阅读说明：本技术 一种提高小麦光能截获量的栽培方法 (Cultivation method for improving light energy interception of wheat ) 是由 李升东 李宗新 王宗帅 冯波 刘开昌 司纪升 李华伟 张宾 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高小麦光能截获量的栽培方法。本发明通过播种时将小麦种子播种于不同高度的土壤中,使种行之间产生上下空间差,增加了农田表面积,让小麦冠层产生错层,在同一品种且不增加劳动强度的基础上实现了光截获量的显著增加,进而促进了光能向化学能的转化,提高小麦的光能利用率和产量,以缓解农田不足的矛盾。本发明所述方法简单,不需要额外的操作与复杂的耕种。(The invention discloses a cultivation method for improving the light energy interception of wheat. According to the invention, wheat seeds are sown in the soils with different heights during sowing, so that the difference of upper and lower spaces is generated between seed rows, the surface area of a farmland is increased, the wheat canopy is staggered, the light interception amount is obviously increased on the basis of the same variety without increasing the labor intensity, the conversion of light energy to chemical energy is further promoted, the light energy utilization rate and the yield of wheat are improved, and the contradiction of insufficient farmland is relieved. The method is simple, and does not need additional operation and complex cultivation.)

一种提高小麦光能截获量的栽培方法

技术领域

本发明涉及小麦种植技术领域，特别是涉及一种提高小麦光能截获量的栽培 方法。

背景技术

太阳光作为小麦光合作用的动力，其截获量的多少是小麦产量水平发挥的关 键，小麦生育期内单位群体小麦进行光合作用合成干物质量的多少决定了其产量 的高低。因而，小麦产量主要决定于群体的合理程度，即群体的大小，组成，分 布及其动态变化。所谓合理的群体结构，指群体内光和功能最旺盛的叶片能获得 充足的光能，这也是栽培的关键。

传统小麦种植大多是将小麦种植于平整的畦内，小麦长势基本完全一致。近 年来由于耕地面积减少，为提高小麦产量，施肥和密植度不断增加，使得小麦冠 层越来越密，越来越不利于冠层获得光能。大量的研究表明，整齐的小麦冠层不 利于提高小麦的光截获量，极易造成田间郁闭，通风、透光条件差，如果再加上 水肥管理措施不当，极易造成小麦植株生育后期倒伏，导致减产。小麦籽粒形成 的干物质大多是抽穗开花后光合作用所形成，所以此时的冠层结构，光截获及分 布状况对光合产物的积累与分配、群体生长发育及早衰状况、最终产量形成至关 重。

以此为基础，公开号为CN108323388A的专利申请提出了通过高杆、矮杆小 麦品种隔行交替种植的方法，以期增加密度、采光量和产量，但是随着人民生活 水平的提高，对小麦品质的要求越来越高，品种混种不能保障收获品质。更为重 要的是，如果小麦生育时期的不一致极易造成一个品种的晚收，落籽率和穗发芽 率高。

为了增加茶树的光截获量，公开号为CN109247171A的专利申请提出了开波 沟种植的方法，茶树属于多年生木本作物，其单株叶片数量和冠层要显著高于小 麦，因此其开沟和垄高、垄宽要求与小麦完全不同，另外跟本发明最本质的区别 在于，其其操作过程中需要先起垄留沟，后在垄面开波沟待植，再种植茶树。也 就是说，其波形条沟是开在陇面上的，且还要留波窝用于追肥。其种植措施并不 适宜于小麦。如果按照上述措施种植小麦，会显著增加小麦的生产成本，降低粮 食生产的积极性。

为改善冠层结构，提高光能截获量，现有的背景技术还有通过小麦不同品种 同行混播、在地表铺设反光面板等技术来提高小麦的光能利用率。不同品种混播 能够增加小麦冠层的光能截获量，但是品种不同的小麦收获后其品质混杂，磨制 的面粉口感参差不齐，虽然产量提高了，但是品质下降了，所以不同品种混播实 际生产意义不大。在地表铺设反光面板会极大的增加劳动强度和小麦生产成本， 在生产中比较费时费力，较为少见，仅见于科研文献中。

如何改善现有的小麦栽培方法，提高小麦光能截获量，达到最终提高小麦产 量的作用，是本发明要解决的技术问题。

发明内容

本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种提高小麦光能截获量的栽培方 法。本发明通过播种时将小麦种子播种于不同高度的土壤中，使种行之间产生上 下空间差，增加了农田表面积，让小麦冠层产生错层，在同一品种且不增加劳动 强度的基础上实现了光截获量的显著增加，进而促进了光能向化学能的转化，提 高小麦的光能利用率和产量，以缓解农田不足的矛盾。本发明所述方法简单，不 需要额外的操作与复杂的耕种。

