不同年份小麦匀播与播种量对麦棉套作小麦产量构成的影响

王树林，王国平，王燕，张谦，冯国艺，雷晓鹏，林永增＊，梁青龙

(1.河北省农林科学院棉花研究所/农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室，河北 石家庄 050051；2.中国农业科学院棉花研究所，河南 安阳 455000)

不同年份小麦匀播与播种量对麦棉套作小麦产量构成的影响

王树林1，王国平2，王燕1，张谦1，冯国艺1，雷晓鹏1，林永增1＊，梁青龙1

(1.河北省农林科学院棉花研究所/农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室，河北 石家庄 050051；2.中国农业科学院棉花研究所，河南 安阳 455000)

[目的]试验确定麦棉套作模式下小麦适宜的播种方式与播量。[方法]于2014-2015年与2015-2016年在曲周试验站，采用裂区设计，主因素为播种方式(匀播(Y)与条播(T)2个水平)，副因素为播量(187.5 kg·hm-2(R1)、225.0 kg·hm-2(R2)、262.5 kg·hm-2(R3)和300.0 kg·hm-2(R4)4个水平)，调查小麦的基本苗、单位面积穗数、穗粒数、千粒重与产量。[结果]匀播有利于提高小麦的内行穗数、穗粒数、千粒重与产量，边行穗数在干旱年型(2016年)显著低于条播，而千粒重显著高于条播，其它产量性状与条播差异不大，平均产量匀播在2015年、2016年分别较条播提高5.1%与5.7%；随播量增加单位面积穗数呈增加趋势，穗粒数、千粒重呈下降趋势，在多雨年型降低播量有利于产量提高，在干旱年型增加播量有利于产量形成，小麦播量在225.0～262.5 kg·hm-2时产量稳定性较好。[结论]在麦棉套作模式下，采用匀播技术，播量控制在225.0～262.5 kg·hm-2间最为适宜。

麦棉套作； 匀播； 条播； 产量构成

棉花是河北省重要的经济作物，常年面积在50万公顷上下[1]，近年来随着棉花价格的持续下降，棉花面积已不足原来的一半[2～4]，如何提高植棉收益，稳定棉花面积成为亟待解决的重要问题。麦棉套作一年两熟种植模式曾是黄河流域20世纪90年代主推的技术[5，6]，进入21世纪，小麦收割机大面积推广，麦棉套作模式因不适应机械化的要求而导致种植面积萎缩。近年来棉花价格持续下降导致植棉收益降低，麦棉套作模式重新引起重视，在小麦联合收割机上安装护苗挡板解决了机械收割的问题后，麦棉套作模式推广重现曙光[7]。进入21世纪麦棉套作的试验多着眼于基础性研究[8～10]，而应用性研究不多，由于麦棉套作模式棉花预留行的存在，导致小麦实际种植面积减少，因此提高小麦产量是提高麦棉套作效益的关键。关于匀播与条播技术对小麦产量构成的影响，刘保华等人在冬小麦单作模式下进行了试验研究[11]，认为匀播穗数增加，但穗粒数少，千粒重低，导致小麦减产，乔蕊清[12]等人研究结果认为，冬小麦匀播单位面积穗数增加，千粒重提高，而穗粒数基本持平，具有一定的增产效果，而李娜娜[13]则认为匀播较条播显著减产，匀播前期小麦分蘖力过高，导致群体数量增加，穗粒数与千粒重大幅下降；关于适宜小麦播量的试验多是针对冬小麦单作模式开展[14，15]，匀播与条播技术在麦棉套作下的研究较少。本试验在麦棉套作模式下设置了小麦匀播与不同播量处理，通过研究小麦边行与内行产量构成性状的特点，为麦棉套作模式下选择适宜的播种方式与播量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验地情况

试验于2014-2015年和2015-2016年在河北省曲周县槐桥乡西漳头村麦棉套作试验田开展，供试小麦品种为市购婴泊700，属半冬性中熟品种。试验田肥力水平偏高，0～20 cm土层养分含量有机质1.63 g·kg-1，全氮1.06 g·kg-1，速效磷31.5 mg·kg-1，速效钾325.0 mg·kg-1。

