全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(9): 1708−1714 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2009CB118605)和国家粮食丰产科技工程项目(2006BAD02A13)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 赵明, E-mail: zhaoming@caas.net.cn; Tel: 010-82108752
Received(收稿日期): 2008-12-15; Accepted(接受日期): 2009-04-29.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01708
冬小麦-夏玉米“双晚”种植模式的产量形成及资源效率研究
付雪丽 1 张 惠 2 贾继增 1 杜立丰 3 付金东 1 赵 明 1,*
1 中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081; 2 宁夏职业技术学院, 宁夏银川 750000; 3 河南省焦作市农业科学研究所, 河南焦
作 454191
摘 要: 为了进一步明确黄淮平原冬小麦晚播、夏玉米晚收的“双晚”增产及资源高效的效应, 选用 2 个中熟冬小
麦品种和 2个中晚熟夏玉米品种, 于 2006—2008年先后在河南温县和焦作进行大田试验, 研究作物群体物质生产、
产量形成参数定量指标及光温资源的分配利用。结果表明, 冬小麦晚播产量降低不明显, 夏玉米晚收产量显著提高
747~2 700 kg hm−2, “双晚”周年产量 21 891~22 507 kg hm−2, 比对照提高 442~2 575 kg hm−2。冬小麦晚播平均叶面
积指数、每平方米穗数和穗粒数降低, 但平均净同化率、收获指数和粒重提高达 5%显著水平; 夏玉米晚收平均叶面
积指数、收获指数、生育期天数和粒重均显著提高。“双晚”栽培优化了周年资源分配, 提高生育期与光、温资源变
化的吻合度, 其生产效率分别提高 2.22%~10.86%和 0.47%~11.56%。小麦和玉米品种的遗传类型是影响“双晚”栽
培技术的关键。因此, 选用小麦晚播早熟高产和玉米长生育期晚熟品种, 通过有效调节资源配置, 将小麦冗余的光温
资源分配给 C4高光效作物玉米, 是提高周年高产高效的重要途径。
关键词: 冬小麦; 夏玉米; 双季晚栽; 产量构成; 资源利用效率
Yield Performance and Resources Use Efficiency of Winter Wheat and Summer
Maize in Double Late-Cropping System
FU Xue-Li1, ZHANG Hui2, JIA Ji-Zeng1, DU Li-Feng3, FU Jin-Dong1, and ZHAO Ming1,*
1 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 2 Ningxia Vocational and Technical College,
Yinchuan 750000, China; 3 Jiaozuo Municipal Institute of Agricultural Sciences, Jiaozuo 454191, China
Abstract: The winter wheat (Triticum aestivum L.)–summer maize (Zea mays L.) rotation is the main crop system in North China
plain. In recent years, with continuous increase of air temperature, the double late-cropping system (late sowing for winter wheat
and late harvested for summer maize) has of importance for whole-year high yield in this area. Proper scheme of light and heat in
the double late-cropping system can provide high resource use efficiency (RUE) and high yields of both wheat and maize. To
quantitatively analyze the yield performance and the effect of “double late” we need, two cultivars of winter wheat and two culti-
vars of summer maize in field experiments in Wen county and Jiaozuo of Henan province in 2006–2007 and 2007–2008 respec-
tively. The dry matter production, grain yield, yield performance quantitative parameters, and energy (light and accumulated tem-
perature) used efficiency were investigated in the double late-cropping system and compared with those in traditional cropping
system (control). The results showed that the whole-year yield was 21 891–22 507 kg ha−1 in the double late-cropping system with
442–2 575 kg ha−1 more than that in control. In wheat cropping season, the yield of FS230 was slightly reduced with no signifi-
cant difference from that of the control, but the yield of Yumai 49 significantly (P < 0.05) decreased by 291–305 kg ha−1. In the
maize cropping season, yield increased by 747–2 700 kg ha−1, which highly compensated the yield loss of winter wheat. In the
yield performance quantitative parameters, although the mean leaf area index, spike number, and grain number per spike of winter
wheat decreased in the double late-cropping system, the mean net assimilation rate, harvest index, and grain weight were signifi-
cantly (P < 0.05) promoted. Similarly, the mean leaf area index, harvest index, growth duration, and grain weight of maize sig-
nificantly increased in the double late-cropping system. The light and temperature use efficiency were 2.22–10.86% and
0.47–11.56% higher in the double late-cropping system than in control. The results imply that the double late-cropping system has
good performances on grain yield and resource use efficiency. The high whole-year yield and high production efficiency in double
late-cropping system are mainly subject to the cropping season of maize, a C4 plant with high photosynthetic efficiency. Thus,
based on late sowing, early-maturing wheat cultivars are suggested to be used in the double cropping system in northern China,
第 9期 付雪丽等: 冬小麦-夏玉米“双晚”种植模式的产量形成及资源效率研究 1709


resulting in longer grain-filling period of the following maize crop and ultimately higher yield.
