種肥分離對冬小麥光合特性、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成的影響

中圖分類號：S512 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）03-0593-07

0 引言

【研究意義】小麥是世界上重要的糧食作物，全球小麥種植面積大約 2.26×10⁸hm² 。中國是全世界小麥第一生產(chǎn)大國，2022年總產(chǎn)量為1.38×10⁸ t，新疆是我國小麥主產(chǎn)區(qū)之—[1-2]。種肥分離是實現(xiàn)小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵性栽培技術(shù)措施。通過合理施肥，不僅可以促進冬小麥對養(yǎng)分的吸收和利用，還能有效促進其生長發(fā)育，進而提高產(chǎn)量。因此，合理施肥對于冬小麥的生長和產(chǎn)量具有重要影響。種肥分離技術(shù)是小麥播種時，種子與肥料保持一定間距，相對于傳統(tǒng)種肥一體化播種，該技術(shù)肥效緩釋，養(yǎng)分不易流失，肥效供應(yīng)時間長，肥料利用率高，有利于小麥出苗齊，幼苗壯，分蘗多[3-4]，后期抗倒伏能力強，增產(chǎn)顯著[5]。探究合適種肥分離技術(shù)對小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣和應(yīng)用有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】王巖萍等[研究表明，在施用基肥和種肥的基礎(chǔ)上干旱追肥可增加小麥穗粒數(shù)，達到增產(chǎn)的目的。劉孝成等7研究表明，種肥分離條件下小麥開花期、成熟期穗重和測產(chǎn)產(chǎn)量顯著高于窄行勻播。張永強等[8]研究表明，磷酸二銨、美可辛2種肥料種肥分離較種肥同播下冬小麥穗長、SPAD值、葉面積指數(shù)（LAI）、干物質(zhì)積累及有效穗數(shù)和籽粒產(chǎn)量均表現(xiàn)出不同程度的升高。羅照霞等研究表明，合理施肥方式或基肥種類可提高肥料利用率。劉麗等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在肥料種肥分離方式下深施可降低NO－N的損失，提高肥料利用率。郭永震[1]表明，在播種過程中將肥料施入種子旁邊，通過科學施肥能促進小麥生長，茍文等[12研究表明，側(cè)位施肥較下位施肥能顯著提高根系活力和分蘗能力，且干物質(zhì)質(zhì)量、葉綠素含量也較高，麥苗質(zhì)量較佳?！颈狙芯壳腥朦c】與傳統(tǒng)播種相比，小麥種肥分離技術(shù)有利于幼苗健壯生長和省時省力的優(yōu)點，但目前針對晚播條件下如何促進冬小麥幼苗生長的研究較少，尤其是新疆塔額地區(qū)冬天溫度較低，冬季時間長，冬小麥越冬死亡率較高，如何通過栽培措施實現(xiàn)晚播冬小麥安全越冬和健壯成長已是當?shù)刎叫杞鉀Q的難題。需研究通過種肥分離試驗研究，篩選出適合當?shù)氐姆N肥分離行距?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究不同種肥分離處理情況下冬小麥幼苗性狀，光合特性及干物質(zhì)積累、分配的變化規(guī)律及其與產(chǎn)量形成的關(guān)系，為新疆塔額盆地冬小麥高效利用肥料、高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

材料與方法

1.1材料

試驗于2021年9月 ～2022 年8月在塔城地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所 N46^°21，E82^°41 進行，海拔高度 415m ，土壤類型為沙壤土，前差作物為春小麥。試驗前 0～20cm 層 pH 值8.47，有機質(zhì)含量10.37g/kg ，全氮 0.72g/kg ，有效氮 45.37mg/ kg ，有效磷 4.12mg/kg ，有效鉀 107.9mg/kg 。

供試品種為當?shù)刂髟云贩N新冬18號，小麥種肥為磷酸二銨（ 300kg/hm² ），整地翻地時不施底肥，人工開溝播種，行距 20cm ，播種日期為10月5日。

1.2 方法

1. 2. 1 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組設(shè)計：播種量（當?shù)仄毡榉N植密度） 345kg/hm² ，以肥料和種子之間的距離為（B），共4個處理水平： B₁（0cm），B₂（4cm），B₃ （ 6cm ） 、B₄（8cm） ，以當?shù)卮筇锷a(chǎn)（種肥同播）為CK;種子播種深度為 2～3cm，3 次重復(fù)。小區(qū)面積 10.0m²（2.0m×5.0m ，行長 2m ），試驗地四周設(shè)3行保護行，其它管理與當?shù)卮筇锕芾硪恢隆?/p>

