垄作条播下春小麦不同品种与施氮量对边行效应、产量与水分利用效率的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.04.032

垄作条播下春小麦不同品种与施氮量对边行效应、产量与水分利用效率的影响

雒兴刚^,¹, 万海元¹, 安丽蓉¹, 李永海¹, 雒兴玉¹, 张学凯¹, 梁维云¹, 朱建强^,²

¹金塔县农业技术推广中心，735000，甘肃酒泉

²酒泉市农业技术推广服务中心，735000，甘肃酒泉

Effects of Different Varieties and Nitrogen Application Rate on Border Effect, Yield, and Water Use Efficiency of Spring Wheat under Ridge Tillage with Drill Sowing

Luo Xinggang^,¹, Wan Haiyuan¹, An Lirong¹, Li Yonghai¹, Luo Xingyu¹, Zhang Xuekai¹, Liang Weiyun¹, Zhu Jianqiang^,²

¹Jinta County Agricultural Technology Extension Center, Jiuquan 735000, Gansu, China

²Jiuquan Agricultural Technology Extension Service Center, Jiuquan 735000, Gansu, China

通讯作者: 朱建强，主要从事土壤肥料与节水技术研究与推广，E-mail：623390413@qq.com

收稿日期: 2024-04-8 修回日期: 2024-06-27 网络出版日期: 2025-01-10

基金资助:

甘肃省重点科技研发计划项目(20YF8NF164)
酒泉市重大科技计划支撑项目(2060499)

Received: 2024-04-8 Revised: 2024-06-27 Online: 2025-01-10

作者简介 About authors

雒兴刚，主要从事土壤及水肥一体化技术研究及推广，E-mail：jtnjzxlxg@163.com

摘要

探究不同春小麦品种与施氮量在垄作条播栽培下对其边行生长及行间竞争机制的影响，以实现垄作春小麦的高产高效生产。试验采用随机区组设计，以春小麦品种陇春42号与武春10号为供试材料，设0（N0）、180（N1）、210（N2）、240 kg/hm²（N3）4个施氮水平，研究品种与施氮量对春小麦边行优势、耗水量、产量与水分利用效率的影响。结果表明，品种与施氮量显著影响边行优势，影响程度为边行>次边行>中间行，陇春42号的边行产量与小区产量均高于武春10号；施氮量能显著影响各行小麦的生长指标，在不同品种和施氮处理下，小麦株高、叶面积指数、叶绿素含量、单株根干重、单株干物质、千粒重及单株产量等指标均表现出显著的边行优势，并随施氮量的增大边行优势指数呈先增大后减小的趋势，陇春42号与武春10号单株产量在N2条件下边行优势最为显著，边行较中间行增产分别达到26.84%、30.63%；2个品种随施氮量的增大，耗水量呈增加趋势，产量、水分利用效率在N2处理下达到最大，与N0相比较，N2处理下陇春42号、武春10号的水分利用效率分别提高了23.05%、20.51%。综上所述，垄作条播栽培下，春小麦陇春42号和武春10号在施氮量210 kg/hm²（N2）下均能显著提高边行优势，但陇春42号在该处理下有较高的籽粒产量与水分利用效率。

