全 文 ：Vol. 30 , No. 9
pp. 878 - 882 　Sept. , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 9 期
2004 年 9 月 　878～882 页
晋中晚熟冬麦区不同群体模式小麦光合性能分析
杨珍平　周乃健　苗果园
(山西农业大学农学院 ,山西太谷 030801)
摘 　要 　近年来随着北方晚熟冬麦区育成品种产量结构与株型矮化的转变 ,传统依靠高播量多穗数的栽培方式 ,不能充
分发挥新品种的穗重潜力。在高产栽培条件下 ,特别是有机肥充足的条件下 ,采用矮秆重穗型品种 ,实行半精量播种 ,同
样可以获得高产。其群体具有较高的冠层光合面积与较强的光合能力。优质充足的有机肥有利于促进延长群体光合时
间 ,使落黄熟相好 ,可充分发挥个体穗粒重的潜力 ,避免高产群体的早衰。
关键词 　晚熟冬麦区 ;群体模式 ;群体光合性能
中图分类号 : S5121101
Photosynthetic Capacity Analysis of Different Population Pattern in Winter Wheat in
Jin2zhong Late2maturing Winter Wheat Region
YANG Zhen2Ping ,ZHOU Nai2Jian ,MIAO Guo2Yuan
( Agronomy College of Shanxi Agricultural University , Taigu 030801 , Shanxi , China)
Abstract 　Recently with the yield structure changes and plant height shorten for the cultivars in north late2mature winter
wheat region ,it could not develop sufficiently the potential of ear2weight of new cultivar with the conventional cultivation
pattern depending on more sowing quantity and more numbers of ears1 In the condition of high yield cultivation ,especially
with enough organic fertilizer , short2stem and heavy2ear cultivar and precision sowing could be used to get high yield1 The
high yield population was with higher photosynthesis area and ability , especially high quality and abundant organic fertilizer
was more benefit to prolonging population photosynthesis time , developing sufficiently ear2weight potential of individual ,
and avoiding premature senescence in high yield population1
Key words 　Late2maturing winter wheat region ; Population pattern ; Population photosynthetic capacity
　　我国各地高产研究表明 ,小麦高产群体存在精
量 (半精量) 、常量、超常量 3 种结构模式的高产途
径[1～4 , 8～11 ] ,并且认为 ,长江流域麦区适合精量播
种 ,黄淮麦区多实行精量与半精量播种 ,而北方晚熟
冬麦区受生态条件限制 ,历来认为是采取常量、超常
量的大群体模式 ,但随着大气候的变暖与冬季极端
低温的提高及频率的降低 ,特别是近年来晚熟冬麦
区育成品种穗重的提高、株高的降低 ,原有依靠大群
体的大肥 (化肥) 、大水、大播量的栽培模式不仅限制
了新品种穗重潜力的发挥 ,而且在高密度下 ,个体竞
争加剧 ,株高增加 ,极易造成新品种的加速退化 ,因
此 ,地处北方晚熟冬麦区的小麦高产途径是否仅有
一条 ,是否需要变革 ,成为亟待解决的问题。本试验
采用两个类型品种 (中高秆多穗型、半矮秆重穗型) 、
3 种高产群体结构、3 种肥力水平来探讨晚熟冬麦区
高产途径及其光合性能 ,为晚熟冬麦区高产栽培模
式的变革及应用提供理论依据。
1 　试验设计及方法
试验于 1997 —1999 连续 2 年在山西农业大学
农学院的生态室及实验农场进行。试验田土壤肥力
中等 ,土质中壤土 , 0～40 cm 耕层土壤全氮含量
1180～1198 g/ kg ,含磷量 770～320 mg/ kg ,有机质
1126 %～1139 %。试验采用裂区设计 ,主区为肥力