Keywords: Winter wheat; Summer maize; Double late-cropping system; Yield performance; Natural resource use efficiency
冬小麦和夏玉米是黄淮平原主要种植模式, 其
产量约占全国粮食总产 30%[1-2]。随着全球气候变暖,
中国北方秋、冬季气温上升明显, 2006年和 2007年
黄淮平原冬前大于 0℃有效积温达 900℃以上, 如小
麦 10 月 10 日前播种, 则超出冬前所需适宜积温近
200℃。传统播期促使小麦冬前旺长, 拔节、孕穗期
提前, 造成严重的冻害和减产[3-4]。高产冬小麦适当
晚播可增加干物质向籽粒的转移, 显著提高穗粒数
和千粒重[5-6]。该区夏玉米倾向 9 月中旬收获, 此时
籽粒乳线形成仅 50%左右, 粒重仅为完熟期最大值
的 80%左右, 减产 10%以上[3,7-8]。Rácz等[9]报道, 玉
米苞叶变黄时植株营养器官积累的内源物质继续向
籽粒转移, 推迟 8~10 d收获, 可增产 10%以上[10]。
Loomis和Williams[11]估算出作物理论最大光能
利用率为 5%~6%, 我国长江流域单季稻光能利用率
可达 3%, 单产达 21.17 t hm−2, 而黄淮平原年光能利
用率低于 2%[12]。该区 9月中旬至 10月中旬光照充
足、日平均气温 17℃左右, 有效积温高达 510~550
℃, 仍是作物生长的最佳时期, 然而这一时期玉米
已经收获, 小麦尚未播种, 致使大量的宝贵光温资
源白白浪费[10,13-14]。王树安等[8]报道将冬小麦推迟
至 10月中旬播种, 夏玉米收获期延迟至 9月底, “双
晚”周年产量实现 15 000 kg hm−2 以上 , 增产达
71.8%, 两季光、温资源生产力分别提高 64%和
124%。适宜品种及密度的配置是“双晚”增产的重
要途径[7]。Sun等[3]也报道在不增加任何成本情况下,
华北平原夏玉米收获期和冬小麦播期分别推迟 5 d
的“双晚”种植模式, 周年产量增加 143 kg hm−2。
可见 , 通过协调冬小麦-夏玉米播/收期来提高
黄淮平原周年资源利用效率, 增加作物生长期的干
物质积累, 合理分配作物同化产物, 提高收获指数
是发掘该地区高产潜力的关键。理论上冬小麦—夏
玉米“双晚”种植模式成立, 但目前缺乏其增产原因
及光温资源利用效率的系统分析。本研究运用“三
合结构”产量分析方程, 分析“双晚”种植模式周
年增产的产量形成各参数定量指标及光、温资源双
季优化配置增产效应基础上, 探索品种和播/收期的
优化组配, 进一步挖掘两季产量潜力, 实现黄淮平
原冬小麦—夏玉米周年产量新突破。
1 材料与方法
1.1 试验地概况及栽培品种
2006—2007 年和 2007—2008 年分别在河南省
温县(34° 95′ N, 113° 5′ E)和焦作市(35° 24′ N, 113°
21′ E)进行试验。两地月均温度和日照时数见表 1。
温县试验田土壤为黏壤土, 耕层含有机质 16.2 g kg−1、

表 1 河南温县(2006–2007)和焦作(2007–2008)的月平均温度和日照时数
Table 1 Mean temperature and sunshine hours at Wen county in 2006–2007 and Jiaozuo city in 2007–2008
河南温县 Wen County, Henan 河南焦作 Jiaozuo, Henan
月份
Month 平均温度
Mean temp. (℃)
日照时数
Duration of day (h)
平均温度
Mean temp. (℃)
日照时数
Duration of day (h)
1 2.8 142.3 −0.6 61.3
2 5.2 153.6 3.5 173.0
3 10.8 183.9 12.7 217.5
4 16.5 221.3 17.4 212.7
5 22.7 234.2 23.9 256.9
6 26.8 223.7 26.3 177.1
7 27.6 175.3 27.1 166.8
8 26.6 180.5 27.1 175.9
9 22.2 163.6 22.1 154.5
10 16.5 176.8 15.9 100.2
11 9.4 154.8 10.0 143.4
12 3.5 12.6 4.2 104.2
来源：河南省焦作市气象局。Data of Jiaozuo Meterological Bureau of Henan Province.

