全 文 ：植物生态学报 2013, 37 (8): 758–767 doi: 10.3724/SP.J.1258.2013.00079
Chinese Journal of Plant Ecology http://www.plant-ecology.com
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收稿日期Received: 2013-02-21 接受日期Accepted: 2013-05-10
* 共同通讯作者Coauthor for correspondence (E-mail: fengwei78@126.com; tcguo888@sina.com)
宽幅播种带间距对冬小麦冠层特征及产量的影响
李世莹 冯 伟* 王永华 王晨阳 郭天财*
河南农业大学国家小麦工程技术研究中心, 郑州 450002
摘 要 2010–2012连续两年在大田试验条件下以多穗型品种‘百农矮抗58’为供试材料, 研究了宽幅播种(播幅8 cm)种植方
式下不同带间距7 cm (KF7)、12 cm (KF12)和17 cm (KF17)对冬小麦(Triticum aestivum)冠层特征及产量的影响。结果表明: 与
常规条播比较, 宽幅播种群体叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、相对湿度、成穗数、生物量和产量较高, 而冠层开度和
温度较低 ; 2010–2011年和2011–2012年宽幅播种成穗数和产量显著高于常规条播 , 成穗数分别增加4.8%–16.4%和
8.9%–21.0%, 产量分别提高2.96%–15.94%和4.09%–14.23%。宽幅播种下随带间距增大, 叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、
湿度及成穗数降低, 而冠层开度和温度升高; 穗粒数、千粒重、产量、生物量和收获指数以KF12最高, KF7最低。综合分析, 宽
幅播种下12 cm带间距处理的小麦冠层结构合理, 微环境适宜, 产量最高, 可作为该种植方式的适宜带间距。
关键词 冠层结构及微环境, 带间距, 宽幅播种, 冬小麦, 产量
Effects of spacing interval of wide bed planting on canopy characteristics and yield in winter
wheat
LI Shi-Ying, FENG Wei*, WANG Yong-Hua, WANG Chen-Yang, and GUO Tian-Cai*
National Engineering Research Centre for Wheat, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China
Abstract
Aims Spacing interval is a cultivation technique to obtain high yield. Our objective was to investigate the effects
of spacing interval on canopy characteristics and yield in winter wheat (Triticum aestivum) under different plant-
ing patterns of wide bed planting methods with 8 cm drilling width and conventional drilling planting methods
with 2 cm drilling width.
Methods A field experiment was conducted in growing seasons of 2010–2011 and 2011–2012, growing
multi-spike winter wheat cultivar ‘Aikang 58’ under different planting methods with three spacing intervals of 7,
12 and 17 cm for wide bed planting methods and 20 cm of row spacing for conventional drilling planting meth-
ods. Time-course measurements were taken on canopy leaf area index, mean leaf angle, canopy openness, light
interception, canopy temperature, relative humidity and yield during the experimental periods.
Important findings Compared with conventional drilling planting methods, the leaf area index, mean leaf angle,
light interception, relative humidity, spikes numbers, biomass and grain yield for wide bed planting methods are
higher, while canopy openness and temperature are lower. Subsequently, spike numbers per unit area increased by
4.8%–16.4% (in 2010–2011) and 8.9%–21.0% (in 2011–2012) and yield increased by 2.96%–15.94% (in
2010–2011) and 4.09%–14.23% (in 2011–2012). Leaf area index, mean leaf angle, light interception, relative hu-
midity and spike numbers decreased, and canopy openness and temperature increased with increased spacing in-
terval under wide bed planting methods. Grain number per spike, grain weight, grain yield, biomass and harvest
index are the highest in the 12 cm treatment and lowest in the 7 cm treatment. It can be concluded that 12 cm
spacing interval under wide bed planting methods can be used as a feasible, promising planting pattern with rea-
sonable canopy architecture and sufficient light distribution and interception and favorable microclimate.