本发明的一种提高小麦光能截获量的栽培方法技术方案为，通过播种时将小 麦种子播种于不同高度的土壤中，使种行之间产生上下空间差。

将耕地设置为宽窄行的垄沟结构。

将耕地的宽行起垄，窄行为沟。

垄宽为8-10cm，沟宽为5-7cm。

垄顶与沟底高度差为8-10cm。

垄顶种植一行小麦，沟底种植两行小麦。

垄顶种植小麦播种深度为5-6cm，沟底种植小麦播种深度为4-5cm，垄顶和 沟底种植小麦种子高度差为6-10cm。

小麦选择分蘖成穗率高的多穗型品种，收获群体在45-50万穗/亩，小麦品 种的株高为80-85cm。

播种时控制基本苗为18-20万株/亩，栽培方法需灌溉方式采用小水渗流， 促进水分与土壤结合，禁止大水漫灌。

所述的土壤为壤土，0-10cm土壤容重为0.85-0.90g/cm³。

本发明的有益效果为：

本发明所述的一种提高小麦光能截获量的栽培方法结合小麦群体和个体之 间的光能接受情况，改变原来的平整做畦为宽窄行垄沟种植模式，以提高冬小麦 群体的光能获得量，建立起合理的小麦群体结构。

光照在小麦的生长发育过程中主要有两方面的作用：一是为光合作用提供能 量，将光能转化为化学能存储在淀粉等有机化合物中；二是调节小麦的生长发育 进程。小麦生长发育前期充分的光照有利于小麦分蘖和发育；小麦生育中期光照 会影响麦穗的分化；在生育后期，光照对籽粒的形成和灌浆有着重要影响，光照 时间和光照强度直接决定着小麦籽粒产量的高低。因此本发明充分利用土地宽窄 行来增加小麦冠层与光照接触面积，以获得更多光照用以进行光合作用，对产量 提升有积极作用。

本发明通过播种时将小麦种子播种于不同高度的土壤中，使种行之间产生上 下空间差，增加了农田表面积，让小麦冠层产生错层，在同一品种且不增加劳动 强度的基础上实现了光截获量的显著增加，进而促进了光能向化学能的转化，提 高小麦的光能利用率和产量，以缓解农田不足的矛盾。本发明所述方法简单，不 需要额外的操作与复杂的耕种。不仅能够显著改善冬小麦群体，而且提高了黄淮 海平原小麦的光能截获率，为增产增效提供了基础。

附图说明

图1所示为本发明的宽窄行种植示意图。

其中，1-土壤，2-垄，3-垄顶，4-小麦，5-沟，6-沟底。

具体实施方式

：

为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但 是本发明并不局限于此。

实施例1

2012年秋在山东省莱州市金海种业有限公司进行了传统平畦种植方法(播 幅为150cm，种植10行小麦，播种量为10公斤/亩)和本发明的对比试验。

本发明的一种提高小麦光能截获量的栽培方法，将耕地设置为宽窄行的垄沟 结构。

将耕地的宽行起垄2，窄行为沟5。

垄2宽为8cm，沟5宽为5cm。

垄顶3与沟底6高度差为8cm。

垄顶3种植一行小麦，沟底6种植两行小麦。

垄顶3种植小麦4播种深度为6cm，沟底6种植小麦4播种深度为4cm，垄 顶3和沟底6种植小麦4种子高度差为6cm。

栽培方法需灌溉方式采用小水渗流，促进水分与土壤结合，禁止大水漫灌。

所述的土壤1为壤土，0-10cm土壤1容重为0.85-0.90g/cm³。

供试品种：济麦22(多穗型品种)，于2012年10月6日播种。播种量为10 公斤/亩，10月15日调查基本苗为19.36万株/亩。试验田小麦于2013年6月8 日收获，收获时传统平畦种植和本发明种植方法均选择三个2m²的地块人工收 割后测产(表1)，分别为传统种植1、2、3，和本发明a、b、c，对比发现本发 明较传统种植在改善产量构成三要素中主要是增加了亩穗数，由传统种植的 46.2万/亩增至52.3万/亩，增加幅度为13.0％，穗粒数降低了1.6％，千粒重增 加了0.1克/1000粒，产量增加了64.2千克/亩，增产幅度为11.7％。

表1 2012年金海试验田小麦产量表

由表1可见，本发明通过简单种植方式的改变增加了土地的表面积，在增加 单位面积穗容量的条件下提高了小麦的光能截获量，取得了显著的增产，为我国 农田紧平衡状态多提供了一个技术选择。

