播种方式对冬小麦产量构成、品质及水分利用率的影响

董飞，党建友，王姣爱，张定一，裴雪霞，张晶，马惠梅，程麦凤

（1.山西省农业科学院小麦研究所，山西临汾041000；2.闻喜县种籽公司，山西闻喜043800）

播种方式对冬小麦产量构成、品质及水分利用率的影响

董飞1，党建友1，王姣爱1，张定一1，裴雪霞1，张晶1，马惠梅2，程麦凤1

（1.山西省农业科学院小麦研究所，山西临汾041000；2.闻喜县种籽公司，山西闻喜043800）

为探索晋南地区小麦—玉米一年两作条件下适宜的小麦播种模式，通过大田试验，设置条播行距15 cm（行距-15）、条播行距20 cm（行距-20）、人工撒播等3个处理，研究不同播种方式对冬小麦植株分蘖特征、产量及构成因素、籽粒品质及水分利用率的影响。结果表明，相同播种量下，条播比撒播处理基本苗多，且条播行距-15处理的冬小麦总茎数以及成穗数显著高于行距-20和撒播处理，产量最高，比撒播和行距-20处理分别增产8.67%，10.26%；而撒播处理冬小麦单株分蘖数和单株成穗数优于条播处理。可见，条播行距-15有利于冬小麦群体生长和产量提高，而撒播处理更利于单株效应；行距-15处理下冬小麦籽粒品质综合评价值较高，比撒播和行距-20处理分别高6.25%，10.86%；行距-15处理的籽粒水分利用率（WUE籽粒）比行距-20处理高11.15%，比撒播处理高3.99%。说明在小麦—玉米一年两作模式下小麦采用条播行距-15处理的群体结构更加合理，利于冬小麦优质高产。

冬小麦；播种方式；产量；品质；水分利用率

小麦是我国主要粮食作物，常年播种面积2.13× 107～3.07×107hm2，仅次于水稻和玉米，因此，小麦生产力水平提高直接关系到我国粮食安全[1]。播种是小麦生产过程中最重要的环节之一。播种方式直接影响立苗质量、作物生长发育与产量建成，而且直接关系到生产效率和经济效益的提高[2]。

针对小麦播种立苗、增产增效，前人已开展了大量研究，并作为小麦高产群体调控的一项技术手段[3]。长江中下游小麦生产主要采用人工撒播、机械撒播、机械条播、稻田套播等方式，江苏南部地区的土壤较为黏湿，小麦种植以人工撒播为主[4]。华北冬麦区主要以条播和撒播为主，并各具优缺点。条播技术播深一致，出苗整齐，而撒播技术是一种轻简化栽培技术，省工省力[5]。西南麦区主要分布于丘陵旱地并多与玉米等作物套种，主要是人工开窝、人工丢种的播种方式，产量较低。因此，深入研究适应特定生态条件和种植制度的播种技术，对于提高区域生产水平至关重要。

晋南地区是我国小麦主产区，常年小麦玉米一年两作，机械化玉米秸秆还田已被广泛应用，这在一定程度上改良了土壤结构，提高了土壤肥力，但也影响到整地质量和小麦播种质量[6]。长期以来，该地区小麦生产条播方式多沿用20 cm等行距条播。随着秸秆还田量增加，这种播种方式难以消除秸秆还田对播种质量产生的影响。在播量一致的条件下，已经开始尝试通过缩小行距播种模式，并认为，缩小行距能提高小麦分蘖成穗率和干物质积累，增加群体叶面积指数，进而提高产量[7-8]。前人研究多从产量角度评价不同播种方式的效应，而从品质和水分利用率等多角度综合分析播种方式的经济效益报道较少。

针对小麦—玉米一年两作区小麦生产存在的问题，本研究通过创新播种方式，设置不同行距的条播方式以及人工撒播，比较不同播种方式下小麦个体及群体生长、籽粒产量、籽粒品质及水分利用效率，为大面积秸秆还田条件下提高小麦播种质量提供技术支撑和理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为中筋小麦品种临Y7287。

