DOI: 10.12357/cjea.20220279
周宝元, 陈传永, 孙雪芳, 葛均筑, 丁在松, 马玮, 王新兵, 赵明. 冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式周年资源利用效率及经济
效益[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2022, 30(12): 1959?1972
ZHOU B Y, CHEN C Y, SUN X F, GE J Z, DING Z S, MA W, WANG X B, ZHAO M. Resource use efficiencies and economic be-
nefits of winter wheat-summer maize cropping system with double mechanical grain harvest[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture,
2022, 30(12): 1959?1972
冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式周年资源利用
效率及经济效益
周宝元1, 陈传永2, 孙雪芳3, 葛均筑4, 丁在松1, 马 玮1, 王新兵1, 赵 明1
(1. 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态与栽培重点开放实验室 北京 100081; 2. 北京市农林科学院
玉米研究所 北京 100097; 3. 青岛农业大学农学院 青岛 266109; 4. 天津农学院农学与资源环境学院 天津 300384)
摘 要: 在保证周年产量不降低的前提下, 探索同时实现冬小麦与夏玉米机械直接收获籽粒(简称“双粒收”)以及冬
小麦节水的种植模式, 对提高黄淮海区冬小麦-夏玉米两熟种植模式经济效益和生态效益意义重大。本研究于
2018—2020年在山东胶州、河北大名和河南新乡开展田间试验, 设置传统冬小麦-夏玉米一年两熟种植模式(CK)
和实现双季籽粒机收的冬小麦-夏玉米一年两熟种植模式(TR), 研究其周年产量、气候资源利用效率及经济效益。
结果表明, TR模式通过小麦极晚播(11月中旬)和玉米极晚收(11月上旬)对周年气候资源进行再分配, 从而导致作
物产量变化。与CK比, TR处理冬小麦由于其生物量、穗数和千粒重显著降低导致平均减产9.2%; 但夏玉米中晚
熟品种由于其粒重和收获指数显著提高而平均增产8.1%, 且收获时籽粒含水量为14.1%~16.8%。另外, TR处理冬
小麦季耗水量和周年总耗水量分别比CK减少15.3%和6.0%, 水分生产效率分别提高15.2%和8.4%; 冬小麦季产
值和经济效益显著降低, 但夏玉米季产值和经济效益分别提高8.7%和16.2%, 周年经济效益增加5.6%。极晚播冬
小麦+极晚收中晚熟夏玉米双机收籽粒模式的建立, 可同时实现冬小麦节水和夏玉米籽粒低水分机械收获, 同时保
证了较高周年产量和经济效益, 为黄淮海区冬小麦-夏玉米两熟模式全程机械化水平提升和水资源可持续利用提供
了思路。
关键词: 冬小麦-夏玉米双粒收模式; 产量; 水分生产效率; 光能生产效率; 温度生产效率; 经济效益
中图分类号: S344开放科学码(资源服务)标识码(OSID):
Resource use efficiencies and economic benefits of winter wheat-summer maize
cropping system with double mechanical grain harvest
ZHOU Baoyuan1, CHEN Chuanyong2, SUN Xuefang3, GE Junzhu4, DING Zaisong1, MA Wei1,
WANG Xinbing1, ZHAO Ming1
(1. Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Crop Physiology and Production, Ministry of
国家自然科学基金面上项目(32071957)、国家现代农业产业技术体系(CARS-02-12)和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项
(S2022ZD05)资助
通信作者: 陈传永, 从事玉米高产高效栽培与育种研究, E-mail: chuanyongchen@126.com; 赵明, 从事玉米高产高效栽培与生理研究, E-mail:
zhaomingcau@163.net
周宝元，从事作物资源高效利用的生理生态机制研究。E-mail: zhoubaoyuan@caas.cn
收稿日期: 2022-04-14 接受日期: 2022-06-29
This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (32071957), China Agriculture Research System (CARS-02-12), and
the Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund of China (S2022ZD05).
Corresponding authors: CHEN Chuanyong, E-mail: chuanyongchen@126.com; ZHAO Ming, E-mail: zhaomingcau@163.net
Received Apr. 14, 2022; accepted Jun. 29, 2022
中国生态农业学报 (中英文) ?2022年12月 ?第?30?卷 ?第?12?期
Chinese?Journal?of?Eco-Agriculture,?Dec.?2022,?30(12):?1959?1972
http://www.ecoagri.ac.cn
Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100081, China; 2. Maize Research Institute, Beijing Academy of Agriculture & Forestry Sciences,
Beijing 100097, China; 3. College of Agronomy, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China; 4. College of Agronomy & Re-
source and Environment, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China)
Abstract: The evaluation of the mechanical grain harvest of winter wheat-summer maize cropping system and water-saving planting
pattern of winter wheat without reduction in annual grain yield is an important way to improve the economic and ecological benefits
of winter wheat-summer maize double cropping system in the Huang-Huai-Hai Plain. In this study, field experiments with the tradi-
tional winter wheat-summer maize cropping system (CK) and mechanically grain-harvested winter wheat-summer maize cropping
systems (TR) were conducted at Jiaozhou of Shandong Province, Daming of Hebei Province, and Xinxiang of Henan Province from
2018 to 2020 to determine their annual yield, climate resource allocation and utilization, and economic benefits. The results showed
that annual climate resources were redistributed through extremely late sowing (Mid November) of winter wheat and extremely late
harvesting (Early November) of summer maize for TR, which affects the grain yield of wheat and maize. Compared with CK, TR de-
creased the grain yield of winter wheat by 9.2% across years and experimental sites owing to the reduction in biomass, spike number,
and 1000-kernel weight. However, the yield of mid-late-maturing summer maize varieties in TR increased by 8.1% across years and
experimental sites compared with that in CK, and the increase in kernel weight contributed to the yield increase in maize in TR.
Moreover, there was no significant difference in the total biomass of summer maize between CK and TR, but the harvest index of
summer maize in TR was higher than that in CK. Therefore, no significant difference in annual grain yield was found between TR and
CK. The grain water content of summer maize at harvest for TR was between 14.1% and 16.8% and was significantly lower than that
for CK. In addition, compared with CK, TR reduced water consumption during the winter wheat season and annual by 15.3% and
6.0% across years and experimental sites, respectively; but increased their WUE by 15.2% and 8.4%, respectively. Although the out-
put and economic benefits of winter wheat under TR treatment reduced, the output and economic benefits of summer maize increased
by 8.7% and 16.2% across years and experimental sites, respectively. As a result, the annual economic benefit of TR increased by
5.6% across years and experimental sites compared to that of CK. The results indicated that the establishment of doubl mechanical
grain harvest of combined the extremely late sowing of winter wheat and extremely late harvesting of summer maize with mid-late
maturity could help to achieve water-saving for winter wheat and mechanical grain harvesting of summer maize, ensuring a higher an-
nual grain yield and economic benefit. This study provides ideas for improving the mechanization of winter wheat-summer maize