繱基金项目 :山西省攻关项目和山西省自然科学基金项目。
作者简介 :杨珍平 (1973 - ) ,女 ,山西应县人 ,汉族 ,在职博士 ,讲师 ,主攻作物生态与旱作农业研究。
Received(收稿日期) :2003206215 , Accepted (接受日期) : 20032122221

(所施化肥为硝酸磷肥 ———美国二胺 ,含 N 18 % ,含
P2O5 46 %) ,3 水平 :低肥 (375 kg/ hm2 美国二胺) ,中
肥 (750 kg/ hm2 美国二胺) ,高肥 (1125 kg/ hm2 美国
二胺 + 75 000 kg/ hm2 腐熟纯牛粪) ;副区为密度 ,3
水平 :半精量 (150 万/ hm2 基本苗) ,常量 (300 万/ hm2
基本苗) ,超常量 (600 万/ hm2 基本苗) 。供试品种为
重穗型 (中麦 9 号) 与多穗型 (京 841) 两个类型。设
3 次重复 ,共计试验小区 54 个 (3 ×3 ×3 ×2) ,小区长
317 m ,宽 118 m ,面积 6166 m2。
播后各生育阶段按当地常规进行统一管理 ,不
同生育期分别对不同处理进行群体定位调查及个体
性状取样调查。不同叶位净光合强度在孕穗期以澳
大利亚生产的 CO2 红外分析仪测定。群体光合根据
殷宏章等[9 ]提出的群体光合强度测算方法测定。成
熟期对固定样段进行收获测产 (理论产量和实际产
量)及考种 ,并对结果进行统计分析。
2 　结果与分析
211 　不同群体模式在不同肥力条件下的产量互作
效应
　　由表 1 可看出 ,不同群体模式在不同肥力水平
下表现为低肥高密高产 ,中肥中密高产 ,高肥低密高
产 ,即低肥可适当增加密度 ,采用超常量的群体模
式 ,高肥可降低密度 ,采用精播半精播的群体模式 ,
中肥中等密度采用常量播种的群体模式 ,均可实现
高产。上述结果表明 ,目前北方晚熟冬麦区决不可
以继续盲目维持大播量高群体的单一栽培模式 ,而
应根据肥力条件选择不同品种不同栽培模式。同时
也看出 ,在当前晋中中等肥力的广大麦田上 ,肥力是
高产的决定因素和物质基础 ,密度是可变因子 ,因土
壤肥力应有不同的选择。
212 　不同肥力对产量及产量结构的影响
由表 2 明显看出 ,肥力高低是影响产量与产量
构成因素的重要原因 ,不论穗数、粒数、粒重 ,都随肥
力提高而增加 ,其中不论京 841 ,还是中麦 9 号 ,首先
是肥力极大地提高了成穗数 ,尤其是多穗型品种京
841 提高更为明显 ,其次是对粒数、粒重的增加 ,大
穗型品种中麦 9 号较之京 841 更为明显。还需特别
指出的是 ,在高肥处理中 75 000 kg/ hm2 的纯质有机
肥 (牛粪)导致千粒重与经济系数的明显提高 ,表明
肥力 ,特别是有机肥力 ,对籽粒形成期光合产物的积
累、分配和粒重的提高及防止早衰起到了突出的作
用。同时也表明 ,即使在北方晚熟冬麦区 ,肥力也是
决定群体栽培模式选择的关键因素 ,肥力高低特别
是有机肥力高可以极大地提高单株成穗率及穗粒
重 ,起到“种稀长密”充分发挥品种个体遗传潜力的
效果。
　
表 1 不同品种肥力密度互作表
Table 1 Density and fertilizer comparison among different cultivars
品种
Cultivar
群体模式
Population pattern 　　　
产量 Yield(kg/ hm2)
低肥
Low fertilizer
中肥
Middle fertilizer
高肥
High fertilizer
京 841
Jing 841
　　　超常量 Ultra2common sowing 　　　473215 A 　　　559015 b 　　　646015 B
　　　常量 Common sowing 　　　4563 AB 　　　593215 a 　　　659815 AB
　　　精量 Precision sowing 　　　432715 B 　　　5703 ab 　　　704515 A
中麦 9
Zhongmai 9
　　　超常量 Ultra2common sowing 　　　4941 A 　　　548815 b 　　　683215 B
　　　常量 Common sowing 　　　467815 AB 　　　586915 a 　　　706210 AB
　　　精量 Precision sowing 　　　446710 B 　　　577810 ab 　　　731710 A
　　注 :同列字母不同表明差异显著 (小写字母代表 P < 0105)或极显著 (大写字母代表 P < 0101) 。表 2、3 同。
Note : It indicates differences get to significant or quite dramatically level that symbols in the same line are different (The small and capital letters represent