1.2 试验设计

试验于2012—2013年在山西省临汾市吴村镇洪堡村试验基地进行。试验地耕层（0～20 cm）土壤理化性质为：有机质13.85 g/kg，碱解氮67.62 mg/kg，速效磷24.55 mg/kg，速效钾130.00 mg/kg，土壤容重1.35 g/cm3。试验地常年以小麦—玉米一年两熟种植模式为主，夏玉米收获后秸秆全部粉碎还田。

试验设条播行距15 cm（行距-15）、条播行距20 cm（行距-20）和撒播（将种子均匀撒于地面，用拖拉机旋耕镇压一次性完成，种子分布于旋耕层）3种播种方式。小区面积为40 m2（4 m×10 m），每处理3次重复。各处理施肥量均为纯N 225 kg/hm2，P2O5135 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2，磷肥和钾肥全部基施，氮肥采取70%底施、30%拔节期结合灌水追施。2012年10月13日播种，播种量均为225 kg/hm2。生育期浇3次水（11月20日浇冬水，4月5日浇拔节水，5月20日浇灌浆水），总灌水量为120.0 mm。其他田间管理措施同当地大田生产。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 群体调查在出苗后3叶期前，各处理选取5个1.0 m2调查样方，调查基本苗，越冬前、拔节期、孕穗期的茎数，并计算单株茎数。

1.3.2 产量与产量构成因素测定在调查样方内随机选取1行，拔取行长为20 cm的全部植株，去除穗粒数小于5粒的穗数后，计数有效成穗数，重复3次；从中随机抽取5穗调查穗粒数，各处理再随机收获3个1.0 m2样方，脱粒，风干后称质量，计算折合产量；数1 000粒称质量，重复3次，计算千粒质量。

1.3.3 土壤含水量的测定播种和收获当天测定0～20，20～40，40～60，60～80，80～100，100～150，150～200 cm土层含水量。按W＝w×ρs×h× 0.1计算土层贮水量，其中，W为土层贮水量（mm）；w为土层含水量（%）；ρs为土壤容重（g/cm3）；h为土层厚度（cm）；0.1为单位换算系数。生育期内有效降雨量为178.90 mm（山西省临汾市气象局资料）。

田间总耗水量（mm）＝播种时土壤贮水量+生育期灌水量+有效降水量－收获期土壤贮水量；籽粒水分利用效率（kg/mm）＝籽粒产量/田间总耗水量。

1.3.4 籽粒品质及粉质参数的测定品质指标参考李拴良等[9]的方法。成熟期采集籽粒样品，用德国Brabender磨粉仪磨成面粉。湿面筋含量采用瑞典Perton公司2200型面筋仪，参照AACC38-12方法进行测定；沉降值采用德国Brabender公司的专用仪器，按AACC56-60沉降值方法进行测定；粉质仪参数采用德国Brabender公司的粉质仪，按AACC54-21方法进行测定；蛋白质含量采用半微量凯氏定氮法进行测定。

1.3.5 籽粒淀粉（黏度）糊化参数的测定参照张杰等[10]方法进行，采用澳大利亚Newport Scientific公司生产的RVA-Surpers淀粉快速黏度仪测定淀粉RVA特性，参数包括峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度、回升值。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2003和DPS软件进行数据整理和统计分析，并用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 播种方式对冬小麦基本苗和分蘖特征的影响

由图1可知，相同播量下，撒播处理冬小麦基本苗显著低于其他2个处理，条播行距-15和行距-20处理间差异不显著。

从表1可以看出，冬小麦总茎数在不同生育期差异程度不一。越冬前冬小麦总茎数表现为撒播＞行距-15＞行距-20，且处理间差异不显著；拔节期表现为行距-15＞撒播＞行距-20，行距-15处理下冬小麦总茎数显著高于其他处理；孕穗期冬小麦总茎数在3种播种方式下表现趋势与拔节期一致。不同播种方式下冬小麦总茎数均表现为越冬前低，拔节期高，孕穗期降低的趋势。其中，条播行距-15在孕穗期总茎数较越冬前高，条播行距-20和撒播处理孕穗期总茎数低于越冬前。