1. 2.2 測定指標

1. 2.2.1 出苗率

冬小麥出苗后，在每個小區(qū)選取 1m² 且長勢均勻的麥苗，測量基本苗數(shù)，計算出冬小麥出苗率。

1.2.2.2 葉面積指數(shù)

各個生育時期，每個重復(fù)選取長勢均勻一致的冬小麥10株定點，采用長寬系數(shù)法測定葉面積，即將每株植株綠葉取下后測量其長度和最寬處的寬度，相乘以后再乘以系數(shù)0.83，取其平均值，根據(jù)群體莖數(shù)測定群體葉面積指數(shù) （LAI） 。

1. 2. 2. 3 葉綠素相對含量（ SPAD 值）

采用SPAD-502葉綠素測定儀（日本）測定SPAD值，于花后7、14、21和28d各處理各選取10 株，每株小麥旗葉均勻測定3次后，取其平均值。

1.2.2. 4 光合參數(shù)

采用CI-340超輕型便攜式光合測定系統(tǒng)，在小麥的灌漿期，選擇3d晴朗天氣，在 11：00～ 13：00，于自然光照條件下測定小麥葉片的凈光合速率（Net Photosynthetic Rate， Pn ）、蒸騰速率（Transpiration Rate， T_r ）、氣孔導度（StomatalCon-ductance， Gs ）和胞間 CO₂ 濃度（IntercellularCarbonDioxide Concentration， Ci ）。每個小區(qū)測定5株，重復(fù)3次，求其平均值。

1.2.2.5干物質(zhì)積累量

于冬小麥拔節(jié)期、孕穗期、開花期，花后 10d 、花后 20d 成熟期，每小區(qū)取具有代表性的5株冬小麥鮮樣，去根后將植株分為葉片、莖鞘、穎殼和穗軸、籽粒部分，分別稱量鮮重后，放入 105% 烘箱中殺青 15min，80^°C 烘至恒重后稱干重，分別測定冬小麥品種各部分的干物質(zhì)重量。

1.2.2. 6 測產(chǎn)和考種

小麥成熟后，在各處理每個重復(fù)內(nèi)長勢一致的區(qū)域，取 1m² 調(diào)查穗數(shù)收獲脫粒計產(chǎn)。選取具有代表性的冬小麥10株進行室內(nèi)考種，測量冬小麥千粒重、單株穗數(shù)和穗粒數(shù)等指標。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel2021和DPS7.05統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1種肥分離對冬小麥出苗率、葉面積指數(shù)及葉綠素相對含量的影響

2.1. 1 對冬小麥出苗率的影響

研究表明，隨著種肥分離間距的增加，冬小麥出苗率呈增高趨勢，表現(xiàn)為 B₄gt;B₃gt;B₂gt;CKgt; B₁ ，其中， B₄ 較 B₃ 無顯著差異，較 B₁，B₂ 和CK差異均達顯著性水平，分別顯著提高 5.47% ！3.34% 和 4.45% 。當種肥間距為 8cm（B₄） 時，群體出苗率表現(xiàn)最高。圖1

2.1.2 對冬小麥葉面積指數(shù)的影響

研究表明，隨著種肥分離間距的增加，冬小麥各處理葉面積指數(shù)呈增高趨勢;拔節(jié)期、開花期和灌漿期， B₄ 均達到最大，較CK差異達顯著性水平，顯著提高 38.52%.17.96% 和 30.10% ， B₁ 較CK無顯著性差異。拔節(jié)期和灌漿期葉面積指數(shù)為 B₄gt;B₃gt;B₂gt;B₁gt;CK，B₁ 和 B₂ 無顯著性差異，其中，拔節(jié)期 B₄ 較 B₁，B₂ 和 B₃ 差異達顯著性水平，分別提高 34.05%.24.67% 和 10.98% ；開花期葉面積指數(shù) B₄gt;B₃gt;B₂gt;CKgt;B₁ ， B₁、B₂、B₃ 和 B₄ 處理間的差異均達顯著性水平，峰值 B₄ 較B₁，B₂，B₃ 顯著提高 21.37%.11.67% 和 3.71% ;灌漿期 B₃ 和 B₄ 無顯著性差異，最大值 ΔB₄ 較 B₁ 、B₂ 和 B₃ 顯著提高 26.23%.20.85% 和 8.97% 。一定范圍內(nèi)增加種肥間距，可增加冬小麥群體葉面積指數(shù)。圖2

