内蒙古河套灌区“春麦冬播”高产高效生态生理机制及配套栽培技术研究

Winter wheat planted in Hetao Plain in Inner Mongolia is suffering winter damage, spring drought or late spring cold which lead to lower reviving rate and late harvest. The objectives of this research are to improve wheat cold and drought resistance, and to enhance grain yield and economic benefits. Wheat of different vernalization types were used to study the effect of different planting date, planting depth, planting rate and water and fertilizer management on emergence, overwintering, reviving and grain yield development. The relationship between climate, soil, and water, on one hand, and the growth of winter planted spring wheat, on the other hand, and the limit of high yield development is going to be illustrated. The ecological and physiological mechanisms of high yield and high efficiency winter planted spring wheat will be revealed. The matching high yield and high efficiency cultivation technique system will be established too. The study is not only beneficial to enrich high yield wheat ecological and physiological mechanisms, but also to increase wheat production, reduce production cost, increase economic efficiency, and protect the environment.

针对内蒙古河套平原冬小麦试种中发现的冬季冻害、春季干旱或“倒春寒”影响返青率及前茬限制等问题，以春麦冬播为切入点，以提高小麦抗寒、抗旱能力，提高产量和效益为目标，以不同春化类型小麦品种为材料，系统研究不同播种期、播种深度、播种量及肥水措施对小麦种子萌发出苗、越冬、返青等生长发育过程及产量形成的影响，阐明气候、土壤及水分条件与冬播小麦生长的关系及实现高产的关键限制因素，深入揭示冬播小麦实现高产高效的生态生理机制，探索构建春麦冬播高产高效栽培技术体系。该研究不仅有利于丰富小麦高产、高效的生态生理机理，而且，对于提高北方春麦区小麦产量，降低小麦生产成本，提高经济效益，保护生态环境等，都具有重要的现实意义。

针对内蒙古春播小麦生育期短、干热风、高温逼熟等因素制约产量提高，且收获后光温资源极大浪费的现状，本文以内蒙古河套平原灌区“春麦冬播”种植模式为切入点，以实现小麦高产高效为目标，系统研究了不同播种期、播种深度、播种量及保墒措施对小麦种子萌发出苗、越冬、返青等生育进程及产量形成的影响，深入揭示冬播小麦实现高产高效的生态生理机制，主要研究结果如下：⑴ 随着播种期推迟，不同春化类型小麦品种春季出苗率均呈增加趋势，其中以“寄籽”形式越冬的小麦出苗率接近60%，内蒙古河套灌区“春麦冬播”的适宜播种期为11月上旬，即农历“立冬”前后。⑵ 筛选出3个冬播适应性与经济产量均表现较好的小麦品种，其共同特征为越冬出苗率高、抗逆性强、根系发达及高产等，包括春性品种永良4号、冬性品种宁冬11号和半冬性品种河农7106，其中以永良4号表现最优。⑶ 秋浇底墒水与未浇底墒水的冬播小麦相比，萌发出苗早、出苗率高，产量性状表现较好；3-5 cm播深的“寄籽”小麦出苗率、干物质积累量及产量表现最优，且生育进程有所提前；永良4号和宁冬11号均以播种量为525 kg·hm-2、种肥量为300 kg·hm-2时产量最高。覆膜穴播显著提高了冬播小麦的越冬出苗率，同时加快了生育进程，避免了灌浆后期干热风的不利影响，从而提高了产量。⑷ 冬播小麦的春季田间出苗率较春播小麦有所降低，但分蘖能力强，根系发达，生育后期LAI，旗叶SPAD值、Fv/Fm值、光合速率均下降缓慢；“寄籽”冬播小麦较春播小麦提早出苗3d左右，成熟期提前7d以上；拔节以前，冬播与春播小麦群体干物质积累量无明显差异，开花之后，冬播小麦干物质积累量甚至超过春播小麦，籽粒产量也可达到与春播小麦相同的水平。与春播处理相比，“寄籽”冬播小麦穗数有所减少，但穗粒数和千粒重则显著增加。基于上述研究结果，组装集成了“春麦冬播”高产高效栽培模式。该技术模式的应用，对于提高北方春麦区小麦产量和经济效益，增加复种指数及保护生态环境等，都具有重要的现实意义。