基于“點陣式”繩播的小麥播種模式研究

宋朝玉　宮明波　王圣健　王瑞英

摘? ? 要：為了篩選適宜小麥—玉米周年滴灌水肥一體化的小麥播種模式，在青島市農科院作物試驗場采用“點陣式”繩播方式研究了不同播種模式對小麥群體動態、干物質積累轉運和籽粒產量的影響。以小麥品種‘青農2號’為試材，共設20 cm（行距）/3 cm（幅寬）常規條播（對照）、30 cm+“一條線”、30 cm/3 cm、30 cm/6 cm、30 cm/9 cm、30 cm/12 cm、30 cm/15 cm和12.5 cm+“一條線”共8個處理。結果表明：“點陣式”繩播方式利于提高種子排列均勻度；在行距30 cm條件下，冬前分蘗數、春季最大分蘗數、單位面積穗數、穗粒數、千粒質量、開花期地上干質量、成熟期地上干質量和籽粒產量隨幅寬增加呈先增后降趨勢；與常規行距20 cm條播相比，30 cm寬行播種會降低單位面積穗數，但能增加穗粒數和千粒質量。30 cm/9 cm的寬幅播種模式和行距12.5 cm的窄行精播模式的小麥籽粒產量分別比常規條播方式增產9.1%和7.6%，可以作為小麥玉米周年滴灌水肥一體化技術的配套播種模式推廣應用。

關鍵詞：點陣式；繩播；寬幅播種；窄行精播

中圖分類號：S512.1+1；S351.15+2? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.09.003

Study on Wheat Sowing Mode Based on "Dot Matrix" Rope Sowing

SONG Chaoyu， GONG Mingbo， WANG Shengjian， WANG Ruiying

（Qingdao Academy of Agricultural Sciences， Qingdao， Shandong 266100， China）

Abstract：In order to screen the suitable wheat sowing mode of wheat and corn annual drip irrigation water and fertilizer integration， the effects of different sowing modes on wheat population dynamics， dry matter accumulation and transport and grain yield were studied in the crop test field of Qingdao Academy of Agricultural Sciences by using "dot matrix" rope sowing method.In the experiment， wheat variety 'Qing-nong 2' was used as the test material， and a total of eight treatments were set up： 20 cm （row spacing）/3 cm （width） as control mode， 30 cm+ "one line"， 30 cm/3 cm， 30 cm/6 cm， 30 cm/9 cm， 30 cm/12 cm， 30 cm/15 cm and 12.5 cm+ "one line". The results showed that the "dot matrix" rope-seeding method was beneficial to improve the uniformity of seed arrangement. Under the condition of 30 cm row spacing， the number of tillers before winter， maximum number of tillers in spring， spike number per unit area， kernel number per spike， 1 000-kernel weight， aboveground dry weight at flowering stage， aboveground dry weight at maturity stage and the grain yield increased first and then decreased with the increase of seedling belt width. Compared with conventional 20 cm row spacing， Sowing in rows 30 cm wide decreased spike number per unit area but increased kernel number per spike and 1 000-grain weight. The wheat grain yield of 30 cm/9 cm wide sowing mode and 12.5 cm narrow row precision sowing mode increased by 9.1% and 7.6%， respectively， compared with the conventional strip sowing mode， which could be used as a supporting seeding mode of wheat-maize annual drip irrigation water and fertilizer integration technology.

