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Studies on Correlation of Strip Type, Population and Yield in Wheat

带状种植小麦带型—群体—产量相关规律的研究



全 文 :第26卷 第3期 作 物 学 报 V ol. 26, N o. 3
2000 年5月 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA M ay, 2000
带状种植小麦带型—群体—产量相关规律的研究X
赵秉强 余松烈 李凤超 于振文
(山东农业大学, 山东 泰安, 271018)
提 要 本研究在高产田条件下, 选用中穗型冬小麦品种泰876161, 在留有70 cm 间套行条件下, 研究
了带状种植小麦的带型—群体—产量相关规律。主要结果是: (1) 带状小麦同常规方式, 在精量播种
下获得高产。大播量、大群体栽培减产。(2) 带状小麦实播面积下降, 最优群体产量较常规方式最优产
量减产。带型愈窄, 实播面积愈少, 减产幅度愈大。但带状小麦具有较高的土地利用效益。(3) 带状小
麦随带型 (x )由窄变宽, 产量呈 y = a
x
+ b 的形式提高。 (4) 带状小麦边行产量因带型、群体变化的变
异较小。但内行产量随带型 (x )加宽, 行产量 (y )下降, 下降趋势可拟合为 y = a
x
+ b 形式。产量下降的
主要原因是穗数减少。内行小麦大群体下产量显著下降。 (5) 带状小麦不仅边行可以一定程度地弥补
因留间套行少种所造成的产量负效应, 而且内行小麦也有群体增产补偿作用。
关键词 冬小麦; 播种密度; 播种方式; 带型; 产量
Studies on Correla tion of Str ip Type, Popula tion and Y ield in W hea t
ZHAO B ing2Q iang YU Song2L ie L I Feng2Chao YU Zheng2W en
(S hand ong A g ricultural U niversity , T aian, 271018)
Abstract O n a fertile land, a w in ter w heat cultivar w ith m edium sp ike size T ai 876161 w as cho2
sen, strip p lan ting w heat w ith a 70 cm uncropped space and differen t cropp ing covered w idth w as
designed and the co rrelation of strip type2seed rate2yield w as studied. T he m ain results are as fo l2
low s: (1) T he h igh yield of strip p lan ting w heat just as the conven tional p lan ting pattern is based
on the techn ique of sm aller seed rate and in tensive cultivation and the large seed rate cultivation
leads to yield drop. (2) D ue to less coverage, the peak yields of strip w heat are low er than that
of the conven tional pattern, and the narrow er the strip , the sm aller the coverage, thus the big2
ger drop the yield. How ever, strip w heat has a h igher land utilization ratio. (3) T he yield per
667 m 2 (y) would increase w ith the strip w idth getting w ider, and the co rrelation betw een strip
w idth (x) 2yield (y) could be fitted w ith a reeip rocal equation y = a
x
+ b. (4) T he border single
row yield of strip w heat differs sligh tly w ith various strip types and seed rates. Yet the inner sin2
gle row yield (y) decreases as the strip w idth (x) getting w ider, m ain ly due to the single row sp ike
num ber drop, and the co rrelation could be fitted w ith y = a
x
+ b. T he yield of inner row decreas2
es m arkedly under h igh seed rate cultivation. (5) N o t on ly the edge superio rity of strip w heat
could m ake up the yield lo ss, but the inner row s also have a yield compensation effect.
