趙剛，樊廷錄，李興茂，張建軍，黨翼，李尚中，王磊，王淑英，程萬(wàn)莉，倪勝利

寬幅播種旱作冬小麥幅間距與基因型對(duì)產(chǎn)量和水分利用效率的影響

趙剛1，樊廷錄2，李興茂1，張建軍1，黨翼1，李尚中1，王磊1，王淑英1，程萬(wàn)莉1，倪勝利1

（1甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所，蘭州 730070；2甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研管理處，蘭州 730070）

【】明確旱作小麥寬幅條播方式與品種的交互作用，進(jìn)一步提升產(chǎn)量和水分利用效率。在黃土高原旱作區(qū)，選取2個(gè)不同基因型品種，采用5個(gè)不同播種幅間距，二因素交互處理，在冬小麥不同生育期測(cè)定土壤水分、干物質(zhì)積累量、透光率和產(chǎn)量，經(jīng)過(guò)連續(xù)3年連續(xù)數(shù)據(jù)積累，分析不同幅間距的寬幅播種方式和不同株型品種互作對(duì)產(chǎn)量和水分利用的影響。冬小麥灌漿期品種間旗葉和底部位透光率均差異不顯著，長(zhǎng)6359秸稈+穎殼干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量、運(yùn)轉(zhuǎn)率和貢獻(xiàn)率均高于高稈品種隴鑒117；播種方式方面，幅間距縮小至18 cm時(shí)，旗葉部位透光率和干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)均高于普通條播；品種間全生育期耗水量差異不大，縮小幅間距至18 cm的寬幅播種，耗水量降低10.8 mm，水分利用效率提高8.91%；不同基因型冬小麥產(chǎn)量差異不顯著，長(zhǎng)6359和隴鑒117分別通過(guò)擴(kuò)大庫(kù)容和提高單位面積穗數(shù)達(dá)到增產(chǎn)目的，品種和幅間距二因素互作對(duì)產(chǎn)量影響差異不顯著，寬幅播種調(diào)節(jié)幅間距均能適應(yīng)不同基因型冬小麥品種，幅間距縮小至18 cm時(shí)產(chǎn)量增加139.2 kg·hm-2。旱作冬小麥采用寬幅播種，幅間距為18 cm時(shí)，配套不同基因型冬小麥，產(chǎn)量和水分利用效率均可提高，耗水量無(wú)顯著增加，為區(qū)域冬小麥寬幅播種技術(shù)配套新品種提供理論依據(jù)。

旱作區(qū)；幅間距；冬小麥；產(chǎn)量；水分利用效率

0 引言

【研究意義】冬小麥為旱作區(qū)主要糧食作物之一，小麥種植區(qū)分布較廣，但大部分冬小麥種植區(qū)域?yàn)榈湫偷挠牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，降水資源限制了冬小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)量高低是遺傳和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果[1]，抗旱品種選育和栽培技術(shù)改進(jìn)是提高小麥單產(chǎn)水平最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。寬幅精量播種技術(shù)是近年來(lái)提出的一項(xiàng)栽培技術(shù)[2]，通過(guò)改變?nèi)后w結(jié)構(gòu)提高產(chǎn)量，然而品種特性影響群體結(jié)構(gòu)的變化，因此，研究旱作區(qū)不同品種配套不同幅間距對(duì)小麥產(chǎn)量和水分利用的影響具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】前人相關(guān)研究表明，種植行距是調(diào)整作物空間布局的重要措施[3]，行距配置對(duì)冬小麥生長(zhǎng)、冠層結(jié)構(gòu)及微環(huán)境均有影響，合理的株行距配置不僅能夠調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)微環(huán)境，還有節(jié)水降耗作用[4-5]。傳統(tǒng)耕作方式為密集條播、籽粒擁擠一條線(xiàn)的播種方式，寬幅精量播種是以擴(kuò)播幅、增行距、促勻播為核心，有利于小麥出苗[6]，實(shí)現(xiàn)了苗齊、苗均、苗壯，構(gòu)建了合理的群體結(jié)構(gòu)，增產(chǎn)效應(yīng)顯著[7-9]。冬小麥不同基因決定了冠層特征，其中株高影響著小麥倒伏、品質(zhì)，與產(chǎn)量關(guān)系密切。高稈品種生物量大，單株所占空間較大，互相之間遮陰小、通透性好，但是易倒伏；矮稈品種生物量小，葉片簇?fù)硗L(fēng)性差，從而限制產(chǎn)量提升。小麥群體大小與分蘗能力有著密切的關(guān)系，寬幅精量播種通過(guò)改變播種幅寬，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)達(dá)到高產(chǎn)，不同基因型冬小麥個(gè)體特征明顯，對(duì)不同栽培措施要求不同?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】寬幅精量播種增產(chǎn)效應(yīng)顯著，前人在冬小麥冠層特征[2]、產(chǎn)量構(gòu)成[3]、光合特性[6]及肥料利用[7]方面做了大量研究，但是幅間距和不同品種互作條件下冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育和土壤水分的研究報(bào)道較少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究在旱作區(qū)大田條件下，采用不同幅間距的寬幅播種和不同基因型的冬小麥新品種，比較分析幅間距和品種對(duì)冬小麥群體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量和水分利用效率的影響，旨在為不同基因型冬小麥品種配套不同幅間距提供理論依據(jù)與配套技術(shù)措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