关键词： 春小麦; 品种; 边行效应; 产量; 水分利用效率

Abstract

To explore the effects of different spring wheat varieties and nitrogen application on the growth of border rows and the inter-row competition mechanism under ridge tillage with drill sowing, aiming to achieve high yield and efficiency in ridge-tilled spring wheat, a randomized block experiment was conducted. The spring wheat varieties Longchun 42 and Wuchun 10 were used, with four nitrogen application levels including 0 (N0), 180 (N1), 210 (N2), and 240 kg/ha (N3) to study their effects on border row advantage, water consumption, yield, and water use efficiency. The results showed that variety and nitrogen application significantly affected the border row advantage, and the order was border row > adjacent row > middle row. Longchun 42 exhibited higher border row yield and plot yield than Wuchun 10. Nitrogen application rate significantly affected the growth of wheat in different rows. Under different varieties and nitrogen application conditions, wheat plant height, leaf area index, chlorophyll content, root dry weight, dry matter per plant, 1000-grain weight, and yield per plant all showed significant border row advantages. As the nitrogen application rate increased, the border row advantage index showed a trend of first increasing and then decreasing. Longchun 42 and Wuchun 10 varieties had the most significant border row advantage in yield per plant under N2 conditions, with border row increasing yield by 26.84% and 30.63% compared to the middle row, respectively. As nitrogen application increased, water consumption tended to rise, and the maximum yield and water use efficiency were observed under the N2 treatment. Compared to the N0 treatment, the water use efficiency of Longchun 42 and Wuchun 10 increased by 23.05% and 20.51% under N2 treatment, respectively. To sum up, under ridge tillage with drill sowing, both spring wheat Longchun 42 and Wuchun 10 with the nitrogen application rate of 210 kg/ha (N2) significantly enhanced the wheat border row advantage, however, Longchun 42 exhibited higher grain yield and water use efficiency under this treatment.

Keywords： Spring wheat; Variety; Border effect; Yield; Water use efficiency

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本文引用格式

雒兴刚, 万海元, 安丽蓉, 李永海, 雒兴玉, 张学凯, 梁维云, 朱建强. 垄作条播下春小麦不同品种与施氮量对边行效应、产量与水分利用效率的影响. 作物杂志, 2025, 41(4): 251-258 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.04.032

Luo Xinggang, Wan Haiyuan, An Lirong, Li Yonghai, Luo Xingyu, Zhang Xuekai, Liang Weiyun, Zhu Jianqiang. Effects of Different Varieties and Nitrogen Application Rate on Border Effect, Yield, and Water Use Efficiency of Spring Wheat under Ridge Tillage with Drill Sowing. Crops, 2025, 41(4): 251-258 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.04.032

小麦作为世界上最重要的粮食作物之一，可提供人体必需的碳水化合物、蛋白质、纤维和多种微量元素，对维护人类健康至关重要^[1]。面对全球气候的极端变化和人口的快速增长，在有限的耕地条件下实现粮食安全供应是粮食生产面临的巨大挑战^[2]。据统计，到2050年食品生产需求预计增加70%~100%，每年增加超过400万t^[3]，为了满足全球粮食需求，小麦产量需要每年增长1.7%^[4-5]。因此，提高产量仍是小麦生产的首要任务。

垄作栽培方式改变了农田的地形结构，改善了土壤水热环境，促进了土壤通风换气，条播则具有明显的边行效应，垄作条播栽培方式是能够提高作物产量的耕作技术^[6]。边行效应是因边行较内行光照、水肥条件更充足，所以边行作物更容易获得水热肥等资源，植株生长健壮，故获得更高的产量^[7]。小麦垄作种植中，边行小麦因独特的生长位置，在光照、水分和养分吸收等方面相较于内行小麦具有显著优势^[8]，其冠层叶绿素含量、穗粒数和千粒重得到明显的增加，最终促进产量提高^[9-10]。而边行优势的边际效应并非一成不变，其受到诸多因素共同作用，包括地力、小麦品种和施肥管理等栽培措施^[11-12]。不同小麦品种遗传特性不同，研究^[13]发现小麦不同行距与品种在株高、产量上存在互作效应，边际效应差异明显，进而造成小麦成穗数与产量差异显著。施肥是补充土壤养分、促进作物生长的最有效方法，合理施肥能促进作物获得充足的营养元素，可以实现作物高产优质^[14]。因此，在小麦生产中，应考虑各因素相互作用，充分利用边行优势提高小麦产量。

小麦垄作栽培中，与内行相比，边行小麦处于田间的边缘位置，其根系能更充分地接触和吸收土壤养分^[15]。边行在土壤水分和养分的竞争中更具优势，有利于光能利用，协调源、库和流的关系，明显提高作物产量，且边行优势在一定程度上能够弥补垄沟带来的产量损失。本研究旨在通过垄作条播栽培方式，深入探究不同小麦品种与施氮量对边行优势的具体影响。通过精选小麦品种和优化施氮量，充分发挥边行优势，以提升小麦的产量和水分利用效率，从而为农业生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计与处理方法

