播種方式對冬小麥產量構成、品質及水分利用率的影響

董飛，黨建友，王姣愛，張定一，裴雪霞，張晶，馬惠梅，程麥鳳

（1.山西省農業(yè)科學院小麥研究所，山西臨汾041000；2.聞喜縣種籽公司，山西聞喜043800）

播種方式對冬小麥產量構成、品質及水分利用率的影響

董飛1，黨建友1，王姣愛1，張定一1，裴雪霞1，張晶1，馬惠梅2，程麥鳳1

（1.山西省農業(yè)科學院小麥研究所，山西臨汾041000；2.聞喜縣種籽公司，山西聞喜043800）

為探索晉南地區(qū)小麥—玉米一年兩作條件下適宜的小麥播種模式，通過大田試驗，設置條播行距15 cm（行距-15）、條播行距20 cm（行距-20）、人工撒播等3個處理，研究不同播種方式對冬小麥植株分蘗特征、產量及構成因素、籽粒品質及水分利用率的影響。結果表明，相同播種量下，條播比撒播處理基本苗多，且條播行距-15處理的冬小麥總莖數(shù)以及成穗數(shù)顯著高于行距-20和撒播處理，產量最高，比撒播和行距-20處理分別增產8.67%，10.26%；而撒播處理冬小麥單株分蘗數(shù)和單株成穗數(shù)優(yōu)于條播處理?？梢姡瑮l播行距-15有利于冬小麥群體生長和產量提高，而撒播處理更利于單株效應；行距-15處理下冬小麥籽粒品質綜合評價值較高，比撒播和行距-20處理分別高6.25%，10.86%；行距-15處理的籽粒水分利用率（WUE籽粒）比行距-20處理高11.15%，比撒播處理高3.99%。說明在小麥—玉米一年兩作模式下小麥采用條播行距-15處理的群體結構更加合理，利于冬小麥優(yōu)質高產。

冬小麥；播種方式；產量；品質；水分利用率

小麥是我國主要糧食作物，常年播種面積2.13× 107～3.07×107hm2，僅次于水稻和玉米，因此，小麥生產力水平提高直接關系到我國糧食安全[1]。播種是小麥生產過程中最重要的環(huán)節(jié)之一。播種方式直接影響立苗質量、作物生長發(fā)育與產量建成，而且直接關系到生產效率和經濟效益的提高[2]。

針對小麥播種立苗、增產增效，前人已開展了大量研究，并作為小麥高產群體調控的一項技術手段[3]。長江中下游小麥生產主要采用人工撒播、機械撒播、機械條播、稻田套播等方式，江蘇南部地區(qū)的土壤較為黏濕，小麥種植以人工撒播為主[4]。華北冬麥區(qū)主要以條播和撒播為主，并各具優(yōu)缺點。條播技術播深一致，出苗整齊，而撒播技術是一種輕簡化栽培技術，省工省力[5]。西南麥區(qū)主要分布于丘陵旱地并多與玉米等作物套種，主要是人工開窩、人工丟種的播種方式，產量較低。因此，深入研究適應特定生態(tài)條件和種植制度的播種技術，對于提高區(qū)域生產水平至關重要。

晉南地區(qū)是我國小麥主產區(qū)，常年小麥玉米一年兩作，機械化玉米秸稈還田已被廣泛應用，這在一定程度上改良了土壤結構，提高了土壤肥力，但也影響到整地質量和小麥播種質量[6]。長期以來，該地區(qū)小麥生產條播方式多沿用20 cm等行距條播。隨著秸稈還田量增加，這種播種方式難以消除秸稈還田對播種質量產生的影響。在播量一致的條件下，已經開始嘗試通過縮小行距播種模式，并認為，縮小行距能提高小麥分蘗成穗率和干物質積累，增加群體葉面積指數(shù)，進而提高產量[7-8]。前人研究多從產量角度評價不同播種方式的效應，而從品質和水分利用率等多角度綜合分析播種方式的經濟效益報道較少。

針對小麥—玉米一年兩作區(qū)小麥生產存在的問題，本研究通過創(chuàng)新播種方式，設置不同行距的條播方式以及人工撒播，比較不同播種方式下小麥個體及群體生長、籽粒產量、籽粒品質及水分利用效率，為大面積秸稈還田條件下提高小麥播種質量提供技術支撐和理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為中筋小麥品種臨Y7287。