X 山东省“三○”工程子专题基金、山东农业大学博士基金资助项目。
收稿日期: 1998206208, 接收日期: 1999206223

Key words W inter w heat; Seed rate; Seedling pattern; Strip type; Y ield
留有间、套行的小麦, 往往呈明显地条带状种植, 故称带状种植小麦。带状种植小麦与
常规单作方式小麦比较, 其主要特点表现为: (1) 实有占地面积下降, 往往对小麦产量形成
负效应; (2) 有明显的边际效应, 多表现为边际生产优势[ 2~ 5 ] , 起到补偿产量的正效应; (3)
与间套作物共处, 形成互补与竞争态势。因此, 带状种植小麦与常规单作方式小麦比较, 生
长发育有其独特的生态生理基础。
带状种植小麦的带型不同, 边内行的行比不同, 占地面积也会发生很大的变化。因此,
其生产特点不同。前人曾对带型与产量的相关性进行了不少研究[ 2~ 4 ] , 但极少涉及带型与群
体的相关性研究。因此, 对带状种植小麦高产的群体问题, 生产中仍存在模糊认识。所以, 对
带型与群体相关规律进行科学揭示, 可为带状种植小麦建立高产优质群体提供理论依据。本
研究在高产田条件下, 对留有70 cm 间套行形成的带状种植小麦的带型—群体—产量相关规
律进行了探讨。
1 材料与方法
在1993年10月到1994年6月进行的预备试验基础上, 于1994年10月至1995年6月, 在山东
农业大学实验农场进行正规试验。试验地为土壤肥沃的高产田, 排灌良好。地力基础是20 cm
耕层土壤有机质含量1. 62% , 全氮0. 12% , 速效氮102. 3 m g ö g, 速效钾96. 7 m g ö g, 速效磷
32. 1 m g ö g。试验设置间套行宽 (空带畦背) 70 cm , 在畦内分别种植1、2、4、8、12行小麦, 行
距20 cm , 分别形成了70 cm、90 cm、130 cm、210 cm 及290 cm 五种带型的带状种植小麦。以
畦背40 cm、畦面宽160 cm 种植9行小麦, 行距20 cm 的常规种植方式为对照。各带型及对照
又设置5个播种密度, 即1 m 单行基本苗数分别为15、30、45、60及75, 分别相当于20 cm 等行
距满种下的每667 m 25、10、15、20及25万基本苗。试验于1994年10月6日播种, 供试品种为中
穗型泰876161。处理小区长5 m , 南北行向, 采用人工点播。试验以带型为主区, 密度为副区,
设计裂区试验, 重复3次, 随机区组排列。在每一重复 (区组) 中, 一种带型相连重复种植3~ 5
带, 选取中间有代表性的带进行项目测定。
小麦生育期间进行群体调查, 成熟期对各带型诸行取1 m 行长进行穗数调查, 并诸行取1
m 行长进行产量实测及考种。在群体调查与测产考种取样中, 除区组间重复取样外, 区组内
的处理, 也因带型不同而进行2~ 6次的重复取样。
2 结果与分析
2. 1 产量结果分析
表1为各处理小麦产量实测结果。由表1看1 m 单行产量测定结果: (1) 1 m 单行产量各处
理随播种密度增大, 有下降的趋势, 并且带型愈宽, 表现越明显, 对照处理表现尤为明显。无
论是带状种植小麦还是CK, 均可在每667 m 25万苗 (15苗ö m , 折合5万苗 ö 667 m 2)的精量播种
下获得高产。(2) 带状小麦1 m 单行产量高于CK, 且带型愈窄, 幅度越大; 密度愈大, 较CK
对应密度增产的幅度越大。(3) 1 m 单行产量 (y )随带型 (x )由窄变宽而下降。在试验范围内,
产量下降趋势经回归拟合, 5种群体及其平均, 均符合 y = x
a+ bx 双曲线形式递减。
9723期        赵秉强等: 带状种植小麦带型—群体—产量相关规律的研究          

表1  不同带型小麦产量测定结果3
Table 1  Gra in yields of wheat under different planting str ip types3
密度 (苗ö m )
Seed rate
(Seedlingsö m )
平均1 m 单行产量 Yield per single row (g ö m )
70 cm 带 90 cm 带 130 cm 带 210 cm 带 290 cm 带 CK
15
产量 Yield 448. 47 320. 27 249. 11 209. 70 195. 25 189. 10
比CK 增%
M ore than CK% 137. 16 69. 37 31. 73 10. 89 3. 25 -
30
产量 Yield 451. 40 327. 39 241. 88 198. 33 176. 63 168. 35
