中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (9): 9-19.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0329
所属专题: 生物技术
收稿日期:
2023-04-28
修回日期:
2023-07-19
出版日期:
2024-03-25
发布日期:
2024-03-22
通讯作者:
作者简介:
丁豪,男,1996年出生,山东莱阳人,硕士研究生,研究方向:小麦栽培生理研究。通信地址:250100 山东济南历城区工业北路23788号 山东省农业科学院作物研究所,E-mail:1309369189@qq.com。
基金资助:
DING Hao1,2(), GAO Haitao3, BI Xiangjun2, LI Shengdong2(
)
Received:
2023-04-28
Revised:
2023-07-19
Published:
2024-03-25
Online:
2024-03-22
摘要:
探究不同播种方式对冬小麦光合特性以及籽粒产量的影响,为进一步提高冬小麦产量提供理论依据。以‘济麦44’为试验材料,于2018—2019年和2019—2020年在潍坊市农业科学院昌邑试验农场和山东省泰安市岱岳区岳洋专业合作社进行,在大田条件下设置了4种播种方式:冬小麦精播半精播(PS)、冬小麦宽幅精播(WPS)、冬小麦苗带少耕播种(LTS)和冬小麦耙压一体单粒匀播(SUS)。分别于小麦苗期、返青期、拔节期、灌浆期和成熟期测定不同播种方式下冬小麦分蘖成穗率、叶片SPAD值、叶面积指数、净光合速率、有效光强辐射以及产量,并分析不同播种方式下,冬小麦种群结构和生理特性之间的差异。试验表明,2年2点SUS平均分蘖成穗率相较于PS、WPS和LTS分别提高了14.94%、29.37%和15.03%;旗叶叶绿素含量于扬花期和灌浆中期分别提高了7.54%、7.06%、5.79%和8.30%、8.15%、5.50%;叶面积指数于扬花期分别提高了13.8%、8.88%和6.32%;旗叶净光合速率于扬花期分别提高了13.15%、11.50%和12.23%;冠层光合有效辐射量于扬花期分别提高了17.10%、18.96%和10.73%;产量方面,SUS相较于其他3种播种方式,2年2点穗数、千粒重和产量分别增加了5.17%~8.93%、5.33%~9.52%和6.11%~14.86%。综合来看,SUS相较于PS、WPS和LTS可显著提升小麦的分蘖成穗率和旗叶光合特性,并最终通过穗数和千粒重的增加,实现了籽粒产量的增加。冬小麦耙压一体单粒匀播方式(SUS)可显著改善冬小麦的光合能力,增加冠层截获的有效光辐射量,是实现冬小麦高产较合理的播种模式。
丁豪, 高海涛, 毕香君, 李升东. 不同播种方式对冬小麦产量构成和旗叶光合特性的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 9-19.
DING Hao, GAO Haitao, BI Xiangjun, LI Shengdong. Effects of Different Sowing Methods on Yield Components and Flag Leaf Photosynthetic Characteristics of Winter Wheat[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(9): 9-19.
试验地点 | 年度 | 有机质/(g/kg) | 全氮/(g/kg) | 速效磷/(mg/kg) | 速效钾/(mg/kg) | 速效氮/(mg/kg) |
---|---|---|---|---|---|---|
潍坊 | 2018—2019 | 10.12 | 0.72 | 39.73 | 130.34 | 50.56 |
2019—2020 | 11.32 | 0.79 | 41.28 | 127.45 | 55.76 | |
泰安 | 2018—2019 | 10.54 | 0.82 | 35.87 | 128.67 | 58.25 |
2019—2020 | 10.26 | 0.75 | 37.15 | 132.42 | 57.62 |
试验地点 | 年度 | 有机质/(g/kg) | 全氮/(g/kg) | 速效磷/(mg/kg) | 速效钾/(mg/kg) | 速效氮/(mg/kg) |
---|---|---|---|---|---|---|
潍坊 | 2018—2019 | 10.12 | 0.72 | 39.73 | 130.34 | 50.56 |
2019—2020 | 11.32 | 0.79 | 41.28 | 127.45 | 55.76 | |
泰安 | 2018—2019 | 10.54 | 0.82 | 35.87 | 128.67 | 58.25 |
2019—2020 | 10.26 | 0.75 | 37.15 | 132.42 | 57.62 |
试验处理 | 播种机械名称 | 行距/mm | 苗带/mm | 播幅/mm | 生产厂家 |
---|---|---|---|---|---|
PS | 2BXF-12小麦精量播种机 | 150 | / | 1850 | 河北农哈哈机械集团有限公司 |
WPS | 2BJK-8×2型小麦宽幅精量播种机 | 270 | 80 | 2160 | 山东省郓城县工力有限公司 |
LTS | 2BMYFS深松免耕施肥播种机 | 200 | 120 | 1900 | 山东大华机械有限公司 |
SUS | 雷沃马特马克2BMQF-12A气吸式精量播种机 | 125 | / | 3000 | 雷沃重工股份有限公司 |
试验处理 | 播种机械名称 | 行距/mm | 苗带/mm | 播幅/mm | 生产厂家 |