P < 0105 and P < 0101 respectively) 1 It is the same for Table 2 and 31
表 2 不同肥力产量及产量结构表
Table 2 Yield and yield structure for different fertilizer
品种
Cultivar
肥力
Fertilizer
穗数
(万/ hm2)
Ears/ hm2
穗粒数
(穗/ 粒)
Grains/ ear
千粒重
10002grain2weight
(g)
实际产量
Real yield
(kg/ hm2)
理论产量
Theoretical yield
(kg/ hm2)
生物产量
Biomass
(kg/ hm2)
经济系数
Economical
coefficient
京 841
Jing 841
低肥 Low fertilizer 549 A 2510 a 3418 A 454015 A 463315 13191 0134
中肥 Middle fertilizer 606 B 2611 ab 3618 AB 5742 B 5820 14949 0138
高肥 High fertilizer 645 B 2619 b 3912 B 6651 C 6801 1721215 0139
中麦 9
Zhongmai 9
低肥 Low fertilizer 555 A 2510 A 3410 A 4695 A 471715 14934 0131
中肥 Middle fertilizer 600 B 2613 AB 3710 B 5712 B 5835 1632715 0135
高肥 High fertilizer 633 B 2719 B 4015 C 7071 C 732115 18339 0139
978　9 期 杨珍平等 :晋中晚熟冬麦区不同群体模式小麦光合性能分析 　　　

213 　不同群体模式冠层光合动态分析
合理的群体模式体现了产量形成过程中的合理
冠层结构 ,而群体叶面积系数 ( LAI)的合理性反映了
群体结构的合理性。前人[11 ]大量研究表明高产群
体合理叶面积系数一般是冬前为 1 左右 ,冬后最大
达 5～6 为宜 ,抽穗至灌浆期叶面积系数较长时间地
维持在 2～3 之间为适宜。图 1 中 a 与 b 图表明两
个品种在不同密度下的叶面积系数动态差异 ,明显
看出高密超常量播种时 , LAI 始终明显高于常量播
种与精量播种时 ,而且从拔节至抽穗都高于 6 ,孕穗
期最高 ,显然极易造成群体郁蔽 ,光能利用率降低 ,
甚至发生倒伏 ;而常量播种的最高叶面积出现在孕
穗至抽穗期 ,精量播种的出现在抽穗期 ,且叶面积上
升平缓 ,最大 LAI 在 4～5 之间。图 1 中的 c 与 d 图
是两个品种 LAI 对肥力的反应 ,不论中麦 9 号还是
京 841 在高肥情况下最大 LAI 不仅可以达到 6 左
右 ,而且持续稳定时间长。上述结果表明通过提高
肥力组成精播高肥的群体模式 ,在晋中晚熟冬麦区
同样可以达到高产的合理叶面积系数。
图 1 不同品种密度肥力 LAI 动态
Fig11 Dramatic of LAI on different cultivar , density and fertilizer population
生育时期 : Ⅰ—冬前 , Ⅱ—返青 , Ⅲ—起身 , Ⅳ—拔节 , Ⅴ—孕穗 , Ⅵ—抽穗 , Ⅶ—灌浆
Growing stage : Ⅰ—Bow , Ⅱ—Reviving , Ⅲ—Getting up , Ⅳ—Jointing , Ⅴ—Booting , Ⅵ—Heading , Ⅶ—Filling
214 　不同群体模式光合层与叶层性能与结构的
分析
21411 　不同叶位净光合强度的差异 　　由表 3 可
看出 ,在小麦抽穗过程中 ,不同叶位净光合强度一般
随叶位依次下降 ,其中旗叶净光合强度起决定性的
作用 ,其光合效率较倒二叶和倒三叶高出 2～10 倍
以上。此外 ,群体密度与肥力直接影响光合强度 ,不
同叶位光合强度随密度增加而依次明显下降 ,呈显
著负相关 ;而随肥力的增加呈显著上升的正相关。
与肥力和密度的影响相比 ,品种之间不同叶位的光
合强度差异较小。值得指出的是 ,精播较常量、超常
量播种不仅旗叶光合强度高 ,而且倒二叶光合强度
下降明显缓慢。上述结果也正好为北方晚熟冬麦区
在高肥条件下采用精播、半精播的群体模式提供了
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有力的理论依据。
21412 　不同密度、品种、肥力群体光合的差异 　　
由表 4 看出 ,群体光合与单叶光合的规律一致 ,也表
现为随密度的增加而降低 ,随肥力的增加而显著增
强 ,孕穗末期规律亦然。品种之间以中麦 9 号群体
光合速率高。可见 ,在晋中晚熟冬麦区通过提高土
壤肥力水平 ,适当降低基本苗选用单株光合生产力
高的品种达到提高群体光合能力 ,从而提高光合产
量的途径是可行的。
表 3 不同品种、肥力、群体模式对不同叶位孕穗期光合强度的影响
