不同田間種植型式小麥產量研究

張永科, 王 瑞,郭 勇, 海江波

(西北農林科技大學 農學院 ，陜西 楊凌 712100)

小麥是我國播種面積較大的小株型密植禾谷類作物。過去，有關小麥產量潛力增進的理論與實踐研究[1～6]報告較多，而對有關大田生產的小麥密植及其營養供給改良研究則涉及較少。本文通過不同田間種植型式小麥生長發育和產量效應的測定比較，就小麥密植和營養供給改良進行研究探討，為小麥高產高效種植提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料：小麥品種小偃22。

1.2 試驗設計

設3個試驗處理：

Ⅰ、六角形單粒穴播(行距×株距=8×8 cm； 控制每667 m2基本苗數10.417萬)

Ⅱ、窄幅條播(行距17 cm,播幅4.0 cm；控制每667 m2基本苗數10.587萬)

Ⅲ、寬幅條播(行距26 cm,播幅6.0 cm；控制每667 m2基本苗數10.257萬)

3種小麥田間種植型式處理；順序排列；小區面積：畦寬2.1 m×小區長4.0 m；4次重復，3次重復收獲計產，1次重復取樣調查。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 產量及產量構成因素分析 成熟時分小區實收計產，計算單位面積小麥籽粒產量(標準含水量14.0%)；同時收獲時每處理取20株整株小麥按常規法進行室內單株考種分析和光合產物干物質重量測定。

1.3.2 群體動態調查及籽粒干重、光合產物干重的測定 小麥群體動態調查采用定點調查的方法。籽粒干重及光合產物干重，采用干物重法測定。

1.4 試驗實施

(1)試驗在西北農林科技大學斗口試驗站實施完成(陜西省涇陽縣云陽鎮興隆社區，東經108°55′27″，北緯34°32′27″，海拔420.0 m)，試驗地地勢平坦、地力均勻；0～20 cm土層土壤有機質含量11.67g·kg-1,全氮含量1.32 g·kg-1,堿解氮含量20.51 mg·kg-1,速效磷含量22.36 mg·kg-1,速效鉀含量97.35 mg·kg-1,pH值為7.68，容重1.26g·cm-3。

試驗前作小麥收獲后大田拖拉機耕翻，9月下旬拖拉機旋耕備播；播種前施優質有機肥3.0萬kg·hm-2，人工撒施尿素每畝20 kg+25 kg磷酸二銨(均為陜西陜煤化工集團生產)、折合增施純氮198.0 kg·hm-2+P2O5165.0 kg·hm-2,結合旋耕人工撒施地星150 kg·hm-2防治地下害蟲。

(2)2017年10月22日人工帶尺桿、按設計密度劃定行距、株距，播幅內人工點播； 2018年5月31日取樣、6月2日收獲；收獲后室內考種；烘干(標準含水量13.0%)稱重計產。

(3)2017-2018年小麥生長期間自然降雨為平水年份，整個小麥生長期間降雨分布不勻，冬春干旱；小麥生長前期和后期降雨量與小麥生育期較為適宜。

小麥試驗田間管理同一般生產大田；2017年10月22日播種、11月16日進行化學除草，12月22日澆越冬水； 2018年3月15日每667 m2追施尿素15 kg)并灌水；5月10日進行小麥“一噴三防”防治病蟲害，促進籽粒灌漿。

2 結果分析

2.1 不同田間種植型式小麥產量結果

表1 不同田間種植型式小麥籽粒產量結果

不同田間種植型式小麥籽粒產量結果如表1所列。表1表明：3種不同田間種植型式大田試驗的小麥籽粒產量以六角形單粒穴播產量最高，次為寬幅條播，窄幅條播產量最低；六角形單粒穴播較寬幅條播、667 m2增產小麥124.5 kg，增幅17.78%；較窄幅增產更多，分別達169.91 kg和25.95%；窄幅條播較寬幅條播產量降低45.31 kg、降幅6.47%；六角形單粒穴播較寬幅和窄幅條播增產小麥極顯著。