鎮(zhèn)原試驗(yàn)站位于甘肅省鎮(zhèn)原縣，屬于半濕潤(rùn)偏旱區(qū)，常年平均降水量540 mm，年蒸發(fā)量1 500 mm，干燥度1.5，屬穩(wěn)定單向缺水農(nóng)業(yè)區(qū)。依托農(nóng)業(yè)部西北旱作區(qū)作物營(yíng)養(yǎng)與施肥科學(xué)觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)站和國(guó)家糜子改良中心甘肅分中心，試驗(yàn)于2016—2018年連續(xù)3年在鎮(zhèn)原縣上肖鄉(xiāng)（35°30′ N，107°29′ E）進(jìn)行，土壤為黑壚土，耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量10.62 g·kg-1，全氮0.94 g·kg-1，堿解氮89 mg·kg-1，速效磷12 mg·kg-1，速效鉀231 mg·kg-1，肥力中等。據(jù)測(cè)定，該地降水量的10%—15%形成徑流流失，60%—65%為無(wú)效蒸發(fā)，僅有25%—30%被作物利用，60%的降水多集中在7—9月，年平均日照時(shí)數(shù)為2 300—2 500 h，日照百分率達(dá)50%—55%，年輻射量為525—567 kJ·cm-2，≥0℃積溫為3 400—3 800℃，≥10℃積溫為2 700—3 200℃。

3季冬小麥生育期降水情況如表1所示，冬小麥生育期為當(dāng)年9月底播種至次年7月初收獲，因此生育期降水為當(dāng)年10月至次年6月，2015—2016、2016—2017、2017—2018年度生育期降水分別為272、334.6和382.7 mm，試驗(yàn)區(qū)域冬小麥生育期多年降水為250 mm，因此，第1年為平水年，后2年為豐水年。從降水分布來(lái)看，2016—2017和2017—2018年度5月和6月降水分別占全生育期降水49.0%和42.0%，越冬前9月和10月降水分別占全生育期的22.6%和32.2%，冬小麥生長(zhǎng)旺季降水不足30.0%，因此，冬小麥關(guān)鍵生育期降水來(lái)看，2016—2017和2017—2018年度為欠水年。

表1 冬小麥生育期降水情況

近60個(gè)生產(chǎn)年（7月至翌年的6月）的平均降水量為532.5 mm，小麥生育期的平均降水量為250 mm。按生產(chǎn)年的平均降水量來(lái)劃分降水年型，增減10%以?xún)?nèi)為“平水”，減少10%以上為“干旱”，增加10%以上為“豐水”

The average annual precipitation (from July to next June) over the 10 years was 532.5 mm and the average precipitation during wheat growth was 250 mm. Normal, dry and wet years were classified according to the percentage over the average total precipitation, i.e., precipitation variation within 10% fornormal year, less than 10% fordry year, and more than 10% for wet year