1.2 試驗設計

試驗于2012—2013年在山西省臨汾市吳村鎮(zhèn)洪堡村試驗基地進行。試驗地耕層（0～20 cm）土壤理化性質為：有機質13.85 g/kg，堿解氮67.62 mg/kg，速效磷24.55 mg/kg，速效鉀130.00 mg/kg，土壤容重1.35 g/cm3。試驗地常年以小麥—玉米一年兩熟種植模式為主，夏玉米收獲后秸稈全部粉碎還田。

試驗設條播行距15 cm（行距-15）、條播行距20 cm（行距-20）和撒播（將種子均勻撒于地面，用拖拉機旋耕鎮(zhèn)壓一次性完成，種子分布于旋耕層）3種播種方式。小區(qū)面積為40 m2（4 m×10 m），每處理3次重復。各處理施肥量均為純N 225 kg/hm2，P2O5135 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2，磷肥和鉀肥全部基施，氮肥采取70%底施、30%拔節(jié)期結合灌水追施。2012年10月13日播種，播種量均為225 kg/hm2。生育期澆3次水（11月20日澆冬水，4月5日澆拔節(jié)水，5月20日澆灌漿水），總灌水量為120.0 mm。其他田間管理措施同當?shù)卮筇锷a。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 群體調查在出苗后3葉期前，各處理選取5個1.0 m2調查樣方，調查基本苗，越冬前、拔節(jié)期、孕穗期的莖數(shù)，并計算單株莖數(shù)。

1.3.2 產量與產量構成因素測定在調查樣方內隨機選取1行，拔取行長為20 cm的全部植株，去除穗粒數(shù)小于5粒的穗數(shù)后，計數(shù)有效成穗數(shù)，重復3次；從中隨機抽取5穗調查穗粒數(shù)，各處理再隨機收獲3個1.0 m2樣方，脫粒，風干后稱質量，計算折合產量；數(shù)1 000粒稱質量，重復3次，計算千粒質量。

1.3.3 土壤含水量的測定播種和收獲當天測定0～20，20～40，40～60，60～80，80～100，100～150，150～200 cm土層含水量。按W＝w×ρs×h× 0.1計算土層貯水量，其中，W為土層貯水量（mm）；w為土層含水量（%）；ρs為土壤容重（g/cm3）；h為土層厚度（cm）；0.1為單位換算系數(shù)。生育期內有效降雨量為178.90 mm（山西省臨汾市氣象局資料）。

田間總耗水量（mm）＝播種時土壤貯水量+生育期灌水量+有效降水量－收獲期土壤貯水量；籽粒水分利用效率（kg/mm）＝籽粒產量/田間總耗水量。

1.3.4 籽粒品質及粉質參數(shù)的測定品質指標參考李拴良等[9]的方法。成熟期采集籽粒樣品，用德國Brabender磨粉儀磨成面粉。濕面筋含量采用瑞典Perton公司2200型面筋儀，參照AACC38-12方法進行測定；沉降值采用德國Brabender公司的專用儀器，按AACC56-60沉降值方法進行測定；粉質儀參數(shù)采用德國Brabender公司的粉質儀，按AACC54-21方法進行測定；蛋白質含量采用半微量凱氏定氮法進行測定。

1.3.5 籽粒淀粉（黏度）糊化參數(shù)的測定參照張杰等[10]方法進行，采用澳大利亞Newport Scientific公司生產的RVA-Surpers淀粉快速黏度儀測定淀粉RVA特性，參數(shù)包括峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最終黏度、回升值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003和DPS軟件進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析，并用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 播種方式對冬小麥基本苗和分蘗特征的影響

由圖1可知，相同播量下，撒播處理冬小麥基本苗顯著低于其他2個處理，條播行距-15和行距-20處理間差異不顯著。

從表1可以看出，冬小麥總莖數(shù)在不同生育期差異程度不一。越冬前冬小麥總莖數(shù)表現(xiàn)為撒播＞行距-15＞行距-20，且處理間差異不顯著；拔節(jié)期表現(xiàn)為行距-15＞撒播＞行距-20，行距-15處理下冬小麥總莖數(shù)顯著高于其他處理；孕穗期冬小麥總莖數(shù)在3種播種方式下表現(xiàn)趨勢與拔節(jié)期一致。不同播種方式下冬小麥總莖數(shù)均表現(xiàn)為越冬前低，拔節(jié)期高，孕穗期降低的趨勢。其中，條播行距-15在孕穗期總莖數(shù)較越冬前高，條播行距-20和撒播處理孕穗期總莖數(shù)低于越冬前。

從表1還可看出，各生育期冬小麥單株分蘗由高到低的順序為撒播＞行距-15＞行距-20，且撒播顯著高于其他處理。3種播種方式下，隨生育期推進，單株分蘗呈現(xiàn)低—高—低的趨勢。其中，行距-15在孕穗期單株分蘗高于越冬期，行距-20和撒播處理在孕穗期單株分蘗低于越冬期。