比CK 增%
M ore than CK% 168. 13 94. 47 43. 68 17. 81 4. 92 -
45
产量 Yield 447. 98 313. 69 240. 36 200. 17 174. 49 163. 59
比CK 增%
M ore than CK% 173. 84 91. 75 46. 93 22. 36 6. 66 -
60
产量 Yield 430. 21 319. 55 246. 17 192. 67 175. 48 157. 36
比CK 增%
M ore than CK% 173. 39 103. 07 56. 44 22. 44 11. 51 -
75
产量 Yield 427. 01 327. 99 232. 20 189. 95 175. 15 151. 80
比CK 增%
M ore than CK% 181. 30 116. 07 52. 96 25. 13 15. 38 -
平均
A verage
产量 Yield 441. 01 321. 78 241. 94 198. 16 179. 40 166. 04
比CK 增%
M ore than CK%
165. 60 93. 80 45. 71 19. 34 8. 05 -
密度 (苗ö m )
Seed rate
(Seedlingsö m )
产量 Yield (kg ö 667m 2)
70 cm 带 90 cm 带 130 cm 带 210 cm 带 290 cm 带 CK
15
产量 a A a A a A a A a A a A
Yield 427. 14 474. 50 511. 02 532. 60 538. 65 567. 33
比CK 增% c D d C c B b AB b AB a A
M ore than CK% - 24. 71 - 16. 36 - 9. 93 - 6. 12 - 5. 06 -
30
产量 a A a A ab A b A b B b B
Yield 429. 93 485. 05 496. 19 503. 72 487. 28 505. 08
比CK 增% b B a A a A a A a A a A
M ore than CK% - 14. 88 - 3. 97 - 1. 76 - 0. 27 - 3. 52 -
45
产量 a A a A ab A b A b B bc BC
Yield 426. 67 464. 75 493. 07 508. 39 481. 38 490. 80
比CK 增% d C c B ab AB a A bc AB ab AB
M ore than CK% - 13. 07 - 5. 31 0. 46 3. 58 - 1. 92 -
60
产量 a A a A a A bc A b B cd BC
Yield 409. 74 473. 43 504. 99 489. 35 484. 11 472. 09
比CK 增% c B b A a A ab A ab A b A
M ore than CK% - 13. 21 0. 28 6. 97 3. 66 2. 55 -
75
产量 a A a A b A c A b B d C
Yield 406. 70 485. 94 476. 33 482. 44 483. 20 455. 43
比CK 增% c B a A a A a A a A b A
M ore than CK% - 10. 70 6. 70 4. 59 5. 93 6. 10 -
平均
A verage
产量 Yield 420. 03 476. 73 496. 32 503. 33 494. 92 498. 15
比CK 增% c B b A ab A a A ab A a A
M ore than CK% - 15. 68 - 4. 30 - 0. 37 1. 04 - 0. 65 -
  3 注: 表中大、小写字母分别代表1% 与5% 水平差异显著性; 亩产量下方字母表达带型之间及与对照差异比较, 上方
字母代表同一带型密度间差异比较。
  3 Note: The cap ital and sm all letters rep resent the significant level of 1% and 5% ; letters underneath the yield rep resent
the difference among strip types and CK; letters up the yield rep resent the difference among seed rates of a strip
type.