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采取裂區(qū)設(shè)計(jì)，主處理為不同株高冬小麥品種，分別選取隴鑒117（LJ117）和長(zhǎng)6359（C6359），隴鑒117品種分蘗力強(qiáng)、株高高、小穗數(shù)多，長(zhǎng)6359品種分蘗力弱、株高低、千粒重大；副處理為不同幅間距處理，分別為寬幅條播1（幅間距25 cm，M25），寬幅條播2（幅間距30 cm，M30），寬幅條播3（幅間距18 cm，M18），均勻播種（無(wú)行距株距，M0）普通條播（行距20 cm，幅寬2—3 cm，CK）。試驗(yàn)小區(qū)面積為14 m2（長(zhǎng)5 m，寬2.8 m），3次重復(fù)。試驗(yàn)統(tǒng)一定苗為375萬(wàn)株/hm2，施純N 180 kg·hm-2，P2O5為105 kg·hm-2，氮、磷肥全部基施，其他管理同農(nóng)戶(hù)大田。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 產(chǎn)量 在冬小麥成熟后，采用實(shí)收記產(chǎn)，收獲后自然風(fēng)干，考種后脫粒記產(chǎn)（按14%含水量折合產(chǎn)量）。

1.3.2 土壤水分和冬小麥水分利用效率（WUE） 播種前、返青期、拔節(jié)期、開(kāi)花期、灌漿期和收獲后分別用土鉆法測(cè)定每個(gè)小區(qū)2 m土層（每20 cm為一層）的土壤含水量，轉(zhuǎn)化為播前和收獲時(shí)的土壤貯水量（mm）。生育期降雨量通過(guò)MM-950自動(dòng)氣象站獲得。試驗(yàn)地在旱塬地帶，降雨不產(chǎn)生徑流，所以在本研究中地表徑流可忽略不計(jì)，利用土壤水分平衡方程計(jì)算作物耗水量（土壤水分蒸發(fā)與作物蒸騰量，ET）。各指標(biāo)計(jì)算公式如下：

土壤貯水量（mm）=土壤含水量×土壤容重；

冬小麥耗水量（ET，mm）=生育前一次土壤貯水量-生育后一次土壤貯水量+生育期降水量；

冬小麥水分利用效率（WUE，kg·hm-2·mm-1）=籽粒產(chǎn)量/生育期耗水量。

1.3.3 干物質(zhì)量 在小麥不同生育期（開(kāi)花期和成熟期）選擇小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)一致植株，每次取20株，然后105℃殺青10 min，80℃下烘干至恒重后稱(chēng)重。

干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量=開(kāi)花期營(yíng)養(yǎng)器官干重-成熟期營(yíng)養(yǎng)器官干重；

干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率=花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量/開(kāi)花期營(yíng)養(yǎng)器官干重×100%；

光合同化量=成熟期籽粒干重-花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量；

干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率=花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量/成熟期籽粒干重×100%。

1.3.4 透光率 2018年5月15日至20日，采用ZDS-10型照度計(jì)測(cè)定光強(qiáng)，選取冬小麥灌漿前期穗頂部、旗葉部和底部分別測(cè)定，每區(qū)連續(xù)讀取20個(gè)光強(qiáng)數(shù)據(jù)，計(jì)算透光率。

透光率=（測(cè)定部位光強(qiáng)/穗頂部光強(qiáng)）×100%

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003軟件處理數(shù)據(jù)和制圖，采用SPSS Statiostics17.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果

2.1 品種播種方式對(duì)透光率的影響

小麥灌漿期旗葉和底部透光率如圖1所示，旗葉部位和底部透光率分別為65%—79%和2.6%—3.6%，高桿品種為72.0%和2.8%，矮桿品種為74.0%和3.1%，品種間差異不顯著；播種方式來(lái)看，2個(gè)品種18 cm幅間距旗葉部位均高于其他播種方式，底部差異不大。旗葉部位透光率受果穗影響，不論哪種基因型冬小麥品種，18 cm幅間距穗部遮光較小，有利于旗葉及以下部位葉片接收光照。

不同小寫(xiě)字母表示差異顯著 (α=0.05)。下同 Different lowercase letters indicate significant difference (α=0.05). The same as below