Key words： dot matrix; rope seeding; wide sowing; narrow row precision sowing

小麥—玉米周年滴灌水肥一體化栽培模式在我國應用越來越廣泛，適宜的小麥玉米行距和滴灌帶鋪設模式是其中一個關鍵技術環節。采用小麥季鋪設滴灌帶，小麥收獲后直接播種，玉米收獲時回收滴灌帶的方法，可以節約一季的滴灌帶材料成本和鋪設回收操作勞動成本，提高全年生產效益[1]。有研究表明，小麥常規條播的播幅3 cm，容易造成籽粒擁擠，個體爭肥爭水，根少苗弱，個體發育不平衡[2-3]。寬幅播種技術是以擴播幅、增行距、促勻播為核心，改密集條播為寬幅精播的高產栽培技術[4]。寬幅播種可以顯著提高小麥春季最大分蘗數[4-5]、單位面積穗數[4-8]、千粒質量[2，9-11]、氮肥吸收效率和利用率[4]、花后干物質生產量[12]和籽粒產量[6-12]。但研究中的寬幅播種多采用寬幅播種機播種的方式[1，13-16]，或采取施用工程線圍出幅寬后撒播的方式[17]，或開出不同寬度的播種溝進行撒播[3]，種子分布均勻度不高，在一定程度上影響試驗研究結果。從國外引進的行距為12.5 cm的窄行播種機采用了高精度的排種器和播種結構，實現了小麥窄行精準勻播，但是缺乏該播種模式與常規模式、寬幅播種的對比研究。本研究將小麥行距設為30 cm，玉米行距60 cm，每隔2行小麥鋪設一根滴灌帶，小麥收獲后在空行播種玉米，30 cm寬行既利于提高滴灌帶鋪設效果，又保證了每行小麥或玉米與滴灌帶保持相等距離，提高了滴灌水肥的均勻度，利于提高小麥玉米的產量。采用了種子編繩技術，嚴格控制粒距，采取“點陣式”播種方式，可以大大提高播種精度。本研究率先使用“點陣式”繩播方式研究不同幅寬模式播種對小麥群體和籽粒產量的影響，篩選最適宜的播種模式，為寬幅播種和滴灌水肥一體化技術提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗共設8個處理（表1），采取隨機區組設計，小區行長10 m，小區寬度2.4 m，重復3次。其中，CK為模擬傳統條播模式，行距20 cm，幅寬3 cm；T1為寬行精播模式，行距30 cm，種子“一條線”；T2、T3、T4、T5、T6的行距均為30 cm，幅寬分別為3 cm、6 cm、9 cm、12 cm、15 cm；T7為窄行精準勻播模式，種子“一條線”，行距12.5 cm。試驗于2020—2021年小麥季在青島市農科院城陽試驗場進行。

1.2 材料與方法

小麥品種為‘青農2號’，設計基本苗為2.25×106株·hm-2，種子發芽率為90%，預測田間出苗率為85%，播種量為196 078粒·hm-2。

為了提高小麥試驗精度，本研究采用種繩編織機編制出株距精準的種繩，采取“點陣式”繩播方式進行播種：首先，根據設計基本苗、種子發芽率、預測田間出苗率確定單位面積的種子粒數；然后以幅寬內種子繩數從小到多計算粒距，選擇繩距和粒距之差最小的播種方式，使種子按“點陣式”排列時接近菱形（以幅寬9 cm的T4為例，播種繩分別設為2、3、4、5時的繩距和粒距分別為9 cm×2.4 cm、4.5 cm×3.6 cm、3 cm×4.8 cm、2.25 cm×6 cm，繩距和粒距之差分別為6.6 cm、0.9 cm、1.8 cm、3.75 cm，所以選擇4.5 cm×3.6 cm方式，即3根種繩、繩距4.5 cm、粒距3.6 cm）；調整種子編織機參數，使粒距達到試驗處理要求，按照試驗需求長度編制種繩；試驗地整平后，劃分試驗小區，標記行距，拉上標線，在標線同側使用平鏟鏟去表層2～3 cm的土壤，寬度大于幅寬；在試驗地兩頭按設計繩距固定種繩并拉直，相鄰2根種繩錯開0.5個粒距，種子在幅寬內形成“點陣式”排列；均勻覆土2 cm左右，達到地表平整，小麥播深一致；播種完成后，每60 cm鋪設1根滴灌帶進行澆水，保證出苗均勻，小麥全生育期均采用滴灌水肥一體化設備進行澆水和追肥管理，其他管理措施同大田。

每個小區定位2點，長1 m，3～8行，面積1～1.2 m，調查小麥基本苗、冬前分蘗數、春季最大分蘗數、單位面積穗數。每個取樣點連續取30穗，調查穗粒數，收獲后曬干、脫粒、稱質量、計產。每個處理計數1 000粒×3份，稱千粒質量。分別于開花期、收獲期在其中一個定位點收獲0.4 m，105 ℃殺青后80? ℃烘干，稱質量。

花前干物質轉運量=開花期干物質量-成熟期地上干物質量（1）

花前干物質轉運率=（花前干物質轉運量/開花期干物質量）×100%（2）

花前干物質轉運量對籽粒貢獻率=（花前干物質轉運量/成熟期籽粒干物質量）×100%（3）

花后干物質生產量=成熟期籽粒干物質量-花前干物質轉運量（4）

花后干物質對籽粒貢獻率=（花后干物質生產量/成熟期籽粒干物質量）×100%（5）

1.3 數據處理與統計分析

試驗數據采用WPS表格進行匯總整理。采用DPS7.05數據分析軟件進行數據的統計分析，采用Duncan＇s新復極差法進行多重比較，小寫字母差異代表5%顯著水平下差異顯著。