1.2 试验设计与方法

裂区设计，主因素为播种方式，副因素为播量。播种方式设匀播(以Y表示)和条播(以T表示)，匀播幅宽80 cm，播种时将表层5 cm土刮开，人工将小麦种子撒于地表后覆土镇压；条播采用单行播种机，播种4行占地幅宽80 cm；播量设四个水平，分别是187.5、225.0、262.5、300.0 kg·hm-2，以R1、R2、R3、R4表示。

试验设置三次重复，小区宽6.4 m，长8.0 m，面积51.2 m2。小麦幅宽80 cm，棉花预留行80 cm，2014年10月28日整地，每公顷施复合肥750 kg，10月30日播种，2015年3月4日每公顷灌水1 200 m3，追施纯氮103.5 kg·hm-2，4月22日播种棉花，4月24日公顷灌水900 m3，5月18日公顷灌水900 m3，6月11日收获小麦；2015年11月1日整地，公顷施复合肥750 kg，11月2日播种小麦，2016年3月20日公顷灌水1 200 m3，追施纯氮103.5 kg·hm-2，4月26日播种棉花，4月27日公顷灌水900 m3，5月20日公顷灌水900 m3，6月11日收获小麦，其它管理同大田。

1.3 测定项目与计算方法

匀播处理按照每20 cm为一小幅将80 cm幅宽小麦分为4份，边行为两侧2小幅，内行为中间的2小幅，条播小麦调查2个边行与2个内行；小麦出苗后20 d左右调查基本苗，每小区取2个1 m长，80 cm宽的区域计数基本苗，计算平均数，小麦收获当天调查成穗数，同时在调查区域内随机收获50穗室内考种，调查穗粒数与千粒重；各小区单独收获计产。

1.4 统计分析

数据整理使用Excel 2003，统计分析使用DPS 7.05进行。

2 结果与分析

2.1 不同处理对小麦基本苗数的影响

由表1可见，两年结果基本一致，无论边行还是内行，基本苗均随播种量增加而增加，且不同播量之间差异均达显著水平，而播种方式对基本苗影响不大。

2.2 不同处理对小麦单位面积穗数的影响

由表2可见，2015年匀播边行穗数达到684.3万穗·hm-2，较条播边行少17.7万穗·hm-2，差异不显著；内行匀播显著高于条播，边行与内行差值条播显著高于匀播，平均穗数匀播亦显著高于条播，随播量增加，穗数有增加趋势，但R2、R3、R4三个播量间差异不大；2016年匀播平均边行穗数显著低于条播，但内行穗数却显著高于条播，匀播边行较内行穗数高138.9万穗·hm-2，条播则为215.4万穗·hm-2，而随播量增加，除R1穗数偏低外，其它三个播量间差异不显著。

表1 不同处理基本苗/104·hm-2

注：表中同列数据后英文字母不同，表示在5%水平上差异显著。下同

Note：Values followed by the different small letters within a column are significant difference at the 0.05 level. The same below

表2 不同播种方式与播量小麦边行与内行单位面积穗数/104·hm-2

这一结果表明条播具有明显的边行优势，匀播更有利于提高内行小麦的分蘖成穗率，最终使单位面积穗数高于条播。而随着播量增加单位面积穗数虽呈增加趋势，但播量超过R2(225.0 kg·hm-2)后单位面积穗数差异并不明显，表明小麦可通过调节自身分蘖成穗率，使单位面积穗数在较大播量范围内保持相对稳定。

2.3 不同处理对小麦穗粒数的影响

由表3可见，2015年匀播与条播边行穗粒数均为45.8粒，匀播内行较条播高1.4粒，差异不显著，2016年匀播边行与内行穗粒数均高于条播，边行差异不显著，而内行差异则达显著水平；边行与内行差值两年均表现为条播高于匀播，表明条播在穗粒数方面的边行优势大于匀播，而匀播则提高了内行的穗粒数；从播量结果来看，随着播量增加，边行与内行穗粒数均呈下降趋势，R1穗粒数均显著高于R4穗粒数，另外，边行穗粒数随播量增加下降幅度较大，而内行下降幅度则较小，两年结果基本一致。这一结果表明，在穗粒数方面，匀播能够在保持边行优势的同时，提高内行的穗粒数，有利于提高麦棉套作下小麦的产量。