---|---|---|---|---|---|
PS | 2BXF-12小麦精量播种机 | 150 | / | 1850 | 河北农哈哈机械集团有限公司 |
WPS | 2BJK-8×2型小麦宽幅精量播种机 | 270 | 80 | 2160 | 山东省郓城县工力有限公司 |
LTS | 2BMYFS深松免耕施肥播种机 | 200 | 120 | 1900 | 山东大华机械有限公司 |
SUS | 雷沃马特马克2BMQF-12A气吸式精量播种机 | 125 | / | 3000 | 雷沃重工股份有限公司 |
地点 | 处理 | 2018—2019 | 2019—2020 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
播种日期 | 收获日期 | 播种量/(kg/hm2) | 播种日期 | 收获日期 | 播种量/(kg/hm2) | |||
潍坊 | PS | 10/9 | 6/19 | 150.0 | 10/8 | 6/20 | 150.0 | |
WPS | 10/9 | 6/19 | 156.0 | 10/8 | 6/20 | 156.0 | ||
LTS | 10/10 | 6/20 | 156.0 | 10/9 | 6/20 | 156.0 | ||
SUS | 10/10 | 6/20 | 138.0 | 10/9 | 6/20 | 138.0 | ||
泰安 | PS | 10/7 | 6/15 | 150.0 | 10/7 | 6/20 | 150.0 | |
WPS | 10/7 | 6/15 | 156.0 | 10/7 | 6/20 | 158.0 | ||
LTS | 10/8 | 6/15 | 156.0 | 10/7 | 6/21 | 158.0 | ||
SUS | 10/8 | 6/15 | 138.0 | 10/7 | 6/21 | 138.0 |
地点 | 处理 | 2018—2019 | 2019—2020 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
播种日期 | 收获日期 | 播种量/(kg/hm2) | 播种日期 | 收获日期 | 播种量/(kg/hm2) | |||
潍坊 | PS | 10/9 | 6/19 | 150.0 | 10/8 | 6/20 | 150.0 | |
WPS | 10/9 | 6/19 | 156.0 | 10/8 | 6/20 | 156.0 | ||
LTS | 10/10 | 6/20 | 156.0 | 10/9 | 6/20 | 156.0 | ||
SUS | 10/10 | 6/20 | 138.0 | 10/9 | 6/20 | 138.0 | ||
泰安 | PS | 10/7 | 6/15 | 150.0 | 10/7 | 6/20 | 150.0 | |
WPS | 10/7 | 6/15 | 156.0 | 10/7 | 6/20 | 158.0 | ||
LTS | 10/8 | 6/15 | 156.0 | 10/7 | 6/21 | 158.0 | ||
SUS | 10/8 | 6/15 | 138.0 | 10/7 | 6/21 | 138.0 |
地点 | 处理 | 2018—2019 | 2019—2020 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基本苗/ (104/hm2) | 最大分蘖/ (104/hm2) | 有效穗数/ (104/hm2) | 分蘖成 穗率/% | 基本苗/ (104/hm2) | 最大分蘖/ (104/hm2) | 有效穗数/ (104/hm2) | 分蘖成 穗率/% | |||
潍坊 | PS | 225.60a | 1223b | 662.10a | 44.00 | 238.60a | 1156b | 684.20a | 48.01 | |
WPS | 218.50a | 1411a | 655.30a | 36.96 | 230.10a | 1406a | 681.90a | 39.29 | ||
LTS | 221.40a | 1236b | 676.00a | 44.58 | 235.50a | 1236ab | 698.80a | 46.86 | ||
SUS | 212.30a | 1124b | 713.80a | 54.70 | 223.20a | 1198b | 707.60a | 49.05 | ||
泰安 | PS | 251.30a | 1233a | 674.20a | 43.07 | 255.50a | 1267a | 691.10a | 43.13 | |
WPS | 241.70a | 1310a | 671.10a | 41.27 | 246.80a | 1334a | 672.76a | 40.82 | ||
LTS | 246.40a | 1241a | 668.80a | 43.14 | 254.40a | 1276a | 688.86a | 43.50 | ||
SUS | 238.10a | 1137a | 708.60a | 51.30 | 236.60a | 1145a | 703.40a | 49.79 |
地点 | 处理 | 2018—2019 | 2019—2020 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基本苗/ (104/hm2) | 最大分蘖/ (104/hm2) | 有效穗数/ (104/hm2) | 分蘖成 穗率/% | 基本苗/ (104/hm2) | 最大分蘖/ (104/hm2) | 有效穗数/ (104/hm2) | 分蘖成 穗率/% | |||