2 結果與分析

2.1 田間出苗直觀效果

田間出苗后，通過直觀觀察可以明顯看出，幅寬控制精準，誤差不超過0.5 cm，相鄰種繩的種苗錯位排列，基本達到預期效果，充分保證了幅寬寬度，提高了幅寬內種子分布的均勻度。

2.2 不同處理小麥群體動態變化的比較

從表2可以看出，T2、T3、T4、T5、T6的基本苗與對照CK無顯著差異，而T1和T7顯著低于CK，分別比CK低11.1%和6.4%，表明“一條線”的播種模式降低了田間出苗率。

行距30 cm的6個處理中，T1的冬前分蘗數顯著低于CK，比CK低13.1%；T2、T3、T4、T5、T6的冬前分蘗數隨幅寬增加而增加，且均高于CK，其中T5和T6達到顯著水平，分別比CK增加15.6%和10.9%。T7的冬前分蘗數顯著高于CK，比CK增加5.8%。T5、T6和T7的冬前單株分蘗數均顯著高于CK，達到3.0個蘗以上。

行距30 cm的6個處理，春季最大分蘗數隨幅寬增加而呈先增后降的趨勢，除T1稍低于CK外，其他處理均高于CK，其中T5和T6達到顯著水平，分別比CK高15.9%和9.6%。T7的春季最大分蘗數比CK高3.5%，但不顯著。T5、T6和T7的春季單株最大分蘗數顯著高于CK，達到4.2個蘗以上。

2.3 不同處理小麥籽粒產量及其構成的比較

2.3.1 面積穗數的比較 行距30 cm的6個處理，面積穗數隨幅寬增加而增加，但不顯著（表3），且各處理均低于CK，降幅為6.9%～16.8%。T7的穗數稍低于CK，但無顯著差異。從單株成穗數來看，僅T2和T3低于CK，其他處理與CK差異不顯著。

2.3.2 穗粒數的比較 從表3可以看出，行距30 cm的6個處理，穗粒數隨著幅寬增大而呈先增后降的趨勢，且均顯著高于CK，比CK增加2.1～4.3粒，增幅7.3%～15.1%，以T2最多。T7的穗粒數也顯著高于CK，比CK增加2.2粒，增幅7.2%。所有處理的單位面積粒數以T4最高，T1最低，但均與CK無顯著差異。

2.3.3 不同處理小麥千粒質量的比較 行距30 cm的6個處理，小麥千粒質量隨幅寬的增加呈先增后降的趨勢（表3）。除T6外，其他處理比CK增加1.0～2.8 g，增幅2.7%～7.5%，其中T3、T4分別增加2.8 g和2.5 g，增幅為7.5%和6.6%。T7的千粒質量比CK增加2.2 g，增幅5.8%。

2.3.4 不同處理小麥籽粒產量的比較 行距30 cm的6個處理，小麥籽粒產量隨幅寬的增加呈先增后降的趨勢（表3）。T4比CK增產9.1%，達到顯著水平。T7的籽粒產量比CK增產7.6%，也達到顯著水平。

2.4 不同處理地上干物質積累和轉運的比較

從圖1可以看出，30 cm行距的6個處理在開花期和成熟期的地上干物質積累量均隨幅寬增加呈先增后降的趨勢，且在成熟期處理間差異更為顯著；T3和T4的地上干物質積累量在開花期雖然高于CK但不顯著，而在成熟期顯著高于CK。無論是開花期還是成熟期，T7的地上干物質積累量均顯著高于CK。

從表4可以看出，30 cm行距的6個處理中，花前地上干物質轉運量隨幅寬增加而增加，約占花前干物質量的8.5%～17.5%，對籽粒的貢獻率為14.0%～30.4%；花后干物質生產量隨幅寬增大而降低，其中T2、T3、T4的花后干物質生產量顯著高于CK，T2和T3的花后干物質生產量對籽粒的貢獻率顯著高于CK。T7的花前干物質轉運量和對籽粒的貢獻率稍低于CK，但差異不顯著；花后干物質生產量顯著高于CK，提高了對籽粒的貢獻率。

