宽幅精播与行距对小麦耗水特性和产量的影响

doi:10.13287/j.1001-9332.202407.014

应用生态学报 ›› 2024, Vol. 35 ›› Issue (7): 1833-1842.doi: 10.13287/j.1001-9332.202407.014

宽幅精播与行距对小麦耗水特性和产量的影响

何建宁, 张振, 石玉^*, 于振文

山东农业大学农学院/农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室/小麦育种全国重点实验室, 山东泰安 271018

收稿日期:2023-12-25 修回日期:2024-05-22 出版日期:2024-07-18 发布日期:2025-01-18
通讯作者: *E-mail: shiyu@sdau.edu.cn
作者简介:何建宁, 男, 1991年生, 博士研究生。主要从事小麦高产高效栽培研究。E-mail: 281579232@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(32172114)、财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-03-18)和泰山学者工程专项经费资助。

Effects of wide-range precision sowing and row spacing on water consumption and grain yield of wheat

HE Jianning, ZHANG Zhen, SHI Yu^*, YU Zhenwen

College of Agronomy, Shandong Agricultural University/Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Cultivation, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/National Key Laboratory of Wheat Breeding, Tai'an 271018, Shandong, China

Received:2023-12-25 Revised:2024-05-22 Online:2024-07-18 Published:2025-01-18

摘要/Abstract

摘要： 宽幅精播技术节水高产理论机制仍不明确。本研究于2017—2019年小麦生长季,以‘济麦22'为试验材料,在测墒补灌节水栽培条件下,设置宽幅精播、常规条播两种种植方式和20、25、30 cm 3种行距,研究了种植方式对小麦根系生物量、衰老特性、水分利用特性、棵间蒸发量和籽粒产量的影响,以探索宽幅精播种植方式对小麦根系生理特性、耗水特性及籽粒产量的影响。结果表明: 宽幅精播条件下行距为25 cm处理(K25)0～20和20～40 cm土层根重密度、根系可溶性蛋白含量、根系活力较其他处理分别提高7.2%～23.9%、8.7%～25.1%、10.7%～29.9%和7.3%～27.6%、8.0%～38.5%、15.2%～32.7%;同一行距下,宽幅精播处理土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例显著高于常规条播处理,而灌溉量和棵间蒸发量低于常规条播处理;K25处理开花至成熟期耗水量及耗水模系数显著高于其他处理,籽粒产量、水分利用效率和灌水利用效率也显著高于其他处理。综上,本试验条件下采用基本苗180～270株·m^-2、行距25 cm是黄淮海麦区宽幅精播种植方式下节水高产的适宜种植模式。

关键词: 冬小麦, 宽幅播种, 根系生理特性, 耗水特性, 籽粒产量, 水分利用效率

Abstract: The mechanism for water-saving and high-yield of wide-range precision sowing technology remains unclear. We investigated the impact of wide-range precision sowing on the physiological characteristics of root system, water consumption, and grain yield of wheat ‘Jimai 22' during the growing seasons of 2017-2019. We set up two planting modes: wide precision sowing and conventional strip sowing, and three row spacings of 20 cm, 25 cm, and 30 cm under water-saving cultivation with supplemental irrigation to examine the effects of planting modes on root biomass and senescence characteristics of wheat, water utilization characteristics, interplant evaporation, grain yield, and water utilization efficiency. The results showed that the 25 cm treatment (K25) led to an increase in root weight density, root soluble protein content, and root activity by 7.2%-23.9%, 8.7%-25.1%, 10.7%-29.9%, and 7.3%-27.6%, 8.0%-38.5%, 15.2%-32.7%, respectively, compared to the other treatments. At the same row spacing, the wide-range precision sowing treatment showed a significantly higher soil water storage consumption and proportion to total water consumption compared to the conventional strip-tillage treatment. Additionally, irrigation and interplant evaporation were lower in the wide-range precision sowing treatment. The K25 treatment exhibited significantly higher water consumption and modal coefficient of water consumption from flowering to ripening than other treatments. Furthermore, it had significantly higher seed yield, water utilization efficiency, and irrigation utilization efficiency than the other treatments. We found that a 25 cm spacing in the lower rows and density of 180-270 plants·m^-2 was the water-saving and high-yielding planting pattern of wide-range precision sowing wheat in Huang-Huai-Hai region.

Key words: winter wheat, wide-range sowing, root physiological characteristic, water consumption characteristic, grain yield, water use efficiency

何建宁, 张振, 石玉, 于振文. 宽幅精播与行距对小麦耗水特性和产量的影响[J]. 应用生态学报, 2024, 35(7): 1833-1842.

HE Jianning, ZHANG Zhen, SHI Yu, YU Zhenwen. Effects of wide-range precision sowing and row spacing on water consumption and grain yield of wheat[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2024, 35(7): 1833-1842.

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Effects of wide-range precision sowing and row spacing on water consumption and grain yield of wheat

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