潍坊 | PS | 225.60a | 1223b | 662.10a | 44.00 | 238.60a | 1156b | 684.20a | 48.01 | |
WPS | 218.50a | 1411a | 655.30a | 36.96 | 230.10a | 1406a | 681.90a | 39.29 | ||
LTS | 221.40a | 1236b | 676.00a | 44.58 | 235.50a | 1236ab | 698.80a | 46.86 | ||
SUS | 212.30a | 1124b | 713.80a | 54.70 | 223.20a | 1198b | 707.60a | 49.05 | ||
泰安 | PS | 251.30a | 1233a | 674.20a | 43.07 | 255.50a | 1267a | 691.10a | 43.13 | |
WPS | 241.70a | 1310a | 671.10a | 41.27 | 246.80a | 1334a | 672.76a | 40.82 | ||
LTS | 246.40a | 1241a | 668.80a | 43.14 | 254.40a | 1276a | 688.86a | 43.50 | ||
SUS | 238.10a | 1137a | 708.60a | 51.30 | 236.60a | 1145a | 703.40a | 49.79 |
地点 | 处理 | 2018—2019 | 2019—2020 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
穗数/(104/hm2) | 穗粒数 | 千粒重/g | 产量/(kg/hm2) | 穗数/(104/hm2) | 穗粒数 | 千粒重/g | 产量/(kg/hm2) | |||
潍坊 | PS | 662.1b | 30.2b | 43.5a | 9426.08b | 671.2b | 30.03b | 42.12b | 9035.44b | |
WPS | 655.3b | 33.4a | 43.1a | 9693.11b | 668.8b | 34.28a | 42.44b | 9338.36b | ||
LTS | 676.0ab | 31.1b | 42.5a | 9547.62b | 671.1b | 31.23b | 42.48b | 9274.71b | ||
SUS | 713.8a | 30.4b | 45.9a | 10285.23a | 713.6a | 30.10b | 46.13a | 10377.78a | ||
泰安 | PS | 674.2ab | 31.4b | 43.8ab | 9135.32b | 672.76b | 31.54b | 43.08b | 9222.69b | |
WPS | 671.1b | 34.2a | 43.4b | 9335.85b | 684.1ab | 34.76a | 42.78b | 9321.62b | ||
LTS | 668.8b | 32.3ab | 44.1ab | 9274.56b | 681.86ab | 31.89b | 44.31ab | 9087.79b | ||
SUS | 719.6a | 30.3b | 46.8a | 10598.88a | 719.5a | 30.13b | 46.67a | 10515.75a |
地点 | 处理 | 2018—2019 | 2019—2020 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
穗数/(104/hm2) | 穗粒数 | 千粒重/g | 产量/(kg/hm2) | 穗数/(104/hm2) | 穗粒数 | 千粒重/g | 产量/(kg/hm2) | |||
潍坊 | PS | 662.1b | 30.2b | 43.5a | 9426.08b | 671.2b | 30.03b | 42.12b | 9035.44b | |
WPS | 655.3b | 33.4a | 43.1a | 9693.11b | 668.8b | 34.28a | 42.44b | 9338.36b | ||
LTS | 676.0ab | 31.1b | 42.5a | 9547.62b | 671.1b | 31.23b | 42.48b | 9274.71b | ||
SUS | 713.8a | 30.4b | 45.9a | 10285.23a | 713.6a | 30.10b | 46.13a | 10377.78a | ||
泰安 | PS | 674.2ab | 31.4b | 43.8ab | 9135.32b | 672.76b | 31.54b | 43.08b | 9222.69b | |
WPS | 671.1b | 34.2a | 43.4b | 9335.85b | 684.1ab | 34.76a | 42.78b | 9321.62b | ||
LTS | 668.8b | 32.3ab | 44.1ab | 9274.56b | 681.86ab | 31.89b | 44.31ab | 9087.79b | ||
SUS | 719.6a | 30.3b | 46.8a | 10598.88a | 719.5a | 30.13b | 46.67a | 10515.75a |
[1] |
王朝辉. 我国小麦施肥问题与化肥减施[J]. 中国农业科学, 2020, 53(23):4813-4815.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.23.008 |
[2] |
杨永安, 刘文贺. 立体匀播技术对春小麦产量形成影响的初步研究[J]. 天津农林科技, 2019(4):1-2.
