华北农学报・２０１ ３，２８（２）：１ ６９－１ ７４ 群体配置对冬小麦水分利用及产量的影响 王同朝，齐 爽，关小康，李小艳，李 仟，姜玉梅，卫 丽 （河南农业大学，河南郑州４５０００２） 摘要：为给冬小麦节水高产栽培种植密度和行距的配置提供理论依据，采用水分测坑池栽试验，设置等行距条播 （Ｗ１，行距２０ ｃｍ）和宽幅种植（Ｗ２，幅宽１０ ｃｍ、行距３０ ｃｍ）２种种植方式和１０５万（Ｐ１），１５０万（Ｐ２），２１０万（Ｐ３）， ２７０万（Ｐ４）株／ｈｍ ４种种植密度，在冬小麦生长前期土壤水分较为充足、中后期较为干旱年型下，研究了不同群体配 置方式对冬小麦水分利用及产量的影响。结果表明，在Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４密度下，等行距种植（Ｗ１）小麦产量分别比宽幅 种植（Ｗ２）高１４．３９％，１２．５４％，６．２８％，１４．３７％；等行距种植在密度Ｐ４条件下产量最高（８ ２７０．７７ ｋｇ／ｈｍ ），宽幅种 植在密度Ｐ３条件下产量最高（７ ３９２．４３ ｋｇ／ｈｍ ）。种植方式和密度对冬小麦成穗数、穗粒数和千粒质量均有显著影 响。冬小麦拔节．开花平均耗水强度分别为开花．成熟和播种－拔节的３．６，２．７倍。在相同密度下，等行距条播（Ｗ１） 水分利用效率均显著高于宽幅种植（Ｗ２）。因此，在等行距条播和种植密度２７０万株／ｈｍ 条件下冬小麦产量最高，水 分利用效率适中，是本试验条件下最佳群体配置组合。 关键词：冬小麦；群体配置方式；水分利用效率；产量 中图分类号：ｓ５１２．１ １ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—７０９１（２０１３）０２—０１６９—０６ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ Ｃ０ｎｆｉｇｕｒａｔｉＯｎ ｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｕｓｅ ａｎｄ Ｙｉｅｌｄ ｏｆ Ｗｉｎｔｅｒ Ｗｈｅａｔ ＷＡＮＧ Ｔｏｎｇ—ｃｈａｏ，ＱＩ Ｓｈｕａｎｇ，ＧＵＡＮ Ｘｉａｏ—ｋａｎｇ，ＬＩ Ｘｉａｏ—ｙａｎ，ＬＩ Ｑｉａｎ，ＪＩＡＮＧ Ｙｕ—ｍｅｉ，ＷＥＩ Ｌｉ （Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｐｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｓａｖｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｏｆ ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈ ２ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ：ｅｑｕａｌ ｓｐａｃｅ ｄｒｉｌｌ ｐｌａｎｔｉｎｇ（Ｗ１，ｓｐａｃｅ ２０ ｃｍ）ａｎｄ ｗｉｄｅ ｐｌａｎｔｉｎｇ（Ｗ２，ｗｉｄｔｈ １０ ｃｍ，ｓｐａｃｅ ３０ ｃｍ）， ａｎｄ ４ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ：１０５×１０ ，１５０×１０ ，２１０×１０ ａｎｄ ２７０×１０ ｐｌａｎｔｓ／ｈａ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ａｂｕｎｄａｎｔ ｉｎ ｅａｒｌｉｅｒ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｄｒｙ ｉｎ ｍｉｄ ａｎｄ ｌａｔｅｒ ｐｅｒｉｏｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ ａｎｄ Ｐ４ ｗａｓ １４．