试验于2023年在甘肃省酒泉市金塔县东坝镇大柳林村（98°58′34.2″ E，40°04′51.3″ N）开展。试验地处河西走廊中段北侧，属典型的温带干旱大陆性气候，冬季寒冷，夏季酷热，降水稀少，气候干燥。年均气温9.4 ℃，无霜期166 d，年均降水量仅为64.8 mm，主要集中在6-9月，年蒸发量2536 mm，年日照时数3193.2 h。土壤为风沙土，耕作层土壤pH 8.57，碱解氮55.7 mg/kg，速效磷17.8 mg/kg，速效钾185.0 mg/kg，土壤容重1.46 g/cm³。2022年试验区气温及降雨量见图1。

图1

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图1 2022年酒泉市金塔县气温及降雨量

Fig.1 Temperature and precipitation in Jinta County, Jiuquan City in 2022

试验采用随机区组设计，供试春小麦品种为陇春42号和武春10号。设置0（N0）、180（N1）、210（N2）和240 kg/hm²（N3）4种施氮处理。共8个处理，每个处理3次重复，共24个小区，小区面积18 m²（4.5 m×4 m）。3月25日播种，7月24日收获，小麦播种量均为600万粒/hm²，单行小麦1 m播量为120株左右。小麦种植前用机器起垄，形成垄面宽70 cm、垄高35 cm、宽30 cm的“U”型垄沟，垄面种植5行，行距13 cm，垄沟灌水，灌水量为2400 m³/hm²，分3次灌溉：拔节期30%、孕穗期40%、灌浆期30%。种植示意图见图2。起垄前按照当地的施肥习惯，氮肥和磷肥均作基肥，氮肥一次性施入，磷肥施用量为P₂O₅ 150 kg/hm²。

图2

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图2 小麦垄作条播种植田间示意图

Fig.2 Schematic diagram of wheat ridge tillage with drill sowing in field

1.2 测定项目与方法

于开花期，分别取边行、次边行、中间行小麦15株，应用叶绿素测定仪SPAD-502（日本）测定小麦旗叶叶绿素相对含量（SPAD值）；测定每片绿叶的长度与宽度，用长宽系数法计算叶面积（系数为0.83），叶面积指数^[16]（LAI）=0.75×ρ× $\sum_{i =1}^{n} (a_{i} × b_{i})$ ，式中，0.75为校对系数，ρ为小麦种植密度，a和b分别是叶片的长和宽， $n$ 为叶片数。

于收获期，分别取边行、次边行、中间行小麦15株，进行整株取样考种，分别测定株高、千粒重、干物质量；同时挖取对应植株0~80 cm根系，将小麦地上部与根系置入烘箱，105 ℃杀青30 min后于75 ℃烘干至恒重，测定小麦地上部与根系干物质量。

于小麦播前、拔节期、开花期、灌浆期、乳熟期与成熟期，用内径4.5 cm土钻于每个处理垄边及垄中心2个点，取0~80 cm土层土样，每20 cm一层，取样后立即装入铝盒。用烘干法测定土壤含水量，取其平均值为该处理的土壤含水量。农田耗水量（ET）=10× $\sum_{i =1}^{n} γ_{i} × H_{i} (w_{i 1} - w_{i 2}) + M + P + K$ ^[17]，式中，ET为阶段耗水量（mm），i为土层编号，n为总土层数，γ_i为第i层土壤容重（g/cm³），H_i为第i层土壤厚度（cm），w_i₁和w_i₂分别为第i层土壤计算时段始、末的土壤含水量（%），M为时段内的灌水量（mm），P为时间段的有效降水量（mm），K为时段内的地下水补给量（mm）。当地下水埋深大于2.5 m时，K值可以忽略不计，本试验的地下水埋深在2.5 m以下，故K值为0。

小麦测产，在各小区随机取长1 m、宽1 m（含30 cm垄沟）样点测产，折合面积计算产量。

水分利用率[WUE，kg/(hm²·mm)]=产量/耗水量^[17]。

边行优势指边行植株的性状提升的百分率。边行优势指数=（边行平均性状指标-中间行平均性状指标）/中间行平均性状指标×100%^[18]。

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 2019整理数据并进行绘图，采用SPSS 21.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同春小麦品种与施氮量对生长指标边行的影响