082                 作  物   学  报                 26卷

如五个密度平均, 带型—产量关系拟合方程为 y = x
- 0. 3162218+ 6. 624181×10- 3x , r =
0. 99981183 3 。
由表1看, 不同带型667 m 2产量测定结果: (1) 带型处理及CK 随密度加大, 产量有下降
的趋势, 带型愈宽, 表现越明显, CK 表现尤为明显。各处理均可在5万苗 ö 667 m 2的精量播种
下获得高产。 (2) 随带型的加宽, 小麦占地面积比例增大, 667 m 2产量提高。667 m 2产量 (y )
随带型 (x ) 由窄变宽的变化规律符合 y = a
x
+ b 的形式, 如五个密度平均, 拟合方程为 y =
- 4116. 241
x
+ 514. 732, r= 0. 99912843 3 。5万、10万、15万、20万及25万苗 ö 667 m 2拟合的最
高产量 b 值分别为572. 1238、502. 7252、502. 1489、499. 2752、497. 358 kg ö 667 m 2。(3) 各带
型的最佳密度产量均低于CK 的最佳密度产量, 且带型愈窄, 低于的幅度越大。随密度加大,
带状小麦较CK 对应密度减产的幅度下降。尤其在大群体下, 带型较宽 (达90 cm 以上)时, 较
CK 对应密度有增产的现象, 但大群体栽培不是最佳生产群体, 故缺少实践意义。
由表2进一步剖析不同带型小麦边行与内行产量特点看出: (1) 不同带型之间边行1 m 行
长产量差异甚小; 同一带型不同密度之间边行产量差异也较小; CK 靠近畦背的边行产量以
每667 m 25万苗较高, 随密度加大, 产量稍有下降。 (2) 带状小麦边行较内行增产的幅度大于
CK 畦背边行较内行的增产幅度。带状小麦边行产量大于CK 畦背边行的产量。因此, 发挥带
状小麦的边行优势是弥补少种造成减产的重要方面。(3) 内行产量随密度增大而下降, 以5万
苗 ö 667 m 2的精量播种产量最高; 随带型 (x )由窄变宽, 内行产量 (y )下降, 下降趋势可拟合为
y =
a
x
+ b 的形式, 如5个密度平均, 拟合为 y = 3019. 238
x
+ 141. 5013, r= 0. 9996313 。 (4) 带
状小麦的内行产量高于CK 的内行, 并且随密度加大, 比CK 对应密度增产的幅度提高, 5个
密度平均, 130 cm、210 cm 及290 cm 带较CK 内行增产的幅度分别为15. 14%、11. 06% 及6.
64%。
由表3看出, 在相同实有占地面积下, 带状小麦的产量与CK 产量的比值大于1, 说明带
状小麦较CK 具有较高的土地利用效益, 并且随带型由宽变窄, 比值增大, 随密度加大, 较
CK 对应密度比较的比值增大。
2. 2 产量构成因素分析
表4为不同带型小麦产量构成因素测定结果。由表4看出: (1) 各带型边行小麦随密度加
大, 行穗数增加, 但穗重变小, 结果是密度之间边行产量差异较小 (表2)。随密度加大, 边行
穗重变小的主要原因是穗粒数减少, 且千粒重也稍有下降。各带型之间比较, 随带型加宽,
穗数稍下降, 但穗重稍提高起到初偿作用, 结果是带型之间边行产量相近 (表2)。CK 的畦背
边行小麦随密度加大, 亦是穗数增加, 穗重显著变小, 穗数增加对产量的正效应不及穗重变
小引起减产的负效应大, 结果是随密度加大, 产量稍下降 (表2)。CK 边行随密度加大, 穗重
变小的主要原因是穗粒数下降, 千粒重下降也较明显。(2) 带状小麦边行较 CK 的边行增产,
既因穗数增加又因穗重提高。但以穗数增加的幅度为高。 (3) 内行小麦随带型由窄变宽而产
量下降 (表2) , 主要原因是行穗数减少; 随密度加大, 内行穗数虽增加, 但穗重显著变小, 结
果行产量下降 (表2) ; 带状小麦的内行较CK 的内行增产 (表2) , 主要原因是穗数增加, 穗重
贡献甚小。
1823期        赵秉强等: 带状种植小麦带型—群体—产量相关规律的研究          

表2  不同带型小麦边行与内行产量测定结果 (1 m 单行产量: g ö m ) 3
Table 2  W heat gra in yields of border and inner rows under different planting str ip types (g ö m ) 3
密度 (苗ö m )
Seed rate
(Seedlingsö m )
130 cm 带
边行
Border
row
内行
Inner
row
210 cm 带
边行
Border
row
内行
Inner
row
290 cm 带
边行
Border
row
内行
Inner
row
CK
边行
Border
row
内行
Inner
row
15
产量
Yield
318. 22 179. 99 317. 95 173. 62 320. 85 170. 13 261. 48 168. 42