2.2 不同生育階段的干物質(zhì)積累量變化

干物質(zhì)積累量隨生育期推移逐漸增加（圖2），隴鑒117分蘗能力強(qiáng)，苗期和拔節(jié)期干物質(zhì)較長(zhǎng)6359分別增加12.66%和5.04%，孕穗期和灌漿期長(zhǎng)6359較隴鑒117分別增加5.43%和5.29%，成熟期2個(gè)品種干物質(zhì)積累量基本一致，說(shuō)明隴鑒117孕穗期以前干物質(zhì)積累量大，到后期增速逐漸減慢，呈“快-慢”的趨勢(shì)，而長(zhǎng)6359與之相反，呈“慢-快”趨勢(shì)。幅間距調(diào)整各生育期干物質(zhì)積累差異顯著，隴鑒117和長(zhǎng)6359分別在灌漿期和拔節(jié)期差異相對(duì)較小，其他各生育期均差異較大；幅間距為18 cm時(shí)各生育期均顯著高于對(duì)照，增幅為2.63%—24.30%，灌漿期差異最小，拔節(jié)期差異最大，成熟期干物質(zhì)積累量較對(duì)照平均增加10.45%。

1：苗期 Seedling stage；2：拔節(jié)期 Jointing stage；3：孕穗期 Booting stage；4：灌漿期 Filling stage；5：成熟期 Maturity stage

2.3 幅間距和株高對(duì)花后植株干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響

不同播種方式和品種顯著影響了冬小麥花后干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)（表2），長(zhǎng)6359的秸稈+穎殼干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量、運(yùn)轉(zhuǎn)率和貢獻(xiàn)率較隴鑒117高15.9%、7.7%和7.8%；不同播種方式干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量由低到高依次為M0＜M25＜CK＜M18＜M30，運(yùn)轉(zhuǎn)率為M0＜M25＜M18＜CK＜M30，貢獻(xiàn)率為M0＜M25＜CK＜M18＜M30；不同處理穎殼平均運(yùn)轉(zhuǎn)率和貢獻(xiàn)率分別為19.4%和6.4%，秸稈分別為33.4%和44.76%。

表2 品種和播種方式對(duì)冬小麥干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響

同列不同字母代表差異顯著（＜0.05）。下同

Different letters within the same column mean significant differences at 0.05 level. The same as below

2.4 品種和播種方式對(duì)不同生育階段耗水量的影響

2017—2018年度冬小麥不同生育期階段耗水量如圖3所示，本年度冬小麥生育期降水不均，但是冬小麥生育關(guān)鍵期均有降水，干旱脅迫不明顯。耗水集中在灌漿前期，灌漿期—成熟期由于冬小麥葉片開(kāi)始干枯，耗水減小，播種期—返青期、返青期—拔節(jié)期、拔節(jié)期—開(kāi)花期、開(kāi)花期—灌漿期、灌漿期—成熟期階段耗水量分別占全生育期耗水量的33.9%、24.7%、17.1%、22.5%、1.8%。隴鑒117耗水量比長(zhǎng)6359平均高3 mm，返青期—拔節(jié)期最高，達(dá)到了9.7 mm；不同播種方式來(lái)看，18 cm幅間距在拔節(jié)—開(kāi)花期高于條播對(duì)照，其他時(shí)期均低于對(duì)照，全生育期較普通條播平均低9.5 mm。

2.5 播種方式和品種對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@期土壤貯水量與生育期耗水量的影響

冬小麥?zhǔn)斋@后0—200 cm土壤貯水量和土壤耗水情況如表3所示，品種之間土壤貯水量和土壤耗水量差異均不顯著，收獲后土壤貯水量同一品種不同幅間距差異不顯著，2016和2017年差異不大，2018年隴鑒117比長(zhǎng)6359貯水量低16.3 mm；不同幅間距土壤耗水差異顯著（＜0.05），品種之間差異不顯著，土壤耗水量年份之間差異與土壤貯水量一致，其中2018年隴鑒117土壤耗水量比長(zhǎng)6359高16.3 mm。

2.6 品種和播種方式對(duì)冬小麥產(chǎn)量三因素的影響

不同品種對(duì)冬小麥產(chǎn)量三因素影響較大，方差分析結(jié)果顯示（表4），穗數(shù)、千粒重品種之間差異顯著，其中每公頃成穗數(shù)隴鑒117比長(zhǎng)6359高13.1%，千粒重長(zhǎng)6359比隴鑒117高15.7%；品種、播種方式之間穗粒數(shù)和穗數(shù)差異顯著，品種與播種方式互作穗粒數(shù)和穗數(shù)同樣達(dá)到顯著水平。不同降水年型來(lái)看，產(chǎn)量三因素差異均顯著（＜0.01），2016年千粒重、穗數(shù)均高于其他年份，2018年穗粒數(shù)最高，不論哪個(gè)年型不同播種方式之間千粒重差異均不顯著。

