播种方式对冬小麦群体光合特性、氮素积累转运及产量的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.10.004

摘要/Abstract

摘要： 引进河南农业大学机电工程学院研制的冬小麦双宽双压带状播种机，设置常规等行距机械条播（CS）、宽幅机械条播（WS）、双宽双压带状播种（DDS）3种播种方式，研究不同播种方式对冬小麦群体光合特性、氮素积累转运和产量的影响，旨在明确适宜于豫东南黏壤潮土麦田的播种方式，为该区冬小麦播种质量提升和农机农艺融合的高产高效生产提供理论依据和技术支撑。结果表明，与CS处理相比，WS和DDS处理均提高了孕穗期后叶面积指数、叶绿素含量、群体光合速率，花前氮素转运量，花后氮素积累量，并显著提高了穗数、穗粒数和产量，尤其是DDS处理，2个处理2个年度分别平均增产6.94%和12.68%。综上，WS和DDS处理能有效提高冬小麦群体光合性能，促进氮素积累转运，实现增产，以DDS处理最优，可作为豫东南黏壤潮土区冬小麦的适宜播种方式。

关键词: 冬小麦, 播种方式, 群体光合特性, 氮素积累转运, 产量

Abstract: The winter wheat double⁃width and double⁃pressure strip seeder developed by College of Mechanical & Electrical Engineering of Henan Agricultural University was introduced,and three sowing methods,namely conventional equal row space mechanical strip seeding(CS),wide⁃width mechanical strip seeding(WS)and double⁃width and double⁃pressure strip seeding(DDS),were set up to study the effects of different sowing methods on population photosynthetic characteristics,nitrogen accumulation and transport and yield of winter wheat.The aim of this study was to define the suitable sowing method for wheat field with the clay tidal soil in southeastern Henan Province,and provide theoretical basis and technical support for the improvement of winter wheat sowing quality and the high yield and efficient production of agricultural machinery and agronomic integration in this area.The results showed that compared with CS treatment,WS and DDS treatments increased leaf area index,chlorophyll content,population photosynthetic rate after booting,nitrogen translocation amount before anthesis,nitrogen accumulation after anthesis,and significantly increased panicle number,grain number per spike and yield,especially DDS treatment,with an average increase of 6.94% and 12.68% in 2 years for WS and DDS treatments,respectively.In conclusion,WS and DDS treatments can effectively improve the population photosynthetic performance of winter wheat,promote nitrogen accumulation and transport,and achieve increase of yield.DDS treatment is the best,and can be used as a suitable sowing method for winter wheat in the moist soil region of southeast Henan Province.

Key words: Winter wheat, Seeding method, Population photosynthetic characteristic, Nitrogen accumulation and transport, Yield

中图分类号:

S512

刘林业, 王壮壮, 谷丰序, 段剑钊, 王永华. 播种方式对冬小麦群体光合特性、氮素积累转运及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(10): 28-36.

LIU Linye, WANG Zhuangzhuang, GU Fengxu, DUAN Jianzhao, WANG Yonghua. Effects of Seeding Methods on Population Photosynthetic Characteristics，Nitrogen Accumulation and Transport and Yield of Winter Wheat[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2024, 53(10): 28-36.