垄作条播栽培下，小麦品种陇春42号和武春10号在不同施氮条件下，边行各指标呈现出明显的优势，边行和次边行的株高、叶面积指数、叶绿素含量均高于中间行，且边行优势更显著（表1）。2个小麦品种株高的边行优势指数随施氮量的增加呈先增后减趋势，与中间行相比，陇春42号边行、次边行的株高随施氮量的增加，增幅分别为4.08%~8.42%和1.04%~2.28%，而武春10号的增幅则分别为7.56%~9.00%和3.94%~6.07%；2个小麦品种的LAI均随着施氮量的增加而增加，且边行优势指数呈先增后减趋势，与未施氮处理（N0）相比，陇春42号的LAI在边行、次边行和中间行随着施氮量的增加分别增加了30.67%~ 47.18%、26.53%~47.68%和24.44%~44.68%，而武春10号的相应提升幅度分别为27.50%~35.87%、22.70%~33.31%和22.00%~26.80%。2个品种小麦开花期的SPAD值范围在50.40~60.52，随施氮量的增加，SPAD值边行优势指数呈先增后减趋势。

表1 不同品种不同施氮量对小麦株高、LAI及SPAD值的边行优势的影响

Table 1 Effects of different varieties and nitrogen application rates on the border row advantage of wheat plant height, LAI and SPAD values

指标 Index	品种 Variety	处理 Treatment	位置Location			边行优势指数Border row advantage index (%)
指标 Index	品种 Variety	处理 Treatment	边行 Border row	次边行 Adjacent row	中间行 Middle row	边行 Border row	次边行 Adjacent row
株高 Plant height (cm)	陇春42号	N0	65.30c	61.95d	60.80d	7.40b	1.89a
株高 Plant height (cm)		N1	79.47bc	74.97c	73.30c	8.42a	2.28a
		N2	82.65b	79.40b	77.65b	6.52b	2.28a
		N3	85.40a	82.90a	82.05a	4.08c	1.04b
	武春10号	N0	61.20c	59.60c	56.85d	7.65a	4.84b
		N1	77.27b	74.10b	71.10c	8.68a	4.22b
		N2	80.77a	78.60a	74.10b	9.00a	6.07a
		N3	81.85a	79.10a	76.10a	7.56a	3.94b
LAI	陇春42号	N0	1.36c	1.21c	1.17c	16.89b	4.14c
		N1	1.78b	1.53b	1.45b	22.74b	5.17c
		N2	1.97a	1.73a	1.59a	23.90a	9.02b
		N3	2.01a	1.78a	1.69a	18.91b	5.57a
	武春10号	N0	1.30c	1.27c	1.21b	7.69b	5.29b
		N1	1.66b	1.56b	1.48a	12.54ab	5.90b
		N2	1.77a	1.70a	1.53a	15.39a	10.69a
		N3	1.70a	1.64a	1.51a	12.41ab	8.32a
SPAD	陇春42号	N0	53.80b	52.50b	51.53b	4.41b	1.88c
		N1	60.17a	58.17a	55.00a	9.40a	5.76a
		N2	60.52a	59.38a	57.10a	5.99b	3.99b
		N3	58.97a	58.77a	56.83a	3.77c	3.41b
	武春10号	N0	51.87b	51.15b	50.40b	2.91b	1.48b
		N1	56.72a	55.97a	54.20a	4.65a	3.23a
		N2	57.93a	57.20a	56.60a	2.35b	1.06b
		N3	57.05a	56.34a	55.97a	1.93b	0.66b

同列不同小写字母表示同一品种不同施氮量间达P < 0.05显著差异水平，下同。

Different lowercase letters in the same column indicate significant differences at P < 0.05 level among treatments in the same variety, the same below.

