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Effects of Sowing Date and Sowing Rate on Growth and Development and Yield of Winter Wheat
WUZexin, WANGJinming, ZHANGLijun, CHENChao, WURugang
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (19) : 1-8.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Effects of Sowing Date and Sowing Rate on Growth and Development and Yield of Winter Wheat
To explore the optimal sowing date and rate configuration for achieving high and stable yield of winter wheat, a field experiment was conducted using the main cultivar ‘Shannong 40’ with five sowing dates (October 6, 12, 18, 24, and 30, designated B1-B5) and three sowing rates. Regression analysis and analysis of variance (ANOVA) were used to investigate the effects of sowing date and rate on the developmental process, agronomic traits, yield components, and grain yield of winter wheat. The results showed that: (1) delaying the sowing date significantly shortened the pre-winter growth period and reduced the plant height of wheat seedlings, with tiller number decreasing by 1.4 per 6 days. Population size and grain yield initially increased and then decreased with delayed sowing. As sowing rate decreased, spike number and grain yield generally showed a decreasing trend, while tiller number and plant height at the late growth stage showed an increasing trend. (2) Sowing date and rate significantly affected spike number, grain number per spike (GNPS), and grain yield (P<0.05). (3) Significant differences (P<0.05) were observed among different sowing dates for spike number; between B5 and B1-B4, and between B4 and B1 for GNPS; between B5 and B1-B4 for thousand-grain weight; and between B5 and B1-B4, and between B4-B3 and B1-B2 for grain yield. Additionally, significant differences (P<0.05) in spike number, GNPS and grain yield were found between low sowing rate and the other two rates (high and optimal). Based on these results, the suitable sowing date for winter wheat in northwestern Shandong is Oct. 6-24, and the appropriate basic seedling stand for ‘Shannong 40’ is 225×104-270×104 plants/hm². Within this sowing window, moderately increasing the sowing rate helps achieve high and stable yields in winter wheat.
winter wheat / sowing date / sowing rate / phenophase / yield components / grain yield
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【目的】基于田间分期播种试验，研究华北北部冬小麦、夏玉米播期调整，其生长发育、光合生理特性、籽粒灌浆和产量形成及品质对气候变暖的不同响应，为华北平原农业生产采取措施应对气候变化提供科学依据。【方法】采用分期播种方法，于2017-2023年在华北北部的河北固城农业气象国家野外科学观测研究站开展冬小麦和夏玉米的大田分期（早播10 d、正常播期、晚播10 d、晚播20 d）播种试验，获取冬小麦和夏玉米的生育进程、地上干物质累积和分配、叶片光合特性、籽粒灌浆速率以及产量农艺性状和籽粒营养成分等资料。【结果】冬小麦全生育期随播期推迟而缩短，主要原因在于冬前幼苗期缩短；夏玉米全生育期与播期呈抛物线关系，播期每推迟10 d，幼苗期缩短1.3 d，花粒期和籽粒形成-灌浆期分别延长1.5和1.6 d。冬小麦、夏玉米籽粒灌浆过程对播期调整的响应完全不同，冬小麦籽粒灌浆特征在播期间反应并不敏感，夏玉米籽粒灌浆速率在播期间差异较小，但籽粒形成期、灌浆结束日期和峰值日期因播期推迟顺次延后，且灌浆持续日数因播期每推迟10 d，灌浆持续日数缩短4 d。北方麦区在秋暖和冬暖背景下，冬小麦播种期界限延宽，播期对产量的影响明显减弱，播期推迟配套增加播种量，产量不减且会小幅增产；夏玉米产量随播期推迟明显递减，理论产量播期每推迟10 d递减率1 381.50 kg·hm<sup>-2</sup>，但冬小麦和夏玉米晚播20 d产量都凸显跳跃变小。播期每推迟10 d，冬小麦籽粒分配率递增1.67%，夏玉米则递减1.57%，冬小麦收获指数提高0.017，而夏玉米降低0.016。冬小麦和夏玉米叶片光合速率（Pn）对播期的响应亦不同，冬小麦播期间的Pn较为相近，而夏玉米播期每推迟10 d Pn递减率1.21 μmol·m<sup>-2</sup>·s<sup>-1</sup>。播期调整对华北北部冬小麦、夏玉米籽粒品质不会产生明显影响。【结论】气候变暖背景下我国北方冬小麦延迟播种，延宽适宜播种期是适应气候变暖的积极有效措施，华北平原夏玉米适期早播可避免高温热害影响，有助于稳产增产。
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【目的】 探讨基因型与施氮量和种植密度三因子对小麦植株抗倒性能和籽粒产量的互作调控效应，明确与品种生物学特性相匹配的氮密优化组合模式，为冬小麦稳产丰产及抗逆应变栽培提供理论依据和技术支撑。【方法】 于2020—2022年连续2年在河南省焦作市设置品种、施氮量和种植密度三因子互作的大田裂裂区试验，以品种为主区，选择抗倒性存在差异的2个小麦品种鑫华麦818和新麦26；以施氮量为副区，设置不施氮（N0）、180 kg·hm<sup>-2</sup>（N1）、240 kg·hm<sup>-2</sup>（N2）、300 kg·hm<sup>-2</sup>（N3）、360 kg·hm<sup>-2</sup>（N4）5个水平；以种植密度为副副区，设置225万株/hm<sup>2</sup>（D1）、375万株/hm<sup>2</sup>（D2）、525万株/hm<sup>2</sup>（D3）3个水平。重点研究分析品种、施氮量、种植密度三因子组合对小麦茎秆解剖结构、田间倒伏率和籽粒产量的影响。【结果】 施氮量和种植密度对两小麦品种维管束结构均具有显著调控作用，且大维管束的数目、面积以及大小维管束的数目比、面积比与茎壁厚度和茎秆抗折力呈显著正相关，而小维管束面积则与茎壁厚度呈显著负相关。两品种相比，鑫华麦818较新麦26的大维管束数目多且面积大，小维管束数目相当而面积较小。这可能是鑫华麦818抗倒性能优于新麦26的解剖学基础。同一种植密度下，两小麦品种大维管束数目和面积均表现为随施氮量的增加呈先增后减的变化趋势，以N3处理的大维管束数目最多、面积最大，N3处理下鑫华麦818和新麦26的大维管束数目和面积较最小值处理的平均增幅分别为14.61%、15.80%和16.18%、20.10%，小维管束的数目和面积呈相似变化。同一施氮水平下，两品种大维管束均以低密度D1处理数目最多、面积最大，与最小值高密度D3相比，D1处理下，鑫华麦818和新麦26的大维管束数目和面积平均增幅分别为6.14%、5.20%和8.95%、11.42%。【结论】 施氮量240 kg·hm<sup>-2</sup>搭配种植密度225万株/hm<sup>2</sup>的氮密调控组合D1N2处理有利于改善维管束结构特征，协调大小维管束发育，增加大维管束的数目和面积，增大2种维管束的数目比和面积比，增加基部节间茎壁厚度，提高植株茎秆抗倒性能，能够实现冬小麦抗倒性能及产量的同步提升，可作为豫北高产灌区冬小麦高产高效栽培的适宜氮密组合模式。
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