表3 不同播种方式与播量下小麦边行与内行穗粒数

2.4 不同处理对小麦千粒重的影响

由表4可见，2015年匀播比条播边行千粒重高0.2 g，内行千粒质量重亦高0.2 g，差异均不显著，2016年匀播边行千粒重较条播高1.6 g，内行高1.0 g，差异均达到显著水平；边行与内行差值2015年匀播为3.9 g，条播为3.8 g，2016年分别为1.3 g与0.7 g，这一结果表明播种方式对边行与内行千粒重及千粒重差值的影响趋势一致，与条播相比，匀播不仅提高了套作模式下内行的千粒重，对边行千粒重也有提高，但不同年份间幅度变动较大。

从不同播量结果来看，随播量增加，边行与内行千粒重有降低趋势，2015年匀播与条播下降幅度较大，尤其是内行千粒重差异达显著水平，2016年则下降幅度较小，仅R1显著高于其它三个播量，而R2、R3、R4三个播量间差异不显著。总的来看，播量对边行千粒重的影响小于内行，2015年匀播边行R1较R4高1.0 g，内行高3.3 g，条播分别是2.0 g与4.0 g，2016年匀播边行R1较R4高0.9 g，内行高0.9 g，条播分别是1.3 g与1.7 g。

表4 不同播种方式与播量下小麦边行与内行千粒重/g

2.5 不同处理对小麦产量的影响

如表5所示，2015年匀播较条播边行产量高3.3%，差异不显著，内行高8.4%，差异达到显著水平，2016年分别是0.3%与15.3%，同样是边行差异不显著而内行差异显著；2015年匀播与条播的边行优势相当，条播略高，2016年匀播大幅度提高了内行产量，边行与内行差值为2 717.2 kg·hm-2，而条播边行优势明显，边行与内行产量差值达到了3 389.7 kg·hm-2。

从播量结果看，2015年匀播边行产量以R2最高，随播量增加产量下降，内行产量与此趋势一致，平均产量也以R2最高，显著高于R4处理，但与R1、R3间差异不显著；条播边行产量、内行产量和平均产量均以R3处理最高，但内行产量、平均产量4个播量间差异不显著。2016年匀播R1、R2、R3边行产量差异不显著，R4产量显著降低，内行随播量增加产量增加趋势明显，以R4产量最高，平均产量R3最高，但不同播量间差异不显著。条播边行和内行产量均随播量增加而增加，平均产量也以R4最高，但R2、R3、R4三个播量间差异不显著。

表5 不同播种方式与播量小麦边行与内行产量/kg·hm-2

Table 5 Yield of wheat in marginal rows and inner rowsunder different sowing methods and seeding rates

年份Year播种方式Sowingmethods播量Seedingrates边行Marginalrow内行Innerrow边行-内行M⁃I平均Average20152016YTYTYTYTR18920bc5227a36937074abR29158a5409a37497283aR38998ab5376a36237187abR48759c4985a37746872bR18478b4840a36396659aR28794a4736a40586765aR38995a4945a40506970aR48413b4857a35566635a平均Average8959a5249a37107104a平均Average8670a4844b38266757aR180897a49785c3111365341aR280131a52583b2754766357aR380235a53254ab2698166745aR477093b54046a2304765569aR178473b43907b3456661190bR279194ab45565a3362962379abR379465a46036a3342962750aR480382a46419a3396363401a平均Average79589a52417a2717266003a平均Average79378a45482b3389762430b