|
[3] |
李振陆. 植物生产环境[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006.
|
[4] |
赵广才, 常旭虹, 陈新民, 等. 不同施肥灌水处理对不同小麦品种产量和品质的影响[J]. 植物遗传资源学报, 2007(4):447-450.
|
[5] |
王月福, 于振文, 李尚霞, 等. 氮素营养水平对小麦开花后碳素同化、运转和产量的影响[J]. 麦类作物学报, 2002(2):55-59.
|
[6] |
doi: 10.1016/j.copbio.2008.02.004 URL |
[7] |
牛艳路, 朱浩, 王佩, 等. 转TaSCL14基因小麦的遗传稳定性及农艺性状分析[J]. 麦类作物学报, 2018, 38(12):1420-1426.
|
[8] |
程建峰, 沈允钢. 作物高光效之管见[J]. 作物学报, 2010, 36(8):1235-1247.
|
[9] |
史泽艳, 高晓飞, 谢云. 冠层底部光合有效辐射三种测量方法的比较[J]. 资源科学, 2005(1):104-107.
|
[10] |
陈雨海, 余松烈, 于振文. 小麦生长后期群体光截获量及其分布与产量的关系[J]. 作物学报, 2003(5):730-734.
|
[11] |
李举华, 林荣芳, 刘兆丽, 等. 长期定位施肥对冬小麦叶面积指数及群体受光态势的影响[J]. 华北农学报, 2008, 23(3):209-212.
doi: 10.7668/hbnxb.2008.03.049 |
[12] |
吴晓丽, 李朝苏, 汤永禄, 等. 氮肥运筹对小麦产量、氮素利用效率和光能利用率的影响[J]. 应用生态学报, 2017, 28(6):1889-1898.
|
[13] |
熊淑萍, 曹文博, 张志勇, 等. 行距和播种量对冬小麦冠层光合有效辐射垂直分布、生物量和籽粒产量的影响[J]. 应用生态学报, 2021, 32(4):1298-1306.
doi: 10.13287/j.1001-9332.202104.026 |
[14] |
张黛静, 马雪, 王晓东, 等. 品种和密度对豫中地区小麦光合生理特性及光能利用率的影响[J]. 麦类作物学报, 2014, 34(3):388-394.
|
[15] |
陈昱利, 张海军, 葛道阔, 等. 小麦籽粒灌浆速率的模拟[J]. 江苏农业学报, 2014, 30(3):480-485.
|
[16] |
石玉华. 不同栽培技术体系对冬小麦产量品质和光能水氮利用效率的影响[D]. 泰安: 山东农业大学, 2011.
|
[17] |
淮贺举, 陆洲, 秦向阳, 等. 种植密度对小麦产量和群体质量影响的研究进展[J]. 中国农学通报, 2013, 29(9):1-4.
|
[18] |
林忠辉, 周允华, 王辉民, 等. 青藏高原冬小麦冠层几何结构、光截获及其对光合潜能的影响[J]. 生态学报, 1998(4):58-64.
|
[19] |
李迪秦, 唐启源, 秦建权, 等. 施氮量与氮管理模式对超级稻产量和辐射利用率影响[J]. 核农学报, 2010, 24(4):809-814.
doi: 10.11869/hnxb.2010.04.0809 |
[20] |
杨飞, 张战胜, 陈永伟, 等. 匀播滴灌对小麦分蘖消长规律及产量三要素的影响[J]. 耕作与栽培, 2018(2):12-14.
|
[21] |
孙鹏, 张金汕, 贾永红, 等. 立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响[J]. 麦类作物学报, 2019, 39(7):844-850.
|
[22] |
doi: 10.1016/j.cj.2018.12.006 URL |
[23] |
|
[24] |
doi: 10.17221/14/2010-PSE URL |
[25] |
赵凯男, 张保军, 王德梅, 等. 提高立体匀播冬小麦光合效能和产量的最佳追氮时期[J]. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(8):1354-1361.
|
[26] |
赵广才, 郝德有, 常旭虹, 等. 小麦立体匀播技术[J]. 农业科技通讯, 2015(7):184-186.
|
[27] |
张金汕, 孙鹏, 刘俊, 等. 匀播和密度对小麦萌发及幼苗性状的影响[J]. 中国农学通报, 2019, 35(25):8-15.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18040046 |
[28] |
李华伟, 司纪升, 徐月, 等. 耕层优化双行匀播对小麦产量及叶片光合特性的影响[J]. 麦类作物学报, 2014, 34(6):802-808.