３９％，１２．５４％，６．２８％ａｎｄ １４．３７％ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ Ｗ１ ｔｈａｎ ｉｎ Ｗ２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｕｎｄｅｒ Ｗ１ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，Ｐ４ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｙｉｅｌｄ（８ ２７０．７７ ｋｇ／ｈａ）ａｍｏｎｇ ａｌｌ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ，ｗｈｉｌｅ ｉｔ ＷａＳ Ｐ３（７ ３９２．４３ ｋｇ／ｈａ）ｕｎｄｅｒ Ｗ２．Ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｓｐｉｋｅ ｎｕｍｂｅｒ，ｇｒａｉｎ ｎｕｍｂｅｒ ｐｅｒ ｓｐｉｋｅ ａｎｄ １ ０００一ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅ ｄａｉｌｙ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｔｏ ａｎｔｈｅｓｉｓ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ ｗａｓ ３．６ ａｎｄ ２．７ ｔｉｍｅｓ ｔｈａｔ ｆｒｏｍ ａｎｔｈｅｓｉｓ ｔｏ ｍａｔｕｒｉｔｙ ｓｔａｇｅ ａｎｄ ｓｏｗｉｎｇ ｔｏ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｓｔａｇｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｗ１ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ Ｗ２ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｄｅｎｓｉｔｙ．Ｔｈｅ Ｐ４（２７０×１０ ｐｌａｎｔｓ／ｈａ）ｏｆ Ｗ１ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＳＯ ｉｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ；Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ；Ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；Ｙｉｅｌｄ 土壤水分状况是影响作物根系生长的关键因 和水分利用效率，仍是目前节水农业栽培技术的研 素 ，与作物产量及水分利用效率密切相关 。。 。 究热点 “ 。小麦群体配置方式直接影响群体数 水分亏缺直接影响植物的生理生化过程和形态结 量、群体结构和质量，最终影，ｌｆｄ，麦产量构成因素与 构 ，从而影响作物的生长、产量和品质 。 。在 经济产量… 。