬增加而降低；小麥葉片與莖稈的花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率以及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于穗軸+穎殼，花后延長(zhǎng)葉片和莖稈的功能期對(duì)于提高產(chǎn)量至關(guān)重要。