Key words canopy structure and microclimate, spacing interval, wide bed planting, winter wheat, yield

粮食是安天下的战略产业, 在人口不断增加和
耕地逐年减少的双重压力下, 我国粮食供需长期处
于“紧平衡”状态, 要保证国家粮食安全, 就必须依
靠科技提高单产。小麦(Triticum aestivum)作为我国
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重要的粮食作物, 其高产和超高产研究是我国永恒
的攻关课题。我国小麦播种方式经历了从粗放型撒
播到精量半精量播种的变革(周忠军等, 2005), 行距
配置方式从等行距种植到宽窄行的转变(赵秉强等,
1999), 每一次栽培技术的重大革新都对提高小麦
单产起到了积极的促进作用。集成多种栽培技术措
施, 优化作物空间布局, 塑造良好冠层结构, 改善
冠层微环境, 提高群体光合效率, 有利于提高单
产。种植行距是调整作物空间布局的重要措施, 目
前关于行距配置对冬小麦生长、冠层结构及微环境
的影响已有较多报道(de Bruin & Pedersen, 2008;
杨文平等, 2008)。研究结果表明, 对大穗型品种而
言, 宜采用窄行密植方式, 由常规等行距20 cm缩
至15–16.7 cm, 基本苗增加至375万·hm–2; 多穗品
种适宜种植方式为等行距20 cm, 基本苗可增加至
240万·hm–2 (朱云集等, 2001; 杨文平等, 2012 )。行
距配置是塑造群体结构最简单实用的栽培技术, 不
仅影响作物的群体动态及冠层形态结构, 还可有效
调控冠层微环境(Sharratt & McWilliams, 2005)。前人
相关研究均局限于常规条播种植方式下, 往往通过
加大播量, 或者缩小行距, 以增加单位面积成穗数。
但常规条播播幅较窄, 株距过小, 常造成小麦个体
发育不良、田间通风透光条件差、资源利用效率低、
病虫滋生和倒伏严重(Wang et al., 2003)。为此, 本研
究在大田生产条件下, 采用宽幅播种种植方式, 把
原来的密集条播(2 cm播幅)改为宽幅播种(8 cm播
幅), 比较分析了宽幅播种条件下不同带间距(种子
呈带状分布, 相邻两播种带之间的距离)对冬小麦冠
层结构、微环境及产量的调控效应, 旨在为冬小麦
宽幅播种高产栽培提供理论依据和技术支持。
1 材料和方法
1.1 材料和试验设计
试验于2010–2011和2011–2012年在河南农业大
学科教示范园区(郑州)进行。试验地为中壤土, 前茬
为玉米(Zea mays), 秸秆全部掩底还田, 0–20 cm耕
层土壤基础养分含量为: 有机质11.8 g·kg–1、全氮
0.96 g·kg–1、碱解氮 87.3 mg·kg–1、速效磷 43.5
mg·kg–1、速效钾90.3 mg·kg–1, pH值7.54。按照试验
地土壤基础养分含量和高产小麦的养分需求, 耕地
前施纯N 150 kg·hm–2、P2O5 120 kg·hm–2、K2O 90
kg·hm–2, 拔节期结合浇水追施纯N 120 kg·hm–2。全
生育期浇拔节水和抽穗水, 5月份防治病虫害2次,
其他栽培管理同一般高产麦田。2010–2011年小麦
生育期间降水量为84.8 mm, 2011–2012年小麦生育
期间降水量为236.1 mm。
供试材料选用河南省当前大面积推广的多穗
型品种‘百农矮抗58’, 于2010年10月14日和2011年
10月15日采用山东农业大学研制的2BJK-6型宽幅
播种机播种, 播幅8 cm。试验采用随机区组设计,
宽幅播种种植方式下带间距设7、12和17 cm共计3
个水平, 分别记作KF7、KF12和KF17; 以生产上常
规条播种植方式为对照(行距20 cm), 记作CK。播种
前根据设计密度、千粒重、种子发芽率和出苗率确
定单位面积的播种量, 然后根据带间距调整宽幅播
种机的下种量 , 基本苗同常规大田为270 × 104
株·hm–2。田间布置采取随机排列, 小区长25 m, 宽
3.3 m, 3次重复, 其他栽培管理措施同大田生产。
1.2 测试项目和方法
1.2.1 叶面积指数的测定
于越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、开花期、
灌浆中期和灌浆后期, 在每小区选取有代表性小麦
20株, 将绿色叶片按叶位分离并称重, 在105 ℃下
杀青并在80 ℃下烘干后称重, 得到各叶位叶片干
重及绿色叶片的总干重。同步利用CID-203型叶面
积仪(CID, Camas, USA)测定每个叶位叶片20张样
叶并称重, 由于叶干重与其面积间存在一定的比例
关系, 采用比叶重法求得所有取样植株不同叶位的