撒播處理冬小麥成穗數(shù)顯著高于條播行距-15和行距-20處理，行距-15和行距-20處理間無顯著差異（表1）。

表1 不同播種方式下冬小麥總莖數(shù)和單株分蘗

2.2 播種方式對冬小麥產量及構成因素的影響

表2 不同播種方式下冬小麥產量及構成因素

由表2可知，不同播種方式下冬小麥成穗數(shù)表現(xiàn)為行距-15＞撒播＞行距-20，且行距-15處理顯著高于其他處理。穗粒數(shù)在各處理間無顯著差異。各處理間千粒質量表現(xiàn)為行距-20＞撒播＞行距-15，行距-20處理顯著高于其他處理。各處理間籽粒產量表現(xiàn)為行距-15＞撒播＞行距-20，行距-15處理顯著高于行距-20和撒播處理，其中，行距-15處理比撒播處理增產8.67%，比行距-20處理增產10.26%，撒播處理比行距-20處理增產1.43%。

2.3 播種方式對冬小麥籽粒品質的影響

由表3可知，蛋白質含量以行距-20處理最高，顯著高于撒播處理，但與行距-15處理間差異不顯著。濕面筋含量表現(xiàn)為行距-15＞撒播＞行距-20，其中，行距-15處理顯著高于其他2個處理；播種方式對沉降值和穩(wěn)定時間影響較小，各處理間均無顯著差異。綜合評價值以行距-15處理最高，比撒播處理高6.25%，比行距-20處理高10.86%。

表3 不同播種方式下冬小麥籽粒蛋白質和面粉品質指標

從表4可以看出，播種方式對冬小麥淀粉黏度參數(shù)產生一定影響。峰值黏度、稀懈值、最終黏度、回升值均表現(xiàn)為行距-15＞撒播＞行距-20，低谷黏度表現(xiàn)為行距-20＞行距-15＞撒播。

表4 不同播種方式下冬小麥黏度特性

2.4 播種方式對冬小麥生育期總耗水量和籽粒水分利用效率的影響

由表5可知，播種前不同播種方式下土壤貯水量一致，收獲期土壤貯水量出現(xiàn)差異，其中，撒播處理土壤的貯水量顯著高于條播處理。3種播種方式下冬小麥生育期的總耗水量表現(xiàn)為行距-20＞行距-15＞撒播。籽粒水分利用效率表現(xiàn)為行距-15＞撒播＞行距-20，其中，行距-15處理的WUE籽粒比行距-20和撒播處理分別提高11.15%，3.99%。

表5 不同播種方式下冬小麥田間總耗水量和籽粒水分利用率

3 討論

條播和撒播的適宜性因冬小麥種植條件差異而不同。例如，李娜娜等[5]對不同小麥品種的研究指出，單株分蘗數(shù)和群體數(shù)量均以撒播最高，但大穗型小麥的籽粒產量以窄行條播最高?？赡苁巧叭霾バ←溓o蘗發(fā)生快，葉面積指數(shù)高，群體相對較大，生育中后期條播小麥群體結構更加合理，生長速度加快，葉面積指數(shù)較高，干物質積累量最大，最終產量顯著增加[11]。本研究表明，撒播處理小麥生育期的單株分蘗和單株成穗數(shù)均顯著高于其他處理，即撒播種子分散度高，苗間競爭少，有利于個體發(fā)育；條播小麥生育后期群體內通風、透光性較好，減輕了個體與群體的矛盾，有利于干物質生產。

行距配置是小麥高產栽培中重要的技術手段[7]。ZHOU等[12]對山農919行距的研究結果表明，行距14 cm有利于其優(yōu)質高產。盛坤等[8]研究指出，15 cm行距小麥的群體干物質量、成穗率和葉面積指數(shù)均最高。劉麗平等[13]研究指出，15 cm行距種植的小麥群體總莖數(shù)、葉面積指數(shù)、干物質積累量和產量基本上最高。這與本研究結果行距接近或一致。本研究結果顯示，條播行距-15在拔節(jié)期和孕穗期的總莖數(shù)均最高，并顯著高于撒播和行距-20，且條播行距-15的成穗數(shù)和籽粒產量均顯著高于其他2種播種方式。因此，臨Y7287在條播行距-15時，有利于群體生長并獲得高產。