参考文献

［1］王壮壮.施氮量和种植密度对冬小麦根系形态分布特征与氮素利用效率及产量的影响［D］.郑州：河南农业大学，2022.
WANG Z Z. Effects of nitrogen application and planting density on root morphological distribution characteristics and nitrogen use efficiency and yield of winter wheat［D］.Zhengzhou：Henan Agricultural University，2022.
［2］丛孟菲，赖宁，胡洋，等. 化肥减施对滴灌冬小麦灌浆期光合生理特性的影响［J］. 中国土壤与肥料，2022（5）：43⁃50.
CONG M F，LAI N，HU Y，et al. Effects of chemical fertilizer reduction on photosynthetic physiological characteristics of winter wheat at grain filling stage under drip irrigation［J］.Soil and Fertilizer Sciences in China，2022（5）：43⁃50.
［3］李传梁，于振文，张娟，等.测墒补灌条件下施氮量对小麦开花后13C同化物积累量和水氮利用效率的影响［J］.应用生态学报，2023，34（1）：92⁃98.
LI C L，YU Z W，ZHANG J，et al. Effects of nitrogen application rate on the accumulation of 13C assimilates after flowering and water⁃nitrogen use efficiency of wheat under supplemental irrigation based on soil moisture［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2023，34（1）：92⁃98.
［4］卫荣. 基于经营主体视角下的粮食生产适度规模研究：以黄淮海地区为例［D］. 北京：中国农业科学院，2016.
WEI R. Study on the moderate scale operation of grain production based on the agricultural management entities：
Taking the Huang⁃Huai⁃Hai region as an example［D］.Beijing：Chinese Academy of Agricultural Sciences，2016.
［5］李向东，郭天财，高旺盛，等. 河南传统农业作物起源与耕作制度演变［J］. 中国农学通报，2006，22（8）：574⁃579.
LI X D，GUO T C，GAO W S，et al. The crop origin and farming system of traditional agriculture in Henan Province［J］.Chinese Agricultural Science Bulletin，2006，22（8）：574⁃579.
［6］杨毅轩，陈应枝，唐芃，等.播种方式对黄淮海麦区西部冬小麦氮素利用与产量形成的影响［J］.应用生态学报，2023，34（6）：1572⁃1582.
YANG Y X，CHEN Y Z，TANG P，et al. Effects of sowing patterns on nitrogen utilization and yield formation of winter wheat in the western Huang⁃Huai⁃Hai Region［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2023，34（6）：1572⁃1582.
［7］孙婴婴，陈玉华，陈士颖，等.不同栽培模式对旱作冬小麦根系生长时空分布及水分利用的影响［J］. 中国农学通报，2014，30（30）：75⁃82.
SUN Y Y，CHEN Y H，CHEN S Y，et al. Effects of different cultivation patterns on temporal and spatial distribution of root and water use of dry⁃land winter wheat［J］. Chinese Agricultural Science Bulletin，2014，30（30）：75⁃82.
［8］郑飞娜，初金鹏，张秀，等. 播种方式与种植密度互作对大穗型小麦品种产量和氮素利用率的调控效应［J］. 作物学报，2020，46（3）：423⁃431.

ZHENG F N，CHU J P，ZHANG X，et al.Interactive effects of sowing pattern and planting density on grainyield and nitrogen use efficiency in large spike wheat cultivar［J］.Acta Agronomica Sinica，2020，46（3）：423⁃431.

［9］孙建阁，王倩，王蕊，等.播种方式对陕西小麦群体构建和产量的影响［J］.安徽农业科学，2023，51（20）：40⁃42，85.

SUN J G，WANG Q，WANG R，et al. Effects of sowing methods on population construction and yield of wheat in Shaanxi Province［J］.Journal of Anhui Agricultural Sciences，2023，51（20）：40⁃42，85.

［10］赵庆玲，林文，任爱霞，等. 春季追肥对冬小麦群体构建和籽粒灌浆进程的影响［J］. 作物杂志，2021（3）：99⁃105.

ZHAO Q L，LIN W，REN A X，et al. Effects of topdressing in spring on population construction and grain filling process of winter wheat［J］. Crops，2021 （3）：99⁃105.

［11］赵刚，樊廷录，李兴茂，等.宽幅播种旱作冬小麦幅间距与基因型对产量和水分利用效率的影响［J］.中国农业科学，2020，53（11）：2171⁃2181.

ZHAO G，FAN T L，LI X M，et al. Effects of wide⁃range distance and genotype on yield and water use efficiency of winter wheat［J］.Scientia Agricultura Sinica，2020，53（11）：2171⁃2181.

［12］李世莹，冯伟，王永华，等.宽幅播种带间距对冬小麦冠层特征及产量的影响［J］.植物生态学报，2013，37 （8）：758⁃767.

LI S Y，FENG W，WANG Y H，et al.Effects of spacing interval of wide bed planting on canopy characteristics and yield in winter wheat［J］.Chinese Journal of Plant Ecology，2013，37（8）：758⁃767.

［13］段剑钊，李世莹，郭彬彬，等.宽幅播种对冬小麦群体质量及产量的影响［J］. 核农学报，2015，29（10）：2013⁃2019.

DUAN J Z，LI S Y，GUO B B，et al.Effects of wide belt planting on population quality and yield in winter wheat［J］.Journal of Nuclear Agricultural Sciences，2015，29（10）：2013⁃2019.

［14］罗晓颖，房彦飞，胡冬平，等.播种方式和播量对干旱区旱地小麦土壤水分利用及产量的影响［J］.作物杂志，2024（2）：97⁃104.

LUO X Y，FANG Y F，HU D P，et al. Effects of sowing methods and sowing rates on soil water use and yield of dryland wheat in arid region［J］.Crops，2024（2）：97⁃104.