叶片面积, 进而计算出单一植株(单茎)的每个叶位
叶面积, 然后与单位土地面积植株(单茎)数相乘,
得出单位土地面积内的每个叶位叶片面积, 将所有
叶位叶片面积相加即得到总叶面积指数(leaf area
index, LAI)。
1.2.2 平均叶倾角、冠层开度的测定
按照王谦等(2006)的方法用LAI-2000冠层分析
仪(LI-COR, Lincoln, USA)测定, 选择冠层内距地表
5 cm处不同位置, 重复测量5次, 仪器自动统计出
平均叶倾角 (mean leaf angle, MLA)、冠层开度
(canopy openness, CO)。测定时间为孕穗期、开花期、
花后10天、花后20天和花后30天的9:00–11:00。
1.2.3 冠层光截获的测定
选择晴朗无云的天气用SUNSCAN冠层分析仪
(Delta T, Cambridge, UK)于花后10天、花后20天
和花后 30天的 9:00–11:00测定冠层光截获 (light
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interception, LI)。测定位置分别在行间的上方(距穗
层50 cm)、上层(旗叶层)、中层(株高1/2处)和地表(距
地表5 cm处), 每个小区重复3次。LI按公式LI = (I0 –
I)/I0进行计算, 式中, I0为冠层上方瞬时光合有效辐
射; I为通过一定叶层后的瞬时光合有效辐射。
1.2.4 冠层温湿度的测定
用干湿球温度计于小麦灌浆盛期的8:00、
10:00、12:00、12:00、14:00和16:00分别测定冠层上
层、中层、地表的温度和相对湿度(位置同LI测定),
重复3次。
1.2.5 产量和产量构成因素
成熟前每小区测定1 m双行3个样点折算出单
位面积穗数, 收获后取20株进行室内考种, 得到每
穗粒数、千粒重和穗粒重。每小区收获5 m2计算产
量, 换算出单位面积的籽粒产量(kg·hm2)。
1.2.6 数据处理与统计分析
试验数据采用SPSS 16.0进行方差分析 , 用
Excel 2003进行图表绘制。
2 结果和分析
2.1 宽幅播种带间距对冬小麦冠层结构的影响
2.1.1 宽幅播种带间距对冬小麦LAI的影响
LAI是衡量各生育时期群体是否合理的一个重
要指标。从图1可以看出, 两个年度LAI均呈现“∩”
型曲线变化, 随着生育时期的推进, 不同处理的
LAI均表现逐渐增加, 至孕穗期达到最大值, 之后
逐渐下降。在各测定时期, 宽幅播种种植方式下各
处理间群体LAI均表现为随着带间距减小而增加,
且宽幅播种各处理LAI均高于常规条播处理。两个
年度均在拔节期宽幅播种种植方式对LAI促进效应
最为明显, 2010–2011年KF7、KF12和KF17的LAI分
别较CK增加83.18%、74.15%和51.27%, 2011–2012
年分别增加103.17%、75.70%和42.96%。开花期以
后各处理LAI降低幅度均较大, 且以KF7处理下降
幅度最大 , 2010–2011年为71.0%, 2011–2012年为
75.0%, 这可能是由于KF7处理带间距较窄, 群体通
风透光不良, 后期叶片衰老加快所致。
2.1.2 宽幅播种带间距对冬小麦群体MLA的影响
MLA是指叶片与水平方向之间的锐角, 它是反
映小麦群体光辐射特征的主要指标。由图2可知, 从
孕穗期开始各处理两个年度的MLA均逐渐增大, 至
开花后20天达到最高值, 然后逐渐下降。两个年度
在不同生育时期宽幅播种各处理的MLA均高于常
规条播处理, 且增幅以孕穗-开花期较大, 并随着带
间距减小MLA逐渐增大。2010–2011年, KF7、KF12
和KF17较CK增幅分别为11.78%、7.96%和7.04%,
2011–2012年增幅分别为9.80%、7.80%和3.92%。开
花后30天, 各处理随着叶片逐渐衰老MLA不断降
低, 2010–2011年, KF7、KF12、KF17和CK处理的降
幅分别为8.47%、3.47%、5.95%和6.62%; 2011–2012



图1 宽幅播种带间距对冬小麦叶面积指数(LAI)的影响(平均值±标准误差)。AS, 开花期; B, 孕穗期; J, 拔节期; LF, 灌浆后
期; MF, 灌浆中期; R, 返青期; W, 越冬期。CK, 常规条播; KF7、KF12和KF17, 宽幅播种下7、12和17 cm的带间距。
Fig. 1 Effect of wide bed planting methods and its spacing interval on leaf area index (LAI) of winter wheat (mean ± SE). AS, an-