合理群体配置，能够充分利用有限的 有限的水资源下进行土壤水分，提高作物产量 自然资源，是小麦实现高产的保证。行距配置和种 收稿日期：２０１２—１２—２４ 基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（２０１２ＢＡＤ０４Ｂ０７；２０１２ＢＡＤｌ４肋８；２０１１ＢＡＤ１６Ｂ０７） 作者简介：王同朝（１９６４一），男，河南社旗人，教授，博士，主要从事早作节水和保护性耕作理论与技术研究。 通讯作者：卫丽（１９６６一），女，河南商丘人，研究员，博士，主要从事小麦生理生态和转基因技术研究。 ｎ Ｃ Ｔ ｎ— ＪＯＲＩＣＵＬＴＵＲＡＥ １ ７０ 华北农学报 ２８卷 ＢｎＲＥ●Ｌｌ－０ｌＨｌＣ●一 植密度是小麦高产栽培管理技术的２个重要方面。 近年来，有关行距配置和种植密度对小麦生长发育 状况、生理生态特性及产量的影响研究较多。刘丽 平等 和Ｃｈｅｎ等 通过行距配置和密度试验研 究证明，１５ ｅｍ行距中等密度处理的小麦干物质积 累量和产量较高。孙宏勇等¨ 研究认为，同一密度 条件下，７．５ ｅｍ行距处理冬小麦田可以减小无效耗 水，提高水分利用效率并最终实现高产。冯伟等¨ 和刘雪薇等 对大穗型小麦品种的研究表明，基本 苗相同时，１５～１６．７ ｅｍ窄行距处理的叶绿素含量 和产量均高于２０～２５ ｅｍ的宽行距处理。吴玉娥 等¨ 和李娜娜等¨ 研究发现，行株距配置对产量 构成因素有明显的效应，实现高产 最佳行株 距配置依品种类型而异。这些研究基本上都是在降 水和灌水充足的条件下进行的，但在黄淮海南部冬 小麦实际生产中，生育期降水量较少且分布不均的 情况普遍存在。因此，研究有限的水资源条件下群 体配置对冬小麦水分利用和及其产量的影响具有重 要意义。鉴于此，在限量灌溉的前提下，探讨了不同 种植方式和密度对冬小麦田土壤水分、产量及水分 利用效率等的影响，以期为冬小麦高产节水栽培提 供一定的技术依据。 １ 材料和方法 １．１试验概况 本试验于２０１１年１０月至２０１２年６月在河南 农业大学科教园区防雨棚下测坑内进行。测坑上口 面积６．６ ｍ ，深２ ｍ，表层是０．５ ｍ混匀的回填土， 四周用１３．５ ｃｍ厚的砖墙隔离以防止侧渗，底部封 闭。０～３０（３１１１耕层土壤为砂质土壤，ｐＨ值７．３５， 有机质１０．０４ ｇ／ｋｇ，碱解氮７８．１１ ｍｇ／ｋｇ，速效磷 ７３．１５ ｍｇ／ｋｇ，速效钾２３５．５ ｍｇ／ｋｇ，平均土壤容重 １．３９ ｇ／ｃｍ ，田间持水量为２３．２５％。 １．２试验设计与管理 试验选用半冬性小麦品种矮抗５８，采用两因素 （种植方式和种植密度）完全随机区组设计。种植 方式包括等行距条播（行距２０ ｅｍ（Ｗ１））和宽幅种 植（幅宽１０ ｃｍ，间距３０ ｅｍ（Ｗ２））２种种植方式， 种植密度包括１０５万（Ｐ１）、１５０万（Ｐ２）、２１０万 （Ｐ３）、２７０万（Ｐ４）株／ｈｍ ，共８个处理组合，重复３ 次。宽幅种植时用锄开沟，沟宽１０ ｅｍ、深３～４ ｅｍ， 等行种植时用开沟器开３～４ ｅｍ深的沟，按试验设 计基本苗的１２５％播量进行播种，三叶期人工间苗 至设计基本苗。 试验前施用底肥，纯Ｎ、Ｐ Ｏ 、Ｋ Ｏ分别为ｌ１２．５， １１２．５，１１２．５ ｋｇ／ｈｍ ；拔节初期追施纯氮１ １２．５ ｋｇ／ｈｍ 。于２０１１年１０月１８日播种，２０１２年３月 １３小麦返青，３月２１日进入拔节期，４月１６日进入 抽穗期，４月２１开始开花，４月２８日进入灌浆期，５ 月３０日小麦完熟。抽穗期（２０１２－０４．２２）土壤水分 低于田间持水量５０％，出现较重旱情，用水表计量 均匀补灌０～６０ ｃｍ土层到处理控制水平高限（田间 持水量７０％）。