2.2 不同田間種植型式小麥光合產物量測定結果

表2 不同田間種植型式小麥光合產物測定結果

表2所列資料系不同田間種植型式小麥光合產物量測定結果。結果顯示：3種不同田間種植型式大田試驗以六角形單粒穴播小麥光合產物量最高，次為寬幅條播，窄幅條播產量最低；六角形單粒穴播較寬幅條播小麥光合產物量667 m2增高228.96 kg，增幅12.17%，較窄幅增產更多，分別達319.71 kg和17.85%；窄幅條播較寬幅條播產量降低90.75 kg、降幅4.82%；六角形單粒穴播的小麥光合產物量較寬幅條播和窄幅條播增產極顯著。

2.3 不同田間種植型式小麥產量構成因素統計結果

不同田間種植型式的小麥產量構成、小麥籽粒產量、小麥光合產物量測定及經濟系數結果如表3所列。表3表明：在每667 m2基本苗數幾乎相當的大田種植環境下，六角形單粒穴播小麥的單位面積有效穗數、平均每穗粒數、千粒重均較寬幅條播和窄幅條播增多；收獲籽粒的經濟系數也較高；但六角形單粒穴播較寬幅條播和窄幅條播的平均每穗粒數、粒重的增產效應不及平均每畝有效穗數的增加效應?？梢娏切螁瘟Ｑúポ^寬幅條播和窄幅條播的增產效應主要是在穗粒數和粒重不降低基礎上有效穗數的顯著增加。

表3 不同田間種植型式的小麥產量三因素調查結果

2.4 不同田間種植型式小麥營養狀況比較

表4 三種小麥種植型式及其營養產量狀況比較

表4所列系三種小麥田間種植型式的營養供給分析比較。

表4表明：與小麥窄幅條播和寬幅條播相比，在品種類型相同、每667 m2小麥株數(基本苗數)幾近相等下，小麥六角形單粒穴播，能使小麥足群體和足群體下單株內切圓面積最大的壯個體兼而顧之，單株占地內切圓面積最大，株間透光率最為充足，成熟階段小麥倒伏較輕，較對照(寬幅條播)增產近兩成。

3 討論

3.1 小麥密植技術與產量潛力

“足群體、壯個體、高積累” 是現代小麥高產種植的攻關目標。

研究分析表明：伴隨著小麥“足群體、壯個體、高積累”增產效應的逐次追逐、小麥生產力水平的逐步提升，小麥耕種經歷了均勻撒播—一定播幅內條帶播種—六角形單粒播種的優化演變。

機械化播種的小麥窄幅條播，小麥播幅3～5 cm,群體密度由播種機調節；與小麥人工撒播相比，窄幅條播小麥省時省力、效率高；缺點是小麥籽粒擁擠、易出現缺苗斷壟、疙瘩苗現象，造成出苗不均勻、大小苗。

小麥寬幅條播寬行距、播幅5～8 cm，在一定程度上較好地解決了傳統條播方式籽粒擁擠形成疙瘩苗的問題，在播幅范圍內使種子比傳統條播方式較為疏散，加上幅距增大、通風透光狀況改善，使中產變高產的 “足群體、壯個體”成為可能。

小麥六角形單粒穴播，在小麥寬幅條播基礎上，調節株、行距設置，小麥單株在田間呈六角形均勻配置，對應于群體下的小麥單粒勻播，小麥植株田間均勻分布，通風透光好，群體與個體營養供給最優。

研究通過不同田間種植型式小麥生長及其光合產物量的測定比較，表1和表2結果顯示：小麥六角形單粒穴播較寬幅條播667 m2增產小麥籽粒124.5 kg，增幅17.78%，較窄幅增產更多，分別達169.91 kg和25.95%；六角形單粒穴播較寬幅條播小麥光合產物量畝增高228.96 kg，增幅12.17%，較窄幅增產更多，分別達319.71 kg和17.85%。