thesis; B, booting stage; J, jointing stage; LF, late grain-filling stage; MF, middle grain-filling stage; R, riving stage; W, wintering
stage. CK, conventional drilling planting methods; KF7, KF12 and KF17, spacing interval 7, 12 and 17 cm under wide bed planting
method, respectively.
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图2 宽幅播种带间距对冬小麦平均叶倾角(MLA)的影响(平均值±标准误差)。CK, 常规条播; KF7、KF12和KF17, 宽幅播种
下7、12和17 cm的带间距。
Fig. 2 Effect of wide bed planting methods and its spacing interval on mean leaf angle (MLA) of winter wheat (mean ± SE). CK,
conventional drilling planting methods; KF7, KF12 and KF17, spacing interval 7, 12 and 17 cm under wide bed planting method,
respectively.



图3 宽幅播种带间距对冬小麦冠层开度(CO)的影响(平均值±标准误差)。CK, 常规条播; KF7、KF12和KF17, 宽幅播种下7、
12和17 cm的带间距。
Fig. 3 Effect of wide bed planting methods and its spacing interval on canopy openness (CO) of winter wheat (mean ± SE). CK,
conventional drilling planting methods; KF7, KF12 and KF17, spacing interval 7, 12 and 17 cm under wide bed planting method,
respectively.


年降幅分别为12.24%、6.86%、12.73%和12.86%。
由此可以看出, 宽幅播种各处理不同生育时期MLA
均较大, 有利于改善群体内通风透光条件, 且以
KF12处理在小麦生育后期的MLA下降幅度缓慢。
2.1.3 宽幅播种带间距对冬小麦冠层CO的影响
CO是指冠层下可见天空的比例, 与透光率关
系密切。图3表明, 随着生育时期的推进, 两个年度
不同处理的CO均表现为先降后升的变化趋势, 且
在开花期达谷值。在各测定时期, 宽幅播种各处理
随带间距减小, CO降低。宽幅播种各处理的CO均显
著低于CK, 其中开花期降低幅度最大, 2010–2011
年 , KF7、KF12和KF17处理较CK降幅分别为
75.00%、58.33%和47.22%, 2011–2012年降幅分别为
76.92%、53.85%和38.46%; 而在花后20天降低幅度
最小, 2010–2011年, KF7、KF12和 KF17处理降幅分
别为45.79%、31.78%和15.89%, 2011–2012年降幅分
别为44.02%、24.11%和20.03%。KF7与KF12处理间
差异在开花期和花后20天均表现显著, KF7与KF17
处理间差异在各个时期均显著, 两个年度表现一
致, 而其他时期和处理间差异因年度而异。
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2.1.4 宽幅播种带间距对冬小麦冠层LI的影响
LI是度量群体内的光照状况及光捕获能力的重
要参数。由表1可知, 随着灌浆进程推进, 各层次LI
均逐渐降低; 宽幅播种各处理的LI均高于CK, 且不
同层次LI均随带间距缩小而增加, 两个年度的变化
规律基本一致。2010–2011年各处理LI明显低于
2011–2012年, 宽幅播种各处理的LI较CK的增幅以
花后10天最大, 为10.88%, 而2011–2012年以花后
30天增幅最大, 为2.56%。这可能与2010–2011年干
旱, 后期叶片衰老严重, 群体光捕获能力较低有
关。两个年度在3个时期不同测定层次间比较, 宽幅
播种较CK处理增加幅度均以上层最大, 两个年度
分别为29.17%和39.71%; 以下层最小, 两个年度分
别为6.24%和1.55%。可见, 播幅增大, 植株空间分
布均匀度增加, 这有利于光照下透, 提高光截获量,
减少漏光损失。