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2.2 不同春小麦品种与施氮量对干物质及产量的边行优势分析

垄作条播栽培下，陇春42号和武春10号在不同施氮条件下，边行、次边行的单株根干重、单株干物质量、千粒重及单株产量等指标均高于中间行。与品种相比，施氮量对边行优势影响更为明显，相同施氮量下不同指标边行优势指数呈现出不同幅度的变化（表2）。2个小麦品种在0~80 cm土层的边行单株根干重在0.497~0.606 g之间；随着施氮量的增加，单株根干重及其边行优势指数呈先增后减趋势，且陇春42号的边行单株根干重高于武春10号；陇春42号的单株根干重边行与次边行优势指数分别在3.96%~6.13%和1.58%~3.65%，其中N2处理最大。2个品种的边行单株干物质量在1.88~3.17 g之间，随施氮量的增加，边行单株干物质生物量逐渐增大，边行和次边行的边行优势指数分别在8.76%~18.89%和1.34%~11.72%，且武春10号大于陇春42号。陇春42号千粒重高于武春10号，千粒重及其边行优势指数随施氮量的增加先增后减。小麦边行单株产量以陇春42号为优，随着施氮量的增大而增加，在施氮量为N2时，陇春42号和武春10号的边行优势指数达到最大，分别为26.84%、30.63%。

表2 不同品种不同施氮量对小麦单株根干重、干物质量、产量及千粒重的边行优势的影响

Table 2 Effects of nitrogen application rates on the border row advantage of root dry weight, dry matter accumulation, yield and 1000-grain weight in different varieties

指标 Index	品种 Variety	处理 Treatment	位置Location			边行优势指数Border row advantage index (%)
指标 Index	品种 Variety	处理 Treatment	边行 Border row	次边行 Adjacent row	中间行 Middle row	边行 Border row	次边行 Adjacent row
单株根干重 Root dry weight per plant (g)	陇春42号	N0	0.53c	0.51b	0.51b	3.96b	1.58b
		N1	0.54bc	0.53b	0.51b	5.85a	2.73a
		N2	0.61a	0.58a	0.57a	6.13a	2.28a
		N3	0.57b	0.55b	0.54b	5.76a	1.86b
	武春10号	N0	0.50a	0.50a	0.49a	1.02b	0.41c
		N1	0.51a	0.51a	0.50a	2.20b	1.20b
		N2	0.53a	0.51a	0.49a	7.51a	3.65a
		N3	0.51a	0.48a	0.47b	8.89a	1.69b
单株干物质量 Dry matter accumulation per plant (g)	陇春42号	N0	2.36c	2.21c	2.17c	8.76c	1.34c
		N1	2.78b	2.54b	2.47b	12.55b	2.83b
		N2	3.01a	2.84a	2.61b	15.32a	8.81a
		N3	3.17a	2.96a	2.85a	11.22b	3.86b
	武春10号	N0	1.88d	1.79b	1.73b	8.84d	3.60c
		N1	2.07c	1.85b	1.77b	16.86c	4.75c
		N2	2.25b	2.11ab	1.89a	18.89a	11.72a
		N3	2.43a	2.26a	2.08a	16.61b	8.45b
千粒重 1000-grain weight (g)	陇春42号	N0	42.70b	42.38b	42.12b	1.38a	0.62a
千粒重 1000-grain weight (g)		N1	42.82b	42.40b	42.20b	1.47a	0.47a
		N2	43.33a	43.17a	43.07a	1.07a	0.46a
		N3	43.28a	43.07a	43.12a	0.72a	0.23a
	武春10号	N0	41.98b	41.85b	41.49a	1.25b	0.94b
		N1	42.33ab	42.10a	41.70a	1.37b	0.96b
		N2	42.57a	42.32a	41.75a	1.96a	1.36a
		N3	42.11ab	41.85b	41.77a	0.81c	0.19c
单株产量 Yield per plant (g)	陇春42号	N0	1.17c	1.13c	1.00c	17.03c	13.82c
单株产量 Yield per plant (g)		N1	1.43b	1.34b	1.16b	23.24b	15.15b
		N2	1.56a	1.44a	1.23a	26.84a	16.73a
		N3	1.57a	1.45a	1.24a	26.47a	16.60a
	武春10号	N0	0.94c	0.85d	0.75c	25.58c	13.25c
		N1	1.20b	1.08c	0.94b	27.73b	14.55b
		N2	1.32a	1.18b	1.01a	30.63a	16.40a
		N3	1.36a	1.23a	1.06a	28.83b	16.07a