double cropping system and the sustainable use of water resources.
Keywords: Double mechanical grain harvest of winter wheat-summer maize cropping system; Grain yield; Water use efficiency; Pro-
duction efficiency of radiation; Production efficiency of temperature; Economic benefits
黄淮海平原是我国重要粮食产区, 冬小麦(Trit-
icum aestivum L.)-夏玉米(Zea mays L.)一年两熟为该
区主要种植模式, 其小麦、玉米产量分别占全国总
产的75%和35%左右, 为保障我国粮食安全做出了
重要贡献。然而, 随着我国粮食生产水平不断提升
及气候变化发展, 该区传统冬小麦-夏玉米种植模式
生产中面临全程机械化水平低[1]和水资源短缺[2]等
一系列难题, 限制了冬小麦-夏玉米一年两熟种植模
式的可持续发展 。
研究表明, 玉米籽粒含水率是影响其机械收粒
质量及商用品质的重要因素[3-4]。在冬小麦-夏玉米一
年两熟种植模式下, 夏玉米季生长季短热量资源相
对紧张, 加之品种生育期偏长, 收获时籽粒含水率通
常在30%~40%, 机械直接收获籽粒质量差[1,3], 造成商
品品质和经济效益低。推迟玉米收获期, 使其在田
间站秆脱水是降低玉米籽粒含水量的主要农艺措施。
李璐璐等[5]研究表明, 将22个品种的夏玉米收获期
从生理成熟推迟16~52 d, 可以使籽粒含水量平均降
至17.3%以下。但在黄淮海地区玉米在11月中旬收
获, 影响小麦正常播种。郑天存等[6]和邱军等[7]从两
季统筹考虑, 提出了将小麦适当晚播10~15 d, 给玉米
机收让出一定的籽粒脱水时间, 同时选用适宜机收
籽粒的早熟、脱水快的玉米新品种, 可使玉米收获
时 籽 粒 含 水 量 降 至21%~22%, 破 碎 率 降 至3.82%~
7.02%, 达到玉米国标(GB 1353 ?2009)三等玉米破
碎率低于8%的标准, 实现了玉米机收籽粒。然而,
早熟玉米品种和晚播小麦的产量均显著低于相应对
照, 且玉米机收籽粒的含水量(20%~30%)距安全贮
藏含水量依然相差较大[8], 籽粒烘干成本较高, 且高
水分籽粒易发生霉变。可见, 调整播/收期优化冬小
麦-夏玉米周年光温资源配置是实现夏玉米机械收获
籽粒的一条重要途径, 但如何保证周年产量和种植
经济效益不降低成为关键。
另外, 由于黄淮海地区冬小麦-夏玉米种植模式
需水量(870 mm以上)与自然降雨量(500~800 mm)
之间的差异较大, 且降雨季节间分布不均衡(小麦季
1960 中国生态农业学 报 (中英文 )?2022 第 30 卷
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仅占20%~30%), 导致小麦季需400 mm以上灌水量[9-11],
过度消耗地下水造成地下水漏斗等严重生态问题[12-14]。
虽然通过根层亏缺灌溉、测墒补灌、限制性灌溉等
技术能较大幅度提高水分利用效率[2], 但为保证小麦
高产仍需250 mm以上的灌水量, 不可避免过度消耗
地下水[15]。近年来, 一些研究也尝试从种植系统优化
角度探索实现冬小麦-夏玉米周年高产和水分高效利
用的途径。Sun等[16]和Xu等[17]分别在黄淮海中部
水资源相对充足区和北部水资源紧缺区, 将小麦播
期和玉米收获期推迟5~10 d, 显著减少了水分消耗,
周年产量不降低而水分利用效率显著提高。Ding等[18]
认为适当推迟播期能够维持较高小麦产量, 同时减
少了蒸散, 提高了水分利用效率。Wang等[19]进一步
将小麦播期大幅度推迟至11月初, 减少了冬季灌水,
起到很好节水效果, 并通过选用中穗型品种和增加
播量保证小麦较高产量。可见, 合理调整播/收期可
能是实现冬小麦节水的一条重要途径, 对促进黄淮
海冬小麦-夏玉米种植模式水资源可持续利用具有重
要意义。
综上所述, 通过调整播/收期优化冬小麦-夏玉米
周年气候资源配置, 可能是同时实现夏玉米机械收
获籽粒和冬小麦节水的主要技术途径之一。本课题
组前期开展的大跨度推迟冬小麦-夏玉米播/收期试
验表明[8], 最大限度推迟小麦播种期(11月中旬)和
玉米收获期(11月上旬), 保证玉米有充足的时间使
籽粒含水量降至18%以下, 基本达到机械收粒直接
入库标准, 建立了冬小麦-夏玉米双机收籽粒种植模
式, 即冬小麦-夏玉米周年种植系统中两季作物均为
机械直接收获籽粒的种植模式。同时也发现, 随着
小麦和玉米播/收期的推迟, 周年耗水量减少, 水分生
产效率提高。可见, 冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式
的建立, 为同时解决夏玉米机械收获籽粒和冬小麦
节水问题提供了思路, 然而如何保证该模式较高的
周年产量及经济效益尚缺乏深入系统的研究。为此,
本研究同时在山东胶州、河北大名和河南新乡3个
典型代表性试验点开展了2年定位试验, 深入研究
了冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式周年产量和生物量、
光温水资源季节间分配与利用、经济效益等特征,
明确其比传统冬小麦-夏玉米种植模式产量、资源效
率及效益的优势, 系统阐明不同生态区冬小麦-夏玉
米双机收籽粒模式的区域生态适应性, 以期为该种
植模式的大面积推广应用, 促进冬小麦-夏玉米两熟
种植模式全程机械化水平提升和水资源可持续利用
提供理论与技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2018 ?2020年在山东胶州、河北大名和
河南新乡同时进行, 各试验点均为典型的黄淮海平
原冬小麦-夏玉米一年两熟种植区, 属暖温带季风气
候, 年平均气温12~14 ℃, 无霜期200~220 d, 年降水
量504.9~662.1 mm, 多在7、8月间, 年日照时数1928~
2557 h, 能够满足冬小麦-夏玉米一年两熟模式种植
需求。各试验地土壤条件良好, 土壤类型、基础地
力情况详见表1。
表 1 各试验地块土壤条件
Table 1 Soil conditions of different experimental sites
地点 Site 土壤质地Soil texture
土层深度
Soil depth
(cm)
pH
全氮
Total N
(g?kg?1)
碱解氮
Available N
(mg?kg?1)
速效磷
Available P
(mg?kg?1)
速效钾
Available K
(mg?kg?1)
有机质
Organic matter
(%)
山东胶州
Jiaozhou, Shandong
壤土
Loam soil
0~10 6.9 0.77 66.5 61.9 130.0 1.6
10~20 7.1 0.88 70.8 64.9 110.0 1.4
河北大名
Daming, Hebei
黏壤土
Clay loam
0~10 7.2 0.91 60.0 16.6 105.0 2.3
10~20 7.0 0.95 49.2 18.5 80.0 2.4
河南新乡
Xinxiang, Henan
壤土
Loam soil
0~10 7.5 0.92 76.0 34.6 150.0 1.9
10~20 7.6 0.86 84.4 36.1 185.0 1.9
1.2 试验设计
采用随机区组设计, 设置2个冬小麦-夏玉米种
植模式, 分别为传统冬小麦-夏玉米种植模式(对照,
CK)和冬小麦-夏玉米双粒收种植模式(处理, TR), 小
区长35 m, 宽4.8 m, 3次重复。CK处理小麦和玉米
的播种和收获期按照当地农民习惯进行; TR处理小
麦极晚播, 即以冬前0 ℃以上积温不超过150 ℃, 越
冬期间种子处于萌发不出苗或1叶露头(出苗越冬
率85%以上)为标准确定播种期, 增加播种量(每晚
播2 d增加0.5 kg?hm?2)以保证较高的收获穗数; 夏
玉米极晚收, 即在植株不倒伏前提下以籽粒含水量
14%~16%为标准确定收获期。两处理详见表2。
第 12 期 周宝元等 : 冬小麦 -夏玉米双机收籽粒模式周年资源利用效率及经济效益 1961
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表 2 不同处理冬小麦、夏玉米种植方案
Table 2 Planting scheme for winter wheat and summer maize of different treatments
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
小麦 Wheat 玉米 Maize
品种
Variety
播期
(月 /日 )
Sowing date
(month/day)
收获期
(月 /日 )
Harvest date
(month/day)
灌水量
Irrigation
water (mm)
种植密度
Planting density
(×104plants?hm?2)
品种
Variety
播期
(月 /日 )
Sowing date
(month/day)
收获期
(月 /日 )
Harvest date
(month/day)
灌水量
Irrigation
water (mm)
种植密度
Planting density
(×104plants?hm?2)
2018?
2019
胶州
Jiaozhou
CK ZM66 10/15 06/11 250 300 DH605 06/12 10/02 150 7.20
JM22 10/15 06/11 250 300 DK517 06/12 10/02 150 8.25
TR ZM66 11/15 06/15 180 675 DH605 06/17 11/10 150 7.20
JM22 11/15 06/15 180 675 DK517 06/17 11/10 150 8.25
大名
Daming
CK ZM66 10/15 06/08 300 300 ZD958 06/10 09/30 100 7.20
JM22 10/15 06/08 300 300 YD9953 06/10 09/30 100 8.25
TR ZM66 11/15 06/12 225 675 ZD958 06/14 11/10 100 7.20
JM22 11/15 06/12 225 675 YD9953 06/14 11/10 100 8.25
新乡
Xinxiang
CK ZM66 10/15 06/02 150 300 ZD958 06/05 09/28 50 7.20
JM22 10/15 06/02 150 300 JNK728 06/05 09/28 50 8.25
TR ZM66 11/20 06/08 75 675 ZD958 06/10 11/08 50 7.20
JM22 11/20 06/08 75 675 JNK728 06/10 11/08 50 8.25
2019?
2020
胶州
Jiaozhou
CK ZM66 10/15 06/07 180 300 DH605 06/09 09/30 30 7.20
JM22 10/15 06/07 180 300 XY335 06/09 09/30 30 7.20
TR ZM66 11/15 06/11 100 675 DH605 06/13 11/10 30 7.20
JM22 11/15 06/11 100 675 XY335 06/13 11/10 30 7.20
大名
Daming
CK ZM66 10/15 06/05 300 300 ZD958 06/07 09/28 50 7.20
JM22 10/15 06/05 300 300 YD9953 06/07 09/28 50 8.25
TR ZM66 11/15 06/10 210 675 ZD958 06/12 11/10 50 7.20
JM22 11/15 06/10 210 675 YD9953 06/12 11/10 50 8.25
新乡
Xinxiang
CK ZM66 10/15 05/31 300 300 ZD958 06/02 09/26 50 7.20
JM22 10/15 05/31 300 300 JNK728 06/02 09/26 50 8.25
TR ZM66 11/20 06/03 225 675 ZD958 06/05 11/08 50 7.20
JM22 11/20 06/03 225 675 JNK728 06/05 11/08 50 8.25
CK: 传统冬小麦-夏玉米种植模式; TR: 冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式。CK is the conventional winter wheat-summer maize double cropping system;
TR is winter wheat-summer maize double grain harvest cropping system.