1710 作 物 学 报 第 35卷

全氮 1.03 g kg−1、碱解氮 106.5 mg kg−1、速效磷(P2O5)
50.2 mg kg−1、速效钾(K2O) 82.5 mg kg−1, pH 7.52。
焦作试验田土壤为沙壤土 , 耕层含有机质 6.2 g
kg−1、全氮 0.6 g kg−1、碱解氮 46.3 mg kg−1、速效磷
6.2 mg kg−1、速效钾 62.5 mg kg−1, pH 7.64。以冬小
麦中熟品种豫麦 49 和 FS230, 夏玉米中熟品种郑单
958和晚熟品种登海 601为试材。
1.2 试验设计
采用随机区组设计, 3次重复, 小区面积 132 m2
(6 m × 22 m), 人工开沟点播。在温县点, 冬小麦分
别于 10 月 10 日和 10 月 20 日播种, 密度设 225 万
株 hm−2, 10月 15日以后播种每推迟 1d, 相应增加 1
万基本苗, 6 月 5 日收获; 在焦作点, 冬小麦分别于
10月 15日和 10月 25日播种, 6月 3日收获。两个
试验点均在播种前施有机肥 2 250 kg hm−2, 氮磷钾
复合肥 750 kg hm−2, 拔节期结合浇水追施纯氮
86.25 kg hm-2。
夏玉米铁茬直播, 在温县点, 两品种均于 6 月
13日播种, 密度设 8.25万株 hm−2, 40~80 cm宽窄行
种植, 分别设置 9月 30日和 10月 15日 2个收获期;
在焦作点, 两品种均于 6月 10日播种, 设置 9月 30
日和 10 月 15 日 2 个收获期。大喇叭口期结合浇水
追施纯氮 300 kg hm−2, 两季作物其他栽培管理措施
同一般高产田。
1.3 考察指标及计算公式
1.3.1 叶面积指数 于冬小麦拔节期, 每个处理
小区选生长一致的单茎, 挂牌标记, 分别在五叶期、
返青期、拔节期、孕穗期、开花期及花后每 7 d 各
取样一次, 取样时间为 9:00, 五叶期和返青期每处
理选取 20 株, 拔节后每处理选取 20 个单茎。夏玉
米五展叶时, 每个处理小区选生长一致的植株 100
株挂牌标记。自三叶期开始, 每 7~10 d取样一次, 每
处理取 4 株, 采用长宽系数法计算叶面积, 冬小麦
叶面积等于长×宽×0.83, 玉米叶面积等于长×宽
×0.75, 计算叶面积指数。样品置于烘箱 105℃杀青
30 min, 80℃烘至恒重, 计算群体地上部干物重。
1.3.2 籽粒产量 冬小麦收获时, 每小区按固定
的标点取 1 m双行测定穗数, 并随机抽取 20穗进行
考种。小区收获籽粒自然风干, 在含水量为 13%时
称量, 折合成公顷产量。夏玉米收获每小区中间两
行穗(24 m2), 并随机抽取 20穗进行考种; 收获穗全
部脱粒后经自然风干, 在含水量为 14%时称量, 折
合成公顷产量。
1.3.3 产量形成相关参数 平均叶面积指数
(MLAI)、平均净同化率(MNAR)和收获指数(HI)的计
算公式[15-16]如下。
2 2
21
2 2
1( ) ln( )
21
2 2arctan
4 4
t
t
a bx b cMRLAI x x
d d dcx dx
ad bc dx c
d d c d c
+= = + ++ +
− ++
− −
∫

(1)
MLAI = MRLAI × LAImax (2)
WB = MLAI × D × MNAR (3)
HI = Y/WB (4)
式中 , MRLAI 为全生育期平均叶面积指数 ;
LAImax为生育期内最大叶面积指数(m2 m−2); D为出
苗至成熟天数; WB为生物产量(g m−2); Y为籽粒产量
(kg hm−2)。
1.3.4 生育期内太阳总辐射和≥10℃有效积温
气象数据由河南省焦作市气象局提供。太阳总辐射
Q = Q0 (a＋bS/S0)。式中, Q为太阳总辐射, Q0为天文
辐射, S 为太阳实测日照时数, S0 为太阳可照时数,
S/S0为日照百分率, a、b为待定系数[17]。参考严定春
等[18]报道的方法计算≥10℃有效积温。
1.3.5 光、温生产效率 光能生产效率(%) = 籽
粒产量/单位面积的太阳辐射, 温度生产效率(%) =
单位面积籽粒产量/生育期间有效积温。
1.4 数据分析
利用 SAS 8.01 分析数据, 采用 SSR 法测验显
著性。
2 结果与分析
2.1 群体干物质积累动态及籽粒产量
冬小麦晚播两个品种的群体干物质积累量在苗
期和拔节期均较适期播种低, 且 FS230 品种下降明
显 , 与对照差异显著 , 但灌浆期 , 晚播和适期播种
群体生物产量差异减小, 差异未达显著水平; 夏玉
米 9月 30日收获, 两个品种不同处理间的干物质量
差别均不显著, 推迟至 10月 15日收获, 群体干物质
产量均明显增加, 且登海 601 品种的干物质产量显
著高于郑单 958。温县点和焦作点结果一致(表 2)。
冬小麦晚播两个品种的产量均有所下降, 豫麦 49减
产显著, 但 FS230 产量下降不显著。夏玉米晚收显
著提高籽粒产量, 在温县点, 郑单 958和登海 601品
种较传统收获期分别提高 747 kg hm−2和 1 068 kg
hm−2; 在焦作点分别高 810 kg hm−2和 2 700 kg hm−2,
差异均达显著水平。“双晚”栽培两季生育期明显变
