立体匀播影响小麦光合生产和产量形成的研究进展

朱元刚 朱勇 王运智 刘慧 吴儒刚 肖岩岩 王士岭 戴忠民

摘 要：小麦栽培技术的更新对于保证小麦高产稳产至关重要。立体匀播作为一种新型栽培技术，具有高产、高效、节约成本等优势。该文探讨了小麦立體匀播高产高效栽培技术的特点及对小麦光合生产和产量形成的影响，并指出了需进一步研究的问题及方向，以期为丰富小麦栽培理论提供依据。

关键词：小麦;立体匀播;光合生产;产量形成

中图分类号 S512文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）19-0020-03

Research Progress on Effects of Tridimensional Uniform Sowing on Photosynthetic Production and Yield Formation of Wheat

ZHU Yuangang1 et al.

（1Department of Life Sciences， Dezhou University， Dezhou 253015， China;2College of Resources and Environment， Northeast Agricultural University， Haerbin 150030， China）

Abstract： The update of wheat cultivation technology is essential to ensure high and stable yield of wheat. As a new type of cultivation technology， tridimensional uniform sowing has the advantages of high yield， high efficiency， and cost saving. This paper discussed the characteristics of high-yield and high-efficiency cultivation techniques of tridimensional uniform sowing wheat and its influence on wheat photosynthetic production and yield formation， and pointed out the problems and directions that need further research in order to provide theoretical support for enriching wheat cultivation.

Key words： Wheat; Tridimensional uniform sowing; Photosynthetic production; Yield formation

小麦是全球种植最广泛的作物，是世界人口蛋白质的主要来源，占发展中国家每日摄入量的约20%[1]。全球人口不断增长将带动肉类和乳制品的需求增加，这意味着越来越多的谷物将被用于生产动物性食品且转换速度较低，因此在未来几十年里，粮食产量的大幅增加至关重要。然而，用于作物生长和产量形成的资源包括水和养分等不会增加[2]，而且扩大可用于作物生产的土地面积潜力有限[3]。提高粮食单产将是永恒课题。在冬小麦高产栽培中，立体匀播技术是一种新型的播种方式，可以有效提高小麦单产，进而实现农民增收。本文探讨了小麦立体匀播高产高效栽培技术的特点及对小麦光合生产和产量形成的影响，并展望了技术发展前景。

1 立体匀播概念及其特点

1.1 立体匀播概念 中国农业科学院作物科学研究所赵广才教授团队于2015年成功研究出了立体匀播小麦栽培新技术[4]。立体匀播技术是基于小麦生长发育特性，通过提高群体中个体的均衡度，促进群体水分、氮肥及光辐射利用效率的提高，在稳定或增加穗粒数及千粒重的基础上，提高单位面积有效成穗数，最终实现高产高效[5]。与传统播种技术相比较，立体匀播技术更加先进、科学、高产、高效、简便[6，7]。

1.2 小麦立体匀播技术的特点

1.2.1 利用光热，适时播种，减少农耗 小麦立体匀播技术在前茬作物机械收割后，可以实现直接播种，减少了单独秸秆粉碎和耕地、犁地的过程，有效缩减了农耗时间，为小麦适时播种创造了极为有利的条件，可以争取到更多的光热资源，在越冬前利于培育出壮苗[6]。

1.2.2 减少散墒，促进出苗，保墒节水 在华北地区，传统的耕作方式是在玉米收获之后，进行施用肥料，耕地，整地，最后才进行播种。过程较繁琐，间隔时间较长，易造成土壤水分的不必要蒸发，水分流失严重，影响出苗时的水分供应。立体匀播技术配合机械化免耕播种机，减少了单独施肥和耕地的步骤，较大程度减少了土壤水分的流失，保障了小麦出苗水分的供应情况，增加了小麦的出苗率和出苗的整齐有序[8]。

1.2.3 均匀分布，以苗抑草，减少农药 立体匀播技术能够最大限度地利用土地资源，地表被小麦均匀覆盖，减少了田间裸地的存在。立体匀播技术可利用草苗生长发育不同步的情况，让小麦充分利用水、热资源，让麦苗养分利用最大化，可有效降低杂草的生存空间，基本可实现了“以苗抑草”的效果，有效减少了除草剂的使用量[9-11]。

1.2.4 营养均衡，结构合理，节本增效 立体匀播技术可以使小麦个体均衡营养，从而建立合理的群体结构。本技术实现多工序联合操作，可减少单独施肥、单独旋耕、单独压制等繁琐程序，降低操作成本，实现省时、省力、增效的目的[12]。

2 立体匀播技术对小麦光合生产和产量形成的影响

2.1 对冬小麦光合生产的影响 光合作用的强弱与小麦植株的长势密切相关[13]。研究表明，随种植密度的增加，立体匀播条件下冬小麦旗叶净光合速率逐渐降低，且在开花后的不同灌浆时期，立体匀播较条播处理显著提高了旗叶净光合速率 [14]。不同追氮时期条件下也获得了相似的结论[15]。此外，立体匀播被证实有利于提高分蘖籽粒灌浆期旗叶的净光合速率，尤其是对高位蘖净光合速率的提高起显著作用，便于他们生产较多的光合产物供应穗[16]。