［15］祁皓天，董永利，李川，等.播种方式和播量对冬小麦‘ 西农20’产量及品质的影响［J］. 西北农业学报，2021，30（1）：32⁃40.

QI H T，DONG Y L，LI C，et al. Effects of sowing methods and seeding rates on yield and quality of winter wheat variety ‘Xinong 20’［J］. Acta Agriculturae Boreali⁃occidentalis Sinica，2021，30（1）：32⁃40.

［16］李庆方，吕鹏，高士陆，等.不同时期镇压对宽幅播种小麦产量的影响［J］.农业科技通讯，2020（11）：110⁃112.
LI Q F，LÜ P，GAO S L，et al. Effect of repression in different periods on yield of wide sowing wheat［J］.Bulletin of Agricultural Science and Technology，2020 （11）：110⁃112.

［17］张书良，李文佼，朱金英，等.耕作和播种方式对冬小麦生长发育和产量的影响［J］.安徽农业科学，2020，48（19）：26⁃29.
ZHANG S L，LI W J，ZHU J Y，et al. Effects of tillage and sowing patterns on the growth and yield of winter wheat［J］. Journal of Anhui Agricultural Sciences，2020，48（19）：26⁃29.

［18］王文鑫.不同密度下苗带宽度对冬小麦产量调控的生理基础［D］.泰安：山东农业大学，2016.
WANG W X. Physiological basis for regulation of seedling belt width on yield of winter wheat under different density conditions［D］.Taian：Shandong Agricultural University，2016.

［19］董石峰，孙敏，高志强，等.播种方式对旱地小麦植株氮素利用和产量的影响［J］.山西农业科学，2018，46 （2）：207⁃210.
DONG S F，SUN M，GAO Z Q，et al. Effects of sowing methods on nitrogen utilization and yield of dryland
wheat［J］. Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2018，46（2）：207⁃210.

［20］李国坤，张建芳，王冀川，等. 不同播种方式和施氮量对滴灌冬小麦氮素利用特征的影响［J］. 塔里木大学学报，2020，32（3）：50⁃60.
LI G K，ZHANG J F，WANG J C，et al. Effects of different sowing methods and nitrogen application amount on nitrogen use characteristics of winter wheat under drip irrigation［J］. Journal of Tarim University，2020，32（3）：50⁃60.

［21］刘运景，郑飞娜，张秀，等.宽幅播种对强筋小麦籽粒产量、品质和氮素吸收利用的影响［J］.作物学报，2022，48（3）：716⁃725.
LIU Y J，ZHENG F N，ZHANG X，et al. Effects of wide range sowing on grain yield，quality，and nitrogen use of strong gluten wheat［J］.Acta Agronomica Sinica，2022，48（3）：716⁃725.

［22］刘镕源，王纪华，杨贵军，等.冬小麦叶面积指数地面测量方法的比较［J］.农业工程学报，2011，27（3）：220⁃224.
LIU R Y，WANG J H，YANG G J，et al.Comparison of ground⁃based LAI measuring methods on winter wheat［J］.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2011，27（3）：220⁃224.

［23］田欣，孙敏，高志强，等.播期播量对旱地小麦土壤水分消耗和植株氮素运转的影响［J］.应用生态学报，2019，30（10）：3443⁃3451.
TIAN X，SUN M，GAO Z Q，et al.Effects of sowing date and seeding rate on soil water consumption and
plant nitrogen translocation in dryland wheat［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2019，30（10）：3443⁃3451.

［24］董树亭.高产冬小麦群体光合能力与产量关系的研究［J］.作物学报，1991，17（6）：461⁃469.
DONG S T.Studies on the relationship between canopy apparent photosynthesis and grain yield in high⁃yielding winter wheat［J］.Acta Agronomica Sinica，1991，17（6）：461⁃469.

［25］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.
XIONG S P，CAO W B，ZHANG Z Y，et al.Effects of row spacing and sowing rate on vertical distribution of photosynthetically active radiation，biomass，and grain yield in winter wheat canopy［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2021，32（4）：1298⁃1306.

［26］张庆江，张立言，毕桓武.春小麦品种氮的吸收积累和转运特征及与籽粒蛋白质的关系［J］.作物学报，1997，23（6）：712⁃718.
ZHANG Q J，ZHANG L Y，BI H W. The absorption，accumulation and translocation of nitrogen and their relationships to grain protein content in spring wheat variety［J］.Acta Agronomica Sinica，1997，23（6）：712⁃718.