化 , 晚播冬小麦生育期为 212~215 d, 比对照缩短
第 9期 付雪丽等: 冬小麦-夏玉米“双晚”种植模式的产量形成及资源效率研究 1711


12~15 d; 晚收夏玉米生育期为 120~125 d, 即冬小
麦让出 10~15 d 时间, 用以延长夏玉米后期光合产
物向籽粒的转化。
冬小麦晚播群体的穗粒数和千粒重较对照差异
不显著(数据未列出), 豫麦 49 的每平方米穗数显著
减少, 但 FS230 变化不显著。两点试验结果一致。
晚收夏玉米每平方米穗数和穗粒数较常规收获期均
趋于稳定, 而千粒重显著增加。温县试验点的郑单
958和登海 601千粒重分别增加 1.2 g和 3.3 g, 焦作
试验点两个品种分别增加 1.1 g和 3.5 g。说明冬小
麦品种晚播主要影响穗数, 夏玉米晚收主要提高千
粒重, 品种间的遗传差异也是影响产量及其构成因
素的关键。
2.2 群体产量形成相关参数
豫麦 49和 FS230晚播群体全生育期的平均叶面
积指数均显著减小, 在温县点分别较适期播种降低
8.48%和 8.68%, 在焦作点分别降低 8.69%和 7.26%。
夏玉米晚收群体全生育期的平均叶面积指数均显著
增加, 温县点郑单 958和登海 601分别增加 2.29%和
1.37%, 焦作点分别提高 2.94%和 4.81%。群体全生
育期的平均净同化率变化与平均叶面积指数变化趋
势相反, 豫麦 49和 FS230的晚播群体平均净同化率
均显著增加; 郑单 958 和登海 601 晚收群体平均净
同化率均显著降低。两地试验结果一致。冬小麦晚
播收获指数均呈增加趋势, 但品种间存在显著差异;
夏玉米晚收群体的收获指数增加达显著水平。表明
冬小麦晚播减少平均叶面积指数, 增加了平均净同
化率, 提高收获指数; 晚收玉米提高了平均叶面积
指数 , 减少平均净同化率 , 提高收获指数 , 品种间
存在差异。
2.3 周年光、温资源的分配利用
冬小麦晚播对光能辐射和有效积温的分配利用
明显减少 , 而夏玉米晚收显著增加光温资源利用 ,
周年光、温籽粒生产效率显著提高(表 4)。在温县点

表 2 冬小麦、夏玉米“双晚”群体的干物质积累动态及籽粒产量
Table 2 Dry matter accumulation and grain yield of winter wheat and summer maize in double late-cropping system
生物产量 Biomass (kg hm−2) 品种及处理
Cultivar and treatment Dec 19 Mar 15 Apr 29 Jun 1
籽粒产量
Grain yield (kg hm−2)
小麦生长季, 温县 Wheat growing season, Wen county
YM, control 1851 a 5737 a 15665 a 20772 a 9370 a
FS, control 1590 b 5024 a 15473 a 19976 a 9350 a
YM, LC 1758 a 4903 a 14965 a 20623 a 9065 b
FS, LC 1560 b 4648 b 15520 a 20395 a 9249 a
小麦生长季, 焦作 Wheat growing season, Jiaozuo
YM, control 2163 a 5887 a 16365 a 21972 a 9509 a
FS, control 1971 a 5254 b 16173 a 21726 a 9436 a
YM, LC 1887 a 5103 b 15375 a 21823 a 9218 b
FS, LC 1680 b 4848 b 15720 a 21495 a 9316 a
生物产量 Biomass (kg hm−2) 品种及处理
Cultivar and treatment Jul 13 Jul 23 Aug 29 Sep 30 Oct 15
籽粒产量
Grain yield
(kg hm−2)
玉米生长季, 温县 Maize growing season, Wen county
ZD, control 358 a 3280 a 16920 a 21997 b — 12079 c
DH, control 434 a 2667 b 15637 b 22979 a — 11987 b
ZD, LC 375 a 3260 a 16827 a 22411 b 23841 b 12826 a
DH, LC 454 a 2648 b 15327 b 23840 a 24726 a 13055 a
玉米生长季, 焦作 Maize growing season, Jiaozuo
ZD, control 490 a 4280 a 17120 a 21597 b — 12103 c
DH, control 534 a 3667 b 15937 b 22859 a — 10496 d
ZD, LC 475 a 4260 a 17427 a 22311 b 23541 b 12913 b
DH, LC 554 a 3648 b 15727 b 23540 a 24626 a 13196 a
Data in the table are means of three replicates. YM: Yumai 49; FS: FS230; ZD: Zhengdan 958; DH: Denghai 601.