2.1.3對冬小麥葉綠素相對含量（SPAD值）的影響

研究表明，隨著種肥分離間距的增加，對冬小麥 SPAD 值整體隨小麥的開花時間的延長呈下降趨勢，花后 7d 達到峰值，花后7、14、21和28d的各個處理 SPAD 值呈增高趨勢， B₁ 和CK無顯著性差異， B₄ 為各個處理的峰值， B₄ 較CK差異達顯著性水平，花后7、14、21和 28d 分別顯著提高3.98%.5.37%.2.87% 和 3.72% 。在花后7d時， ΔB₄ 和 B₃ 無顯著差異，與其他處理的差異均顯著性水平， B₄ 較 B₁ ！ B₂ ，顯著提高 4.63% 13.04% ；在花后14d時， B₃ 和 B₂ 均無顯著性差異，與其他處理的差異均顯著性水平， ΔB₄ 較 B₁、B₂ 和 B₃ ，顯著提高 4.72%.1.99% 和 1.09% ；在花后21d時，表現(xiàn)為 B₄gt;B₃gt;B₂gt;B₁gt;CK，B₁，B₂、B₃ 和 ΔB₄ 均無顯著性差異；在花后 28d，B₁?B₂ 和 B₃ 無顯著性差異，但與 B₄ 達顯著性差異，達到4.62%4.62% 和 4.88% 。主要表現(xiàn)在 B₃?B₄ 與B₁、CK 達顯著性差異，隨著花后時間增加， B₁，B₂ 和CK處理趨于平穩(wěn)，而 B₃?B₄ 處理與其他處理有較大差異，種肥分離對冬小麥花后旗葉的葉綠素相對含量（SPAD值）有一定的影響，一定范圍內(nèi)增加種肥間距，可增加冬小麥SPAD值。圖3

2.2 種肥分離對冬小麥葉片凈光合速率的影響

研究表明，隨著種肥分離間距的增加，對灌漿期旗葉蒸騰速率 （Tr） 則無顯著差異，對凈光合速率 （Pn） 、氣孔導度 （Gs） 和胞間 CO₂ 濃度 （Ci） 差異達顯著性水平， B₄ 為各個處理的峰值，較CK差異達顯著性水平， Gs，Ci 分別顯著提高 48.71% 、6.16% 。在 Pn 中， B₃?B₄ 和CK無顯著差異，與B₁、B₂ 差異均達顯著性水平， B₄ 較 B₁，B₂ 顯著提高 31.86%.27.53% ；在 Gs 中， B₃、B₄ 無顯著差異，與 B₁，B₂ 的差異均顯著性水平；在 Ci 中， B₁ 、B₂、B₃ 和 B₄ 無顯著差異；在灌漿期小麥旗葉光合能力在種肥分離不同間距的條件下不一樣，且肥料距離種子越近小麥越受影響。 ΔB₄ 光合能力強，可更好為籽粒灌漿提供保障，不同處理主要通過影響 Pn，Gs 影響小麥旗葉光合特性。表1

表1種肥分離下冬小麥灌漿期旗葉光合參數(shù)的變化

2.3 種肥分離對冬小麥干物質(zhì)積累、分配比例及產(chǎn)量的影響

2.3.1 對冬小麥生育期干物質(zhì)積累的影響

研究表明，隨著生育期的進行，冬小麥干物質(zhì)積累逐漸增加，到成熟期達到最大；種肥分離間距的增加，各處理干物質(zhì)積累量呈增大趨勢， B₁ 較CK無顯著性差異， B₄ 為各個處理的峰值，拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿期 B₄ 較CK差異均達顯著性水平，顯著提高 43.97% 、 33.33% ！ 54.08% 和 41.68% ；平均干物質(zhì)較CK提高 14.48% 117.45%.23.74% 和 4.89% ；成熟期 B₄ 較CK無顯著性差異，成熟期小麥單株干物質(zhì)積累量較CK低 1.71% ，隨著小麥生育時期的進行，種肥分離對小麥的影響慢慢減弱，到成熟期時，整體平均干物質(zhì)較CK無差異。冬小麥生育時期各處理呈增大趨勢，灌漿期尤為明顯， B₄ 較CK顯著增加29.42% ，開花后干物質(zhì)積累量較高。圖4