每年选用小麦、玉米品种各2个为试验材料,
2018?2020年小麦品种均为‘济麦22’(JM22)和‘中
麦66’(ZM66), 2019年胶州、大名、新乡选用的玉米
品种分别为‘登海605’(DH605)和‘迪卡517’(DK517)、
‘郑 单958’(ZD958)和‘豫 单9953’(YD9953)、‘郑 单
958’(ZD958)和‘京农科728’(JNK728), 2020年胶州、
大 名 、 新 乡 选 用 的 玉 米 品 种 分 别 为 ‘ 登 海 605’
(DH605)和‘先 玉335’(XY335)、‘郑 单958’(ZD958)
和‘豫单9953’(YD9953)、‘郑单958’(ZD958)和‘京农
科728’(JNK728)。其中, ‘郑单958’ ‘登海605’和‘先
玉335’为中晚熟玉米品种, ‘迪卡517’ ‘豫单9953’和
‘京农科728’为早熟玉米品种。冬小麦采用17 cm
或20 cm等行距种植, 玉米采用60 cm等行距种植。
小麦播种时土壤相对含水量为70%~80%, 不足时提
前造墒, 随播种施氮磷钾复合肥(15%-15%-15%) 750
kg?hm–2; 拔节期和抽穗期结合浇水分别追施尿素150
kg?hm–2; 灌浆期喷施磷酸二氢钾防干热风和早衰。
玉 米 随 播 种 施 氮 磷 钾 复 合 肥(15%-15%-15%) 750
kg?hm–2, 于拔节期结合灌水或降雨追施尿素(含氮
46%) 240 kg?hm–2。CK处理小麦季灌水时期为越冬
期、返青期、拔节期和抽穗期, TR处理为拔节期和
抽穗期, 玉米季各处理灌水时期相同, 灌水量如表2
所示。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 气象资料收集
气象数据来源于中国气象数据网(http://data.cma.cn)
和试验地田间气象站, 主要包括日均温、日高温、
日低温、日照时数、辐射量和降水量等指标。
1.3.2 季节间资源分配率与分配比值
根据以下公式计算不同冬小麦-夏玉米模式季节
间资源分配率和分配比值等指标[20]:
积温分配率(TDR)=单季积温量=周年积温总量(1)
辐射分配率(RDR)=单季辐射量=周年辐射总量(2)
降水分配率(PDR)=单季降水量=周年降水总量(3)
积温比值(TR)=第一季积温量=第二季积温量(4)
1962 中国生态农业学 报 (中英文 )?2022 第 30 卷
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辐射比值(RR)=第一季辐射量=第二季辐射量(5)
降水比值(PR)=第一季降水量=第二季降水量(6)
Q= Q0(a+bS=S0) (7)
式中: Q为太阳总辐射, Q0为天文辐射, S为太阳实测
日照时数, S0为太阳可照时数, S/S0为日照百分率, a、
b为待定系数[21]。
AT=
n∑
0
[T
max+Tmin
2
]
(8)
式中: AT、Tmax和Tmin分别为≥0 (10) ℃积温、日高
温和日低温; 小麦季为全生育期≥0 ℃天数的日平
均温度之和, 玉米季为全生育期≥10 ℃天数的日平
均温度之和。
1.3.3 生物量及干物质产能
于收获期, 每小区随机选取3个样点, 每个样点
取20株小麦植株, 取玉米代表性植株5株, 分样后置
于烘箱105 ℃杀青30 min, 80 ℃烘至恒重, 计算群
体地上部干物重。干物质产能指标按照王美云等[22]
的方法计算, 以单位面积生产的干物质量的干重热
值表示。
干物质产能(MJ m–2)=单位面积的干物质产量
干重热值(9)
干重热值(GCV)指每克干物质完全燃烧所释放
的能量(J?g–1)[23], 小麦干重热值为1.747×104 J?g–1, 玉
米干重热值为1.807×104 J?g–1。
1.3.4 产量及产量构成
冬小麦收获时, 每个小区取有代表性的3个样
点, 每个点取1 m2实收测产, 同时每个点取20株考
种, 调查穗粒数、千粒重和含水量。夏玉米收获时,
每小区取中间4行穗(48 m2), 测定全部收获穗数, 穗
风干后脱粒, 称重, 测定含水量, 换算成14%含水量
的重量, 进而折合成公顷产量, 每小区另选取代表性
穗子20穗进行考种, 测定穗粒数和千粒重。
1.3.5 光、温、水生产效率
光能生产效率(g MJ 1)=籽粒产量=单位面积太
阳辐射量(播种至收获期) (10)
温度生产效率(kg hm 2 ℃ 1)=单位面积籽粒产
量=生育期间(播种至收获期)积温总量(11)
水分生产效率(kg hm 2 mm 1) =单位面积籽粒
产量=播种至收获期降水量与灌水量之和(12)
1.3.6 经济效益
根据以下公式计算产值和经济效益:
产值(万元 hm 2)=产量(kg hm 2) 单价(万元 kg 1)
(13)
经济效益(万元 hm 2)=产值(万元 hm 2) 成
本(万元 hm 2) (14)
玉 米 和 小 麦 单 价 按 当 年 当 季 的 收 购 价 计 算 。
2019年胶州、大名和新乡的小麦平均收购价格分别
为1.97元?kg–1、2.01元?kg–1和1.91元?kg–1, 玉米平均收
购价格分别为2.26元?kg–1、2.24元?kg–1和2.28元?kg–1;
2020年胶州、大名和新乡的小麦平均收购价格分别
为2.26元?kg–1、2.24元?kg–1和2.22元?kg–1, 玉米平均收
购价格分别为2.85元?kg–1、2.66元?kg–1和2.65元?kg–1。
成本包括用工、机械、种子、灌溉、肥料和农药,
玉米按照机械免耕播种、收获、脱粒, 小麦为机
械整地、播种、收获。用工标准和生产资料价格
依据各试验点当地用工及物价水平确定。小麦季
整 地 及 播 种 1050元 ?hm–2, 收 获 900元 ?hm–2, 喷 药
727.5~874.5元 ?hm–2, 施 肥 2400~3000元 ?hm–2, 种 子
1035~1725元?hm–2; 玉米季播种300元?hm–2, 收获籽
粒和果穗分别为1500元?hm–2和1200元?hm–2, 喷药
711.5~824.5元 ?hm–2, 施 肥 3525元 ?hm–2, 种 子 870
元?hm–2。 胶 州 、 大 名 和 新 乡 灌 溉1次 分 别 为150
元?hm–2、225元?hm–2和225元?hm–2, 人工费分别为
150元?工–1、110元?工–1和100元?工–1。
1.4 数据分析
利 用Microsoft Excel 2016和SPSS 16.0软 件 进
行数据处理和统计分析, 采用SigmaPlot 10.0软件
作图。
2 结果与分析
2.1 冬小麦-夏玉米不同种植模式生长天数
由图1可以看出, 冬小麦-夏玉米双机收籽粒模
式(TR)与传统冬小麦-夏玉米种植模式(CK)小麦季
和玉米季生长天数差异较大, 年际间和区域间各处
理变化趋势基本一致。2018 ?2019年, 胶州、大名
和新乡TR处理小麦分别比CK晚播31 d、31 d和
36 d, 小麦季总生长天数分别减少27 d、27 d和30 d;
夏玉米比CK分别晚收39 d、41 d和41 d, 玉米季总
生长天数分别增加34 d、37 d和36 d; 周年总生长天
数分别增加7 d、10 d和6 d。2019 ?2020年, 胶州、
大名和新乡TR处理小麦比CK分别晚播31 d、31 d
和36 d, 小麦季总生长天数分别减少27 d、26 d和
33 d; 夏玉米分别晚收41 d、43 d和43 d, 玉米季总
生长天数分别增加37 d、38 d和40 d; 周年总生长天
数分别增加10 d、12 d和7 d。
第 12 期 周宝元等 : 冬小麦 -夏玉米双机收籽粒模式周年资源利用效率及经济效益 1963
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2.2 冬小麦-夏玉米不同种植模式周年光温水资源
定量分配特征
由表3可以看出, 各处理冬小麦季、夏玉米季和
周年≥0 ℃积温量在年际间变异较小, 在区域间变异
较大; 冬小麦季和夏玉米季积温量在处理间差异显
著(P<0.05), 周年积温总量在处理间差异不显著。胶
州、大名和新乡TR处理冬小麦季2年平均积温量
分别比CK减少13.6%、12.1%和13.5%; 夏玉米季
2年平均积温量分别增加16.5%、17.8%和16.1%。
冬小麦和夏玉米积温分配率和积温比值在年际间和
区域间变异较小, 处理间变异较大。CK处理冬小麦
季和夏玉米季积温分配率分别平均为43%和57%,
积温比值平均为0.8; TR处理冬小麦季和夏玉米积
温分配率分别平均为36%和64%, 积温比值平均为
0.6, 显著低于对照(P<0.05)。
由表4可以看出, 各处理冬小麦季、夏玉米季和
周年辐射量在年际间和区域间变异较大; 冬小麦季
和夏玉米季辐射量在处理间差异显著(P<0.05), 周年
辐射量在处理间差异不显著。2018 ?2019年, 胶州、
大名和新乡TR处理冬小麦季辐射量分别比CK减
少8.6%、9.4%和13.2%; 夏玉米季辐射量分别增加
18.8%、23.1%和14.1%。2019 ?2020年, 胶州、大
名和新乡TR处理冬小麦季辐射量分别比CK减少
2.6%、 8.6%和 6.8%; 夏 玉 米 季 辐 射 量 分 别 增 加
28.5%、17.9%和15.2%。冬小麦和夏玉米辐射分配
率和辐射比值在年际间和区域间变异较小, 处理间
胶州 Jiaozhou大名 Daming
生育期
Growth duration (d)
新乡 Xinxiang
玉米 Maize
小麦 Wheat
450 2018－2019 2019－2020
400
350
300
250
200
150
100
CK TR CK TR CK TR
胶州 Jiaozhou大名 Daming
新乡 Xinxiang
CK TR CK TR CK TR
处理和试验地点 Treatment and experimental site
图 1 2018—2020年冬小麦-夏玉米不同种植模式生长天数
Fig. 1 Durations of different winter wheat-summer maize cropping systems from 2018 to 2020
表 3 冬小麦-夏玉米不同种植模式的周年≥0 ℃积温分配
Table 3 Distribution of annual accumulated temperature ≥0 ℃ for different winter wheat-summer maize cropping systems
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
冬小麦 Winter wheat 夏玉米 Summer maize 周年 Annual
积温量 AT (℃ ) 分配率 TDR (%) 积温量 AT (℃ ) 分配率 TDR (%) 积温量 AT (℃ ) 积温比值 TR
2018—2019 胶州
Jiaozhou
CK 2095.8a 43a 2783.0b 57b 4878.8a 0.8a
TR 1815.2b 36b 3246.6a 64a 5061.8a 0.6b
大名
Daming
CK 2133.6a 43a 2816.7b 57b 4921.1a 0.8a
TR 1910.7b 36b 3381.0a 64a 5263.8a 0.6b
新乡
Xinxiang
CK 2266.7a 43a 2992.8b 57b 5259.4a 0.8a
TR 1952.6b 36b 3441.5a 64a 5344.5a 0.6b
2019—2020 胶州
Jiaozhou
CK 2074.0a 43a 2759.7b 57b 4833.7a 0.8a
TR 1787.8b 36b 3208.1a 64a 4995.9a 0.6b
大名
Daming
CK 2129.5a 43a 2821.0b 57b 4950.5a 0.8a
TR 1836.3b 36b 3261.5a 64a 5097.8a 0.6b
新乡
Xinxiang
CK 2290.1a 43a 3035.8b 57b 5325.9a 0.8a
TR 1990.4b 36b 3558.4a 64a 5548.8a 0.6b
平均值
Mean
CK 2164.9a 43a 2868.2b 57b 5028.2a 0.8a
TR 1882.2b 36b 3349.5a 64a 5218.8a 0.6b
不同小写字母表示同一区域两个处理在P<0.05水平差异显著。Different lowercase letters mean significant differences between two treatments of the
same region at P<0.05. AT: accumulated temperature; TDR: accumulated temperature distribution rate; TR: accumulated temperature ratio of each season.