有關播種方式對小麥籽粒品質的影響，研究結果因品種、環(huán)境條件各異。郭明明等[14]研究表明，增大行距有利于強、中筋冬小麥品質的改善。這與本研究結果不同。本研究表明，條播行距-15雖然蛋白質含量略低于行距-20，但其濕面筋含量和評價值均顯著高于其他2種播種方式，且行距-15的峰值黏度、稀懈值、最終黏度、回升值均最高。因此，臨Y7287在條播行距-15時，有利于改善籽粒品質。馮偉等[15]研究指出，窄行距有利于小麥花后氮素的轉運率。也有研究表明，行距對小麥籽粒品質沒有明顯影響[16]，這可能與行距配置下施肥條件有一定關系[17]。

水分利用效率是評價小麥籽粒高產的重要因素[18]。本研究結果顯示，行距-15和行距-20處理間小麥生育期總耗水量無顯著差異，且顯著高于撒播處理。行距-15產量顯著高于行距-20和撒播處理。總耗水量和產量在行距-15處理下均較高，這可能是行距-15處理冬小麥水分利用率較高的原因。本研究表明，行距-15處理的籽粒水分利用效率高于其他2種播種方式，比行距-20處理提高11.15%，比撒播處理提高3.99%。這與薛盈文等[19]研究結果一致。窄行距種植的小麥冠層蓋度較大，有效抑制了土壤水分蒸發(fā)[20]。行距-20處理土壤水分蒸發(fā)量大，小麥全生育期耗水量較高，籽粒產量低，導致水分利用率低。水分利用率與植株干物質積累有直接關系[21]。植株水分消耗量增加，可有效提高群體干物質積累和花后物質積累比例，進而提高產量。ZHOU等[12]和史向遠等[22]研究也表明，窄行種植的冬小麥水分利用率較高。因此，臨Y7287在條播行距-15時，有利于節(jié)水降耗以及小麥優(yōu)質高產。

4 結論

本研究結果表明，相同播量條件下，行距-15處理有效提高了小麥玉米輪作區(qū)秸稈機械還田后小麥出苗率，減緩麥苗個體競爭，促進小麥群體的協(xié)調發(fā)展，有效提高冬小麥總莖數(shù)以及成穗數(shù)，為小麥產量提高打下堅實的基礎。行距-15處理的小麥產量（7 132.4 kg/hm2）比撒播處理增產8.67%，比行距-20處理增產10.26%，且行距-15處理下冬小麥籽粒品質綜合評價值較高，籽粒水分利用率（WUE籽粒）高。

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Effect of Sowing Patterns on Yield Components and Its Components，Grain Quality and Water Use Efficiency of Winter Wheat

DONGFei1，DANGJianyou1，WANGJiaoai1，ZHANGDingyi1，PEI Xuexia1，ZHANGJing1，MAHuimei2，CHENGMaifeng1
（1.Institute ofWheat，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Linfen 041000，China；
2.Seed CompanyofWenxi County，Wenxi 043800，China）

To explore suitable sowing pattern in wheat-maize double cropping system in south of Shanxi province,three different planting patterns（drilling with 15 cm row space,drilling with 20 cm row space and broadcasting）under the same seeding rate were designed to study the effect of sowing pattern on winter wheat tillering characteristic,grain yield and its components,grain quality and water use efficiency.The results showed that under the same seeding rate,drilling increased basic seedlings compared with broadcasting, and total stem number and ears in 15 cm rowspace were significantly higher than those in 20 cm rowspace and broadcasting.The yield in 15 cmrowspace was the highest,which increased production by8.76%compared tobroadcastingand 10.26%compared to20 cm row space.While tilleringnumber and ears per plant under broadcastingwere higher than those in drillingtreatments.It indicated that drilling with 15 cm rowspace was favorable to group growth and yield increasing,broadcasting was beneficial to individual effect.Grain quality comprehensive index in drilling with 15 cm rowspace was 6.25%higher than broadcasting and 10.86%higher than drilling with 20 cm rowspace.Water use efficiencyin drillingwith 15 cmrowspace was 11.15%higher than drillingwith 20 cmrowspace and 3.99%higher than broadcasting.In wheat-maize double cropping system,the suitable sowing pattern was drilling with 15 cm rowspace for wheat high qualityand yield.

winter wheat;sowingpattern;yield;quality;water use efficiency

S512.1＋1

：A

：1002-2481（2017）06-0944-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.06.20

2016-12-07

現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項（CARS-03-2-7）；國家科技支撐計劃項目（2015BAD22B03-03）

董飛（1983-），男，山西襄汾人，助理研究員，碩士，主要從事土壤環(huán)境與作物栽培研究工作。王姣愛為通信作者。