基于“点阵式”绳播的小麦播种模式研究

宋朝玉　宫明波　王圣健　王瑞英

摘    要：為了筛选适宜小麦—玉米周年滴灌水肥一体化的小麦播种模式，在青岛市农科院作物试验场采用“点阵式”绳播方式研究了不同播种模式对小麦群体动态、干物质积累转运和籽粒产量的影响。以小麦品种‘青农2号’为试材，共设20 cm（行距）/3 cm（幅宽）常规条播（对照）、30 cm+“一条线”、30 cm/3 cm、30 cm/6 cm、30 cm/9 cm、30 cm/12 cm、30 cm/15 cm和12.5 cm+“一条线”共8个处理。结果表明：“点阵式”绳播方式利于提高种子排列均匀度；在行距30 cm条件下，冬前分蘖数、春季最大分蘖数、单位面积穗数、穗粒数、千粒质量、开花期地上干质量、成熟期地上干质量和籽粒产量随幅宽增加呈先增后降趋势；与常规行距20 cm条播相比，30 cm宽行播种会降低单位面积穗数，但能增加穗粒数和千粒质量。30 cm/9 cm的宽幅播种模式和行距12.5 cm的窄行精播模式的小麦籽粒产量分别比常规条播方式增产9.1%和7.6%，可以作为小麦玉米周年滴灌水肥一体化技术的配套播种模式推广应用。

关键词：点阵式；绳播；宽幅播种；窄行精播

中图分类号：S512.1+1；S351.15+2            文献标识码：A             DOI 编码：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

小麦—玉米周年滴灌水肥一体化栽培模式在我国应用越来越广泛，适宜的小麦玉米行距和滴灌带铺设模式是其中一个关键技术环节。采用小麦季铺设滴灌带，小麦收获后直接播种，玉米收获时回收滴灌带的方法，可以节约一季的滴灌带材料成本和铺设回收操作劳动成本，提高全年生产效益[1]。有研究表明，小麦常规条播的播幅3 cm，容易造成籽粒拥挤，个体争肥争水，根少苗弱，个体发育不平衡[2-3]。宽幅播种技术是以扩播幅、增行距、促匀播为核心，改密集条播为宽幅精播的高产栽培技术[4]。宽幅播种可以显著提高小麦春季最大分蘖数[4-5]、单位面积穗数[4-8]、千粒质量[2，9-11]、氮肥吸收效率和利用率[4]、花后干物质生产量[12]和籽粒产量[6-12]。但研究中的宽幅播种多采用宽幅播种机播种的方式[1，13-16]，或采取施用工程线围出幅宽后撒播的方式[17]，或开出不同宽度的播种沟进行撒播[3]，种子分布均匀度不高，在一定程度上影响试验研究结果。从国外引进的行距为12.5 cm的窄行播种机采用了高精度的排种器和播种结构，实现了小麦窄行精准匀播，但是缺乏该播种模式与常规模式、宽幅播种的对比研究。本研究将小麦行距设为30 cm，玉米行距60 cm，每隔2行小麦铺设一根滴灌带，小麦收获后在空行播种玉米，30 cm宽行既利于提高滴灌带铺设效果，又保证了每行小麦或玉米与滴灌带保持相等距离，提高了滴灌水肥的均匀度，利于提高小麦玉米的产量。采用了种子编绳技术，严格控制粒距，采取“点阵式”播种方式，可以大大提高播种精度。本研究率先使用“点阵式”绳播方式研究不同幅宽模式播种对小麦群体和籽粒产量的影响，筛选最适宜的播种模式，为宽幅播种和滴灌水肥一体化技术提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验共设8个处理（表1），采取随机区组设计，小区行长10 m，小区宽度2.4 m，重复3次。其中，CK为模拟传统条播模式，行距20 cm，幅宽3 cm；T1为宽行精播模式，行距30 cm，种子“一条线”；T2、T3、T4、T5、T6的行距均为30 cm，幅宽分别为3 cm、6 cm、9 cm、12 cm、15 cm；T7为窄行精准匀播模式，种子“一条线”，行距12.5 cm。试验于2020—2021年小麦季在青岛市农科院城阳试验场进行。