1964 中国生态农业学 报 (中英文 )?2022 第 30 卷
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差异较大。CK处理冬小麦季和夏玉米季辐射分配
率分别为57%和43%, 辐射比值为1.3; TR处理冬小
麦和夏玉米辐射分配率分别为51%和49%, 辐射比
值为1.0, 显著低于对照(P<0.05)。
由表5可以看出, 各处理冬小麦季和夏玉米季降
水量在年际间和区域间变异较大, 处理间差异不显
著。2018 ?2019年3个试验点冬小麦季平均降水量
比 2019 ?2020年 高 161.5%, 夏 玉 米 季 降 水 量 比
2019?2020年低44.1%; 年际间周年降水量差异较
小。3个试验点, 新乡试验点冬小麦季、夏玉米季和
周年降水量最高, 其次为胶州, 大名最低。TR处理
冬小麦季、夏玉米季和周年平均降水量分别为266.0
mm、442.1 mm和708.1 mm, 冬小麦季和夏玉米季降
水 分 配 率 分 别 为33%和67%, 降 水 比 值 为0.6, 与
CK差异不显著。
2.3 冬小麦-夏玉米不同种植模式产量及生物量
由图2可以看出, 各处理周年产量年际间和区域
间(2018 ?2019年除外)差异显著(P<0.05), 生物量
和干物质产能在年际间、区域间和处理间均差异显
著(P<0.05)。胶州、大名和新乡2年试验结果均表
表 4 冬小麦-夏玉米不同种植模式周年辐射分配
Table 4 Distribution of annual radiation for different winter wheat-summer maize cropping systems
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
冬小麦 Winter wheat 夏玉米 Summer maize 周年 Annual
辐射量
Ra (MJ?m–2)
分配率
RDR (%)
辐射量
Ra (MJ?m–2)
分配率
RDR (%)
辐射量
Ra (MJ?m–2)
辐射比值
RR
2018—2019 胶州
Jiaozhou
CK 2445.4a 58a 1864.7b 42b 4310.1a 1.3a
TR 2235.6b 52b 2214.4a 48a 4450.0a 1.0b
大名
Daming
CK 2333.0a 57a 1754.4b 43b 4054.7a 1.3a
TR 2114.4b 49b 2159.1a 51a 4246.2a 1.0b
新乡
Xinxiang
CK 2625.8a 57a 2003.5b 43b 4629.3a 1.3a
TR 2280.0b 50b 2285.6a 50a 4565.6a 1.0b
2019—2020 胶州
Jiaozhou
CK 2549.7a 58a 1813.7b 42b 4363.4a 1.4a
TR 2484.2b 52b 2329.9a 48a 4814.1a 1.1b
大名
Daming
CK 2616.0a 58a 1929.1b 42b 4545.0a 1.4a
TR 2390.6b 51b 2274.4a 49a 4665.0a 1.1b
新乡
Xinxiang
CK 2844.2a 56a 2244.3b 44b 5088.5a 1.3a
TR 2652.1b 51b 2584.8a 49a 5237.0a 1.0b
平均值
Mean
CK 2569.0a 57a 1934.9b 43b 4498.5 a 1.3a
TR 2359.5b 51b 2308.0a 49a 4663.0 a 1.0b
不同小写字母表示同一区域两个处理在P<0.05水平差异显著。Different lowercase letters mean significant differences between two treatments of the
same region at P<0.05. Ra: accumulated radiation; RDR: radiation distribution rate; RR: radiation ratio of each season.
表 5 冬小麦-夏玉米不同种植模式周年降水分配
Table 5 Distribution of annual precipitation for different winter wheat-summer maize cropping systems
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
冬小麦 Winter wheat 夏玉米 Summer maize 周年 Annual
降水量
Pr (mm)
分配率
PDR (%)
降水量
Pr (mm)
分配率
PDR (%)
降水量
Pr (mm)
降水比值
PR
2018—2019 胶州
Jiaozhou
CK 114.9a 23a 123.7b 77a 238.6a 0.9a
TR 108.4a 22a 137.6a 78a 246.0a 0.8a
大名
Daming
CK 112.9a 30a 268.1b 70b 381.0b 0.4a
TR 103.4a 25b 307.0a 75a 410.4a 0.3a
新乡
Xinxiang
CK 923.0a 65a 498.7b 35a 1421.7a 1.9a
TR 952.4a 64a 527.3a 36a 1479.7a 1.8a
2019—2020 胶州
Jiaozhou
CK 204.1a 23a 667.3a 77a 871.4a 0.3a
TR 192.1a 22a 662.1a 78a 854.2a 0.3a
大名
Daming
CK 129.3a 23a 428.0a 77a 557.0a 0.3a
TR 126.4a 22a 436.2a 78a 562.6a 0.3a
新乡
Xinxiang
CK 120.1a 18a 558.2a 82a 666.2a 0.2a
TR 113.2a 16a 582.7a 84a 692.0a 0.2a
平均值
Mean
CK 267.4a 35a 424.0a 65a 689.7a 0.7a
TR 266.0a 33a 442.1a 67a 708.1a 0.6a
不同小写字母表示同一区域两个处理在P<0.05水平差异显著。Different lowercase letters mean significant differences between two treatments of the
same region at P<0.05. Pr: precipitation; PDR: precipitation distribution rate; PR: precipitation ratio of each season.
第 12 期 周宝元等 : 冬小麦 -夏玉米双机收籽粒模式周年资源利用效率及经济效益 1965
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明, 冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式周年产量与传统
冬小麦-夏玉米种植模式无显著差异, 但其周年生物
量和干物质产能显著降低(P<0.05)。2018 ?2019年,
胶州、大名和新乡TR处理周年总产量与CK无显
著差异, 周年总生物量分别较CK减少4.8%、5.5%
和8.2%, 周年总干物质产能分别减少4.7%、5.4%
和8.0%。2019 ?2020年, TR处理周年总产量与CK
无显著差异, 周年总生物量分别比CK 减少7.2%、
8.9%和7.2%, 周 年 总 干 物 质 产 能 分 别 减 少6.9%、
8.7%和7.0%。
2018－2019
10 000
12 500
15 000
17 500
20 000
22 500
25 000
产量
Grain yield (kg?hm
?2
)
10 000
12 500
15 000
17 500
20 000
22 500
25 000
CK
TR
2019－2020
aabbab abab
bcbc caab c
2018－2019
20 000
25 000
30 000
35 000
40 000
45 000
50 000
生物量
Total biomass (kg?hm
?2
)
20 000
25 000
30 000
35 000
40 000
45 000
50 000 2019－2020
aa
b b bcc
baba
c cb
2018－2019
20
40
60
80
100
干物质产能
Dry matter production ener
gy (MJ?m
?2
)
20
40
60
80
100 2019－2020
aab b bc
c
baba c cb
胶州
Jiaozhou
大名
Daming
新乡
Xinxiang
胶州
Jiaozhou
大名
Daming
新乡
Xinxiang
胶州
Jiaozhou
大名
Daming
新乡
Xinxiang
试验地点 Experimental site
图 2 冬小麦-夏玉米不同种植模式周年产量及生物量
Fig. 2 Grain yield and total biomass of different winter wheat-summer maize cropping systems
不同小写字母表示不同试验地点及两个处理间差异显著(P<0.05)。Different lowercase letters mean significant differences between two treatments
in different experimental sites at P<0.05 level.
由表6可以看出, 各处理小麦产量和生物量在年
际间、区域间和处理间差异显著(P<0.05), 品种间
(除2019 ?2020年大名)无显著差异。胶州、大名和
新乡2年试验结果均表明, 与CK比, TR处理小麦产
量和生物量显著降低(P<0.05), 收获指数显著提高
(P<0.05)。2018 ?2019年, 胶州、大名和新乡TR处
理2品种小麦平均产量比CK降低7.3%、7.4%和
9.4%, 生 物 量 分 别 降 低 12.2%、 12.9%和 15.6%;
2019?2020年, 胶州、大名和新乡TR处理2品种小
麦平均产量分别比CK降低10.2%、13.0%和7.9%,
平均生物量分别降低18.3%、20.1%和15.4%。各处
理小麦收获指数在年际间、区域间和品种间均无显
著差异, 处理间差异显著(P<0.05), TR处理平均收获
指数为0.47, 比CK提高7.8%。产量构成因素在年
际间和区域间差异不显著, 品种间差异显著(P<0.05)。
TR处 理ZM66穗 数 低 于CK, 而JM22千 粒 重 低 于
CK, 两品种穗粒数均与CK无显著差异, 年际间和区
域间变化趋势一致。
由表7可以看出, 各处理夏玉米产量和生物量在
年际间、区域间和品种间均存在显著差异(P<0.05),
收获指数在品种间差异不显著。胶州、大名和新乡
2年试验结果均表明, TR处理玉米生物量与CK无
显 著 差 异, 品 种 间 变 化 趋 势 一 致; TR处 理 中 晚 熟
品种(DH605、ZD958和XY335)玉米产量和收获指
数 均 显 著 高 于 CK (P<0.05), 早 熟 品 种 (DK517、
YD9953和JNK728)玉米产量和收获指数与CK无显
著差异, 且各处理中晚熟品种玉米产量和生物量均
显著高于早熟品种(P<0.05)。2018 ?2019年, 胶州、
大 名 和 新 乡TR处 理 中 晚 熟 品 种 玉 米 产 量 分 别 比
CK提高7.1%、10.8%和7.4%, 收获指数分别提高
5.7%、7.8%和5.7%。2019 ?2020年, 胶州、大名和
新乡TR处理中晚熟品种玉米产量分别比CK提高
16.1%、13.1%和10.5%, 收获指数分别提高11.8%、
7.4%和7.5%。籽粒含水量在年际间和区域间无显
著差异, 处理间和品种间差异显著(P<0.05)。TR处
理早熟品种平均籽粒含水量比CK低14.3个百分点,
中晚熟品种平均籽粒含水量比CK低15.7个百分点。
产量构成因素中, 穗数、穗粒数和千粒重在年际间
和区域间均无显著差异, 品种间和处理间差异显著
(P<0.05)。TR处理各品种穗数和穗粒数与CK无显
著 差 异; TR处 理 中 晚 熟 品 种 平 均 千 粒 重 比CK高
10.7%, 早熟品种千粒重与CK无显著差异。
1966 中国生态农业学 报 (中英文 )?2022 第 30 卷
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2.4 冬小麦-夏玉米不同种植模式光温水资源生产
效率
由表8可知, 冬小麦季光能生产效率在年际间和
区 域 间 差 异 显 著(P<0.05), 在 处 理 间 差 异 不 显 著 。
2018?2019年冬小麦季3试验点平均光能生产效率
高于2019 ?2020年11.3%; 大名冬小麦季2年平均
光能生产效率分别高于胶州和新乡11.8%和6.3%。
夏玉米季光能生产效率在年际间差异不显著, 在区
域间和处理间差异显著。胶州、大名和新乡TR处
理 夏 玉 米 季2年 平 均 光 能 生 产 效 率 分 别 比CK低
10.6%、10.1%和7.7%。周年光能生产效率在年际
间、区域间和处理间均无显著差异。
由表8可以看出, 冬小麦季温度生产效率在年际
间 和 区 域 间 差 异 不 显 著, 在 处 理 间 差 异 显 著(P<
0.05), TR处 理 小 麦 季 平 均 温 度 生 产 效 率 比CK高
5.2%。夏玉米温度生产效率在年际间和区域间均差
异显著(P<0.05)。2018 ?2019年, 胶州、大名和新
乡TR处理夏玉米季温度生产效率分别比CK降低
9.7%、10.9%和8.5%; 2019 ?2020年, 胶州、大名和
新乡TR处理夏玉米季温度生产效率分别比CK降
低0.5%、5.2%和9.2%。周年温度生产效率在年际
间、区域间和处理间差异均不显著。
由表9可以看出, 冬小麦季耗水量和水分生产效