Control: traditional cropping system; LC: double late-cropping system. “—” : Summer maize have been harvested.
In each growing season, values followed by different letters are significantly different at P < 0.05 according to SSR test.
1712 作 物 学 报 第 35卷

表 3 冬小麦、夏玉米“双晚”群体的平均叶面积指数和平均净同化率
Table 3 MLAI and MNAR of winter wheat and summer maize in double late-cropping system
河南温县 Wen County, Henan 河南焦作 Jiaozuo, Henan
品种及处理
Cultivar and treatment MLAI
(m2 m−2)
MNAR
(g m−2 d−1) HI
MLAI
(m2 m−2)
MNAR
(g m−2 d−1) HI
冬小麦 Winter wheat
YM, control 3.42 a 4.18 d 0.45 b 3.22 a 3.98 d 0.45 b
FS, control 3.11 b 4.63 b 0.46 a 2.89 b 4.31 b 0.46 a
YM, LC 3.13 b 4.43 c 0.46 a 2.94 b 4.12 c 0.46 a
FS, LC 2.84 c 4.86 a 0.47 a 2.68 c 4.55 a 0.47 a
夏玉米 Summer maize
ZD, control 3.49 c 5.98 a 0.56 b 3.40 c 5.78 a 0.56 b
DH, control 3.64 b 5.93 a 0.53 d 3.53 b 5.87 a 0.53 d
ZD, LC 3.57 b 5.41 c 0.57 a 3.50 b 5.14 c 0.57 a
DH, LC 3.69 a 5.38 b 0.54 c 3.70 a 5.27 b 0.55 c
Data in the table are means of three replicates. YM: Yumai 49; FS: FS230; ZD: Zhengdan 958; DH: Denghai 601. Control: traditional
cropping system; LC: double late-cropping system. MLAI: mean leaf area index; MNAR: mean net assimilation rate; HI: harvest index. In
each crop, values followed by different letters are significantly different at P < 0.05 according to SSR test.

表 4 冬小麦、夏玉米“双晚”群体对光、温资源的分配与利用
Table 4 Production efficiency and distribution for light energy and effective accumulated temperature in winter wheat and summer
maize in double late-cropping system
冬小麦Winter wheat 夏玉米 Summer maize
处理
Treatment
光能
Light energy
(MJ m−2)
有效积温
Effective
accumulated
temperature (℃)
光能
Light energy
(MJ m−2)
有效积温
Effective
accumulated
temperature (℃)
周年产量
Whole-year yield
(kg hm−2)
周年光能生产效率
Production
efficiency of
light energy
(g MJ−2)
周年温度生产效率
Production efficiency of
temperature
(kg hm−2 ℃−1)
河南温县 Wen County, Henan
Control 3056 b 2325 a 1889 b 2783 b 19932–21612 0.44 3.90–4.23
LC 2892 a 2084 b 2123 a 2996 a 22131–22507 0.45–0.46 4.34–4.41
河南焦作 Jiaozuo, Henan
Control 2969 b 2248 a 1830 b 2843 b 21337–21449 0.41–0.44 4.19–4.21
LC 2775 a 2103 b 2005 a 3093 a 21891–22304 0.45–0.46 4.23–4.30
Control: traditional cropping system; LC: double late-cropping system.