比CK 增%
M ore than CK%
21. 70 6. 87 21. 60 3. 09 22. 70 1. 02 - -
30
产量
Yield
317. 01 166. 75 324. 96 156. 12 325. 70 146. 82 244. 56 146. 58
比CK 增%
M ore than CK%
29. 62 13. 76 32. 88 6. 51 33. 18 0. 16 - -
45
产量
Yield
322. 67 158. 04 318. 59 160. 70 317. 69 145. 85 246. 63 139. 87
比CK 增%
M ore than CK%
30. 83 12. 99 29. 18 14. 89 28. 81 4. 28 - -
60
产量
Yield
325. 61 166. 73 321. 51 149. 72 320. 25 146. 53 253. 26 129. 96
比CK 增%
M ore than CK%
28. 57 28. 29 26. 95 15. 20 26. 45 12. 75 - -
75
产量
Yield
319. 09 145. 31 316. 70 147. 70 315. 01 147. 18 247. 12 124. 56
比CK 增%
M ore than CK%
29. 12 16. 66 28. 16 18. 58 27. 47 18. 16 - -
平均
A verage
产量
Yield
320. 52 163. 36 319. 94 157. 57 319. 90 151. 30 250. 61 141. 88
比CK 增%
M ore than CK%
27. 90 15. 14 27. 66 11. 06 27. 65 6. 64 - -
  3 注: 边行产量为东西两边行平均值; 内行产量为带型除去东、西两边行后所有内行平均值。
  3 Note: Border row yield is the average of east and w est border row s; inner row yield is the average of all inner row s of one
strip type.
表3  相同实有占地面积下带状小麦产量与CK 的比值
Table 3  Y ield ratio of str ip planting wheat to CK under the same coverage
密度 (苗ö m )
Seed rate
(Seedlingsö m )
70 cm 带 90 cm 带 130 cm 带 210 cm 带 290 cm 带 CK
15 2. 3716 1. 6937 1. 3173 1. 1089 1. 0325 1. 0000
30 2. 6813 1. 9447 1. 4368 1. 1781 1. 0492 1. 0000
45 2. 7384 1. 9175 1. 4693 1. 2236 1. 0666 1. 0000
60 2. 7340 2. 0307 1. 5644 1. 2244 1. 1152 1. 0000
75 2. 8130 2. 1607 1. 5296 1. 2513 1. 1538 1. 0000
平均A verage 2. 6560 1. 9379 1. 4571 1. 1935 1. 0804 1. 0000
282                 作  物   学  报                 26卷


3 结语
综上看出, 带状小麦的带型对其产量影响甚大。在黄淮海农区, 留有70 cm 间套行形成
的带状种植小麦, 是生产实践中形成间套立体种植的主要形式之一。从本研究看, 带状小麦
在高产田条件下, 适期播种, 也应实行精量播种技术才能获得高产, 大播量、大群体栽培导
致减产。带状小麦由于间套行的存在, 小麦实播面积下降, 较常规单作栽培方式减产, 并且
带型愈窄, 小麦占地面积愈少, 减产幅度愈大。但是, 在相同占地面积下, 带状小麦的产量与
单作方式产量的比值大于1, 即表现出较高的土地利用效益。
带状小麦不仅边行可以一定程度地弥补因留间套空带少种所造成的产量负效应, 而且内
行也有群体增产作用。如130 cm、210 cm 及290 cm 带在最优密度 (5万苗 ö 667 m 2)下, 边行与
内行较 CK 补偿因少种造成产量损失的贡献比例分别为83. 06% 与16. 94%、78. 35% 与21.
65%、87. 43% 与12. 57%。由此看出, 带状小麦产量补偿的特点是以边行补偿为主, 内行为
辅。因此, 研究带状种植小麦, 要重视研究和挖掘边行小麦的增产作用, 但对内行增产作用
的研究与挖掘也不应忽视。
参 考 文 献
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