实施例2

2018年秋在山东省农业科学院作物研究所试验田进行了本发明的重复性验 证试验：

本发明的一种提高小麦光能截获量的栽培方法，将耕地设置为宽窄行的垄沟 结构。

将耕地的宽行起垄2，窄行为沟5。

垄2宽为10cm，沟5宽为7cm。

垄顶3与沟底6高度差为10cm。

垄顶3种植一行小麦，沟底6种植两行小麦。

垄顶3种植小麦4播种深度为5cm，沟底6种植小麦4播种深度为5cm，垄 顶3和沟底6种植小麦4种子高度差为10cm。

栽培方法需灌溉方式采用小水渗流，促进水分与土壤结合，禁止大水漫灌。

所述的土壤1为壤土，0-10cm土壤1容重为0.85-0.90g/cm³。

供试品种：济麦44，于2018年10月13日播种，播种量为11.3公斤/亩， 10月22日调查基本苗为20.45万株/亩，11月25日进入越冬，2019年6月5 日收获。取传统平畦种植和本发明种植方法均选择三个2m²的地块人工收割， 分别为传统种植1、2、3，和本发明a、b、c，试验期间发明人调查了SPAD值、 分蘖成穗率、光能利用率、产量等指标(表2、表3、表4)。本发明较传统种植 提高了孕穗期和开花期的叶绿素SPAD值，分别提升了2.32％和2.19％；提高了基 本苗、群体和亩穗数，通过比较可见本发明较传统种植基本苗增加了5.14％,春 季最大基本苗增加了7.75％，亩穗数增加了10.26％，分蘖成穗率也得到了提高， 有效促进了群体增加和发育；另外对比传统种植，本发明的拔节-孕穗期，开花- 灌浆期和灌浆-成熟期的群体光能利用率分别提高了15.05％，5.63％，6.25％，籽 粒光能利用率提升了17.07％，说明本发明显著促进了籽粒光能向化学能的转变。

表2 2018-2019年山东省农科院试验地不同处理小麦SPAD值

表3 2018-2019年山东省农科院试验地不同处理小麦分蘖成穗率

表4 2018-2019年山东省农科院试验地不同处理的光能利用率

		群体光能利用率
						处理	拔节-孕穗期	孕穗-开花期	开花-灌浆期	灌浆-成熟期	籽粒光能利用率
传统种植1	0.19	2.46	0.73	0.32	0.40
						传统种植2	0.19	2.90	0.76	0.34	0.40
传统种植3	0.20	2.96	0.65	0.30	0.42
						平均	0.19	2.77	0.71	0.32	0.41
						本发明a	0.20	2.72	0.75	0.31	0.45
本发明b	0.21	2.82	0.71	0.37	0.50
						本发明c	0.25	2.90	0.80	0.35	0.47
平均	0.22	2.81	0.75	0.34	0.48

由此可见本发明通过简单种植方式的改变，增加了植株的错层和受光面积， 促进了叶绿素的增加，而叶绿素的含量决定了光合作用的速率，另外成穗率和光 能利用率也随之提高，显然本发明能提升小麦光合速率，提升光能的进一步利用。

实施例3

2018年秋在泰安市马庄镇岳洋专业合作社进行了农田水分和氮素供给能力 评价验证试验：栽培方法同实施例1。

供试品种：泰麦18(大穗型品种)，于2018年10月7日播种，播种量为12 公斤/亩，10月20日调查基本苗为20.87万株/亩，11月20日进入越冬，2019 年6月7日收获.试验期间调查了试验地小麦拔节期土壤灌溉前后含水量(表5) 和氮素情况(表6)。本发明改变传统的平畦为宽窄垄行，与之相应的灌溉方式 也需要由大水漫灌改为小水渗流，促进水分与土壤结合。拔节期测定土壤含水量 后可见，本发明20-40cm土层灌水前和灌水后以及40-60cm土层灌水后，土壤 含水量要显著高于传统种植，分别高出38.75％，17.31％和20.83％，其他土层差 距不大，可见新发明下的土壤相比传统种植土壤水分分布更均匀，更利于小麦根系生长。从氮肥利用率来看，本发明可以增加茎叶和籽粒的氮含量，增加N吸收 量，在此基础上，氮肥偏生产力提高了1.8％,N吸收增加了4.08％，产量提高了 2％，可见本发明主要是针对提升小麦植株光能截获量有显著作用，而对提高氮素 利用效果并不明显。

表5 2018-2019年泰安岳洋农业合作社小麦拔节期灌溉前后土壤含水量 变化

表6 2018-2019年泰安岳洋农业合作社小麦氮肥利用比较

本发明并非简单的将传统生产的平畦简单起垄间作，而是在结合小麦发育特 性和光照条件的基础上，深入匹配小麦的光合规律与栽培方式的关系，在有限耕 地的基础上尽可能扩大作物的种植和光照接触面积，从而提升了产量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些 改进和润饰也应视为本发明的保护范围。