Table 3 Influences of different varieties , fertilizer and population pattern on photosynthesis of leaf in different positions(μmol·m - 2·s - 1)
品种
Cultivar
群体模式
Population pattern 　　　
叶序Leaf arrangement
旗叶
Flag
leaf
倒二叶
Last
second leaf
倒三叶
Last
third leaf
肥力
Fertilizer
叶序Leaf arrangement
旗叶
Flag
leaf
倒二叶
Last
second leaf
倒三叶
Last
third leaf
京 841
Jing 841
精量 Precision sowing 20151 9113 3164 低肥Low fertilizer 16149 3192 1127
常量 Common sowing 17177 5112 2114 中肥 Mid fertilizer 18160 4161 2109
超常量 Ultra2common sowing 16103 1176 1104 高肥 High fertilizer 19122 7148 3146
中麦 9 号
Zhongmai 9
精量 Precision sowing 19139 11114 3135 低肥Low fertilizer 16159 4166 0188
常量 Common sowing 17101 5159 2111 中肥 Mid fertilizer 17125 6160 2109
超常量 Ultra2common sowing 15109 3172 0189 高肥 High fertilizer 17165 9119 3138
表 4 不同品种、肥力、群体模式孕穗期群体光合的比较
Table 4 Population photosynthesis comparison of different varieties , fertilizer and population pattern at the end of booting( g·m - 2·h - 1)
品种
Cultivar
群体模式 Population pattern 肥力 Fertilizer
精播
Precision sowing
常量播
Common sowing
超常量播
Ultra2common sowing 低肥Low fertilizer 中肥Mid fertilizer 高肥High fertilizer
京 841 Jing 841 7178 5112 4120 3134 5135 8109
中麦 9 号 Zhongmai 9 8108 5148 4197 4184 6104 8120
平均 Mean 7193 5130 4159 4109 5170 8115
3 　结论与讨论
311 　试验表明 ,北方晚熟冬麦区随着气候变暖与育
种目标向重穗型的发展 ,采用传统高播量大群体的
栽培模式不仅限制了产量与效益的提高 ,而且不利
于充分发挥目前育成品种的生产潜力。因地制宜、
因种制宜选择采用精播半精播、常量播、超常量播 3
种途径在晋中晚熟冬麦区都有可能获得高产。
312 　早 (播)稀晚密是尽人皆知的组合效应 ,但肥稀
肥密、瘦稀瘦密对分蘖成穗作物来说却一直尚无结
论。本试验得出低肥高密、中肥中密、高肥低密皆可
组成高产组合的结果 ,表明种植密度是随条件而变
的组合因素 ,决不可一密而蹴。
313 　晋中晚熟冬麦区目前秋分开耧播量约 300 kg/
hm2 ,如推迟 5 d 播量则需增至 375 kg/ hm2 以上。本
研究表明 ,在培肥地力的基础上 ,采用精量、半精量
播种在晚熟冬麦区具有较大的高产、优质、高效的潜
力 ,仅采用常量播种 150 kg/ hm2 ,在晋中每公顷就节
省种子 150 kg 以上 ,全区 8 万公顷可节约种子约 112 万吨。如果再加上每年倒伏面积的减少、穗粒重的增加和品质的改善 ,其综合经济效益值得引起重视。314 　研究表明 ,目前晋中土壤基础肥力是决定产量高低的决定因素。本试验低、中、高肥所形成的产量分别为每公顷 4 500 kg、5 700 kg、6 900 kg ,差异甚大 ,而且尚有很大增产潜力 ,尤其是有机肥力对精播、半精播提高成穗率、保证灌浆期不早衰和提高穗粒重有着突出的作用。本试验最高产量组合 7 317kg/ hm2 就是高肥 (增施腐熟纯牛粪 75 000 kg/ hm2)精播组合条件下获得的。315 　不同群体模式冠层光合性能表明 ,在精播、半精播群体结构下 ,不同生育期群体叶面积系数 ( LAI)同样可以达到国内高产区公认的适宜叶面积系数 ,而且密度与光合强度呈负相关 ,肥力与光合强度呈正相关 ,因此精播高肥组合的群体具有群体和个体高光效的优点 ,这就为晋中晚熟冬麦区在高肥条件下选择精播、半精播的种植模式提供了理论依据。
188　9 期 杨珍平等 :晋中晚熟冬麦区不同群体模式小麦光合性能分析 　　　

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