1：播種期-返青期 Sowing stage -green stage；2：返青期-拔節(jié)期 Green stage -jointing stage；3：拔節(jié)期-開(kāi)花期 Jointing stage -flowering stage；4：開(kāi)花期-灌漿期 Flowering stage -filling stage；5：灌漿期-成熟期 Filling stage -maturity stage

表3 品種和播種方式對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@期土壤貯水量和生育期土壤耗水的影響

僅2017年長(zhǎng)6359穗數(shù)在不同播種方式下差異不顯著，在2016年和2018年2個(gè)品種穗數(shù)均達(dá)到顯著水平； 2018年長(zhǎng)6359穗粒數(shù)在不同播種方式下差異顯著，在2016年和2017年，2個(gè)品種的穗粒數(shù)均不顯著。

2018年，長(zhǎng)6359不同播種方式穗粒數(shù)之間差異顯著，其他年份2個(gè)品種均不顯著；單位面積穗數(shù)，2017年，長(zhǎng)6359不同播種方式之間差異不顯著，其他年份均達(dá)到顯著水平。不同處理來(lái)看，18 cm幅間距增加了單位面積穗數(shù)，千粒重和穗粒數(shù)與普通條播均無(wú)差異，由此可見(jiàn)，產(chǎn)量之間的差異主要來(lái)源于單位面積穗數(shù)，因此，播種方式保證單位面積穗數(shù)是關(guān)鍵。

2.7 品種和播種方式對(duì)產(chǎn)量及水分利用效率的影響

不同處理不同年份產(chǎn)量和水分利用效率結(jié)果如表5所示，產(chǎn)量品種之間差異不顯著（=0.661），幅間距和不同年份影響差異達(dá)到極顯著（＜0.01），年份與品種、年份和播種方式互作差異極顯著（＜0.01），品種與播種方式互作差異不顯著，值為0.2089。年份、播種方式單因素對(duì)水分利用效率影響差異極顯著（＜0.01），品種影響差異不顯著（=0.1464）。品種、年份與品種互作、品種與播種方式互作對(duì)耗水量影響差異不顯著，年份、播種方式及其兩因素互作差異極顯著（＜0.01）。三因素互作對(duì)產(chǎn)量、水分利用效率、耗水量影響差異不顯著。

不同年份產(chǎn)量差異較大，產(chǎn)量由高到低依次為2016年、2018年和2017年，品種之間隴鑒117為3 174.0 kg·hm-2，較長(zhǎng)6359增產(chǎn)2.8%，不同播種方式產(chǎn)量依次為18 cm幅間距＞條播＞25 cm幅間距＞均勻播種＞30 cm幅間距，其中18 cm幅間距較普通條播增產(chǎn)4.20%，均勻播種和30 cm幅間距分別減產(chǎn)10.3%和12.8%。水分利用效率變化規(guī)律與產(chǎn)量基本一致，年際間差異明顯，2016年度顯著高于其他2年，品種之間差異不大，播種方式對(duì)水分利用效率影響較大，其中25 cm幅間距達(dá)到了9.30 kg·mm-1·hm-2，較普通條播增加8.8%，均勻播種和30 cm幅間距分別為7.80 kg·mm-1·hm-2和7.65 kg·mm-1·hm-2。

表4 品種和播種方式對(duì)冬小麥產(chǎn)量三因素的影響

表5 品種和播種方式對(duì)產(chǎn)量和水分利用效率的影響

年份之間產(chǎn)量和水分利用效率差異顯著，其中2016年18 cm幅間距的寬幅播種方式（M18）產(chǎn)量和水分利用效率較普通條播顯著增加了14.7%和18.2%；2017年18 cm幅間距（M18）與普通條播產(chǎn)量差異不顯著，但顯著高于其他處理；2018年隴鑒117比長(zhǎng)6359顯著增產(chǎn)，增產(chǎn)10.0%，18 cm幅間距顯著增產(chǎn)。