其他管理同一般高产田。２０１２年６ 月４日收获。试验期间未进行遮雨，冬小麦生育期 总降雨量为２３３．１ ｍｍ。 １．３测定指标及方法 １．３．１ 土壤水分含量小麦生育期前期隔７ ｄ测１ 次，后期隔４～５ ｄ测定１次。用ＴＲＩＭＥ—ＦＭ型时域 反射仪测定土壤水分，测定深度为１６０ ｃｍ，每２０ ｃｍ 为１个层次，共计８层。测定数值为土壤体积含水 量（体积百分比）。 土壤质量含水量＝体积含水量／容重 土壤相对含水量＝土壤质量含水量／田问持水 量×１００％ １．３．２土壤贮水量土壤贮水量（ｍｍ）＝∑（Ａ０ × ｚ ）。其中，／ｔＯ为土壤某～层次体积含水量，ｚ为土 壤某一层次厚度（ｍｍ），ｉ为土壤层次。 土壤贮水消耗量（ｍｍ）＝播前０～１６０ ｅｍ土层 土壤贮水量（ｍｍ）一收获后０～１６０ ｃｍ土层土壤贮 水量（ｍｉｌ１）。 １．３．３农田耗水量 试验中水分测坑口部高出地 面、底部封闭，无地表径流及地下水影响，因此根据 农田水量平衡方程，农田总耗水量Ｅ ＝Ｐ＋，＋ＡＳ， 其中Ｅ 为农田总耗水量（ｍｍ），Ｐ为小麦生育期内 降水量（ｍｍ），，为灌水量（ｍｍ），ＡＳ为土壤贮水消 耗量（ｍｍ）。阶段耗水量Ｅ 一：＝Ｐ 一 ＋， 一 ＋ ＡＳ ，其中Ｅ 。一 为阶段耗水量（ｍｍ），Ｐ 一 为时段 内降水量（ｍｍ）；，， 一 为时段内的灌水量（ｍｍ）， ｔ／Ｓ ：为时段内土壤贮水消耗量（ｍｍ）。 １．３．４耗水模系数的计算 耗水模系数：某生育 阶段耗水量（ｍｍ）／总耗水量（ｍｍ）×１００％。 １．３．５ 水分利用效率 水分利用效率（ＷＵＥ） （ｋｇ／（ｈｍ ・ｍｍ））＝籽粒产量（ｋｇ／ｈｍ ）／总耗水量 （ｍｍ）。 灌水利用效率（ＷＵＥ）（ｋｇ／（ｈｍ ・ｍｍ））＝籽粒 产量（ｋｇ／ｈｍ ）／灌水量（ｍｍ）。 １．３．６考种与测产 收获时，每个小区取１０株测 定穗粒数和千粒质量等经济性状。除去边行及两端 的植株，选取具有代表性的相临１ Ｉｌｌ双行植株进行 测产。 ｎ Ｃ Ｔ ｎ ２期 王同朝等：群体配置对冬小麦水分利用及产量的影响 ＩＢＲＩＣＵＬＴＵＲＡＥ １７１ ＩＢＯＲＥｌｌＬＩ－ＳＩＨＩＣｌｌ １．４数据处理和统计分析 差异不显著。方差分析表明，种植方式对冬小麦成 采用ＤＰＳ分析软件对有关数据进行统计分析 和差异显著性检验，采用Ｅｘｃｅｌ ２００３软件进行作图 ● 穗数、穗粒数和籽粒产量都有显著影响（Ｐ＜０．０５）， 密度对冬小麦成穗数、穗粒数和千粒质量有显著影 和制表。 响（Ｐ＜０．０５），两者交互作用不显著。不同种植方 式获得高产的密度配置不同，ＷＩ处理产量以密度 ２７０万株／ｈｍ （Ｐ４）最高（８ ２７０．７７ ｋｇ／ｈｍ ），Ｗ２处 理产量以密度２１０万株／ｈｍ （Ｐ３）最高（７ ３９２．４３ ｋｇ／ｈｍ ）。总体看来，种植密度２７０万株／ｈｍ ＋等 ２ 结果与分析 ２．１ 不同种植方式与密度对小麦产量及产量构成 因素的影响 由表１看出，等行距种植（Ｗ１）的小麦产量高 于宽幅种植（Ｗ２）。Ｗ１处理在Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４密度 下产量分别比Ｗ２处理高１４．３９％，１２．５４％， ６．２８％，１４．３７％，且除Ｐ３外，其他密度下的差异均 达到显著水平。相同种植方式不同密度之间的产量 行距处理组合（Ｗ１Ｐ４）产量最高。 从产量构成因素看，４个密度处理的成穗数、穗 粒数均表现为等行距大于宽幅，而千粒质量则相反。 ２种种植方式处理的成穗数随着播种密度的增加均 呈上升趋势，而穗粒数和千粒质量呈相反趋势。 表１不同处理的小麦产量及其构成因素 Ｔａｂ．１ Ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ 注：数值后不同小写字母表示同列不同处理间差异达５％显著性水平（ＬＳＤ检验法）。表２～３同。 Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌｌ ｌｅｔｔｅｒｓ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｍｅａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌｓ（ｉｎｓｐｅｃｔｅｄ ｂｙ ＬＳＤ）．Ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ Ｔａｂ．２—３． ２．２ 不同种植方式与密度对麦田土壤水分的影响 ８０％左右（图１）；６０～１６０ ｃｍ土层土壤相对含水量 有小幅度上升，Ｗ１、Ｗ２各处理平均分别为６９．７％， ８３．２５％，其中Ｗ２各处理较Ｗ１各处理升幅大。４ 月２５日后，随着小麦灌浆期需水量增大，０～６０ ｃｍ 从整个生育期分层土壤相对含水量来看，０～６０ ａｍ和６０—１６０ ａｍ土层土壤相对含水量变化明显， 尤其是０～６０ ｃｍ土层，土壤相对含水量变化幅度较 大。播种到拔节期，各处理０～６０ ｃｍ和６０～１６０ ａｍ 土层土壤相对含水量始终保持在７５％以上（图１）， 高出田间持水量水平，这可能与期间降雨量较高 （占整个生育期的７１．８％，图２）有关。拔节到抽穗 土层土壤含水量处于持续下降趋势。开花到灌浆初 期，Ｗ１Ｐ４处理含水量下降幅度较Ｗ１其他密度处 理小，之后下降幅度增大，到收获时其含水量在４个 密度间最低，说明此阶段Ｗ１Ｐ４处理对水分作 用更明显；收获时各处理０～６０ ｃｍ土层土壤相对含 水量几乎相同，平均为４２．５３％。此阶段６０～１６０ ｃｍ 期，小麦进入生长发育关键期，对水分需求增多，而 此阶段降水较少（占整个生育期的２２．９％），导致 ０～６０ ａｍ土层土壤相对含水量急剧下降，至抽穗期 Ｗ１、Ｗ２各处理平均值分别为４６．１８％，５１．００％，两 者均已达到中度水分胁迫水平；６０～１６０ ｃｍ土层土 土层土壤相对含水量也有明显下降，收获时Ｗ１各处 理平均为５４．２４％，不同密度处理表现为Ｗ１Ｐ１＞ ＷＩＰ２一Ｗ２Ｐ４＞Ｗ１Ｐ３；Ｗ２平均为６６．９１％，不同密 度处理表现为Ｗ２Ｐ３＞Ｗ２Ｐ２＞Ｗ２Ｐ１＞Ｗ２Ｐ４。整个 壤相对含水量下降不明显，Ｗ１、Ｗ２各处理平均分别 为６９．１１％，８１．１３％，Ｗ１各处理已处于轻度干旱胁 迫。此阶段Ｗ１Ｐ１处理和Ｗ２Ｐ３处理的麦田土壤相 生育期，Ｗ２各处理土壤相对含水量整体上高于Ｗ１ 各处理，其中Ｗ２Ｐ３处理最高。 ２．３不同种植方式和密度处理冬小麦的耗水特性 对含水量均明显高于相同种植方式其的他密度 处理。 冬小麦耗水强度表现为拔节一开花＞开花一成 ４月２１ １３到４月２５ Ｅｔ期间的灌水和降雨，使 得０～６０ ａｍ土层的土壤相对含水量迅速上升至 熟＞播种・拔节，其中前者各处理耗水强度平均值分 别为后两者的３．６和２．７倍，远远大于其他２个生 １７２ 华北农学报 ２８卷 育阶段。冬小麦阶段耗水量和耗水模系数表现为播 种．拔节＞拔节．开花＞开花．成熟，其中播种．拔节各 处理耗水模系数基本都达到５０％以上（表２）。 岳 ｇ 囊｛ 苗 蛊 ￥ ￥ ￥零譬高罱８ 零 譬 昌 墨圭圭士 者考古古士士磊毒出出出出 当＝Ｉ＝Ｉ圭 出 蠢 鑫呙 蠹呙昌高昌高 呙岛呙呙 图１ 不同处理０—６０ ｃｍ和６０—１６０ ｃｍ土层平均相对含水量动态变化 ％／疆 姐捉霉 Ｆｉｇ．１ Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ０—６０ ｅｍ ａｎｄ ６０—１６０ ｃｍ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｇ ｇｏ毽 ｇ．【 ８∞＾１葛＿【ａ２Ｉ １２０ ∞ ∞ 加 ｍ ∞ ５； 舳 ∞ ∞ ∞ 处理；在Ｗ２条件下，分别出现在Ｗ２Ｐ４、Ｗ２Ｐ３和 Ｗ２Ｐ１处理。不同生育阶段各处理的耗水特性没有 明显规律。 ２．４不同种植方式和密度对小麦水分利用效率的 影响 鐾营４０ 蛊２０ ０ 薹兰 置１００ 圈 。 。 一 １Ｏ １１ ｌ２ １ ２ 曩 ３ 置 圈 ４ ５ 冬小麦不同种植方式的土壤贮水消耗量和总耗 月份Ｍｏｎｔｈ 水量随着密度变化的表现不同。在Ｗ１条件下，两 者均随密度的增加而增大；在Ｗ２条件下，两者均随 密度增加先减小后增大。在相同密度条件下，２种 种植方式的土壤贮水消耗量均表现为Ｗ２＞Ｗ１。土 壤贮水消耗量最大的处理为Ｗ２Ｐ４，总耗水量最大 的处理为Ｗ１Ｐ４。土壤贮水消耗量和总耗水量最小 的处理均为Ｗ１Ｐ１。 图２ ２０１１年１０月至２０１２年５月降水情况 Ｆｉｇ．２ Ｒａｉｎｆａｌｌ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ ｆｒｏｍ Ｏｃｔ ２０１１ ｔｏ Ｍａｙ ２０１２ 在Ｗ１条件下，播种．拔节、拔节．开花和开花．成 熟３个阶段的耗水指标（耗水强度、阶段耗水量、耗 水模系数）最大值分别出现在Ｗ１Ｐ２、ＷＩＰ４和ＷＩＰ３ 表２不同处理阶段冬小麦耗水量、耗水强度和耗水模系数的差异 Ｔａｂ．２ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｓｔａｇｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｄａｉｌｙ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ 注：ＣＡ．阶段耗水量；ＣＤ．耗水强度；ＣＰ．耗水模系数。 Ｎｏｔｅ：ＣＡ．Ｍｅａｎｓ ｓｔａｇｅ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ＣＤ．Ｍｅａｎｓ ｄａｉｌｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ＣＰ．Ｍｅａｎｓ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ ２期 王同朝等：群体配置对冬小麦水分利用及产量的影响 １７３ ａ ＡＢＲＩＣ Ｔ — ＣＵＬＴＵＲＡＥ ＢＯＲＥＡＬＩ－ＳＩＨＩＧＡ 不同种植方式对冬小麦灌溉水利用效率和水分 利用效率影响不同。在Ｗ１条件下，灌溉水利用效 率随着密度增加而降低，水分利用效率随密度增加 ｗ１Ｐ１处理，最低的为Ｗ２Ｐ４处理。整体看来，等行 距低密处理（ＷｌＰ１）土壤贮水消耗量和总耗水量均 最小，籽粒产量较高，说明ＷｌＰ１处理能够利用最少 先降低后升高；而在Ｗ２条件下，灌溉水利用效率随 着密度增加而升高，水分利用效率随密度增加先升 高后降低。无论哪个密度，灌溉水利用效率均表现 为Ｗ２＞Ｗ１，而水分利用效率均表现为Ｗｌ＞Ｗ２。 种植方式和密度对冬小麦水分利用效率的影响 均达到显著水平（表３），水分利用效率最高为 的水资源获得较高的产量，所以其水分利用效率最 高。宽幅高密处理（Ｗ２Ｐ４）由于群体密度大，对水 分需求多，且其行距过宽，地表裸地较多，土壤蒸发 较大，所以土壤贮水消耗量和总耗水量都较大，籽粒 产量较低，最终导致其水分利用效率最低。