1.2 材料与方法

小麦品种为‘青农2号’，设计基本苗为2.25×106株·hm-2，种子发芽率为90%，预测田间出苗率为85%，播种量为196 078粒·hm-2。

为了提高小麦试验精度，本研究采用种绳编织机编制出株距精准的种绳，采取“点阵式”绳播方式进行播种：首先，根据设计基本苗、种子发芽率、预测田间出苗率确定单位面积的种子粒数；然后以幅宽内种子绳数从小到多计算粒距，选择绳距和粒距之差最小的播种方式，使种子按“点阵式”排列时接近菱形（以幅宽9 cm的T4为例，播种绳分别设为2、3、4、5时的绳距和粒距分别为9 cm×2.4 cm、4.5 cm×3.6 cm、3 cm×4.8 cm、2.25 cm×6 cm，绳距和粒距之差分别为6.6 cm、0.9 cm、1.8 cm、3.75 cm，所以选择4.5 cm×3.6 cm方式，即3根种绳、绳距4.5 cm、粒距3.6 cm）；调整种子编织机参数，使粒距达到试验处理要求，按照试验需求长度编制种绳；试验地整平后，划分试验小区，标记行距，拉上标线，在标线同侧使用平铲铲去表层2～3 cm的土壤，宽度大于幅宽；在试验地两头按设计绳距固定种绳并拉直，相邻2根种绳错开0.5个粒距，种子在幅宽内形成“点阵式”排列；均匀覆土2 cm左右，达到地表平整，小麦播深一致；播种完成后，每60 cm铺设1根滴灌带进行浇水，保证出苗均匀，小麦全生育期均采用滴灌水肥一体化设备进行浇水和追肥管理，其他管理措施同大田。

每个小区定位2点，长1 m，3～8行，面积1～1.2 m，调查小麦基本苗、冬前分蘖数、春季最大分蘖数、单位面积穗数。每个取样点连续取30穗，调查穗粒数，收获后晒干、脱粒、称质量、计产。每个处理计数1 000粒×3份，称千粒质量。分别于开花期、收获期在其中一个定位点收获0.4 m，105 ℃杀青后80  ℃烘干，称质量。

花前干物质转运量=开花期干物质量-成熟期地上干物质量（1）

花前干物质转运率=（花前干物质转运量/开花期干物质量）×100%（2）

花前干物質转运量对籽粒贡献率=（花前干物质转运量/成熟期籽粒干物质量）×100%（3）

花后干物质生产量=成熟期籽粒干物质量-花前干物质转运量（4）

花后干物质对籽粒贡献率=（花后干物质生产量/成熟期籽粒干物质量）×100%（5）

1.3 数据处理与统计分析

试验数据采用WPS表格进行汇总整理。采用DPS7.05数据分析软件进行数据的统计分析，采用Duncan＇s新复极差法进行多重比较，小写字母差异代表5%显著水平下差异显著。

2 结果与分析

2.1 田间出苗直观效果

田间出苗后，通过直观观察可以明显看出，幅宽控制精准，误差不超过0.5 cm，相邻种绳的种苗错位排列，基本达到预期效果，充分保证了幅宽宽度，提高了幅宽内种子分布的均匀度。

2.2 不同处理小麦群体动态变化的比较

从表2可以看出，T2、T3、T4、T5、T6的基本苗与对照CK无显著差异，而T1和T7显著低于CK，分别比CK低11.1%和6.4%，表明“一条线”的播种模式降低了田间出苗率。

行距30 cm的6个处理中，T1的冬前分蘖数显著低于CK，比CK低13.1%；T2、T3、T4、T5、T6的冬前分蘖数随幅宽增加而增加，且均高于CK，其中T5和T6达到显著水平，分别比CK增加15.6%和10.9%。T7的冬前分蘖数显著高于CK，比CK增加5.8%。T5、T6和T7的冬前单株分蘖数均显著高于CK，达到3.0个蘖以上。

行距30 cm的6个处理，春季最大分蘖数随幅宽增加而呈先增后降的趋势，除T1稍低于CK外，其他处理均高于CK，其中T5和T6达到显著水平，分别比CK高15.9%和9.6%。T7的春季最大分蘖数比CK高3.5%，但不显著。T5、T6和T7的春季单株最大分蘖数显著高于CK，达到4.2个蘖以上。

2.3 不同处理小麦籽粒产量及其构成的比较

2.3.1 面积穗数的比较 行距30 cm的6个处理，面积穗数随幅宽增加而增加，但不显著（表3），且各处理均低于CK，降幅为6.9%～16.8%。T7的穗数稍低于CK，但无显著差异。从单株成穗数来看，仅T2和T3低于CK，其他处理与CK差异不显著。

2.3.2 穗粒数的比较 从表3可以看出，行距30 cm的6个处理，穗粒数随着幅宽增大而呈先增后降的趋势，且均显著高于CK，比CK增加2.1～4.3粒，增幅7.3%～15.1%，以T2最多。T7的穗粒数也显著高于CK，比CK增加2.2粒，增幅7.2%。所有处理的单位面积粒数以T4最高，T1最低，但均与CK无显著差异。

2.3.3 不同处理小麦千粒质量的比较 行距30 cm的6个处理，小麦千粒质量随幅宽的增加呈先增后降的趋势（表3）。除T6外，其他处理比CK增加1.0～2.8 g，增幅2.7%～7.5%，其中T3、T4分别增加2.8 g和2.5 g，增幅为7.5%和6.6%。T7的千粒质量比CK增加2.2 g，增幅5.8%。

2.3.4 不同处理小麦籽粒产量的比较 行距30 cm的6个处理，小麦籽粒产量随幅宽的增加呈先增后降的趋势（表3）。T4比CK增产9.1%，达到显著水平。T7的籽粒产量比CK增产7.6%，也达到显著水平。