|
[29] |
齐腊. 冬小麦冠层结构参数和光合有效辐射垂直分布的遥感估算[D]. 北京: 北京师范大学, 2010.
|
[30] |
张艳敏, 李晋生, 钱维朴, 等. 小麦冠层结构与光分布研究[J]. 华北农学报, 1996(1):54-58.
|
[31] |
|
[32] |
李佩, 何瑞银, 汪小旵, 等. 单株小麦生理生态控制的等距单粒线播法研究[J]. 中国农业科学, 2022, 55(2):295-306.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.02.005 |
[33] |
凌励. 小麦高产群体叶面积的质量特征[J]. 江苏农业学报, 2000, 16(2):73-78.
|
[34] |
张宾, 赵明, 董志强, 等. 作物产量“三合结构”定量表达及高产分析[J]. 作物学报, 2007(10):1674-1681.
|
[35] |
李国强. 小麦不同群体结构光能的分析[J]. 云南农业科技, 1980(5):8-11.
|
[36] |
李鹏, 贾永红, 张金汕, 等. 氮肥追施比例对匀播冬小麦光合特性及产量的影响[J]. 麦类作物学报, 2021, 41(8):1015-1022.
|
[37] |
赵广才. 中国小麦种植区划研究(二)[J]. 麦类作物学报, 2010, 30(6):1140-1147.
|
[1] | 何国和, 陈海斌, 杜建军, 张伟丽, 郭丽华, 胡益波, 颜肇华, 张婧. 化肥减量配施有机肥对粤西地区水稻产量和养分利用的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 1-8. |
[2] | 李倩, 张养利, 闫苗苗, 郝双奎, 聂耸, 孙杰, 曹三潮, 王娜. 播期播量氮肥三因子对‘渭麦9号’群体结构和籽粒品质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 25-29. |
[3] | 侯梦媛. 基于关键气象因子的山东省棉花产量预报[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 37-41. |
[4] | 刘瑜, 闫实, 赵凯丽, 于跃跃, 韩宝, 张静, 郭宁. 不同磷水平设施菜田上结球生菜的适宜施磷量推荐研究[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 55-59. |
[5] | 范珊珊, 陈娟, 吴长春, 王睿, 张新刚, 陈小慧, 高飞, 吴文强. 海藻酸肥对草莓生长、产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 60-65. |
[6] | 杨治伟, 钱爱萍, 张炜, 曹秀霞. 种植密度对胡麻抗倒性和产量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(8): 1-5. |
[7] | 张世杰, 杨波, 王宾刚, 刘云, 张喜峰, 王文丽, 王泽理, 李山. 有机肥对渭北旱塬烟区烤烟产质量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(8): 38-46. |
[8] | 张正珍, 慕瑞瑞, 王佳, 徐灿, 陈永伟, 张战胜, 吴宏亮, 康建宏. 施钾量对玉米钾素吸收、转运及产量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(8): 47-56. |
[9] | 展文洁, 周犇, 朱林星, 王敏, 朱长太, 沈其荣, 郭世伟. 木霉生物有机肥对盐渍化土壤肥力及杭白菜产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(7): 108-117. |
[10] | 马晓玲, 周焱博, 袁杰, 张建军, 贾立亭. 阳泉市玉米生育期气象要素变化特征及相关性分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(7): 118-122. |
[11] | 王林闯, 刘璐, 李建明, 尹莲, 许文钊, 罗德旭, 孙玉东, 赵建锋. 灌水量和灌水频率对设施小果型西瓜产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(7): 33-38. |
[12] | 刘行, 田晴, 田忠平, 李成忠, 丁银花, 赵宝元, 陈越恒, 程天利, 王韬, 种梓旭. 施肥模式对‘凤丹’牡丹光合特性及产量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(7): 56-63. |
[13] | 陈晶伟, 马居奎, 高方园, 张成玲, 杨冬静, 唐伟, 谢逸萍, 孙厚俊. 植物生长调节剂复配对甘薯薯苗生长及产量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(7): 8-13. |
[14] | 马爱平, 靖华, 亢秀丽, 赵玉坤, 崔欢虎, 黄学芳, 席吉龙. 低山丘陵区土壤肥力梯度及其指标对小麦产量、品质性状的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(7): 101-107. |
[15] | 王志刚, 韩雪, 刘运平, 李伟, 宋潇, 郭立月. 沼液和秸秆还田对土壤氮磷淋溶的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(6): 107-114. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||