说明 Ｗ２Ｐ４处理不能有效地利用水资源。 表３不同处理对冬小麦全生育期耗水量、灌溉水利用效率和水分利用效率的影响 Ｔａｂ．３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｉｌ ｔｏｔａｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ，ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｆｎ ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ ３ 结论与讨论 在相同种植方式条件下，冬小麦的成穗数与密 度正相关，穗粒数和千粒质量与密度负相关。这与 少与同期降水量大小不一致，致使小麦生长期间水 分供需严重不协调。播种．拔节前，冬小麦耗水强度 最小，对水分需求较少，而阶段耗水量占总耗水量的 ５０％左右，耗水模系数数值偏高，说明此阶段土壤无 效蒸发较大。拔节．成熟是小麦生长发育和籽粒灌 前人研究结果一致¨。＇ ， 。相同密度条件下，等行 距条播（Ｗ１）较宽幅种植（Ｗ２）具有较高的成穗数、 穗粒数，但千粒质量较低，说明等行距条播行距适 中，植株在空间上分布均匀，对光能、水分、养分等环 浆形成重要时期，需水量较大，日耗水强度明显增 大，但期间降水过少，不能满足小麦生长需要，水分 亏缺严重。各处理０～６０ Ｃ／ｌｑ土层较６０～１６０ ｃｍ土 境资源利用更充分，有利于植株根系生长，故分蘖较 多且成穗率较高。大量研究 发现，无效分蘖和 不孕小穗数随行距加大呈增多趋势。宽幅种植的行 距过大，降低了其分蘖成穗率，但植株在行内分布较 均匀，单株营养面积大，行间通风透光条件好，有利 于籽粒干物质积累，因此千粒质量较高。小麦的产 量由成穗数、穗粒数和千粒质量共同决定。Ｗ２虽 层土壤含水量变化显著，干旱胁迫时间长，说明冬小 麦对０～６０ ｃｍ土层水分消耗量较大，这可能与冬小 麦根系主要集中分布在０～８０ ｃｍ土层有密切 关系¨ 。 冬小麦土壤贮水消耗量和总耗水量与种植方式 和群体密度均有密切关系。本试验表明，密度越大， 行距越宽，土壤贮水消耗量和总耗水量越大，水分利 用效率越低。在降水不足、灌水有限的情况下，Ｗ１ 处理虽较Ｗ２处理水分亏缺严重，却有较低的总耗 然千粒质量较高，但不能弥补其成穗数和穗粒数过 少对产量的影响，其最终产量仍低于ｗ１。在相同 种植方式下，由于植株的自我调节能力，通过成穗 数、穗粒数和千粒质量“三重调节”，使得不同种植 密度冬小麦产量没有显著差别，这与前人的研究结 果 类似。 水量和较高的产量及较高的水分利用效率，说明在 干旱胁迫条件下，等行距条播能利用较少的水分获 取相对较高产量，进而提高了水分利用效率，能更好 地利用有限的水资源。宽幅种植条件下，虽然干旱 胁迫程度相对较低，却不能有效利用土壤水分，田间 耗水量较高和籽粒产量较低最终导致其水分利用效 在冬小麦整个试验期间，前期降水过多，后期降 水偏少，降水分布极不均匀，小麦不同生育期需水多 ＾Ｃ Ｔ－—— ＩＩＢＲＩＣＵＬＴＵＲＡＥ １ ７４ 华北农学报 ２８卷 Ｂ帅￡ＡＬＩ－ＳＩＨＩＣＩＩ一 率普遍较低。这与本试验中宽幅种植３０ ｃｍ的行距 大于常规宽幅种植（幅宽２２—２６ ｃｍ）可能有关。因 为宽幅种植虽然行内株距分布相对均匀，但由于行 距过宽，使冬小麦群体整体分布并不均匀，地表覆盖 不完全，太阳直射加剧了地面水分蒸发。前人研 究 ’” 也证明，随着行距增加，冬小麦田棵间蒸发和 蒸散量均增大。