2.2 宽幅播种带间距对冬小麦冠层微环境的影响
2.2.1 宽幅播种带间距对冬小麦冠层温度的影响
冠层温度是环境和作物内部因素共同影响冠
层能量平衡的结果。从图3可知, 灌浆期各处理群体
上、中和下层温度变化均呈单峰变化, 且在12:00左
右达最大值。冠层上层温度在各个测定时刻均略高
于中、下层, 而下层温度最低, 尤其正午前后最为
明显。这是由于太阳辐射从上至下透射冠层, 受群
体上层叶片反射和吸收等作用, 进入下层的能量逐
渐减少, 两个年度的变化规律基本一致。宽幅播种
各处理冠层温度均低于CK, 其中在12:00降温效果
最为明显, 2010–2011年上、中和下层分别较CK降低
0.7、1.0和0.7 ℃, 2011–2012年分别降低0.5、0.5和
0.3 ℃。宽幅播种条件下群体不同层次的温度均随
着带间距减小而降低, 两个年度均以KF7处理冠层
内温度最低 , 分别低于大气温度2.0和3.9 ℃, 而
KF17处理冠层温度最高, 分别低于大气温度1.2和
2.9 ℃, 冠层温度降低可缓解籽粒灌浆期间高温
(>30 ℃)对籽粒充实的负向效应, 从而有利于延长
灌浆高峰持续期, 提高灌浆强度。
2.2.2 宽幅播种带间距对冬小麦冠层相对湿度的
影响
冠层相对湿度是冠层内实际水汽压与当时气
温下的饱和水汽压的比值, 其大小可直接表示空气
距饱和状态远近的程度。由图5可知, 灌浆期各处理
群体上、中和下层相对湿度均呈“V”字型变化, 且在
12:00达最低值。冠层相对湿度在垂直方向上均表现
为由上至下逐渐升高, 上层的相对湿度较低, 日变
化较大, 这可能是由于近地面水分蒸发量大, 水汽
向上扩散过程中逐渐减少, 且群体上层受风影响,
加速了水汽扩散所致。宽幅播种条件下群体各层次
的相对湿度均随着带间距减小而升高, 且宽幅播种
高于CK, 各层次均如此, 两个年度的变化规律基本
一致。2010–2011年宽幅播种相对湿度上、中和下



表1 宽幅播种带间距对冬小麦冠层光截获(LI)的影响
Table 1 Effect of wide bed planting methods and its spacing interval on canopy light interception (LI) of winter wheat
花后10天
10 d after anthesis
花后20天
20 d after anthesis
花后30天
30 d after anthesis
处理
Treatment
上层
Upper
layer
中层
Middle
layer
下层
Down
layer
上层
Upper
layer
中层
Middle
layer
下层
Down
layer
上层
Upper
layer
中层
Middle
layer
下层
Down
layer
2010–2011
CK 0.175c 0.749b 0.877b 0.139b 0.716b 0.862b 0.086c 0.658b 0.848c
KF7 0.274a 0.825a 0.938a 0.167a 0.795a 0.932a 0.127a 0.783a 0.920a
KF12 0.233b 0.821a 0.937a 0.144b 0.788a 0.924a 0.123ab 0.673b 0.909ab
KF17 0.225b 0.813a 0.925a 0.141b 0.757ab 0.903ab 0.116b 0.669b 0.857bc
2011–2012
CK 0.407a 0.943a 0.984b 0.234b 0.855a 0.976b 0.189a 0.819b 0.938b
KF7 0.550a 0.959a 0.996a 0.419a 0.923a 0.990a 0.357a 0.958a 0.971a
KF12 0.487a 0.953a 0.991ab 0.406ab 0.909a 0.985ab 0.281a 0.930a 0.961ab
KF17 0.422a 0.945a 0.988ab 0.367ab 0.901a 0.983ab 0.192a 0.833b 0.953ab
同一栏中不同字母表示差异显著(p < 0.05)。CK, 常规条播; KF7、KF12和KF17, 宽幅播种下7、12和17 cm的带间距。
Different letters within the same column indicate significant difference (p < 0.05). CK, conventional drilling planting methods; KF7, KF12 and KF17,
spacing interval 7, 12 and 17 cm under wide bed planting method , respectively.