从表1还可看出，各生育期冬小麦单株分蘖由高到低的顺序为撒播＞行距-15＞行距-20，且撒播显著高于其他处理。3种播种方式下，随生育期推进，单株分蘖呈现低—高—低的趋势。其中，行距-15在孕穗期单株分蘖高于越冬期，行距-20和撒播处理在孕穗期单株分蘖低于越冬期。

撒播处理冬小麦成穗数显著高于条播行距-15和行距-20处理，行距-15和行距-20处理间无显著差异（表1）。

表1 不同播种方式下冬小麦总茎数和单株分蘖

2.2 播种方式对冬小麦产量及构成因素的影响

表2 不同播种方式下冬小麦产量及构成因素

由表2可知，不同播种方式下冬小麦成穗数表现为行距-15＞撒播＞行距-20，且行距-15处理显著高于其他处理。穗粒数在各处理间无显著差异。各处理间千粒质量表现为行距-20＞撒播＞行距-15，行距-20处理显著高于其他处理。各处理间籽粒产量表现为行距-15＞撒播＞行距-20，行距-15处理显著高于行距-20和撒播处理，其中，行距-15处理比撒播处理增产8.67%，比行距-20处理增产10.26%，撒播处理比行距-20处理增产1.43%。

2.3 播种方式对冬小麦籽粒品质的影响

由表3可知，蛋白质含量以行距-20处理最高，显著高于撒播处理，但与行距-15处理间差异不显著。湿面筋含量表现为行距-15＞撒播＞行距-20，其中，行距-15处理显著高于其他2个处理；播种方式对沉降值和稳定时间影响较小，各处理间均无显著差异。综合评价值以行距-15处理最高，比撒播处理高6.25%，比行距-20处理高10.86%。

表3 不同播种方式下冬小麦籽粒蛋白质和面粉品质指标

从表4可以看出，播种方式对冬小麦淀粉黏度参数产生一定影响。峰值黏度、稀懈值、最终黏度、回升值均表现为行距-15＞撒播＞行距-20，低谷黏度表现为行距-20＞行距-15＞撒播。

表4 不同播种方式下冬小麦黏度特性

2.4 播种方式对冬小麦生育期总耗水量和籽粒水分利用效率的影响

由表5可知，播种前不同播种方式下土壤贮水量一致，收获期土壤贮水量出现差异，其中，撒播处理土壤的贮水量显著高于条播处理。3种播种方式下冬小麦生育期的总耗水量表现为行距-20＞行距-15＞撒播。籽粒水分利用效率表现为行距-15＞撒播＞行距-20，其中，行距-15处理的WUE籽粒比行距-20和撒播处理分别提高11.15%，3.99%。

表5 不同播种方式下冬小麦田间总耗水量和籽粒水分利用率

3 讨论

条播和撒播的适宜性因冬小麦种植条件差异而不同。例如，李娜娜等[5]对不同小麦品种的研究指出，单株分蘖数和群体数量均以撒播最高，但大穗型小麦的籽粒产量以窄行条播最高。可能是生育前撒播小麦茎蘖发生快，叶面积指数高，群体相对较大，生育中后期条播小麦群体结构更加合理，生长速度加快，叶面积指数较高，干物质积累量最大，最终产量显著增加[11]。本研究表明，撒播处理小麦生育期的单株分蘖和单株成穗数均显著高于其他处理，即撒播种子分散度高，苗间竞争少，有利于个体发育；条播小麦生育后期群体内通风、透光性较好，减轻了个体与群体的矛盾，有利于干物质生产。

行距配置是小麦高产栽培中重要的技术手段[7]。ZHOU等[12]对山农919行距的研究结果表明，行距14 cm有利于其优质高产。盛坤等[8]研究指出，15 cm行距小麦的群体干物质量、成穗率和叶面积指数均最高。刘丽平等[13]研究指出，15 cm行距种植的小麦群体总茎数、叶面积指数、干物质积累量和产量基本上最高。这与本研究结果行距接近或一致。本研究结果显示，条播行距-15在拔节期和孕穗期的总茎数均最高，并显著高于撒播和行距-20，且条播行距-15的成穗数和籽粒产量均显著高于其他2种播种方式。因此，临Y7287在条播行距-15时，有利于群体生长并获得高产。