試驗表明：3種小麥田間種植型式以小麥六角形單粒穴播增產效應最為明顯，由此演繹對應的小麥單粒勻播群體種植，在小麥高產更高產穩產條件下顯示出較好開發前景。

3.2 小麥密植與營養供給改良

營養供給是小麥群體光合產量形成的基本支撐。

小麥是產量潛力較大的C3小株型群體密植作物，也是長日照喜光作物，不僅水肥需求量大，而且對光合營養競爭也十分強烈；小麥生長發育良好并獲得較高群體產量，必須有一定的營養供給支撐[7～8]。

有關六角形單粒穴播的作物營養利用狀況，前蘇聯學者H.費西克[9]認為：植物最有效的利用養料(包括空間因素的和土壤因素的)的范圍是圓形的；六角形窩播較方形窩播對空間和土壤養料的有效利用率提高15.5%(表5)；最終表現六角形窩播種植較正方形窩播種植增產20%以上；我國學者范福仁先生等試驗研究[10～11]：“在相同密度下，玉米六角形窩播較方形窩播后期積累的干物質增加15%左右”。

表5 六角形窩播和正方形窩播養料利用狀況比較

試驗研究結果顯示：小麥六角形單粒穴播較寬幅條播小麥光合產物量667 m2增高228.96 kg，增幅12.17%，較窄幅增產更多，分別達319.71 kg和17.85%；六角形單粒穴播的小麥光合產物量較寬幅和窄幅條播增產極顯著。這與范福仁先生等[10～11]在玉米上試驗的產量增幅相當。

分析表明，小麥窄幅條播播幅較小，在較高的群體密度下，麥種相對較為擁擠，群體和個體營養勢必惡化；小麥寬幅條播播幅稍大，在設置較高的群體密度下，小麥種子相對(窄幅條播)較為疏散，寬行距下大播幅，小麥群體和個體營養供給有所改良；小麥六角形單粒穴播如圖1所示，在與對照寬幅條播畝基本苗數相當的群體密度下、小麥六角形單粒穴播種植對應的群體單粒勻播，小麥群體和個體的營養供給均可達最大化。

參照圖1和表4分析可見，單株內切圓面積最大和小麥棵間透光率較為充足，為小麥六角形單粒穴播較寬幅條播和窄幅條播表現出顯著的增產效應奠定了可靠的營養供給基礎；小麥六角形單粒穴播中后期較好的營養供給(土壤因素和空間因素的)增加了分蘗的有效成穗，這可能是六角形單粒穴播較寬幅條播和窄幅條播成穗率高的直接原因。

4 小結

小麥六角形單粒穴播較寬幅條播和窄幅條播種植型式具有顯著的增產效應和優越的營養資源占有供給。小麥六角形單粒穴播既能通過未來研制使用的小麥蜂巢式單粒播種機調節確定小麥六角形單粒穴播的株、行距量化播種，實現小麥高產創建目標要求的“足群體”，又有高效利用環境營養供給、實現小麥單株“壯個體”的立體占位幾何學根據，實現了小麥密植和營養供給改良的雙贏目標，實為當代小麥高產創建的生態耕作制下小麥寬幅條播技術成果的優化演繹，顯示出較好開發前景。隨著高抗倒伏、產量潛力更大的高產小麥品種的育成推廣以及配套播、收機具的研制應用，以小麥六角形單粒穴播為核心的小麥單粒勻播蜂巢式高產種植技術將為現代小麥抗逆高產高效種植提供有效技術支撐。由于筆者研究僅限于一個試驗點、一個氣候年型的實驗測定結果，且缺少不同小麥種植型式下小麥根系狀況、莖稈狀況以及葉面積系數等的系統測定比較，顯得太少，在較大范圍內是否適用， 尚需進一步研究測定； 而要實現小麥六角形單粒穴播的大田生產機械化播

種，更需要農機和農藝兩大學科有機結合的聯合攻關研究。