降水年型對(duì)耗水量影響較大，2016—2108年冬小麥生育期降水分別為269.2、306.6、379.9 mm，耗水量分別為336.4、364.8和489.5 mm，耗水量隨著降水量的增加而增加；高稈品種和矮稈品種耗水量分別為396.9 mm和396.8 mm，品種之間耗水量基本無(wú)差異；不同幅間距處理來(lái)看，均勻播種和25 cm幅間距寬幅播種耗水量均達(dá)到了402 mm，18 cm幅間距寬幅播種耗水量最低，為387.8 mm，較普通條播減少了10.2 mm。

2017年和2018年耗水量差異顯著，因?yàn)?年生育期降水量分別較冬小麥多年平均降水量增加了25.6%和52.0%，屬于生育期豐水年份，同年處理間耗水量差異顯著，在2016年平水年耗水量差異不顯著。3年耗水量分別在327.0—346.3、355.8—379.2和460.9—516.3 mm，平水年處理之間耗水量差異不顯著，2個(gè)豐水年差異顯著。2016年18 cm幅間距播種隴鑒117產(chǎn)量和水分利用效率分別增加12.68%和15.2%，長(zhǎng)6359分別增加16.8%和20.9%，均勻播種隴鑒117分別降低了3.4%和2.2%，長(zhǎng)6359降低了2.3%和—3.5%，差異不顯著。3年綜合來(lái)看，18 cm幅寬較其他幅間距有顯著增產(chǎn)作用，均勻播種較傳統(tǒng)耕作減產(chǎn)。

3 討論

3.1 幅間距和品種對(duì)冬小麥干物質(zhì)積累的影響

農(nóng)作物產(chǎn)量主要來(lái)自光合產(chǎn)物的積累，較高的干物質(zhì)積累量是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)的基礎(chǔ)，增加植株日照時(shí)數(shù)和受光面積是獲取較高干物質(zhì)積累的前提。品種和栽培措施在很大程度上決定了小麥群體發(fā)展動(dòng)態(tài)，品種和株行距合理配置有利于冬小麥群體分布，寬幅播種通過(guò)適當(dāng)增加播種幅寬，籽粒分散均勻，提高出苗率，促進(jìn)個(gè)體發(fā)育，提高葉面積指數(shù)，改善光合性能，從而構(gòu)建合理群體結(jié)構(gòu)[8-10]。合理的群體結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)光合作用，加速干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)和積累。小麥干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率既受基因型影響[11-12]，又受到栽培措施的影響[13-14]。本研究結(jié)果顯示，寬幅播種均能顯著提高灌漿期旗葉部位透光率，不同品種之間差異不顯著；幅間距之間差異顯著，幅間距縮小至18 cm時(shí)，由于穗部不孕小穗數(shù)減少，穗粒數(shù)降低，旗葉部位透光率顯著高于對(duì)照，增加葉片受光面積，有利于干物質(zhì)的積累和運(yùn)轉(zhuǎn)。盧布[15]研究認(rèn)為行距增大冠層光截獲減少，透光率增大，本研究結(jié)果顯示幅間距縮小，旗葉部位透光率增加，底部透光率無(wú)差異，由于播種幅寬增加，密度一致時(shí)，穗部性狀改變，穗粒數(shù)降低，增加旗葉透光率，改善了旗葉部位的通風(fēng)透光情況。

隴鑒117分蘗能力強(qiáng)，前期生長(zhǎng)速度快，干物質(zhì)積累量呈“快-慢”增長(zhǎng)趨勢(shì)，而長(zhǎng)6359拔節(jié)后生長(zhǎng)速度增加，表現(xiàn)為拔節(jié)期前生長(zhǎng)慢，拔節(jié)期后生長(zhǎng)速度快，張小濤等[16]認(rèn)為多穗型品種各生育期干物質(zhì)積累量均高于大穗型品種，但成熟期干物質(zhì)積累量差異不顯著。