Values followed by different letters within a column are significantly different at P < 0.05 according to SSR test.

和焦作点, 冬小麦晚播光能利用较适期播种分别减
少 164 MJ m−2和 194 MJ m−2, 而夏玉米分别增加 234
MJ m−2 和 175 MJ m−2, 周年光能生产效率提高
2.22%~10.86%和 2.22%~4.35%。冬小麦晚播≥10℃
有效积温分别为 2 084℃和 2 103℃, 较对照减少
241℃和 145℃; 夏玉米的有效积温分别为 2 996℃
和 3 093℃, 较传统收获期增加 213℃和 250℃, 周年
有效积温生产效率分别提高 2.53%~11.56%和
0.47%~2.56%。两试验点“双晚”栽培周年光、温籽粒
生产量分别为 22 131~22 507 kg hm-2 和 21 891~
22 304 kg hm−2, 较传统种植分别提高 519~2 575 kg
hm−2和 442~967 kg hm−2, 增幅达 2.34%~11.44%和
2.02%~4.33%。表明, 冬小麦晚播使其光、温利用率
减少, 而夏玉米的光温生产效率显著增加, 周年光
温籽粒生产量显著提高。因此, “双晚”可有效提高周
年光温资源利用率。
3 讨论
黄淮平原的冬小麦通常播种于 10月初, 夏玉米
收获于 9月中旬, 其间土地空闲近 30 d, 且此时光、
热能充沛, 造成大量的资源浪费。按传统收获期, 夏
玉米粒重仅为完熟期的 80%左右 , 造成相对减产
10%以上[3,5,7]。本研究表明, 冬小麦播期和夏玉米收
获期分别向后推迟 10~15 d, 周年最高产量达 22 507
kg hm−2, 较传统种植方式提高 2 575 kg hm−2, 增幅
达 11.44%。且冬小麦适当晚播有利于植株根部发育,
提高抗冻能力, 保证籽粒收获产量[19]。本研究田间
观测, 传统播期的豫麦 49和 FS230群体内有轻微的
第 9期 付雪丽等: 冬小麦-夏玉米“双晚”种植模式的产量形成及资源效率研究 1713


冻害, 表现叶片局部干枯和穗部发育不完全, 而晚
播的豫麦 49和 FS230群体未发生冻害现象。Whaley
等[20]也认为晚播利于小麦品种抵御冻害。通常小麦
每推迟晚播 1 周可造成一定的减产, 但通过加大种
植密度, 提高播种种子质量, 提高后期灌溉次数能
有效补偿晚播损失[21-22]。
不同产量水平“三合结构”方程各项参数的配
置不同, 明确产量形成各指标的调节效应和定量关
系, 优化各参数构成是高产突破的重要途径[23]。本
研究对“双晚”产量形成各参数进行了定量化分析 ,
冬小麦晚播结构性参数平均叶面积指数降低, 有效
生育期不变, 但功能性相关参数平均净同化率和收
获指数增加; 夏玉米晚收结构性相关参数平均叶面
积指数和有效生育期、功能性参数千粒重及收获指
数均明显提高。目前, 作物结构性增产仍有很大潜
力, 有效生育期的延长和平均叶面积指数提高是进
一步挖掘夏玉米高产潜力的关键, 而功能性重要参
数平均净同化率、穗粒数、千粒重和收获指数的增
加潜力将在未来高产突破中发挥重要作用[23-24]。
“双晚”周年增产实质是两季光温资源的合理
配置。本研究将冬小麦播期推迟至 10月 20日左右,
冬前可利用大于 0℃有效积温 500℃左右, 完全满足
冬前生长; 同时在 9 月中旬至 10 月中旬, 该区光照
充足、强度适宜, 仍是作物生长的最佳时期, 此期夏
玉米基本停止生理生长, 但籽粒灌浆仍在继续, 每
延长 1 d 灌浆期 , 千粒重增加 6.19 g, 产量增加
12.65%[25]。尉德铭等[26]和 Brooking[27]亦指出, 当温
度在 13.5~19.3℃时 , 夏玉米籽粒灌浆速率为每粒
3.6~9.2 mg d−1 ℃−1, 且与有效积温呈显著相关。本
试验结果表明, “双晚”周年光能资源籽粒生产效
率提高 2.22%~10.86%, ≥10℃有效积温生产效率提
高 0.47%~11.56%, 籽粒产量提高 519~2 575 kg hm−2,
其实质是小麦将冗余的光热资源转移给C4高光效作
物玉米, 有效延长玉米灌浆时间, 发挥晚熟高产玉
米的增产潜力。“双晚”种植模式对资源利用效率的
提高还与其适应性品种组配、可生长时间有关, 特
别是晚播早熟高产冬小麦品种的选择与玉米晚熟增
粒重增产品种的搭配, 配合适宜密度、肥水措施的
调控, 比以往种植模式具有更高的物质生产能力和
自然资源利用效率。
4 结论
冬小麦晚播种 15 d, 适当提高种植密度, 籽粒
收获产量基本与正常播种收获产量相当; 夏玉米利
用冬小麦晚播时期, 推迟收获期, 可显著提高产量,
周年产量增加 519~2 575 kg hm−2。“双晚”优化了冬