2.3.2 對冬小麥成熟期干物質(zhì)分配比例的影響

的比例無顯著影響，而葉片和籽粒干物質(zhì)分配比例因種肥分離不同而差異性顯著， B₄ 為各處理峰值。在成熟期葉片干物質(zhì)分配比例中， B₁，B₂?B₃ 和CK之間無顯著差異， B₄ 較CK有差異，提高0.91% ；在成熟期籽粒干物質(zhì)分配比例中，隨著種肥分離的間距增加，干物質(zhì)在籽粒中的分配比例呈增高趨勢， B₄gt;B₃gt;B₂gt;B₁gt;CK ，其中， B₄ 較CK差異均達顯著性水平，顯著增加 1.71% ，較B₁，B₂ 和 B₃ 無顯著性差異，同CK比較， B₁、B₂ 和B₃ 成熟期籽粒提高 0.44%.0.78% 和 0.88% ，CK與各處理有差異。范圍內(nèi)增加種肥間距，有利于提高冬小麥籽粒干物質(zhì)的分配率。表2

研究表明，隨著種肥分離間距的增加，對成熟期冬小麥莖鞘、穎殼及穗軸干物質(zhì)占全株干物質(zhì)

表2種肥分離下冬小麥成熟期干物質(zhì)分配的變化

2.3.3 種肥分離對冬小麥產(chǎn)量的影響

研究表明，隨著種肥分離間距的增加，冬小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量呈增大趨勢，各處理穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量的均達顯著性差異，冬小麥的千粒重則無顯著差異。 B₄ 為穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量的峰值， B₄ 較CK差異達顯著性水平，分別顯著提高4.32% .16.73% 和 5.46% ;其中，穗數(shù) B₂ 較 B₃ 無顯著差異，與其他處理的差異均達顯著性水平， B₄ 較 B₁，B₂，B₃ 分別顯著提高 10.77% / 3.85% 12.92% ;穗粒數(shù) B₂、B₃、B₄ 無顯著性差異， B₄ 較 B₁ 差異達顯著性水平，顯著提高11. 40% ， B₃ 較CK差異達顯著性水平，顯著提高 12.55% ；產(chǎn)量表現(xiàn)為 B₄gt;B₃gt;B₂gt;CKgt;B₁，B₄ 較 B₁、B₂、B₃ 差異均達顯著性水平，顯著提高 9.35%，3.14% 和2.25% ， B₃ 較CK提高 5.78% 。在一定范圍內(nèi)調(diào)整種肥分離的距離可以提高冬小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成，主要是通過增強小麥的出苗質(zhì)量而影響小麥的穗數(shù)和穗粒數(shù)增加產(chǎn)量。表3

表3種肥分離下冬小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的變化

3討論

3.1 種肥分離對小麥出苗率和葉面積指數(shù)的影響

小麥高產(chǎn)栽培關(guān)鍵要降低群體起點，生育前期促進早發(fā)壯苗，中期減少無效分蘗，控制最高莖蘗數(shù)，從而創(chuàng)建優(yōu)良群體結(jié)構(gòu)[13]。喬祥梅[14]研究表明，在生育前期形成較大群體和有效分藥，在此基礎(chǔ)上增加穗粒數(shù)和千粒重，達到產(chǎn)量構(gòu)成三要素協(xié)調(diào)發(fā)展，以實現(xiàn)高產(chǎn)。王玉堂15研究表明小麥施用種肥能早生根，早分蘗，有利于苗期的生長發(fā)育，特別是旱地、薄地及晚茬小麥，施用種肥的增產(chǎn)效果十分顯著。研究表明，種肥分離能顯著提高小麥的出苗質(zhì)量，試驗結(jié)果與前人研究結(jié)果一致，但不同的種肥間距對冬小麥出苗質(zhì)量是不一樣的，可能是種肥分離條件下，種子萌動時對肥料的需求不高，距種子越近造成燒苗等不利因素，而把握一定種肥距離，可以構(gòu)建良好的群體結(jié)構(gòu)，有利于提高小麥的出苗，進而影響小麥的分蘗成穗，最終影響小麥的產(chǎn)量。研究還表明，種肥分離對小麥群體葉面積指數(shù)也是有影響的，在小麥拔節(jié)期和開花期的影響顯著。