有关播种方式对小麦籽粒品质的影响，研究结果因品种、环境条件各异。郭明明等[14]研究表明，增大行距有利于强、中筋冬小麦品质的改善。这与本研究结果不同。本研究表明，条播行距-15虽然蛋白质含量略低于行距-20，但其湿面筋含量和评价值均显著高于其他2种播种方式，且行距-15的峰值黏度、稀懈值、最终黏度、回升值均最高。因此，临Y7287在条播行距-15时，有利于改善籽粒品质。冯伟等[15]研究指出，窄行距有利于小麦花后氮素的转运率。也有研究表明，行距对小麦籽粒品质没有明显影响[16]，这可能与行距配置下施肥条件有一定关系[17]。

水分利用效率是评价小麦籽粒高产的重要因素[18]。本研究结果显示，行距-15和行距-20处理间小麦生育期总耗水量无显著差异，且显著高于撒播处理。行距-15产量显著高于行距-20和撒播处理。总耗水量和产量在行距-15处理下均较高，这可能是行距-15处理冬小麦水分利用率较高的原因。本研究表明，行距-15处理的籽粒水分利用效率高于其他2种播种方式，比行距-20处理提高11.15%，比撒播处理提高3.99%。这与薛盈文等[19]研究结果一致。窄行距种植的小麦冠层盖度较大，有效抑制了土壤水分蒸发[20]。行距-20处理土壤水分蒸发量大，小麦全生育期耗水量较高，籽粒产量低，导致水分利用率低。水分利用率与植株干物质积累有直接关系[21]。植株水分消耗量增加，可有效提高群体干物质积累和花后物质积累比例，进而提高产量。ZHOU等[12]和史向远等[22]研究也表明，窄行种植的冬小麦水分利用率较高。因此，临Y7287在条播行距-15时，有利于节水降耗以及小麦优质高产。

4 结论

本研究结果表明，相同播量条件下，行距-15处理有效提高了小麦玉米轮作区秸秆机械还田后小麦出苗率，减缓麦苗个体竞争，促进小麦群体的协调发展，有效提高冬小麦总茎数以及成穗数，为小麦产量提高打下坚实的基础。行距-15处理的小麦产量（7 132.4 kg/hm2）比撒播处理增产8.67%，比行距-20处理增产10.26%，且行距-15处理下冬小麦籽粒品质综合评价值较高，籽粒水分利用率（WUE籽粒）高。

［1］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（4）：786-791.

［2］汤永禄，李朝苏，吴春，等.播种方式对丘陵旱地套作小麦立苗质量、产量及效益的影响[J].中国农业科学，2013，46（24）：5089-5097.

［3］王树林，祁虹，王燕，等.麦棉套作模式下播种方式与播量对小麦灌浆特性及产量性状的影响[J].麦类作物学报，2016，36（3）：355-361.

［4］席天元，赵海祯，梁哲军，等.组合播种方式对小麦群体及产量形成的影响[J].中国农学通报，2014，30（18）：185-188.

［5］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，2007，27（3）：508-513.

［6］王淑荣，程磊，冯晓，等.带宽与播种方式对南麦302产量的影响[J].西南大学学报（自然科学版），2014，36（7）：24-28.

［7］秦乐，王红光，李东晓，等.不同密度下超窄行距对冬小麦群体质量和产量的影响[J].麦类作物学报，2016，36（5）：659-667.

［8］盛坤，张露雁，郭玉强，等.行距对冬小麦品种新麦26群体质量和产量的影响[J].河南农业科学，2015，44（3）：26-30.

［9］李拴良，任长宏，格桑曲珍，等.宽幅硬茬播种对冬小麦生长、产量及品质的效应[J].麦类作物学报，2015，35（1）：80-85.

［10］张杰，胡开明，付鹏，等.播期、密度和氮素运筹对小麦品种烟农19黏度仪参数的影响[J].安徽农业科学，2007，35（33）：10636-10637.

［11］吴新胜，何景瑞，陈之政，等.冬小麦不同播种方式对比试验[J].江苏农业科学，2012，40（7）：66-69.

