立體勻播影響小麥光合生產(chǎn)和產(chǎn)量形成的研究進(jìn)展

朱元剛 朱勇 王運智 劉慧 吳儒剛 肖巖巖 王士嶺 戴忠民

摘 要：小麥栽培技術(shù)的更新對于保證小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)至關(guān)重要。立體勻播作為一種新型栽培技術(shù)，具有高產(chǎn)、高效、節(jié)約成本等優(yōu)勢。該文探討了小麥立體勻播高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的特點及對小麥光合生產(chǎn)和產(chǎn)量形成的影響，并指出了需進(jìn)一步研究的問題及方向，以期為豐富小麥栽培理論提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：小麥;立體勻播;光合生產(chǎn);產(chǎn)量形成

中圖分類號 S512文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2021）19-0020-03

Research Progress on Effects of Tridimensional Uniform Sowing on Photosynthetic Production and Yield Formation of Wheat

ZHU Yuangang1 et al.

（1Department of Life Sciences， Dezhou University， Dezhou 253015， China;2College of Resources and Environment， Northeast Agricultural University， Haerbin 150030， China）

Abstract： The update of wheat cultivation technology is essential to ensure high and stable yield of wheat. As a new type of cultivation technology， tridimensional uniform sowing has the advantages of high yield， high efficiency， and cost saving. This paper discussed the characteristics of high-yield and high-efficiency cultivation techniques of tridimensional uniform sowing wheat and its influence on wheat photosynthetic production and yield formation， and pointed out the problems and directions that need further research in order to provide theoretical support for enriching wheat cultivation.

Key words： Wheat; Tridimensional uniform sowing; Photosynthetic production; Yield formation

小麥?zhǔn)侨蚍N植最廣泛的作物，是世界人口蛋白質(zhì)的主要來源，占發(fā)展中國家每日攝入量的約20%[1]。全球人口不斷增長將帶動肉類和乳制品的需求增加，這意味著越來越多的谷物將被用于生產(chǎn)動物性食品且轉(zhuǎn)換速度較低，因此在未來幾十年里，糧食產(chǎn)量的大幅增加至關(guān)重要。然而，用于作物生長和產(chǎn)量形成的資源包括水和養(yǎng)分等不會增加[2]，而且擴大可用于作物生產(chǎn)的土地面積潛力有限[3]。提高糧食單產(chǎn)將是永恒課題。在冬小麥高產(chǎn)栽培中，立體勻播技術(shù)是一種新型的播種方式，可以有效提高小麥單產(chǎn)，進(jìn)而實現(xiàn)農(nóng)民增收。本文探討了小麥立體勻播高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的特點及對小麥光合生產(chǎn)和產(chǎn)量形成的影響，并展望了技術(shù)發(fā)展前景。

1 立體勻播概念及其特點

1.1 立體勻播概念 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所趙廣才教授團(tuán)隊于2015年成功研究出了立體勻播小麥栽培新技術(shù)[4]。立體勻播技術(shù)是基于小麥生長發(fā)育特性，通過提高群體中個體的均衡度，促進(jìn)群體水分、氮肥及光輻射利用效率的提高，在穩(wěn)定或增加穗粒數(shù)及千粒重的基礎(chǔ)上，提高單位面積有效成穗數(shù)，最終實現(xiàn)高產(chǎn)高效[5]。與傳統(tǒng)播種技術(shù)相比較，立體勻播技術(shù)更加先進(jìn)、科學(xué)、高產(chǎn)、高效、簡便[6，7]。

1.2 小麥立體勻播技術(shù)的特點

1.2.1 利用光熱，適時播種，減少農(nóng)耗 小麥立體勻播技術(shù)在前茬作物機械收割后，可以實現(xiàn)直接播種，減少了單獨秸稈粉碎和耕地、犁地的過程，有效縮減了農(nóng)耗時間，為小麥適時播種創(chuàng)造了極為有利的條件，可以爭取到更多的光熱資源，在越冬前利于培育出壯苗[6]。

1.2.2 減少散墑，促進(jìn)出苗，保墑節(jié)水 在華北地區(qū)，傳統(tǒng)的耕作方式是在玉米收獲之后，進(jìn)行施用肥料，耕地，整地，最后才進(jìn)行播種。過程較繁瑣，間隔時間較長，易造成土壤水分的不必要蒸發(fā)，水分流失嚴(yán)重，影響出苗時的水分供應(yīng)。立體勻播技術(shù)配合機械化免耕播種機，減少了單獨施肥和耕地的步驟，較大程度減少了土壤水分的流失，保障了小麥出苗水分的供應(yīng)情況，增加了小麥的出苗率和出苗的整齊有序[8]。

1.2.3 均勻分布，以苗抑草，減少農(nóng)藥 立體勻播技術(shù)能夠最大限度地利用土地資源，地表被小麥均勻覆蓋，減少了田間裸地的存在。立體勻播技術(shù)可利用草苗生長發(fā)育不同步的情況，讓小麥充分利用水、熱資源，讓麥苗養(yǎng)分利用最大化，可有效降低雜草的生存空間，基本可實現(xiàn)了“以苗抑草”的效果，有效減少了除草劑的使用量[9-11]。

1.2.4 營養(yǎng)均衡，結(jié)構(gòu)合理，節(jié)本增效 立體勻播技術(shù)可以使小麥個體均衡營養(yǎng)，從而建立合理的群體結(jié)構(gòu)。本技術(shù)實現(xiàn)多工序聯(lián)合操作，可減少單獨施肥、單獨旋耕、單獨壓制等繁瑣程序，降低操作成本，實現(xiàn)省時、省力、增效的目的[12]。

2 立體勻播技術(shù)對小麥光合生產(chǎn)和產(chǎn)量形成的影響

2.1 對冬小麥光合生產(chǎn)的影響 光合作用的強弱與小麥植株的長勢密切相關(guān)[13]。研究表明，隨種植密度的增加，立體勻播條件下冬小麥旗葉凈光合速率逐漸降低，且在開花后的不同灌漿時期，立體勻播較條播處理顯著提高了旗葉凈光合速率 [14]。不同追氮時期條件下也獲得了相似的結(jié)論[15]。此外，立體勻播被證實有利于提高分蘗籽粒灌漿期旗葉的凈光合速率，尤其是對高位蘗凈光合速率的提高起顯著作用，便于他們生產(chǎn)較多的光合產(chǎn)物供應(yīng)穗[16]。