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图4 宽幅播种条件下冬小麦冠层温度的变化(平均值±标准误差)。CK, 常规条播; KF7、KF12和KF17, 宽幅播种下7、12和17
cm的带间距。
Fig. 4 Variations of canopy temperature under wide bed planting methods of winter wheat (mean ± SE). CK, conventional drilling
planting methods; KF7, KF12 and KF17, spacing interval 7, 12 and 17 cm under wide bed planting method, respectively.



图5 宽幅播种条件下冬小麦冠层湿度的变化(平均值±标准误差)。CK, 常规条播; KF7、KF12和KF17, 宽幅播种下7、12和17
cm的带间距。
Fig. 5 Variations of canopy relative humidity under wide bed planting methods of winter wheat (mean ± SE). CK, conventional
drilling planting methods; KF7, KF12 and KF17, spacing interval 7, 12 and 17 cm under wide bed planting method, respectively.
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层分别较CK提高37.1%、20.5%和21.3%; 2011–2012
年提高7.2%、3.3%和3.6%。宽幅播种各处理相对湿
度较CK增加的百分比率因年度而异, 2010–2011年
KF7、KF12、 KF17较CK分别提高29.57%、26.01%
和21.25%; 2011–2012年分别提高9.64%、5.97%和
3.91%。这说明宽幅播种具有显著的增湿降温延衰
作用, 随着带间距缩小, 蒸散阻力增加, 群体湿度
适当增大将有助于缓解高温干旱对植株衰老和籽
粒灌浆进程的影响。
2.3 宽幅播种带间距对冬小麦产量及构成因素的
影响
由表2可知, 两个年度不同处理间产量差异均
显著, 2010–2011年宽幅播种各处理较CK增幅依次
为KF12 (15.94%) > KF17 (8.06%) > KF7 (2.96%);
2011–2012年增幅依次为KF12 (14.23%) > KF17
(8.89%) > KF7 (4.09%)。两个年度宽幅播种各处理
的穗数随带间距减小而增多 , 较CK增幅范围为
4.80%–16.44%和8.93%–21.05%, 穗粒数和千粒重
均以KF12处理最高, KF7处理最低。2010–2011年,
穗粒数和千粒重在CK与KF7间以及KF12与KF17间
的差异均不显著, KF7与KF12间差异显著; 2011–
2012 年不同处理间穗粒数和千粒重差异均达显著
水平。由此可见, 宽幅播种较常规条播增穗效果更
为明显, 而对穗粒数和千粒重的调控效应因年度和
带间距而异, 其中KF7处理因带间距过窄, 穗粒数
和千粒重反较CK降低, 两个年度分别降低2.2粒和
1.4 g以及1.9粒和0.9 g。两个年度宽幅播种生物量均
高于CK, 两个年度增幅分别为7.54%和1.72%。
2010–2011年, KF12处理的生物量显著高于CK, 而
KF7、KF17与CK处理间差异均不显著; 2011–2012
年, 生物量仍以KF12最高, 各处理间差异均不显
著。从收获指数来看, 2010–2011年, 各处理收获指
数表现为KF12 > KF17 > CK > KF7, 且处理间差异
不显著; 2011–2012年, 收获指数以KF12最高, 且与
CK和KF7间差异显著, 而与KF17差异不显著, CK