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2.3 不同春小麦品种与施氮量对生育期耗水量的影响

品种和施氮水平对春小麦生育期耗水量影响显著（图3）。2个小麦品种在生长过程中，耗水量表现出先上升后下降的趋势，在开花至灌浆期耗水量达到顶峰（142.13~160.31 mm），此外，随着施氮量的增加，全生育期的耗水量也呈现递增趋势。具体来说，陇春42号在不同施氮量下各处理全生育期耗水量在433.96~502.08 mm，武春10号在395.39~457.16 mm。在同一生育阶段，陇春42号的耗水量高于武春10号，随着施氮量的增加，各生育阶段的耗水量差异更为显著。不同施氮量下陇春42号在5个时期的总耗水量依次为N3>N2>N1>N0，而在开花至灌浆期，耗水量为N2>N3>N1>N0。

图3

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图3 不同施氮量下2个春小麦品种不同生育时期耗水量变化

Fig.3 Changes in water consumption at different growth stages of two spring wheat varieties under different nitrogen application rates

2.4 不同春小麦品种与施氮量对产量及水分利用效率的影响

不同品种与施氮量对春小麦的产量和水分利用效率具有显著影响（表3）。在相同施氮条件下，陇春42号的产量比武春10号增加了15.11%~ 17.76%，增产潜力高。随着施氮量的增加，陇春42号产量提升了0.72%~20.91%，武春10号产量提升了2.14~19.17%，当施氮量达到N2水平时，春小麦的产量增加不再显著。品种与施氮量对春小麦的水分利用效率影响显著，相同施氮量下，陇春42号相较于武春10号的水分利用效率高4.85%~9.88%，水资源利用能力更高。随施氮量的增加，陇春42号和武春10号的水分利用效率均呈先增大后减小的趋势，以N2处理最高，分别为15.16和14.16 kg/(hm²·mm)。

表3 不同品种与施氮量对春小麦产量及水分利用效率的影响

Table 3 The effects of different varieties and nitrogen application rates on yield and water use efficiency of spring wheat

品种 Variety	处理 Treatment	总灌水量 Irrigation water amount (m³/hm²)	降水量 Precipitation (mm)	总耗水量 Total water consumption (mm)	产量 Yield (kg/hm²)	WUE [kg/(hm²·mm)]
陇春42号 Longchun 42	N0	2400	59.3	433.96d	5348.38c	12.32c
陇春42号 Longchun 42	N1	2400	59.3	453.98c	6466.53b	14.24b
	N2	2400	59.3	486.99b	7383.79a	15.16a
	N3	2400	59.3	502.08a	7436.63a	14.81ab
武春10号 Wuchun 10	N0	2400	59.3	395.39d	4646.24c	11.75c
武春10号 Wuchun 10	N1	2400	59.3	427.38c	5537.11b	12.96b
	N2	2400	59.3	442.78b	6270.22a	14.16a
	N3	2400	59.3	457.16a	6404.86a	14.01a

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3 讨论

3.1 不同春小麦品种对边行优势的影响

小麦的产量和品质受环境与基因因素的共同影响，其中不同品种对边际效应有着显著的响应和密切的关联。有研究^[19-20]表明品种特性是影响边际效应的重要因素，因小麦品种特性如株高、分蘖力、穗型、叶面积和叶夹角等存在差异，群体透光率和叶片受光姿态也不同，进而影响边际效应。本试验中，不同施氮量处理下，春小麦品种陇春42号的边行生长指标与产量指标均高于武春10号，株高、干物质量和产量的边行优势为武春10号>陇春42号，其他指标边行优势为陇春42号>武春10号。相同施氮量下，品种产量既与边行优势有关，也与边行产量有关，单一的边行优势不能决定产量的大小。因此，品种的选择既要考虑边行产量优势也要考虑群体产量。