率在年际间、区域间和处理间差异均显著(P<0.05)。
2018?2019年, 胶州、大名和新乡TR处理冬小麦季耗
水量分别比CK减少21.0%、20.5%和4.2%, 水分生产
效率分别提高17.2%、17.3%和?5.3%。2019 ?2020
年, 胶州、大名和新乡TR处理冬小麦耗水量分别比
CK减少24.0%、21.6%和19.5%, 水分生产效率分别
比CK提高19.5%、13.7%和16.5%。夏玉米季耗水
量和水分生产效率在年际间和区域间差异均显著
(P<0.05), 处理间差异不显著。2018 ?2019年3试验
点夏玉米季平均耗水量比2019 ?2010年减少31.5%,
水分生产效率比2019 ?2010年提高46.3%。新乡夏
玉米季2年平均耗水量分别高于胶州和大名21.3%
和36.1%, 胶州夏玉米季2年平均水分生产效率分别
表 6 冬小麦-夏玉米不同种植模式冬小麦产量、产量构成及生物量
Table 6 Yield, yield components, and biomass of winter wheat of different winter wheat-summer maize cropping systems
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
品种
Variety
穗数
Spikes number
(×106?hm?2)
穗粒数
Kernel number
per spike
千粒重
1000-kernel
weight (g)
产量
Grain yield
(kg?hm?2)
生物量
Biomass
(kg?hm?2)
收获
指数
Harvest index
2018—2019 胶州
Jiaozhou
CK ZM66 6.5±0.11a 32.2±1.28ab 38.3±0.97a 7917.9±120.2a 17 796.2±185.6a 0.44±0.01c
JM22 6.6±0.09a 32.3±2.08ab 38.6±1.98a 8114.9±81.31a 17 917.3±227.2a 0.45±0.01bc
TR ZM66 6.2±0.05b 31.4±0.65b 37.4±1.41a 7277.7±125.2b 15 509.3±228.8b 0.47±0.02ab
JM22 6.7±0.11a 33.1±0.72a 35.2±0.79b 7579.2±158.3b 15 830.6±167.3b 0.48±0.01a
大名
Daming
CK ZM66 6.7±0.08a 34.1±2.21b 40.1±1.23a 9023.5±298.9b 20 804.9±317.1a 0.43±0.01c
JM22 6.6±0.12ab 35.7±1.71ab 40.6±2.01a 9767.9±197.1a 21 977.5±311.2a 0.44±0.01bc
TR ZM66 6.3±0.09b 34.0±1.52b 39.9±1.89a 8511.0±169.2c 18 650.2±285.6b 0.46±0.02ab
JM22 6.7±0.06a 36.3±1.19a 36.8±1.67b 8898.4±90.31b 18 609.3±229.2b 0.48±0.01a
新乡
Xinxiang
CK ZM66 7.5±0.11a 32.8±0.51bc 40.2±2.01a 9853.9±183.5a 22 703.7±363.8a 0.43±0.01b
JM22 7.3±0.13ab 34.4±0.48a 40.1±1.23a 9950.6±224.3a 22 804.1±422.1a 0.44±0.01b
TR ZM66 7.0±0.14b 31.9±1.56c 40.3±1.78a 8844.1±160.9b 19 162.3±526.6b 0.46±0.02a
JM22 7.4±0.07a 33.6±1.02ab 37.4±1.65b 9105.1±177.4b 19 257.5±251.4b 0.47±0.01a
2019—2020 胶州
Jiaozhou
CK ZM66 7.1±0.12a 35.7±0.89a 36.5±2.12bc 8928.5±196.7a 19 836.3±260.9a 0.45±0.01b
JM22 7.1±0.09a 32.2±1.13b 41.3±2.09a 9203.5±117.8a 20 916.5±450.4a 0.44±0.01b
TR ZM66 6.5±0.12b 36.1±2.09a 35.4±1.12c 8169.3±201.2b 16 432.3±420.1b 0.50±0.02a
JM22 6.9±0.07a 32.6±1.58b 37.2±1.78b 8116.3±178.5b 16 872.1±356.3b 0.48±0.01a
大名
Daming
CK ZM66 7.3±0.11a 33.9±0.76a 37.9±1.59b 9153.1±209.4a 20 942.1±511.3a 0.44±002bc
JM22 7.1±0.13ab 32.0±1.23b 40.8±2.03a 9121.7±197.3a 21 390.4±345.6a 0.43±0.01c
TR ZM66 6.8±0.09b 32.8±1.67ab 37.6±2.11b 8074.8±203.5b 16 931.9±219.3b 0.48±0.02a
JM22 7.0±0.10ab 31.5±0.98b 36.5±1.69b 7828.6±213.2b 16 872.3±208.6b 0.46±0.02ab
新乡
Xinxiang
CK ZM66 7.3±0.07a 34.9±0.79ab 37.3±1.85a 9156.3±245.6a 21 107.8±478.5a 0.43±0.01b
JM22 7.2±0.08a 33.5±1.13bc 38.2±2.01a 9056.3±208.9a 20 786.2±208.7a 0.44±0.02b
TR ZM66 6.7±0.11b 34.8±1.54ab 36.9±1.16ab 8468.8±176.9b 17 802.0±320.5b 0.48±0.01a
JM22 7.1±0.12a 32.9±1.67c 35.3±1.23b 8306.3±198.5b 17 919.9±239.4b 0.47±0.01a
不同小写字母表示两品种的两处理间在P<0.05水平差异显著。Different lowercase letters mean significant differences between two treatments of two
varieties at P<0.05.
第 12 期 周宝元等 : 冬小麦 -夏玉米双机收籽粒模式周年资源利用效率及经济效益 1967
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高于大名和新乡13.0%和64.6%。周年耗水量和水
分生产效率在年际间、区域间和处理间差异均显著
(P<0.05)。2018 ?2019年, 胶州、大名和新乡TR处
理周年耗水量分别比CK减少9.8%、5.8%和1.0%,
水分生产效率分别比CK提高10.7%、6.5%和?1.2%。
2019?2020年, 胶州、大名和新乡TR处理周年耗水
量分别比CK减少9.0%、9.3%和5.6%, 水分生产效
率分别比CK提高14.2%、9.3%和6.3%。
表 7 冬小麦-夏玉米不同种植模式夏玉米产量、产量构成及生物量
Table 7 Yield, yield components, and biomass of summer maize of different winter wheat-summer maize cropping systems
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
品种
Variety
穗数
Ears number
(×104?hm?2)
穗粒数
Kernel number
per ear
千粒重
1000-kernel
weight (g)
产量
Grain yield
(kg?hm?2)
生物量
Biomass
(kg hm?2)
收获指数
Harvest index
籽粒含水量
Water content
(%)
2018—
2019
胶州
Jiaozhou
CK DH605 6.6±0.11b 476.6±8.28a 352.7±8.36c 11 455.5±256.6b 21 589.0±361.1a 0.53±0.01b 32.7±0.41a
DK517 7.4±0.15a 376.3±12.56b 356.9±5.29bc 9663.0±267.1c 17 486.9±189.1b 0.55±0.01ab 28.9±0.35b
TR DH605 6.5±0.16b 475.6±13.69a 389.1±10.11a 12 267.1±111.9a 22 099.6±501.0a 0.56±0.02a 16.8±0.21c
DK517 7.5±0.06a 379.5±14.04b 359.7±5.88bc 9981.3±122.1c 17 754.3±133.3b 0.56±0.01a 15.1±0.18d
大名
Daming
CK ZD958 6.5±0.15b 481.0±11.10a 332.4±7.16c 10 360.2±222.1b 20 128.1±351.5a 0.51±0.01b 33.2±0.31a
YD9953 7.4±0.11a 375.5±13.69b 344.2±9.31bc 9469.0±149.4c 17 182.6±224.6b 0.55±0.02a 29.1±0.24b
TR ZD958 6.6±0.16b 473.7±13.25a 372.1±10.13a 11 480.0±268.2a 20 836.6±275.0a 0.55±0.01a 16.4±0.27c
YD9953 7.5±0.13a 377.5±8.60b 347.8±6.37bc 9738.2±195.6c 17 371.1±129.1b 0.56±0.01a 14.5±0.19d
新乡
Xinxiang
CK ZD958 6.4±0.09b 476.3±5.98a 323.7±10.51c 9692.5±150.7b 18 272.5±304.2a 0.53±0.02b 32.4±0.22a
JNK728 7.4±0.12a 373.3±13.23b 333.8±5.51bc 9206.2±180.1c 16 778.6±124.6b 0.55±0.01ab 28.5±0.34b
TR ZD958 6.4±0.11b 477.0±14.87a 360.4±8.86a 10 401.7±298.1a 18 448.6±175.0a 0.56±0.01a 16.5±0.29c
JNK728 7.5±0.13a 381.5±11.89b 334.2±6.96bc 9488.9±182.6bc 17 026.2±229.1b 0.56±0.02a 14.9±0.32d
2019—
2020
胶州
Jiaozhou
CK DH605 6.7±0.08ab 498.9±5.84a 354.7±5.58b 11 424.0±250.9c 22 549.7±515.7a 0.51±0.01b 31.9±0.43a
XY335 6.5±0.17b 492.4±13.42a 335.3±7.91c 10 451.8±213.4d 19 843.2±341.8b 0.53±0.02b 29.7±0.37b
TR DH605 6.8±0.21a 504.2±12.89a 388.8±3.08a 13261.4±376.4a 23 316.0±604.3a 0.57±0.02a 16.7±0.28c
XY335 6.6±0.14ab 495.2±6.80a 362.4±7.51b 12 052.6±149.4b 20 572.5±437.1b 0.59±0.01a 15.2±0.33d
大名
Daming
CK ZD958 6.8±0.13b 482.0±4.54a 321.5±10.31b 10 207.2±261.8b 18 859.8±335.4b 0.54±0.01b 32.1±0.25a
YD9953 7.5±0.08a 403.4±15.66b 356.8±13.17a 10 710.9±151.4b 19 604.6±304.8a 0.55±0.01b 28.7±0.38b
TR ZD958 6.7±0.07b 479.3±9.04a 368.4±4.08a 11 544.0±276.4a 20 070.1±415.8a 0.58±0.01a 16.5±0.31c
YD9953 7.5±0.16a 408.9±10.86b 355.4±7.44a 11 083.9±280.3ab 19 714.5±314.7a 0.56±0.01ab 14.2±0.23d
新乡
Xinxiang
CK ZD958 6.6±0.19b 489.0±13.12a 325.1±3.49b 10 280.9±198.1b 19 453.7±203.5a 0.53±0.02b 32.6±0.15a
JNK728 7.5±0.13a 375.3±10.31b 347.8±5.47a 9633.0±167.4c 17 670.4±178.9b 0.55±0.01ab 29.3±0.26b
TR ZD958 6.7±0.17b 487.3±9.89a 355.5±6.19a 11 360.3±357.5a 20 071.8±329.6a 0.57±0.01a 16.4±0.22c
JNK728 7.4±0.11a 383.5±12.54b 348.5±4.83a 9839.4±253.2bc 17 861.9±188.2b 0.55±0.02ab 14.4±0.33d
不同小写字母表示两品种的两处理间在P<0.05水平差异显著。Different lowercase letters mean significant differences between two treatments of two
varieties at P<0.05.