最低。综合来看, 两个年度均以KF12处理的产量结
构最为协调, 生物量和收获指数协同提高, 产量
最高。
3 结论和讨论
LAI和MLA是影响作物冠层光分布和截获的重
要结构参数(Verhagen et al., 1963)。冠层光的捕获与
利用是限制适宜水肥条件下作物高效生产的重要
因素(Mannion, 2012), 不同作物以及同一作物不同
品种各有其适宜的MLA。在影响作物冠层结构的诸
因素中 , 以种植密度对其影响最大 (谭昌伟等 ,
2005), 可有效地调节小麦的空间分布及光合生产
性能(由海霞, 2005)。常规条播种植方式下随种植密
度增加, 生育前期优势明显, LAI增大, 但生育后期
衰老较快(刘万代等, 2009), 平均叶倾角逐渐增大,
群体光截获量增多, 但群体透光率有下降趋势(陈
雨海等, 2003)。常规条播种植方式下, 行距加宽, 行
间漏光严重, 行内株间生长竞争激烈。适当缩小行
距可改变植株在田间的分布, 使冠层内光分布更趋



表2 宽幅播种带间距对冬小麦产量及其构成的影响
Table 2 Effects of wide bed planting methods and its spacing interval on yield and its components of winter wheat
处理
Treatment
穗数
Spikes (104·hm–2)
穗粒数
Grains per spike
千粒重
1000-grain weight (g)
籽粒产量
Grain yield (kg·hm–2)
生物量
Biomass (kg·hm–2)
收获指数
Harvest index (%)
2010–2011
CK 571.3c 35.7ab 43.4b 8 046.9d 19 159.8b 42.1a
KF7 665.2a 33.5b 42.0b 8 285.0c 20 100.9ab 41.6a
KF12 626.8ab 39.2a 46.3a 9 329.6a 21 527.8a 43.4a
KF17 598.7bc 36.9ab 45.3a 8 695.5b 20 187.3ab 43.1a
2011–2012
CK 573.5c 35.2c 43.7c 8 322.0d 20 034.7a 41.6c
KF7 694.2a 33.3d 42.8d 8 662.7c 20 193.3a 42.9bc
KF12 645.6b 37.9a 46.5a 9 506.1a 20 626.0a 46.1a
KF17 624.7b 36.4b 45.6b 9 062.1b 20 321.3a 44.6ab
表注同表1。
Notes see Table 1.
李世莹等: 宽幅播种带间距对冬小麦冠层特征及产量的影响 765

doi: 10.3724/SP.J.1258.2013.00079
均匀(Jost & Cothren, 2000), 但行距过窄, 后期行间
通风透光能力变差(王之杰等, 2001)。因此, 通过适
宜的行距和密度优化组合, 可构建合理群体结构,
提高群体光能分布及利用性能 (Reta-Sánchez &
Fowler, 2002)。研究结果表明, 宽幅播种种植方式有
效地提高了小麦群体的LAI、MLA和LI, 降低了群体
透光率。宽幅播种下随带间距缩小, LAI、MLA和LI
均增大, 而冠层CO减小。可见, 宽幅播种下适当地
缩小带间距, 有利于构建高产群体结构, 优化光能
分布与截获性能, 促进光能高效转化, 增强干物质
生产能力, 这对增穗促粒提粒重具有重要作用。
冠层微环境对作物生长发育、籽粒灌浆及产量
影响很大(刘瑞文和董振国, 1993; 李永庚等, 2003),
尤其是冠层温度与作物水分、蒸腾以及物质代谢密
切相关, 是作物与环境综合互作的集中表现(石培
华等, 1997), 为此, 许多学者从不同侧面对其进行
了深入研究。在干旱条件下, 冠层温度与产量和水
分利用效率之间存在显著负相关关系(樊廷录等,
2007), 冠层温度高低是水肥等栽培措施运用是否