3 讨论与结论

小麦匀播(亦称立体匀播)技术，近年来备受关注，但各地试验结果不尽相同。李娜娜[13]、刘保华[11]等人认为匀播降低了穗粒数与千粒重从而导致减产，而陈留根[16]、乔蕊清[12]等人认为匀播增加了单位面积有效穗数与千粒重，穗粒数基本持平，最终产量有所提高。在麦棉套作模式下，小麦存在明显的边行优势，安玉林[17]认为边行效应主要表现为穗粒数较多和千粒重较高，而杨铁钢[18]则认为边行优势主要反映在单位面积成穗数方面，对小麦穗粒数和千粒重影响不大，但研究结果均是针对条播小麦，本文通过对麦棉套作模式下条播与匀播小麦边行优势的分析得出，边行单位面积穗数匀播较条播显著降低，但内行单位面积穗数显著提高，而匀播也提高了平均单位面积穗数；播种方式对穗粒数与千粒重的影响与单位面积穗数相似；从产量结果看，匀播边产量与条播相差不大，内行产量则显著高于条播，而平均产量2015年、2016年较条播分别提高5.1%与5.7%。

关于播量对小麦产量的影响，前人研究结果多认为存在一个适宜播量范围，在该播量范围内小麦产量差异不大，原因在于小麦自身可协调其产量三要素的构成[19～21]，从本试验结果来看，随着播量增加，单位面积穗数呈增加趋势，穗粒数与千粒重呈降低趋势，最终产量2015年匀播最高播量处理产量偏低，而条播四个播量间差异不大，2016年匀播四个播量间差异不大，条播最低播量处理产量偏低。究其原因，2015年春季属于多雨年份(小麦返青后降雨量113.6 mm)，小麦返青后气候条件适宜，2016年春季属干旱年份(小麦返青后降雨量42.2 mm)，小麦返青后降雨偏少，多次受到干旱胁迫，由此可见，在气候适宜小麦生长的年型，播量过大不利于产量提高，而在较为干旱的不利气候年型，加大播量有利于产量的形成。但播量过大，容易导致个体发育不良[22]，降低小麦抗倒伏能力，进而影响小麦产量[23]，因此在不影响产量的前提下，尽可能减少播种量，以降低小麦倒伏风险。根据本试验结果，在不同降雨年型，播量控制在225.0～262.5 kg·hm-2时较为适宜。

[1]邓祥顺,秦新敏,刘敏彦.中国棉业科技进步30年—河北篇[J].中国棉花,2009,36(增刊):7-11.

[2]李悦有,翟黎芳,卢川.河北棉区的棉花生产现状及发展策略分析[J].棉花科学,2016,38(3):8-13.

[3]王晓媛,冀红.河北棉花生产形势统计分析及建议[J].中外企业家,2016,18:27.

[4]李艳,刘爱婷,刘玢.河北邢台黑龙港地区棉花生产中的问题及对策[J].中国棉花,2013.40(10):37

[5]刁光中.黄淮海棉区麦棉两熟研究现状和展望[J].中国棉花,1990,(1):6-8.

[6]王国平,毛树春,韩迎春,等.中国麦棉两熟种植制度的研究[J].中国农学通报,2012,28(06):14-18.

[7]王树林,祁虹,王燕,等.麦棉套作模式下播量对小麦边行优势与产量的影响[J].河南农业科学,2015,44(7):22-24,28.

[8]孙磊,陈兵林,周治国.麦棉套作系统中小麦根区化感物质对棉苗生长的影响[J].棉花学报,2006,18(4):213-217.

[9]孙磊,陈兵林,周治国.麦棉套作Bt棉花根系分泌物对土壤速效养分及微生物的影响[J].棉花学报,2007,19(1):18-22.

[10]王瑛,王立国,陈兵林,等.麦棉共生期间棉花根系的生理特性研究[J].棉花学报,2007,19(6):446-449.

[11]刘保华,苏玉环,申景梅,等.冀南麦区小麦适宜播种方式研究[J].河北农业科学,2012,16(08):9-14.

[12]乔蕊清,刘新月,卫云宗.冬小麦撒播简化高产栽培技术的研究与应用[J].麦类作物学报,2001,21(3):84-86.

[13]李娜娜,田奇卓,裴艳婷,等.播种方式对两类小麦品种分蘖成穗及其产量构成的影响[J].麦类作物学报,200,27(3):508-513.