3 討論與結論

從田間出苗直觀效果來看，采用種繩方式播種，小麥種子粒距均勻，“點陣式”播種方式利于提高種子排列均勻度。但本研究中，T1和T7采用“一根線”播種方式，單株頂土出苗阻力大，降低了小麥的田間出苗率，導致基本苗數量降低。

孫允超等[17]研究表明，在相同行距下，單株分蘗數和單位面積穗數隨幅寬增加而增加，穗粒數、千粒質量隨籽粒產量隨幅寬增加呈先增后減的趨勢。本研究中，行距30 cm時，冬前分蘗數、春季最大分蘗數、單位面積穗數、穗粒數、千粒質量和籽粒產量均呈先增后降的趨勢，但是數值最高處理和變化趨勢不太一致。單位面積穗數和穗粒數變化趨勢不一致，導致單位面積粒數處理間差異并不顯著，最終籽粒產量與千粒質量形成顯著相關性（相關系數為0.63**），這與他人研究[4-8]有所不同。這可能與播種方式、小麥行距和小麥品種有關。本研究中，行距30 cm、幅寬 9 cm時，千粒質量和籽粒產量達到最高。

小麥的籽粒產量來源于花前儲藏在營養器官中的干物質向籽粒的轉運和花后生產的光合產物兩部分。一般而言，前者對產量的貢獻約為15%～30%，后者約為70%～85%[18-19]。本研究中，30 cm行距條件下，隨著幅寬的增加，花前干物質轉運量和轉運率增大，對籽粒產量的貢獻率也增大，與最大分蘗數有相同趨勢，表明拔節前期群體發育利于提高花前干物質量和轉運效率；花后干物質生產量及籽粒產量的貢獻率隨幅寬增加而降低，原因是無效分蘗增多，干物質消耗量增加，降低了群體花后干物質生產量。開花期積累的干物質向籽粒的轉運在限水灌溉[20]、輕度水分脅迫[21]、高溫脅迫[22]等條件下有利于穩定或提升小麥產量，而花后光合作用生產的干物質在適度密植[23]、增施氮肥[18]、適量灌溉[25]等條件下對產量提升有較好的促進作用。花前干物質轉運貢獻率與花后干物質生產貢獻率協調互補的情況下，才利于穩產和高產。

從小麥群體發育動態來看，T2、T3、T4、T5、T6的冬前分蘗數和春季分蘗數均高于CK，而單位面積穗數均低于CK，T2、T3、T4、T5、T6的單株冬前分蘗數占單株成穗數的91%～99%，顯著高于CK的79%。由此可見，寬行播種為單株提供了較大的生長發育空間，分蘗能力增強，特別是春季無效分蘗數增多，導致單位面積穗數降低。在單株穗粒數增加的補償下，30 cm行距的單位面積粒數與CK差距縮小，再加上適宜幅寬提高了千粒質量，最終幅寬6 cm、9 cm、12 cm 3個模式的籽粒產量均比CK高，其中以幅寬9 cm的T4產量最高。全生育期地上干質量的高積累量對T4獲得最高產量起到重要作用。與常規行距20 cm條播相比，30 cm寬行播種會降低單位面積穗數，增加穗粒數和千粒質量。行距30 cm、幅寬9 cm的寬幅播種模式，小麥籽粒產量最高，比常規條播方式增產9.1%。

T7采用窄行精播模式，雖然“一根線”播種模式影響了田間出苗率，但左右方向的空間較大，單株發育較快，冬前分蘗數和春季最大分蘗數均高于對照，冬前單株分蘗數占單株成穗數的90%，群體動態發育較為穩健，全生育期地上干物質量均顯著高于常規條播模式，利于提高籽粒產量。雖然單位面積粒數與CK無顯著差異，但全生育期干物質積累量增加顯著，提高了千粒質量和籽粒產量，比常規條播增產7.6%。

因此，行距30 cm、幅寬9 cm的寬幅播種模式和行距12.5 cm的窄行精播模式可以作為小麥—玉米周年滴灌水肥一體化技術的配套播種模式進行推廣應用。行距30 cm、幅寬9 cm的寬幅播種模式，滴灌帶可在播種時淺埋或春季行間地表鋪設，窄行精準勻播模式的滴灌帶可在播種時淺埋鋪設。

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