［12］ZHOU X B，CHEN Y H，OUYANG Z.Spacing between rows:effects on water-use efficiencyofdouble-cropped wheat and soybean [J].The Journal ofAgricultural Science，2013，153（1）：90-101.

［13］刘丽平，胡焕焕，李瑞奇，等.行距配置和密度对冬小麦品种河农822群体质量及产量的影响[J].华北农学报，2008，23（2）：125-131.

［14］郭明明，赵广才，郭文善，等.施氮量与行距对冬小麦品质性状的调控效应[J].中国生态农业学报，2015，23（6）：668-675.

［15］冯伟，管涛，冯晓，等.行距对两种穗型冬小麦品种碳氮运转及籽粒氮素输入特征的影响[J].华北农学报，2011，26（1）：181-186.

［16］赵红梅，杨艳君，李洪燕，等.不同保墒耕作与播种方式对旱地小麦农艺性状及产量的影响[J].灌溉排水学报，2016，35（5）：74-78.

［17］李朝苏，汤永禄，吴春，等.播种方式对稻茬小麦生长发育及产量建成的影响[J].农业工程学报，2012，28（18）：36-43.

［18］王树林，祁虹，王燕，等.麦棉套作模式下播量与播种方式对小麦生长发育及产量的影响[J].山东农业科学，2016，48（7）：39-43.

［19］薛盈文，艾米拉古丽，王志敏，等.行距对晚播冬小麦群体物质积累和水分利用的影响[J].中国农业大学学报，2014，19（5）：1-7.

［20］陈素英，张喜英，陈四龙，等.种植行距对冬小麦田土壤蒸发与水分利用的影响[J].中国生态农业学报，2006，14（3）：86-88.

［21］马娟娟，杨珍平，王凯，等.不同播种方式对冬小麦生育期内土壤酶活性的影响[J].山西农业科学，2017，45（3）：335-339.

［22］史向远，籍增顺，周静，等.旱地冬小麦小行距稀播综合技术示范效果分析[J].山西农业科学，2015，43（4）：411-414.

Effect of Sowing Patterns on Yield Components and Its Components，Grain Quality and Water Use Efficiency of Winter Wheat

DONGFei1，DANGJianyou1，WANGJiaoai1，ZHANGDingyi1，PEI Xuexia1，ZHANGJing1，MAHuimei2，CHENGMaifeng1
（1.Institute ofWheat，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Linfen 041000，China；
2.Seed CompanyofWenxi County，Wenxi 043800，China）

To explore suitable sowing pattern in wheat-maize double cropping system in south of Shanxi province,three different planting patterns（drilling with 15 cm row space,drilling with 20 cm row space and broadcasting）under the same seeding rate were designed to study the effect of sowing pattern on winter wheat tillering characteristic,grain yield and its components,grain quality and water use efficiency.The results showed that under the same seeding rate,drilling increased basic seedlings compared with broadcasting, and total stem number and ears in 15 cm rowspace were significantly higher than those in 20 cm rowspace and broadcasting.The yield in 15 cmrowspace was the highest,which increased production by8.76%compared tobroadcastingand 10.26%compared to20 cm row space.While tilleringnumber and ears per plant under broadcastingwere higher than those in drillingtreatments.It indicated that drilling with 15 cm rowspace was favorable to group growth and yield increasing,broadcasting was beneficial to individual effect.Grain quality comprehensive index in drilling with 15 cm rowspace was 6.25%higher than broadcasting and 10.86%higher than drilling with 20 cm rowspace.Water use efficiencyin drillingwith 15 cmrowspace was 11.15%higher than drillingwith 20 cmrowspace and 3.99%higher than broadcasting.In wheat-maize double cropping system,the suitable sowing pattern was drilling with 15 cm rowspace for wheat high qualityand yield.

winter wheat;sowingpattern;yield;quality;water use efficiency

S512.1＋1

：A

：1002-2481（2017）06-0944-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.06.20

2016-12-07

现代农业产业技术体系建设专项（CARS-03-2-7）；国家科技支撑计划项目（2015BAD22B03-03）

董飞（1983-），男，山西襄汾人，助理研究员，硕士，主要从事土壤环境与作物栽培研究工作。王姣爱为通信作者。