株行距分布相对均匀的冬小麦具有 较好的产量及水分特征指标 。 本试验结果表明，２０ ｃｍ等行距条播＋密度２７０ 万株／ｈｍ 是适合本试验条件下的冬小麦最优种植 方式和密度组合。 参考文献： ［１］ 刘庚山，郭安红，任三学，等．人工控制有限供水对冬 小麦根系生长及土壤水分利用的影响［Ｊ］．生态学报， ２００３，２３（１１）：２３４２—２３５１． ［２］ Ｓｈａｒｍａ Ｂ Ｒ，Ｃｈａｕｄｈａｒｙ Ｔ Ｎ．Ｗｈｅａｔ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ，ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｕｐｔａｋｅ ａｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｇｉｍｅ ａｎｄ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ａ ｌｏａｍｙ ｓａｎｄ ｓｏｉｌ［Ｊ］． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｗａｔｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，１９８３，６（４）：３６５—３７３． ［３］ 王淑芬，张喜英，裴冬．不同供水条件对冬小麦根系 分布、产量及水分利用效率的影响［Ｊ］．农业工程学 报，２００６，２２（２）：２７—３２． ［４］ 高志红，陈晓远，刘晓英．土壤水变动对冬小麦生长产 量及水分利用效率的影响［Ｊ］．农业工程学报，２００７， ２３（８）：５２—５８． ［５］ 裴冬，孙振山，陈四龙，等．水分调亏对冬小麦生理 生态的影响［Ｊ］．农业工程学报，２００６，２２（８）：６８—７２． ［６］ 孙宏勇，张喜英，陈素英，等．亏缺灌溉对冬小麦生理 生态指标的影响及应用［Ｊ］．中国生态农业学报， ２０１１，１９（５）：１０８６—１０９０． ［７］ 姜东燕，于振文．土壤水分对小麦产量和品质的影响 ［Ｊ］．核农学报，２００７，２１（６）：６４１—６４５． ［８］ 王红光，于振文，张永丽，等．推迟拔节水及其灌水量 对小麦耗水量和耗水来源及农田蒸散量的影响［Ｊ］． 作物学报，２０１０，３６（７）：１１８３—１１９１． ［９］ 周勋波，孙淑娟，陈雨海，等．冬小麦不同行距下水分 特征与产量构成的初步研究［Ｊ］．土壤学报，２００８，４５ （１）：１８８—１９１． ［１０］ 孔祥旋，杨占平，武继承，等．限量灌溉对冬小麦产量和 水分利用的影响［Ｊ］．华北农学报，２００５，２０（５）：６４—６６． 黄彩霞，柴守玺，赵德明，等．不同水分处理对冬小麦 产量和水分利用效率的影响［Ｊ］ 草业学报，２０１０，１９ （５）：１９６—２０３． ［１２］ 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． ［１３］ Ｃｈｅｎ Ｃ，Ｎｅｉｌｌ Ｋ，Ｗｉｃｈｍａｎ Ｄ，ｅｔ ａ１．Ｈａｒｄ ｒｅｄ ｓｐｒｉｎｇ ｗｈｅａｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｒｏｗ ｓｐａｃｉｎｇ，ｓｅｅｄｉｎｇ ｒａｔｅ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ［Ｊ］．Ａｇｒｏｎｏｍｙ Ｊｏｕｒｎａｌ，２００８，１００（５）：１２９６—１３０２． ［１４］ 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