2.4 不同处理地上干物质积累和转运的比较

从图1可以看出，30 cm行距的6个处理在开花期和成熟期的地上干物质积累量均随幅宽增加呈先增后降的趋势，且在成熟期处理间差异更为显著；T3和T4的地上干物质积累量在开花期虽然高于CK但不显著，而在成熟期显著高于CK。无论是开花期还是成熟期，T7的地上干物质积累量均显著高于CK。

从表4可以看出，30 cm行距的6个处理中，花前地上干物质转运量随幅宽增加而增加，约占花前干物质量的8.5%～17.5%，对籽粒的贡献率为14.0%～30.4%；花后干物质生产量随幅宽增大而降低，其中T2、T3、T4的花后干物质生产量显著高于CK，T2和T3的花后干物质生产量对籽粒的贡献率显著高于CK。T7的花前干物质转运量和对籽粒的贡献率稍低于CK，但差异不显著；花后干物质生产量显著高于CK，提高了对籽粒的贡献率。

3 讨论与结论

从田间出苗直观效果来看，采用种绳方式播种，小麦种子粒距均匀，“点阵式”播种方式利于提高种子排列均匀度。但本研究中，T1和T7采用“一根线”播种方式，单株顶土出苗阻力大，降低了小麦的田间出苗率，导致基本苗数量降低。

孙允超等[17]研究表明，在相同行距下，单株分蘖数和单位面积穗数随幅宽增加而增加，穗粒数、千粒质量随籽粒产量随幅宽增加呈先增后减的趋势。本研究中，行距30 cm时，冬前分蘖数、春季最大分蘖数、单位面积穗数、穗粒数、千粒质量和籽粒产量均呈先增后降的趋势，但是数值最高处理和变化趋势不太一致。单位面积穗数和穗粒数变化趋势不一致，导致单位面积粒数处理间差异并不显著，最终籽粒产量与千粒质量形成显著相关性（相关系数为0.63**），这与他人研究[4-8]有所不同。这可能与播种方式、小麦行距和小麦品种有关。本研究中，行距30 cm、幅宽 9 cm时，千粒质量和籽粒产量达到最高。

小麦的籽粒产量来源于花前储藏在营养器官中的干物质向籽粒的转运和花后生产的光合产物两部分。一般而言，前者对产量的贡献约为15%～30%，后者约为70%～85%[18-19]。本研究中，30 cm行距条件下，随着幅宽的增加，花前干物质转运量和转运率增大，对籽粒产量的贡献率也增大，与最大分蘖数有相同趋势，表明拔节前期群体发育利于提高花前干物质量和转运效率；花后干物质生产量及籽粒产量的贡献率随幅宽增加而降低，原因是无效分蘖增多，干物质消耗量增加，降低了群体花后干物质生产量。开花期积累的干物质向籽粒的转运在限水灌溉[20]、轻度水分胁迫[21]、高温胁迫[22]等條件下有利于稳定或提升小麦产量，而花后光合作用生产的干物质在适度密植[23]、增施氮肥[18]、适量灌溉[25]等条件下对产量提升有较好的促进作用。花前干物质转运贡献率与花后干物质生产贡献率协调互补的情况下，才利于稳产和高产。

从小麦群体发育动态来看，T2、T3、T4、T5、T6的冬前分蘖数和春季分蘖数均高于CK，而单位面积穗数均低于CK，T2、T3、T4、T5、T6的单株冬前分蘖数占单株成穗数的91%～99%，显著高于CK的79%。由此可见，宽行播种为单株提供了较大的生长发育空间，分蘖能力增强，特别是春季无效分蘖数增多，导致单位面积穗数降低。在单株穗粒数增加的补偿下，30 cm行距的单位面积粒数与CK差距缩小，再加上适宜幅宽提高了千粒质量，最终幅宽6 cm、9 cm、12 cm 3个模式的籽粒产量均比CK高，其中以幅宽9 cm的T4产量最高。全生育期地上干质量的高积累量对T4获得最高产量起到重要作用。与常规行距20 cm条播相比，30 cm宽行播种会降低单位面积穗数，增加穗粒数和千粒质量。行距30 cm、幅宽9 cm的宽幅播种模式，小麦籽粒产量最高，比常规条播方式增产9.1%。

T7采用窄行精播模式，虽然“一根线”播种模式影响了田间出苗率，但左右方向的空间较大，单株发育较快，冬前分蘖数和春季最大分蘖数均高于对照，冬前单株分蘖数占单株成穗数的90%，群体动态发育较为稳健，全生育期地上干物质量均显著高于常规条播模式，利于提高籽粒产量。虽然单位面积粒数与CK无显著差异，但全生育期干物质积累量增加显著，提高了千粒质量和籽粒产量，比常规条播增产7.6%。

因此，行距30 cm、幅宽9 cm的宽幅播种模式和行距12.5 cm的窄行精播模式可以作为小麦—玉米周年滴灌水肥一体化技术的配套播种模式进行推广应用。行距30 cm、幅宽9 cm的宽幅播种模式，滴灌带可在播种时浅埋或春季行间地表铺设，窄行精准匀播模式的滴灌带可在播种时浅埋铺设。

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