[14]刘萍,魏建军,张东升,等.播期和播量对滴灌冬小麦群体性状及产量的影响[J].麦类作物学报,2013,33(6):1202-1207.

[15]王夏,胡新,孙忠富,等.不同播期和播量对小麦群体性状和产量的影响[J].中国农学通报,2011,27(21):170-176.

[16]陈留根,刘红江,沈明星,等.不同播种方式对小麦产量形成的影响[J].江苏农业学报,2015,31(4):786-791.

[17]安玉林.边内行小麦的灌浆特性以及与产量的关系[J].种子世界,2006,8:32-33.

[18]杨铁钢,黄树梅,刘佩霞,等.麦棉套种形式对小麦产量的影响[J].河南农业科学,2000,2:3-5.

[19]杨兵,孔德友,周红兵.不同播量对小麦产量的影响[J].安徽农学通报,2000,6(3):40-41.

[20]王夏,胡新,孙忠富,等.不同播期和播量对小麦群体性状和产量的影响[J].中国农学通报,2011,27(21):170-176.

[21]马小凤,栾春荣,周振元,等.不同播期播量对小麦生长发育的影响[J].安徽农学通报,2010,16(1):84-86.

[22]方大法.小麦倒伏原因浅析及预防对策[J].安徽农学通报,2004,10(2):30,42.

[23]冯盛烨,王光禄,王怀恩,等.种植密度与施肥量对小麦抗倒伏性能的影响[J].山东农业科学,2016,48(6):50-53.

(编辑：韩志强)

Effects of broadcasting and seeding rates on wheat yield components in different years under wheat-cotton intercropping system

Wang Shulin1, Wang Guoping2, Wang Yan1, Zhang Qian1, Feng Guoyi1, Lei Xiaopeng1, Lin Yongzeng1＊, Liang Qinglong1

(1.CottonResearchInstitute,HebeiAcademyofAgricultureandForestryScience/KeyLaboratoryofBiologyandGeneticImprovementofCottoninHuanghuaihaiSemiaridArea,MinistryofAgriculture,Shijiazhuang050051，China; 2.InstituteofCottonResearchofChineseAcademyofAgriculturalSciences,Anyang455000,China)

[Objective] This study aimed to determine the optimum sowing method and seeding rates for wheat under wheat-cotton intercropping system. [Methods] The experiments were conducted in Quzhou station during 2014-2015 and 2015-2016. A split plot experiment involving two sowing methods(broadcasting and drilling) and four seeding rates(187.5kg·hm-2, 225.0kg·hm-2, 262.5kg·hm-2, 300.0 kg·hm-2) was designed and basic seedlings, spike number per unit area, wheat grains per ear, thousand-grain weight and yield were investigated. [Results] The spike number per unit area, wheat grains per ear, thousand-grain weight and yield of broadcasting were increased significantly for inner rows compared with drilling. The spike number per unit area was decreased but thousand-grain weight was increased greatly of broadcasting for marginal rows in drought year(2016), and the other yield traits were almost equal to drilling. The yield of broadcasting was increased by 5.1% and 5.7% compared with drilling in 2015 and 2016 respectively. With the increase of seeding rates the spike number per unit area increased but wheat grains per ear and thousand-grain weight decreased, and in rainy year decreasing seeding rates was favorable to yield but in drought year increasing seeding rates was beneficial to yield. The wheat yield was stable when seeding rate was from 225.0 kg·hm-2to 262.5 kg·hm-2. [Conclusion] Adopting broadcasting with seeding rate from 225.0 kg·hm-2to 262.5 kg·hm-2was appropriate for wheat-cotton intercropping system.

Wheat-cotton intercropping system， Broadcasting， Drilling， Yield components

2017-01 -12

2017-02-24

王树林(1978-)，男(汉)，河北巨鹿人，副研究员，研究方向：棉花栽培与麦棉两熟双高产栽培技术

*通信作者：林永增，研究员，Tel:0311-87652081;E-mail:zaipei@sohu.com

科技部支撑计划项目(2013BAD05B00)；农业部行业专项(201503121)

S512.104

A

1671-8151(2017)05-0305-07