小麦产量形成参数平均净同化率和收获指数, 夏玉
米的平均叶面积指数、有效生育期及千粒重和收获
指数的构成。周年光、温资源籽粒生产效率分别提
高 2.22%~10.86%和 0.47%~11.56%, 实质是周年生
育期与气候资源的优化配置, 小麦冗余资源转移给
玉米, 使植株营养体中的光合产物充分转运到籽粒,
提高粒重, 最终提高年收获产量。随着黄淮平原气
候逐年变暖, 选育晚播早收高产小麦品种, 配置晚
熟高产玉米品种是实现该地区作物最大产出的有效
技术途径。
References
[1] Hou M-P(侯满平), Hao J-M(郝晋珉), Ding Z-Y(丁忠义), Meng
P(孟鹏). Research on the eco-agriculture mode of resource low
dissipation in Huang-Huai-Hai Plain. Chin J Eco-Agric (中国生
态农业学报), 2005, 13(1): 189–191 (in Chinese with English ab-
stract)
[2] Hou M-T(侯美亭), Mao R-Z(毛任钊), Wu S-X(吴素霞). A dis-
cussion on sustainable agricultural development in the different
ecological districts in Huang-Huai-Hai Plain. Agric Res Arid
Areas (干旱地区农业研究). 2006, 24(3): 156–159 (in Chinese
with English abstract)
[3] Sun H Y, Zhang X Y, Chen S Y, Pei D, Liu C M. Effects of har-
vest and sowing time on the performance of the rotation of winter
wheat–summer maize in the North China Plain. Ind Crops Prod,
2007, 25: 239–247
[4] Hu H-H(胡焕焕), Liu L-P(刘丽平), Li R-Q(李瑞奇), Li H-L(李
慧玲), Li Y-M(李雁鸣). Effect of sowing date and planting den-
sity on the yield formation of a winter wheat cultivar Henong 822.
J Triticeae Crops (麦类作物学报), 2008, 28(3): 490–495 (in
Chinese with English abstract)
[5] Wang Z-Q(王志强), Zhou X-M(周晓明), Shen Z-B(申占保),
Wang M-D(王明东), Li L(李琳). Effect of sowing date on grain
filling characteristic parameters and yield of special used wheat.
Henan Agric Sci (河南农业科学), 2003, (4): 4–6 (in Chinese
with English abstract)
[6] Qu H-J(屈会娟), Li J-C(李金才), Wei F-Z(魏凤珍), Shen
X-S(沈学善), Wang C-Y(王成雨), Zhi S-J(郅胜军). Effects of
different sowing date on carbon and nitrogen assimilate translo-
cation and yield in winter wheat. Anhui Agric Sci (安徽农业科
学), 2007, 35(14): 4161–4162 (in Chinese with English abstract)
[7] Tong P-Y(佟屏亚). Technology research of winter wheat-summer
maize “one ton grain per mu”. Beijing Agric Sci (北京农业科学),
1993, 11(3): 1–6 (in Chinese with English abstract)
[8] Wang S-A(王树安). Theory and Practice High Yield Output of 15
Tons per Hectare in Winter Wheat and Summer Maize Double-
Cropping Pattern (小麦-夏玉米平播亩产吨粮的理论与实践).