科学合理的便捷而准确的判别指标 (周春菊等 ,
2005), 因此, 加强栽培措施对冠层温度的调控效应
研究对作物节水高产生产意义重大。有研究指出,
农田中湿度分布和状态取决于温度、农田蒸发和水
气流交换强度的综合变化, 冠层湿度上部低于下
部, 冠层下部空气对流缓慢, 湿度高, 对变温的缓
冲能力强, 但在籽粒灌浆期湿度过大, 与高温交互
有加重病害的风险(杜吉到等 , 2010)。杨文平等
(2008)研究认为, 同一密度下的株行距变化, 冠层
小气候效应明显, 随着行距增加, 冠层内不同层次
温度升高, 湿度下降, CO2分布均匀度降低。因此,
通过行距配置可有效地调节冠层微环境, 充分发挥
冠层内光照、温度、湿度和CO2等生态因子对作物
生长及籽粒灌浆的正向促进效应, 最终提高群体光
合效率和作物产量(Reta-Sánchez & Fowler, 2002)。
本研究结果表明, 宽幅播种种植方式较常规条播冠
层温度降低, 湿度升高, 而垂直尺度上群体下层温
度降低幅度较大, 湿度则相反, 随着带间距减小,
冠层降温增湿效果明显。可见, 宽幅播种种植方式
下适当地缩小带间距, 降低冠层温度和提高冠层湿
度, 有利于减轻北方小麦灌浆期高温干旱天气对籽
粒充实的影响, 减缓植株衰老进程, 这对稳定提高
粒重具有重要意义。
植株在田间的分布状况是影响群体光能利用、
干物质生产和产量形成的主要因素, 受植株均匀
度、行株距配置和密度等因素调控 (张维城等 ,
1995)。作物田间的最佳分布是指群体产量最大时的
行距和株距的合理配置。生产上通常以增加密度和
缩小行距来调节植株空间布局。小麦群体具有较强
的自我调节能力, 种植密度过大或过小均难以形成
合理的群体结构, 达不到高产穂数的要求(于振文,
2003)。麦田群体过大, 通风透光条件差, 光转化效
率低, 只有群体结构适宜(数量足、空间结构好), 光
截获量增加, 漏光率低, 冠层下部才能维持光能净
转化效率, 增强群体干物质生产能力(陈雨海等 ,
2003)。从产量构成因素来看, 宽幅播种种植方式扩
大了单株营养面积, 个体长势强, 分蘖成穗率高,
穗数稳定增加, 由于产量构成因子间密切的调节关
系及发育时序性, KF7处理成穗数过高, 影响了穗
粒数和千粒重的协调改善, 而KF12和KF17处理穗
数适宜, 产量三因子协同提高, 且KF12处理产量因
子最为协调, 产量最高。从最适带间距处理较对照
增加幅度看, 增穗对增产作用最大, 其次是穗粒数,
千粒重对增产的应用最小。考察干物质生产和经济
系数, 宽幅播种叶面积指数高, 群体结构合理, 微
环境适宜, 生物量增加, 经济系数提高, 最终产量
显著增加, 比较而言, 2010–2011年生物量的增产作
用更大, 而2011–2012年经济系数对产量的促进作
用更明显。宽幅播种下KF12处理的带间距和株距配
置合理, 叶面积指数大, 群体具有较强的光能截获
能力, 产量构成因素最为协调, 两个年度的穗粒重
较CK均显著增加(17.14%、14.69%), 最终产量最高,
可作为该类品种的最佳带间距配置方式。目前生产
上采用的常规条播种植方式, 容易造成缺苗断垄和
堌堆苗现象, 严重影响了小麦出苗均匀度, 导致冠
层结构不合理, 叶片分布不均匀, 光截获少, 漏光
损失严重, 光合效率低, 难以达到高产要求。宽幅
播种种植方式一改传统的密集条播“籽粒一条线”为
宽幅播种“种苗匀布带”, 出苗均匀, 个体健壮, 群
体结构合理, 冠层通风透光良好, 植株衰老缓慢,
穗数足, 穗粒重高, 增产效果显著, 可作为一种新
型栽培技术推广应用。
基金项目 农业部公益性行业科研专项 (2012-
03096)和现代农业 (小麦 )产业技术体系 (MATS)
专项。
766 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2013, 37 (8): 758–767

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责任编委: 彭长连 责任编辑: 李 敏