3.2 不同施氮量对边行优势的影响

垄作条播种植模式能改善小麦生长发育的小气候，有利于边行生长与边行优势的发挥，使小麦制造出更多的光合同化物，促进产量增加，可弥补因垄沟少种而造成的产量负效应，对产量增幅起到了主要补偿作用^[21]。本研究发现，农艺性状、产量等指标的边行优势与品种和施氮量关系密切。氮素是作物生长的必需元素，氮肥是作物获得高产的主控因子，增产效应通过增加产量构成要素来实现^[22]。陈雨海等^[15]研究边际效应与氮素利用率的关系时发现，边行小麦成穗率高、有效穗数多，比内行小麦根部具有更强的氮吸收能力，能从土壤中获得较多的氮素。因此施氮有激发小麦边行优势的潜力，适宜的施氮量能增加干物质向籽粒转移，但边行转运量随施氮量增加整体呈先上升后下降趋势，过量施氮弱化了边行优势反而增加了小麦倒伏风险^[23]。本试验中，随着施氮量的增加，2个品种的小麦均表现出株高、叶绿素含量、根干重、干物质量、千粒重以及产量的边行优势先增大后减小的趋势，在施氮量210 kg/hm²（N2）下小麦的单株干物质量和单株产量的边行、次边行的边行优势最大，其中武春10号边行优势增产达到了30.63%，过量施氮不利于发挥边行优势，这与樊高琼等^[24]的研究结论一致。适宜的施氮量有利于小麦垄作条播边行优势发挥，增加茎秆机械强度与单株干物质量，协调小麦群体质量，为高产打下基础^[25]。

3.3 不同春小麦品种与施氮量对耗水量、产量及水分利用效率的影响

品种与施氮量能显著影响小麦耗水量。贾潇倩等^[26]研究表明，同一灌水量下，高产品种的耗水量显著高于低产品种，耗水量差异主要是在维持小麦生长势上存在不同，高耗水量有助于积累较多的同化物，从而促进幼穗分化。在小麦各生育阶段中，耗水量呈先增大后减小趋势，开花期至灌浆期耗水量较其他生育阶段大的原因与高温导致的土壤温度增加及棵间蒸发提高等因素密切相关^[27]，此时保证充足的水分供应，有利于促进籽粒灌浆，延缓植株衰老，进而提高粒重^[6]。本研究中，施氮促进了土壤水分的消耗，2个春小麦品种全生育期耗水量呈先增后减趋势，施氮量对生育期阶段耗水量和耗水比例有一定影响，整个生育期耗水量随施氮量增大在N3处理下达到最大；在开花―灌浆期，N2处理耗水量最大，可能是这一时期为生殖生长阶段，对氮素的需求减弱所致，这与史辛凯等^[28]的研究结论相似。研究^[29]表明，施氮量对小麦产量与水分利用效率具有调控作用，随着施氮量的增加呈现先增加后减小的趋势，整体变化呈现抛物线形态，但在水分亏缺情况下，当施氮量从150 kg/hm²提高至225 kg/hm²时，没有明显增产效果。本研究中，陇春42号的耗水量、产量和水分利用效率均高于武春10号。2个小麦品种随施氮量的增加在N2与N3处理下产量与水分利用效率达到最大，当施氮量达到210 kg/hm²时再提高施氮量，产量与水分利用效率无显著提升。

4 结论

小麦垄作条播下，品种与施氮量对小麦生长及产量影响较大，边行优势明显。陇春42号与武春10号在相同施氮量下株高、叶绿素含量、根干重、干物质量、千粒重和产量表现为边行>次边行>中间行，各指标边行优势大小表现不一致，总体呈先增大后减小趋势。在相同施氮条件下陇春42号呈现出显著的品种优势。随着施氮量的增加，小麦全生育期的耗水量呈现逐步增长的趋势。然而当施氮量达到N2水平后，继续增加至N3水平时，产量和水分利用效率的提升不再显著。从节约施肥与提高水肥利用效率考虑，推荐选择陇春42号作为种植品种，推荐施氮量为210 kg/hm²。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

Blanco

Structure and trends of worldwide research on durum wheat by bibliographic mappinginternational

Journal of Plant Biology, 2024, 15(1):132-160.