表 8 冬小麦-夏玉米不同种植模式光温资源生产效率
Table 8 Production efficiencies of radiation and accumulated temperature for different winter wheat-summer maize cropping
systems
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
光能生产效率
Production efficiency of radiation (g?MJ–1)
温度生产效率
Production efficiency of temperature (kg?hm–2?℃ –1)
小麦 Wheat 玉米 Maize 周年 Annual 小麦 Wheat 玉米 Maize 周年 Annual
2018—2019 胶州
Jiaozhou
CK 0.33±0.003a 0.57±0.005a 0.43±0.015a 3.82±0.109b 3.79±0.160a 3.81±0.101a
TR 0.33±0.005a 0.50±0.014b 0.42±0.012a 4.09±0.089a 3.43±0.107b 3.67±0.173a
大名
Daming
CK 0.40±0.012a 0.57±0.007a 0.48±0.013a 4.40±0.061b 3.52±0.161a 3.92±0.099a
TR 0.41±0.015a 0.49±0.008b 0.46±0.012a 4.58±0.072a 3.14±0.096b 3.68±0.145b
新乡
Xinxiang
CK 0.38±0.008a 0.47±0.006a 0.42±0.022a 4.37±0.187b 3.16±0.132a 3.68±0.126a
TR 0.39±0.009a 0.44±0.009b 0.41±0.017a 4.60±0.078a 2.89±0.103b 3.54±0.143a
2019—2020 胶州
Jiaozhou
CK 0.36±0.011a 0.60±0.013a 0.46±0.008a 4.37±0.068b 3.96±0.254a 4.14±0.085a
TR 0.33±0.012b 0.54±0.021b 0.43±0.006b 4.55±0.112a 3.95±0.189a 4.16±0.212a
大名
Daming
CK 0.35±0.013a 0.54±0.018a 0.43±0.017a 4.29±0.062b 3.71±0.075a 3.96±0.106a
TR 0.34±0.007a 0.50±0.016b 0.42±0.009a 4.44±0.073a 3.51±0.101b 3.81±0.137a
新乡
Xinxiang
CK 0.32±0.012a 0.44±0.009a 0.37±0.025a 3.98±0.171b 3.28±0.128a 3.58±0.156a
TR 0.32±0.014a 0.41±0.011b 0.37±0.013a 4.29±0.079a 2.98±0.087b 3.45±0.109a
不同小写字母表示同一区域两处理在P<0.05水平差异显著。Different lowercase letters mean significant differences between two treatments of the
same region at P<0.05.
1968 中国生态农业学 报 (中英文 )?2022 第 30 卷
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2.5 冬小麦-夏玉米不同种植模式经济效益
由表10可以看出, 冬小麦季产值和经济效益在
年际间、区域间和处理间差异均显著(P<0.05), 成本
在年际间、区域间和处理间差异均不显著。2018 ?
2019年, 胶州、大名和新乡TR处理冬小麦季产值分
别比CK下降7.6%、6.9%和9.5%, 经济效益分别下
降 13.3%、 9.2%和 15.1%。 2019 ?2020年 , 胶 州 、
大名和新乡TR处理冬小麦季产值分别比CK下降
9.1%、 10.7%和 6.2%, 经 济 效 益 分 别 下 降 13.5%、
16.3%和7.8%。夏玉米季产值和经济效益在年际间、
区域间和处理间差异均显著, 成本在年际间和区域
间差异均不显著, 处理间差异显著(P<0.05)。2018 ?
2019年, 胶州、大名和新乡TR处理夏玉米季产值分
别比CK提高5.3%、7.0%和5.2%, 经济效益分别比
CK提高11.0%、16.9%和111.7%。2019 ?2020年, 胶
州、大名和新乡TR处理夏玉米季产值分别比CK提
高15.7%、9.7%和6.4%, 经济效益分别比CK提高
23.8%、15.8%和13.5%。TR处理夏玉米季平均成
本为0.89×104 元?hm?2, 比CK下降4.7%。周年成本和
经济效益在处理间差异显著(P<0.05)。TR处理3试
验点2年平均周年成本为1.79×104 元?hm?2, 比CK低
4.9%; 周年经济效益为 2.73×104 元?hm?2, 比CK 提高 5.6%。
表 9 冬小麦-夏玉米不同种植模式水分生产效率
Table 9 Production efficiency of water for different winter wheat-summer maize cropping systems
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
冬小麦 Winter wheat 夏玉米 Summer maize 周年 Annual
耗水量
WC (mm)
水分生产效率
WUE (kg?hm?2?mm?1)
耗水量
WC (mm)
水分生产效率
WUE
(kg?hm?2?mm?1)
耗水量
WC (mm)
水分生产效率
WUE
(kg?hm?2?mm?1)
2018—2019 胶州
Jiaozhou
CK 364.9±5.32a 22.0±0.56b 273.7±9.89b 38.6±0.71a 638.6±15.24a 29.1±1.14b
TR 288.4±6.93b 25.8±0.42a 287.6±7.51a 38.7±0.64a 576.0±13.11b 32.2±0.55a
大名
Daming
CK 412.9±12.51a 22.8±1.09b 368.1±3.67b 26.9±0.45a 781.0±16.04a 24.7±0.83b
TR 328.4±9.89b 26.7±0.66a 407.0±10.22a 26.1±0.98a 735.4±16.21b 26.3±0.42a
新乡
Xinxiang
CK 1073.0±22.24a 9.2±0.35a 548.7±8.76b 17.2±1.21a 1621.7±32.24a 11.9±0.77a
TR 1027.4±21.21a 8.7±0.67b 577.3±7.45a 17.2±0.97a 1604.7±31.15a 11.8±0.82a
2019—2020 胶州
Jiaozhou
CK 384.1±10.38a 23.6±0.92b 697.3±10.46a 15.7±0.82b 1081.4±20.09a 18.5±0.75b
TR 292.1±9.37b 28.2±1.01a 692.1±9.84a 18.3±0.91a 984.2±19.93b 21.1±1.01a
大名
Daming
CK 429.3±11.26a 21.3±0.88b 478.0±5.76a 21.9±0.87b 907.3±16.89a 21.6±0.93b
TR 336.4±10.18b 24.2±1.23a 486.2±8.22a 23.6±0.69a 822.6±18.76b 23.6±0.89a
新乡
Xinxiang
CK 420.1±9.58a 21.7±0.83b 608.2±10.28a 16.4±1.08a 1028.3±19.07a 18.5±0.49b
TR 338.2±7.63b 25.2±0.79a 632.7±9.71a 16.8±0.76a 970.9±16.38b 19.7±0.64a
耗水量为生育期降水量与灌水量之和。不同小写字母表示同一区域两处理在P<0.05水平差异显著。Water use is the amount of precipitation and
irrigation. Different lowercase letters mean significant differences between two treatments of the same region at P<0.05. WC: water consumption; WUE: water
use efficiency.
表 10 冬小麦-夏玉米不同种植模式经济效益
Table 10 Economic benefits of different winter wheat-summer maize cropping systems ×104 ￥?hm?2
年份
Year
地点
Site
处理
Treatment
冬小麦 Winter wheat 夏玉米 Summer maize 周年 Annual
产值
Production value
成本
Cost
效益
Benefit
产值
Production value
成本
Cost
效益
Benefit
产值
Production value
成本
Cost
效益
Benefit
2018—2019 胶州
Jiaozhou
CK 1.58a 0.87a 0.71a 2.39b 0.95a 1.44b 3.97a 1.81a 2.15a
TR 1.46b 0.85a 0.62b 2.51a 0.92a 1.60a 3.98a 1.76a 2.22a
大名
Daming
CK 1.89 0.96a 0.93a 2.22b 0.95a 1.27b 4.11a 1.90a 2.21b
TR 1.76b 0.91b 0.85b 2.38a 0.89b 1.49a 4.14a 1.80b 2.34a
新乡
Xinxiang
CK 1.89a 0.96a 0.94a 2.15b 0.94a 1.22b 4.05a 1.89a 2.16a
TR 1.71b 0.92a 0.79b 2.27a 0.90a 1.37a 3.99a 1.81b 2.19a
2019—2020
胶州
Jiaozhou
CK 2.05a 0.94a 1.11a 3.12b 0.94a 2.19b 5.17b 1.87a 3.29b
TR 1.86b 0.91b 0.96b 3.61a 0.90a 2.71a 5.47a 1.78b 3.66a
大名
Daming
CK 2.05a 0.96a 1.09a 2.78b 0.95a 1.84b 4.83a 1.90a 2.93a
TR 1.83b 0.91b 0.91b 3.05a 0.92a 2.13a 4.88a 1.83a 3.05a
新乡
Xinxiang
CK 2.02a 0.96a 1.07a 2.64b 0.94a 1.71b 4.66a 1.89a 2.77b
TR 1.90b 0.91b 0.98b 2.81a 0.87b 1.94a 4.70a 1.78b 2.92a
不同小写字母表示同一区域两处理在P<0.05水平差异显著。Different lowercase letters mean significant differences between two treatments of the
same region at P<0.05.