由于本研究為寬幅精量播種，冬小麥返青后降水減少，隴鑒117分蘗返青后分蘗無(wú)法正常生長(zhǎng)成穗；各生育期幅間距為18 cm時(shí)干物質(zhì)積累量均高于對(duì)照；矮稈品種長(zhǎng)6359營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量、運(yùn)轉(zhuǎn)率和貢獻(xiàn)率較隴鑒117均顯著增加，長(zhǎng)6359在透光率差異不大的情況下，干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量和運(yùn)轉(zhuǎn)率較高，說(shuō)明源匯發(fā)生變化，“匯”能力強(qiáng)；幅間距達(dá)到30 cm時(shí)，莖稈和穎殼干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量、運(yùn)轉(zhuǎn)率和貢獻(xiàn)率明顯增加，然而縮距至18 cm時(shí)，干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)率和運(yùn)轉(zhuǎn)量表現(xiàn)不一，說(shuō)明“流”在干物質(zhì)積累中有一定作用，但“源”-“匯”起到了關(guān)鍵決定因素，干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)小麥品種間差異較大，這與前人研究一致[17]。

3.2 幅間距和品種對(duì)冬小麥耗水量的影響

冬小麥對(duì)水分變化的響應(yīng)表現(xiàn)在株高和葉面積，株高和葉面積除自身遺傳基因影響外，同樣受耕作措施的影響，冠層結(jié)構(gòu)的變化不僅影響個(gè)體蒸騰耗水還影響了群體蒸發(fā)和蒸騰[18-19]。本研究表明，2個(gè)品種間耗水差異不顯著，隴鑒117拔節(jié)期前耗水量比長(zhǎng)6359高，后期2個(gè)品種耗水趨于一致，冬小麥株型不同，縮小幅間距播種方式耗水高峰期隨之變化，群體構(gòu)建過(guò)程中高耗水階段不同；18 cm幅間距播種方式在播種—返青期矮稈品種與對(duì)照差異不顯著，但在拔節(jié)—開(kāi)花期耗水量顯著高于對(duì)照，其他生育期均低于對(duì)照；而隴鑒117品種播種—返青期顯著低于對(duì)照，開(kāi)花—灌漿期顯著高于對(duì)照，2個(gè)株型品種在全生育期耗水量和水分利用效率基本一致。

黃玲等[20]研究認(rèn)為冬小麥品種更替過(guò)程中總耗水量差異不顯著，與本研究一致。播種方式來(lái)看，全生育期耗水量18 cm寬幅播種比普通條播降低10.8 mm，水分利用效率增加8.91%，寬幅播種合理布局了群體結(jié)構(gòu)，降低了無(wú)效蒸發(fā)損失，增加蒸騰作用，提高了水分利用效率，成為旱作區(qū)提高水分利用率的有效栽培措施。

3.3 幅間距和品種對(duì)冬小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

栽培技術(shù)發(fā)展為小麥單產(chǎn)提高貢獻(xiàn)了40.0%，然而栽培措施改進(jìn)占到了34.1%[21]，品種更替為小麥增產(chǎn)貢獻(xiàn)了33%—63%[22]，新品種配套栽培技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)小麥高產(chǎn)目標(biāo)[7, 23-24]。小麥產(chǎn)量由單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重三因素相互協(xié)調(diào)，才能實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)。不同基因型小麥品種對(duì)栽培方式適應(yīng)性不同，小麥群體由個(gè)體組成，個(gè)體特征由基因型決定，寬幅精量播種技術(shù)能夠較好地協(xié)調(diào)群體和個(gè)體之間的關(guān)系[25-26]，其通過(guò)提高單株與群體分蘗和單株成穗數(shù)來(lái)提高單位面積穗數(shù)，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[27-28]。許多學(xué)者研究表明，寬幅精量播種顯著增加了單位面積穗數(shù)[29-30]，本研究表明，品種之間單位面積穗數(shù)和千粒重差異顯著，隴鑒117有效增加單位面積穗數(shù)，長(zhǎng)6359千粒重高于隴鑒117；幅間距縮小至18 cm時(shí)，顯著增加了單位面積穗數(shù)，不論品種特性如何，幅間距縮小有利于提高小麥群體分布均勻度，解決了群體和個(gè)體矛盾，提升個(gè)體發(fā)育能力，構(gòu)建合理群體長(zhǎng)勢(shì)，提高單位產(chǎn)量；對(duì)于隴鑒117，縮距寬幅播種增加了穗粒數(shù)，而長(zhǎng)6359穗粒數(shù)差異不顯著。