3.2 種肥分離對小麥光合、干物質(zhì)及產(chǎn)量的影響

周玲等研究表明，小麥花后光合同化物的積累及花前營養(yǎng)器官貯存的同化產(chǎn)物向籽粒的轉(zhuǎn)運對小麥籽粒產(chǎn)量的提高起著關(guān)鍵作用。呂廣德等[17研究表明，干物質(zhì)是小麥光合產(chǎn)物的最終形態(tài)，在小麥整個生育期的各個階段，植株光合產(chǎn)能不同，干物質(zhì)積累量及積累比例也就不同。湯永祿等1研究表明，花前累積干物質(zhì)對小麥產(chǎn)量有一定貢獻，但產(chǎn)量高低主要取決于花后干物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)移，花后轉(zhuǎn)移干物質(zhì)貢獻率可達 65% 以上。合理的群體質(zhì)量決定小麥最終的產(chǎn)量，而合理群體結(jié)構(gòu)的形成又與植株個體分蘗、葉齡等生長有關(guān)[19]

研究表明，種肥分離對冬小麥光合作用影響顯著，試驗結(jié)果與前人研究結(jié)果一致，從葉片凈光合速率來看，小麥灌漿期旗葉 Pn，Gs 和 Ci 的處理ΔB₄ 較CK分別提升 7.54% ） .32.75% 和 5.8% ；在灌漿期小麥旗葉光合能力在種肥分離條件下不一樣，且肥料距離種子越近小麥越受影響， ΔB₄ 光合能力強，可更好為籽粒灌漿提供保障。研究還表明，小麥干物質(zhì)的積累，可以提高小麥營養(yǎng)器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運率和干物質(zhì)轉(zhuǎn)運對籽粒的貢獻率，試驗結(jié)果與前人研究結(jié)果一致， B₄，B₃ 最終產(chǎn)量較CK的產(chǎn)量要高。

4結(jié)論

隨著種肥分離間距增加，冬小麥出苗率、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累及分配、穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量均有不同程度增大， B₄ 達到峰值；其中冬小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量最大值 B₄ 較 B₁ 分別顯著增大10.77% 、11. 10% 和 9.35% 。在一定范圍內(nèi)調(diào)整冬小麥種肥分離的距離可以提高肥料的作用效果，提高出苗率、葉面積指數(shù)，影響冬小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成；主要是通過增強出苗質(zhì)量進而影響冬小麥的穗數(shù)和穗粒數(shù)進行增加產(chǎn)量。

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Abstract：【Objective】To reveal the response mechanism of winter wheat to seed fertilizer separation spacing by studying the efects of seed fertilizer separation on the growth and development，photosynthetic characteristics，dry mater accumulation，distribution and yield formation of winter wheat in Xinjiang Tacheng area in the hope of providing technical support for the high-yield cultivation of winter wheat in Tae Basin. 【Methods】A randomized block design was conducted，and four treatments B₁（0cm） ， B₂（4cm） ， B₃（6 （20 cm）and B₄（8cm） were set up at the separation distance of seed fertilizer and then the effects of different treatments on the emergence rate， leaf area index， SPAD value，photosynthesis，dry matter accumulation，distribution and yield formation of winter wheat were studied，taking local field production as CK.【Results】 With the increase of seed fertilizer spacing in the range，wheat emergence rate，leaf area index， SPAD value， dry matter accumulation，panicle number，kernel number per spike and yield allshowed an increasing trend， and B₄（8cm） reached the maximum level. Compared with CK，the seed separation rate was significantly increased by 4.45% ，panicle number increased by 4.32% ，kernel number increased by 16.73% and yield increased by 5.46% . The yield was B₄gt;B₃gt;B₂gt;CKgt;B₁ ，and the difference between B₄ and B₁ ， B₂ and （2號 B₃ was significant，with a significant increase of 9.35% ， 3.14% and 2.25% .【Conclusion】Adjusting the separation distance of winter wheat seed fertilizer ina certain rangecan improve the efect offertilizer，increase seedling emergence rateand leaf area index，and affect winter wheat yieldand yield composition.In this experimental study， B₄ performs best.

Key words ：winter wheat； seed fertilizer；seedling emergence rate；dry matter；yield