第 12 期 周宝元等 : 冬小麦 -夏玉米双机收籽粒模式周年资源利用效率及经济效益 1969
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3 讨论
夏玉米机械收获籽粒和冬小麦节水是当前黄淮
海冬小麦-夏玉米两熟种植模式发展面临的重要难题。
研究表明, 玉米籽粒含水量是影响其机械粒收质量
的重要因素, 籽粒含水量降到20%以下能够大大降
低籽粒破碎率和烘干成本, 而延迟收获是解决这一
问题的主要农艺措施[3,5,24]。同时, 推迟小麦播期可以
显著减少小麦耗水量, 提高水分利用效率, 但是增加
了小麦减产风险 [16-19]。由此可以推测, 合理调整冬小
麦和夏玉米的播/收期可能是同时解决夏玉米机械收
获籽粒和冬小麦节水难题的途径, 但是如何保证周
年产量和经济效益不降低成为关键。通过在较大时
间范围内连续设置小麦播种期和玉米收获期的田间
试验, 在保证周年产量不显著降低的前提下, 探索并
建立了以小麦极晚播(11月中旬)和玉米极晚收(11
月上旬)为核心的冬小麦-夏玉米双机收籽粒种植模
式, 实现了夏玉米籽粒低水分机械收获, 并在一定程
度上提高了冬小麦水分利用效率[8]。进一步系统研
究该模式周年产量、气候资源分配与利用特征及其
经济效益, 并进行多年多点田间试验验证, 可为该模
式的大面积推广应用提供理论与技术支撑。3个试
验点2年试验结果表明, 与传统冬小麦-夏玉米种植
模式相比, 双机收籽粒模式田间生长持续时间发生
显著变化, 冬小麦生长天数减少27~36 d, 夏玉米生长
天数延长39~41 d, 两季时间搭配为: 206 d+151 d。生
长时间的改变导致作物生长季内光温水资源量发生
显著变化, 小麦季光温水资源分配量显著减少, 玉米
季显著增加, 两季积温、辐射和降水分配率调整为
36%和64%、51%和49%、33%和67%, 与我们前
期一个试验点的研究结果基本一致[8]。
前人研究表明, 作物生长发育及产量形成与其
生长季光温水等气候条件密切相关[11,25-26], 作物生长
季光温水资源分配的改变必然引起产量的变化。本
研究中, 与传统冬小麦-夏玉米种植模式相比, 双机收
籽粒模式中极晚播冬小麦生育进程加快, 全生育期
天数显著减少, 其生物量和粒重显著下降, 从而降低
了冬小麦产量。这主要是因为小麦极晚播导致其花
前生育期天数和光温资源量减少, 且该阶段的较低
温度降低了小麦生长速率, 从而造成花前生物量显
著下降; 而花后较高的温度导致灌浆期缩短, 显著降
低了花后生物量和粒重, 最终造成小麦减产[8,26]。双
机收籽粒模式中极晚收夏玉米生物量无显著变化;
中晚熟玉米品种的粒重和收获指数显著提高, 因此
其产量显著增加, 但早熟品种的粒重和产量与传统
种植模式下差异不显著。这主要是因为在夏玉米传
统收获期时中晚熟品种的籽粒尚未达到生理成熟,
而极晚收显著增加了玉米生长季光温资源, 延长了
中晚熟品种的灌浆持续期[8], 使植株营养器官积累的
内源物质继续向籽粒转移, 导致粒重显著增加[27-28],
从而提高其收获指数和产量; 而早熟品种在传统收
获期时已达到生理成熟, 推迟收获只是为了籽粒脱
水, 并未增加产量。由此可见, 虽然极晚播冬小麦产
量显著降低, 但由于极晚收中晚熟夏玉米产量显著
增加, 因此极晚播冬小麦+极晚收中晚熟夏玉米的搭
配模式周年产量不显著降低。然而, Xu等[17]研究认
为玉米晚收30 d增产不足以弥补小麦晚播30 d (10
月30日)及以上造成的产量损失, 因此晚播冬小麦+
晚收夏玉米的周年产量显著降低。但进一步分析发
现, Xu等[17]在河北吴桥开展的试验中晚播30 d的小
麦品种‘济麦22’产量下降主要是由粒重降低造成的,
由于其灌浆期显著缩短仅为28 d, 因此粒重降幅达
17.8%; 而本研究各试验点极晚播小麦品种‘济麦22’
的灌浆期平均在35 d, 且在灌浆期均喷施磷酸二氢钾
防干热风和早衰, 粒重仅比对照降低8.8%, 产量降低
幅度较小, 而玉米产量的增加完全可以弥补小麦产
量损失, 因此冬小麦-夏玉米双粒收模式周年产量不
显著降低。
另外, 由于双机收籽粒模式的夏玉米收获期延
迟39~41 d, 保证了籽粒充分脱水时间, 因此早熟品种
和中晚熟品种收获时的籽粒含水量均降至14.1%~
16.8%, 基本达到机械收获籽粒直接入库贮存的标准。
这与李璐璐等[5]关于玉米站秆脱水时间与籽粒含水
量关系的研究结果一致。邱军等[7]认为, 通过选育使
用适宜机收籽粒的早熟、脱水快玉米新品种, 适当
晚收10~15 d进行籽粒脱水, 同样可使玉米收获时籽
粒含水量(21%~22%)达到机收粒标准(25%以下)。
然而, 早熟玉米品种和晚播小麦的产量均显著低于
对照, 且玉米机收籽粒的含水量距安全贮藏含水量
依然相差较大, 如果不及时做干燥处理会发生霉变。
本研究发现, 双机收籽粒模式的早熟宜机收玉米品
种(DK517、YD9953和JNK728)粒重和产量与传统
冬小麦-夏玉米种植模式下无显著差异, 但显著低于
中晚熟品种(DH605、ZD958和XY335), 无法弥补极
晚播小麦产量损失, 因此基于早熟玉米品种的双机
收籽粒模式周年产量显著低于传统冬小麦-夏玉米种
植模式。由此可见, 本研究建立的极晚播冬小麦+极
晚收中晚熟夏玉米双机收籽粒模式是一种既能保证
较高周年产量, 又能提高玉米机械收获籽粒质量的
冬小麦-夏玉米最佳的播/收期搭配模式。
进一步分析冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式周年
光温水资源生产效率发现, 该模式周年温度和光能
1970 中国生态农业学 报 (中英文 )?2022 第 30 卷
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生产效率与传统冬小麦-夏玉米种植模式差异不显
著, 但由于双机收籽粒模式冬小麦季减少了越冬和
返青两水灌溉, 冬小麦季耗水量和周年总耗水量比
传 统 冬 小 麦-夏 玉 米 种 植 模 式 分 别 减 少15.3%和
6.0%, 且周年产量不降低, 因此冬小麦季和周年水分
生产效率分别提高15.2%和8.4%, 实现了周年节水
稳产。这与前人关于冬小麦-夏玉米“双晚”试验水分
利用效率结果趋势相似[16-19]。另外, 虽然双机收籽粒
模式冬小麦季由于产量降低导致其产值和经济效益
显著下降, 但夏玉米季实现机械粒收后其成本显著
下降, 且产值增加, 特别是2020年玉米收购价格大幅
上涨, 其经济效益显著提高, 因此双机收籽粒模式周
年经济效益平均增加5.6%。
综上所述, 冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式的建
立, 为同时解决冬小麦季耗水量大, 夏玉米籽粒含水
量高影响机械直接收获籽粒质量的问题提供了参考。
另外, 该模式也具有抗逆稳产效果。近年来气候变
化导致我国北方温度持续上升, 极端天气频发[29-30],
冬小麦播种过早导致冬前苗期旺长, 拔节孕穗提前,
易遭受严重冻害和干旱, 造成减产。双机收籽粒模
式通过将小麦播期推迟至11月上中旬, 种子冬季萌
发不出苗或1叶露头, 可避免苗期冻害和干旱影响;
且该播期下小麦拔节期(3月底至4月初)晚于传统
播期小麦(3月上中旬), 可避免倒春寒发生对幼穗发
育的影响(3月中下旬)[31-32]。然而, 在当前生态条件
和生产水平下, 冬小麦-夏玉米双机收籽粒模式下会
造成小麦减产, 考虑到小麦作为口粮对保障国家粮
食安全的重要性, 该模式主要应用于黄淮海水热资
源相对紧张的地区, 特别是地下水极度匮乏的黑龙
港地区。Wang等[19]和我们前期研究结果均表明, 极
晚播小麦减产主要是因为其低温出苗能力和分蘖能
力减弱, 造成收获穗数下降, 加之晚播导致生育进程
加快, 影响干物质积累和籽粒灌浆, 因此培育并选用
抗逆力和分蘖能力强、短生育期的小麦品种, 及创
新相应的栽培调控技术可能是保证极晚播小麦稳产
的关键, 同时要考虑极晚播对小麦品质的影响。另
外, 夏玉米极晚收存在后期脱肥早衰和倒伏风险, 如
何保证晚收植株站秆脱水也是影响夏玉米机械收获
籽粒质量的关键, 这些都是需要进一步研究的重点。
4 结论
与传统冬小麦-夏玉米种植模式相比, 冬小麦-夏
玉米双机收籽粒模式周年气候资源分配发生显著改
变, 从而导致冬小麦季产量显著降低, 夏玉米中晚熟
品种产量显著提高, 但周年产量和光温生产效率无
显著变化, 水分生产效率和经济效益均显著提高, 且
夏玉米收获时籽粒含水量为14.1%~16.8%, 基本达到
机械收获籽粒直接入库贮存的标准。可见, 极晚播
冬小麦+极晚收中晚熟夏玉米双机收籽粒模式的建
立, 是在不降低周年产量的前提下, 实现冬小麦季节
水和夏玉米机械收获籽粒, 并提高周年经济效益的
有效途径。
参考文献 References
李璐璐, 雷晓鹏, 谢瑞芝, 等. 夏玉米机械粒收质量影响因
素分析[J]. 中国农业科学, 2017, 50(11): 2044?2051
LI L L, LEI X P, XIE R Z, et al. Analysis of influential factors
on mechanical grain harvest quality of summer maize[J].
Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(11): 2044?2051
[1]
FANG Q X, MA L, GREEN T R, et al. Water resources and
water use efficiency in the North China Plain: current status and
agronomic management options[J]. Agricultural Water
Management, 2010, 97(8): 1102?1116
[2]
柴宗文, 王克如, 郭银巧, 等. 玉米机械粒收质量现状及其
与含水率的关系[J]. 中国农业科学, 2017, 50(11): 2036?2043
CHAI Z W, WANG K R, GUO Y Q, et al. Current status of
maize mechanical grain harvesting and its relationship with
grain moisture content[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2017,
50(11): 2036?2043
[3]
PLETT S. Corn kernel breakage as a function of grain moisture
at harvest in a prairie environment[J]. Canadian Journal of Plant
Science, 1994, 74(3): 543?544
[4]
李璐璐, 王克如, 谢瑞芝, 等. 玉米生理成熟后田间脱水期
间 的 籽 粒 重 量 与 含 水 率 变 化 [J]. 中 国 农 业 科 学 , 2017,
50(11): 2052?2060
LI L L, WANG K R, XIE R Z, et al. Corn kernel weight and
moisture content after physiological maturity in field[J].
Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(11): 2052?2060
[5]
郑天存, 戴景瑞, 马志强, 等. 黄淮海区域小麦、玉米双机
收籽粒: 实施措施及建议[J]. 农学学报, 2016, 6(8): 1?3, 28
ZHENG T C, DAI J R, MA Z Q, et al. Strategy and suggestion
achieving wheat-maize both mechanically harvesting grain in
Huang-Huai-Hai region[J]. Journal of Agriculture, 2016, 6(8):
1?3, 28
[6]
邱军, 邓士政, 郑天存, 等. 黄淮海区小麦玉米双机收籽粒
模式探索与实践[J]. 中国农技推广, 2017, 33(11): 5?7
QIU J, DENG S Z, ZHENG T C, et al. Exploration and practice
of wheat-maize both mechanically harvesting grain cropping
system in Huang-Huai-Hai Region[J]. China Agricultural
Technology Extension, 2017, 33(11): 5?7
[7]
周宝元, 马玮, 孙雪芳, 等. 播/收期对冬小麦-夏玉米一年
两熟模式周年气候资源分配与利用特征的影响[J]. 中国农业
科学, 2019, 52(9): 1501?1517
ZHOU B Y, MA W, SUN X F, et al. Effects of different
sowing and harvest dates of winter wheat-summer maize under
double cropping system on the annual climate resource
distribution and utilization[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2019,
52(9): 1501?1517
[8]
王志敏, 王璞, 兰林旺, 等. 黄淮海地区优质小麦节水高产
栽培研究[J]. 中国农学通报, 2003, 19(4): 22?25, 43
[9]
第 12 期 周宝元等 : 冬小麦 -夏玉米双机收籽粒模式周年资源利用效率及经济效益 1971
http://www.ecoagri.ac.cn
WANG Z M, WANG P, LAN L W, et al. A water-saving and
high-yielding cultivation system for bread wheat in Huang-Huai-
Hai area of China[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,
2003, 19(4): 22?25, 43
ZHANG X Y, PEI D, HU C S. Conserving groundwater for
irrigation in the North China Plain[J]. Irrigation Science, 2003,
21(4): 159?166
[10]
SUN H Y, SHEN Y J, YU Q, et al. Effect of precipitation
change on water balance and WUE of the winter wheat-summer
maize rotation in the North China Plain[J]. Agricultural Water
Management, 2010, 97(8): 1139?1145
[11]
FOSTER S, GARDUNO H, EVANS R, et al. Quaternary
Aquifer of the North China Plain — assessing and achieving
groundwater resource sustainability[J]. Hydrogeology Journal,
2004, 12(1): 81?93
[12]
HU C S, DELGADO J A, ZHANG X Y, et al. Assessment of
groundwater use by wheat (Triticum aestivum L.) in the
Luancheng Xian region and potential implications for water
conservation in the northwestern North China Plain[J]. Journal
Soil Water Conservation, 2005(60): 80–88
[13]
张光辉, 费宇红, 刘克岩, 等. 华北平原农田区地下水开采
量对降水变化响应[J]. 水科学进展, 2006, 17(1): 43?48
ZHANG G H, FEI Y H, LIU K Y, et al. Regional groundwater
pumpage for agriculture responding to precipitation in North
China Plain[J]. Advances in Water Science, 2006, 17(1): 43?48
[14]
MENG Q F, SUN Q P, CHEN X P, et al. Alternative cropping
systems for sustainable water and nitrogen use in the North
China Plain[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2012,
146(1): 93?102
[15]
SUN H Y, ZHANG X Y, CHEN S Y, et al. Effects of harvest
and sowing time on the performance of the rotation of winter
wheat-summer maize in the North China Plain[J]. Industrial
Crops and Products, 2007, 25(3): 239?247
[16]
XU C L, ZHAO H X, ZHANG P, et al. Delaying wheat seeding
time and maize harvest improved water use efficiency in a warm
temperature continental monsoon climate[J]. Agronomy Journal,
2018, 110(4): 1420?1429
[17]
DING D Y, FENG H, ZHAO Y, et al. Modifying winter wheat
sowing date as an adaptation to climate change on the Loess
Plateau[J]. Agronomy Journal, 2016, 108(1): 53?63
[18]
WANG B, ZHANG Y H, HAO B Z, et al. Grain yield and water
use efficiency in extremely-late sown winter wheat cultivars
under two irrigation regimes in the North China Plain[J]. PLoS
One, 2016, 11(4): e0153695
[19]
周宝元, 马玮, 孙雪芳, 等. 冬小麦–夏玉米高产模式周年
气候资源分配与利用特征研究[J]. 作物学报, 2019, 45(4):
589?600
ZHOU B Y, MA W, SUN X F, et al. Characteristics of annual
climate resource distribution and utilization in high-yielding
winter wheat-summer maize double cropping system[J]. Acta
Agronomica Sinica, 2019, 45(4): 589?600
[20]
杨羡敏, 曾燕, 邱新法, 等. 1960—2000年黄河流域太阳总
辐 射 气 候 变 化 规 律 研 究[J]. 应 用 气 象 学 报, 2005, 16(2):
243?248
YANG X M, ZENG Y, QIU X F, et al. The climatic change of
global solar radiation over the Yellow River Basin during
[21]
1960?2000[J]. Quarterly Journal of Applied Meteorology, 2005,
16(2): 243?248
王美云, 任天志, 赵明, 等. 双季青贮玉米模式物质生产及
资源利用效率研究[J]. 作物学报, 2007, 33(8): 1316?1323
WANG M Y, REN T Z, ZHAO M, et al. Matter production and
resources use efficiency of double-cropping silage maize
system[J]. Acta Agronomica Sinica, 2007, 33(8): 1316?1323
[22]
徐勇, 齐文虎, 谢高地, 等. 农业自然资源利用效率的因子-
能量评价模型及其应用[J]. 资源科学, 2002, 24(3): 86?91
XU Y, QI W H, XIE G D, et al. The factor-energy evaluation
model of agricultural natural resources utilization efficiency and
its application[J]. Resources Science, 2002, 24(3): 86?91
[23]
THOMISON P, MULLEN R, LIPPS P, et al. Corn response to
harvest date as affected by plant population and hybrid[J].
Agronomy Journal, 2011, 103: 1765?1772
[24]
CHEN C, WANG E L, YU Q, et al. Quantifying the effects of
climate trends in the past 43 years (1961–2003) on crop growth
and water demand in the North China Plain[J]. Climatic Change,
2010, 100(3/4): 559?578
[25]
ZHOU B Y, SUN X F, GE J Z, et al. Wheat growth and grain
yield responses to sowing date-associated variations in weather
conditions[J]. Agronomy Journal, 2020, 112(2): 985?997
[26]
付雪丽, 张惠, 贾继增, 等. 冬小麦-夏玉米“双晚”种植模
式的产量形成及资源效率研究[J]. 作物学报, 2009, 35(9):
1708?1714
FU X L, ZHANG H, JIA J Z, et al. Yield performance and
resources use efficiency of winter wheat and summer maize in
double late-cropping system[J]. Acta Agronomica Sinica, 2009,
35(9): 1708?1714
[27]
LIU Z, GAO J, GAO F, et al. Late harvest improves yield and
nitrogen utilization efficiency of summer maize[J]. Field Crops
Research, 2019, 232: 88?94
[28]
WANG J, WANG E L, YANG X G, et al. Increased yield
potential of wheat-maize cropping system in the North China
Plain by climate change adaptation[J]. Climatic Change, 2012,
113(3/4): 825?840
[29]
刘志娟, 杨晓光, 王文峰. 气候变化背景下中国农业气候资
源变化Ⅳ. 黄淮海平原半湿润暖温麦-玉两熟灌溉农区农业气
候 资 源 时 空 变 化 特 征 [J]. 应 用 生 态 学 报 , 2011, 22(4):
905?912
LIU Z J, YANG X G, WANG W F. Changes of China
agricultural climate resources under the background of climate
change Ⅳ. Spatiotemporal change characteristics of agricultural
climate resources in sub-humid warm-temperate irrigated wheat-
maize agricultural area of Huang-Huai-Hai Plain[J]. Chinese
Journal of Applied Ecology, 2011, 22(4): 905?912
[30]
王怡. 黄淮海麦区小麦倒春寒冻害及其预防措施[J]. 农业科
技通讯, 2014(1): 139?140, 211
WANG Y. Freeze injury of spring cold weather on wheat in
Huang-Huai-Hai region and the preventive measures[J]. Bulletin
of Agricultural Science and Technology, 2014(1): 139?140, 211
[31]
LI X N, CAI J, LIU F L, et al. Physiological, proteomic and
transcriptional responses of wheat to combination of drought or
waterlogging with late spring low temperature[J]. Functional
Plant Biology, 2014, 41(7): 690
[32]
1972 中国生态农业学 报 (中英文 )?2022 第 30 卷
http://www.ecoagri.ac.cn
|
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