［27］杨建红，刘宏胜，吴兵，等.播种方式对小麦产量及生育进程的影响［J］.安徽农业科学，2021，49（2）：29⁃31.
YANG J H，LIU H S，WU B，et al.Effects of sowing methods on wheat yield and growth process［J］. Journal
of Anhui Agricultural Sciences，2021，49（2）：29⁃31.

［28］魏艳丽，蒋会利，王彬龙，等.关中地区不同播种方式对小麦产量的影响［J］.安徽农学通报，2016，22（17）：49.
WEI Y L，JIANG H L，WANG B L，et al. Effects of different sowing methods on wheat yield in Guanzhong area［J］.Anhui Agricultural Science Bulletin，2016，22 （17）：49.

[1]	张盼盼, 李川, 张美微, 俞晓红, 穆蔚林, 郭涵潇, 乔江方, 张桂堂. 氮锌配施对玉米果穗不同粒位籽粒灌浆特性的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(9): 16-27.
[2]	梁晓红, 曹雄, 张瑞栋, 黄敏佳, 刘静, 南怀林, 王颂宇. 不同类型缓控释尿素一次性基施对高粱产量、氮素利用的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(9): 28-36.
[3]	程培军, 郝浩浩, 李翔, 李亮, 张翔, 唐培培, 王迅, 司贤宗, 索炎炎, 吴俊林, 徐凤丹, 李倩, 马新军, 闫萌. 施用饼肥和微生物菌剂对烤烟产质量及土壤微生物特性的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(9): 57-65.
[4]	李方杰, 常志杰, 史大坤, 卫晓轶, 魏锋, 洪德峰, 马俊峰, 郑秋道. 不同基因型玉米间作对气孔特征和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(8): 21-29.
[5]	李晓德, 杨宇昕, 朱宸甲, 李俣佳, 陈树林, 殷贵鸿, 董纯豪, 王道文, 张坤普. 小麦骨干亲本周8425B 矮秆基因在其衍生品种（系）中的遗传解析[J]. 河南农业科学, 2024, 53(7): 21-27.
[6]	郭辉, 连延浩, 赵志博, 任永哲, 王志强, 林同保. 大豆和玉米茬口对冬小麦根际土壤细菌群落结构和功能的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(7): 79-89.
[7]	胡浩然, 段松江, 张承洁, 吴一帆, 张巨松, 郭仁松. 增施铃肥对化学封顶棉花光合特性、秋桃发育及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(6): 49-57.
[8]	董洪瑞, 朱杰, 周勇, 李皓轩, 杨伟, 蒋梦蝶, 朱波, 聂江文, 刘章勇. 穗肥施钾量和叶面肥对稻虾共作水稻生理特性、产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(5): 30-39.
[9]	徐新龙, 张巨松, 王冬, 代健敏, 李雪瑞, 翟梦华, 孙明辉. 不同种植模式下氮肥基追比对棉花生长发育及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(5): 70-79.
[10]	李新美, 齐红志, 何家帅, 杨康娜, 魏跃鹏, 郭航兆, 孙磊康, 李孝永, 贾绪存, 李玉霞, 李荣发, 王群. 不同比例有机肥替代化肥对夏玉米氮肥利用率及N₂O排放的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(5): 92-100.
[11]	郝永会, 靳海洋, 闫雅倩, 李向东, 郑飞, 岳俊芹, 张德奇, 方保停, 杨程, 程红建, 李春喜. 长期秸秆还田下追氮量对冬小麦产量和氮素吸收利用的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(4): 9-19.
[12]	齐学礼, 马杰, 赵明忠, 董海滨, 张煜, 许国震. 低氮胁迫对不同氮效率小麦品种氮积累、代谢和产量、品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(4): 30-36.
[13]	张永泽, 王瑞刚, 王艺媚, 王梓豪, 李俊周, 杜彦修, 孙红正, 彭廷, 赵全志, 张静. 播期和施氮量对中籼杂交稻群体质量、产量及氮素吸收利用的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(4): 37-46.
[14]	吴刚, 田阳青, 赵强, 李欣欣, 穆妮热·阿卜杜艾尼, 王文庆, 张家豪. 噻苯隆复配植物生长延缓剂对棉花生长发育和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(4): 47-56.
[15]	刘新, 蒋雨洲, 张吉立, 岳志强, 黄锐, 王鹏. 秸秆还田条件下大豆-玉米轮作体系中磷肥用量对玉米产量和磷利用效率的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(4): 65-75.