Beijing: Agriculture Press, 1991 (in Chinese)
[9] Rácz F, Kása S, Hadi G. Daily changes in the water content of
1714 作 物 学 报 第 35卷

early and late maturing grain maize varieties in the later stages of
over-ripening. Cereal Res Commun, 2008, 36: 583–589
[10] Li H-M(李洪梅), Bai H-L(白洪立), Wang X-Z(王西芝), Meng
S-H(孟淑华), Wang L-G(王立功), Zhang J(张娟). Experiment of
different harvest time on summer maize yield. Bull Agric Sci
Technol (农业科技通讯), 2008, (6): 80–82 (in Chinese)
[11] Loomis R S, Williams W A. Maximum crop productivity: An es-
timate. Crop Sci, 1963, 3: 67–72
[12] Li S-A(李三爱), Ju Q(居群), Chi B-L(池宝亮). Reviews on crop
potential productivity researches. Chin J Agrometeorol (中国农
业气象), 2005, 26(2): 106–111 (in Chinese with English abstract)
[13] Chen X-P(陈现平), Li Y-M(李运民), Qi S-E(戚尚恩). The grain
filling rate and proper harvest time of summer maize for breeding
in Huaibei area. Anhui Agric Sci (安徽农业科学), 1999, 27(5):
438–439 (in Chinese with English abstract)
[14] Chen G-P(陈国平), Wei D-M(尉德铭), Liu Z-W(刘志文), Zhao
S-X(赵仕孝), Yang H-Y(杨洪友). The model of development
and control technique for a high yielding summer maize. Sci
Agric Sin (中国农业科学), 1986, 19(1): 33–40 (in Chinese with
English abstract)
[15] Zhang B(张宾), Zhao M(赵明), Dong Z-Q(董志强), Chen
C-Y(陈传永), Sun R(孙锐). “Three combination structure” quan-
titative expression and high yield analysis in crops. Acta Agron
Sin (作物学报), 2007, 33(10): 1674–1681 (in Chinese with Eng-
lish abstract)
[16] Zhang B(张宾), Zhao M(赵明), Dong Z-Q(董志强), Li J-G(李建
国), Chen C-Y(陈传永), Sun R(孙锐). Establishment and test of
LAI dynamic simulation model for high yield population. Acta
Agron Sin (作物学报), 2007, 33(4): 612–619 (in Chinese with
English abstract)
[17] Zuo D-K(左大康), Wang Y-X(王懿贤), Chen J-S(陈建绥).
Characteristics of the distribution of total radiation in China. Acta
Meteorol Sin (气象学报), 1963, 33(1): 78–96 (in Chinese with
English abstract)
[18] Yan D-C(严定春), Zhu Y(朱艳), Cao W-X(曹卫星). A know-
ledge model for selection of suitable variety in rice production. J
Nanjing Agric Univ (南京农业大学学报), 2004, 27(4): 20–25 (in
Chinese with English abstract)
[19] Dahlke B J, Oplinger E S, Gaska J M, Martinka M J. Influence of
planting date and seeding rate on winter wheat grain yield and
yield components. J Prod Agric, 1993, 6: 408–414
[20] Whaley J M, Kirby E J M, Spink J H, Foulkes M J, Sparkes D L.
Frost damage to winter wheat in the UK: The effect of plant
population density. Eur J Agron, 2004, 21: 105–115
[21] Coventry D R, Reeves T G, Brooke H D, Cann D K. Influence of
genotype, sowing date, and seeding rate on wheat development
and yield. Aust J Exp Agric, 1993, 33: 751–757
[22] McDonald G K, Sutton B G, Ellison F W. The effect of sowing
date, irrigation and cultivar on the growth and yield of wheat in
the Namoi River Valley, New South Wales. Irrig Sci, 1984, 5:
123–135
[23] Zhao M(赵明), Fu J-D(付金东). Quantitative analysis and tech-
nical approaches to high-yield performance in maize. J Maize Sci
(玉米科学), 2008, 16(4): 8−12 (in Chinese with English abstract)
[24] Zhao M(赵明), Li J-G(李建国), Zhang B(张宾), Dong Z-Q(董志
强), Wang M-Y(王美云). The compensatory mechanism in ex-
ploring crop production potential. Acta Agron Sin (作物学报),
2006, 32(10): 1566–1573 (in Chinese with English abstract)
[25] Luo W-S(雒温生), Chao Z-F(晁召飞), He Y-Z(何义珍). Re-
search on the time interplanting and harvesting summer maize in
high yield wheat field. J Henan Inst Sci Technol (河南科技学院
学报), 2007, 25(2): 18–20 (in Chinese with English abstract)
[26] Wei D-M(尉德铭), Chen G-P(陈国平). Effect of the combination
between harvest time of summer maize and sowing date of winter
wheat on the food production in the total year. Beijing Agric Sci
(北京农业科学), 1992, 10(2): 6–9 (in Chinese with English ab-
stract)
[27] Brooking I R. Effects of temperature on kernel growth rate of
maize grown in a temperate maritime environment. Field Crops
Res, 1993, 35: 135–145