不同基因型冬小麥產(chǎn)量差異不顯著，說(shuō)明在同一環(huán)境下，2個(gè)品種產(chǎn)量潛力基本一致，但是產(chǎn)量提高的方式不同，長(zhǎng)6359“庫(kù)”容大，提高千粒重增加產(chǎn)量，隴鑒117通過(guò)增加單位面積穗數(shù)提高產(chǎn)量；播種方式來(lái)看，寬幅播種幅間距縮小至18 cm，產(chǎn)量顯著增加，馮偉等[31]研究發(fā)現(xiàn)帶間距縮小時(shí)，大穗型和多穗型小麥品種產(chǎn)量增加，與本研究一致；幅間距為18 cm，穎殼+秸稈干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)率低于普通條播，但對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率高于對(duì)照，而均勻播種和幅間距增加至25 cm、30 cm，產(chǎn)量均顯著低于普通條播，幅間距增加，干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)率和運(yùn)轉(zhuǎn)量增加，但是單位面積成穗數(shù)不足，產(chǎn)量難以提升。

4 結(jié)論

幅間距和品種對(duì)冬小麥透光率、產(chǎn)量和土壤耗水之間差異不顯著，長(zhǎng)6359穎殼+秸稈干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量、運(yùn)轉(zhuǎn)量和貢獻(xiàn)率均高于隴鑒117，長(zhǎng)6359千粒重顯著增加，隴鑒117顯著提升了單位面積成穗數(shù)。寬幅精量播種技術(shù)增產(chǎn)效果顯著，幅間距縮小至18 cm時(shí)，由于穗粒數(shù)減少，顯著提高旗葉部位透光率，擴(kuò)大了葉片受光面積，增加了光合產(chǎn)物，提升了秸稈和穎殼運(yùn)轉(zhuǎn)量，通過(guò)提高單位面積穗數(shù)，冬小麥產(chǎn)量增加139.2 kg·hm-2，全生育期耗水量降低10.8 mm，水分利用效率提高8.91%。

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Effects of wide-range distance and genotype on Yield and water use efficiency of Winter Wheat

ZHAO Gang1, FAN TingLu2, LI XingMao1, ZHANG JianJun1, DANG Yi1, LI ShangZhong1, WANG Lei1, WANG ShuYing1, CHENG WanLi1, NI ShengLi1

(1Institute of Dryland, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070;2Scientific Management Department, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070)

【】This study was carried out to clarify the interaction between wide range strip sowing and wheat cultivar, so as to improve the yield and water use efficiency. 【】In this study, two different genotypes were selected in the dry farming area of the Loess Plateau. Five different sowing spacing and two factor interaction were used to measure the soil moisture, dry matter accumulation, light transmittance and yield of winter wheat. After three consecutive years of data accumulation, the effects of different spacing of wide sowing and different plant type interaction on yield and water use were analyzed. 【】There was no significant difference in light transmittance at flag leaf position and bottom of canopy between cultivars at filling stage. The transport capacity and contribution rate of straw and glume dry matter were higher in C6359 than that in Longjian 117, which was a tall wheat cultivar. Compared with conventional drilling sowing, the wide range sowing had high light transmittance at flag leaf position and dry matter transport when ranges spacing was 18 cm. There was no difference in water consumption during the whole growth stage between cultivars. When the width spacing was 18 cm, the water consumption decreased by 10.8 mm and water use efficiency increased by 8.91% compared with conventional drilling sowing. There was no significantly different in grain yield between wheat cultivars. The grain yield was increased by expanding the sink capacity in C6359 and by increasing the number of spikes per unit area in Longjian 117, respectively. The interaction of cultivar and width spacing had no significant effect on grain yield. The wide range strip sowing could adapted to different genotypes of winter wheat cultivars by adjust the range spacing. When the range spacing was 18 cm, the yield increases by 139.2 kg·hm-2compared with conventional drilling sowing. 【】When the width range spacing was 18 cm, the yield and water use efficiency were increased in different genotypes of wheat winter cultivars. However, the water consumption was not significant increase. These results provided a theoretical basis for the winter wheat high-yield cultivation technology with new cultivars in loess dry plateau area

dry farming region; wide-range distance; winter wheat; yield; WUE

10.3864/j.issn.0578-1752.2020.11.004

2019-09-23；

2019-12-17

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFD0200400503，2016YFD0300110）、國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2015BAD22B02-02）

趙剛，E-mail：7635423@163.com。通信作者樊廷錄，E-mail：fantinglu3394@163.com

（責(zé)任編輯 楊鑫浩）