《Crop, Forage & Turfgrass Management》：Implementation of precision planting in winter wheat improves seeding uniformity, yield, and grain quality
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种子在苗床中的适当放置对于最大化作物产量潜力至关重要。然而，冬小麦（Triticum aestivum L.）通常使用低精度的传统撒播式条播机进行播种，这可能导致播种深度和行内株距不均匀，进而造成出苗、根系生长和分蘖不良，最终导致产量下降。本研究旨在评估精准播
种子在苗床中的适当放置对于最大化作物产量潜力至关重要。然而，冬小麦（Triticum aestivum L.）通常使用低精度的传统撒播式条播机进行播种，这可能导致播种深度和行内株距不均匀，进而造成出苗、根系生长和分蘖不良，最终导致产量下降。本研究旨在评估精准播种与条播机播种相比对冬小麦的影响。田间试验于2019年和2020年生长季在密歇根州两个地点进行，以确定播种方法、行距（RS；5、7.5、10和15英寸）和播种量（SR；范围为0.5至2.0百万粒 ac?1）如何影响冬小麦的播种均匀度、生长和产量。在7.5英寸RS下，与条播机播种相比，精准播种在4个地点-年份中的2个将产量提高了11%–15%，这得益于播种深度和行内株距变异性的降低。在1个病害压力高的地点-年份，籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）浓度也降低了36%。所有地点-年份均表现出随着RS变窄产量增加的趋势，其中5英寸间距始终优于其他RS，这可能是由于冠层闭合更快。在大多数地点-年份，最适SR与播种方法或RS之间未表现出交互作用，但较低的SR与较高的DON水平相关。在所有地点-年份中，5英寸RS下的精准播种相较于条播机播种实现了3%–29%的产量提升。总体而言，结果表明精准播种与窄RS相结合可实现均匀播种和冠层发育、提高产量并改善籽粒品质。
研究背景与意义：小麦是全球重要口粮作物，但过去十年许多产区产量增长趋缓。传统高投入管理虽能增产，但增加成本。精准播种已在玉米和大豆上广泛应用，可提高出苗均匀度并增产，但在冬小麦等小籽粒窄行作物上研究不足。冬小麦通常采用低精度条播机，播种深度和行内间距不均，导致出苗差、分蘖少，最终限产。因此，研究人员在密歇根州开展田间试验，系统比较精准播种与常规条播在不同行距（RS）和播种量（SR）下的表现，以评估其可行性并优化配置。论文发表于《Crop, Forage 》。
主要技术方法：试验在密歇根州立大学Mason农场和Saginaw Valley研究与推广中心进行，覆盖2018–2019和2019–2020两个生长季（共4个地点-年份）。采用随机完全区组设计的裂区排列，4次重复。主区为播种方式（7.5英寸行距的Almaco条播机作为对照，以及5、7.5、10、15英寸行距的Monosem 4 NG精准播种机），副区为4个SR（0.5、1.0、1.5、2.0百万粒 ac
?1）。研究人员调查了播种深度和株距变异系数、出苗密度、分蘖动态、冠层覆盖度（Canopeo）、产量构成因素（穗密度、每穗粒数、千粒重）以及收获产量和籽粒脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）浓度。采用SAS GLIMMIX进行方差分析，并在R中用非线性回归拟合产量-行距响应。
研究结果：
3.1 天气与生长条件：2019年Mason播种期潮湿导致播期推迟，6月凉湿条件造成该地点-年份镰刀菌赤霉病（Fusarium head blight，FHB）发生较重，其他地点-年份病害较轻。
3.2 相同行距（7.5英寸）下条播机与精准播种的比较：在7.5英寸RS下，精准播种在Mason 2019和Richville 2019分别比条播增产11%和15%，另两个地点无差异。精准播种的分蘖数在整个生育期高于条播。精准播种的平均播种深度（0.84–1.07英寸）比条播（1.33–2.10英寸）更接近目标1英寸，且深度和株距的变异系数（CV）更低，其中Richville 2020深度CV降低59%。在Mason 2019，精准播种籽粒DON浓度比条播低36%（1.76 vs. 2.77 ppm）。播种量与产量无交互作用，但0.5百万粒 ac
?1处理产量降低，最优SR为1.0–1.5百万粒 ac
?1；低SR下DON更高。
3.3 精准播种下优化行距和播种量：行距与SR的交互仅在Mason 2019显著。所有地点-年份均表现为行距越窄产量越高，5英寸RS产量最高，比7.5、10、15英寸分别平均高8%、11%、23%。5英寸RS冠层覆盖更快。在Mason 2019，5英寸RS在低SR（0.5百万粒）下DON升高，而SR≥1.0百万粒时无差异。SR对产量影响不一致，但低SR显著增加DON。
3.4 最优配置下条播机与精准播种的比较：在相同SR（1.5百万粒 ac
?1）下，5英寸RS精准播种在2019年比7.5英寸条播增产29%，2020年无显著差异（数值高3%）。2019年增幅较大可能与边界效应及环境条件有关。
讨论总结：研究证实精准播种通过降低播种深度和间距变异，提高了植株均匀度，从而促进分蘖和冠层闭合，最终增加产量。窄行距（5英寸）进一步改善光能截获和穗数，但低播量会导致分蘖发育不同步，增加FHB风险，因此维持至少1.0百万粒 ac
?1的SR对籽粒品质至关重要。2020年增产幅度较小可能与COVID-19限制下的小区管理变更有关。此外，当前缺乏商用精准播种机，需要设备行业投入研发。
结论翻译：本研究在密歇根州4个地点-年份对冬小麦精准播种与传统条播进行了比较。结果表明，在7.5英寸行距下，与条播相比，精准播种在2个地点-年份将产量提高了11%–15%，这是由播种深度和株距变异性降低所驱动的。在唯一发生FHB的地点，以最优播量实施精准播种可使DON水平降低36%，从而可能改善籽粒品质。精准播种机还能让种植者采用窄行距（如5英寸）并获得额外收益。相反，不建议种植
