種植密度對(duì)不同分蘗類型冬小麥分蘗成穗及產(chǎn)量的影響

蘇玉環(huán)，劉保華，馬永安，陳冬梅，王雪香，賀維昭，趙志軍

（邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 邯鄲 056001）

分蘗是小麥重要的生物學(xué)特征，也是決定群體發(fā)展和產(chǎn)量形成的重要因素。小麥的分蘗、成穗和群體動(dòng)態(tài)發(fā)展與產(chǎn)量因素的構(gòu)成密切相關(guān)，歷來(lái)都是高產(chǎn)栽培技術(shù)調(diào)控的重點(diǎn)，眾多學(xué)者對(duì)小麥的分蘗特性進(jìn)行了研究[1～8]。趙廣才[9]在分析了北方冬小麥主莖和分蘗的性狀特征后發(fā)現(xiàn)，主莖以及一級(jí)分蘗的第1～3蘗生長(zhǎng)發(fā)育的形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量形成功能顯著優(yōu)于其他分蘗，于是提出了優(yōu)勢(shì)蘗組的概念，把主莖和第1～3蘗稱為優(yōu)勢(shì)蘗組；封超年等[10]研究了小麥分蘗成穗與產(chǎn)量的關(guān)系，認(rèn)為莖蘗成穗率與產(chǎn)量呈線性正相關(guān)；武厥彬[11]研究了高產(chǎn)條件下春小麥分蘗的利用，高翔等[12]在西北地區(qū)研究了高產(chǎn)品種的分蘗特性及成穗規(guī)律，認(rèn)為適當(dāng)降低基本苗數(shù)和加強(qiáng)肥水管理有利于爭(zhēng)取分蘗成穗。我們?cè)诩侥系貐^(qū)小麥生產(chǎn)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)小麥播種量普遍偏大，而大播量往往會(huì)導(dǎo)致個(gè)體偏弱、后期群體結(jié)構(gòu)不合理，增加病害發(fā)生和后期倒伏的危險(xiǎn)，造成群體結(jié)構(gòu)與個(gè)體發(fā)育矛盾突出，同時(shí)，也增加了小麥的種植成本，不利于植麥效益的提高。多年室內(nèi)考種結(jié)果顯示，小麥成熟期單株分蘗成穗數(shù)大多為1～2個(gè)，部分單株只有主莖成穗。并且在小麥生產(chǎn)中，春季應(yīng)變管理尤為關(guān)鍵，通過(guò)調(diào)控措施穩(wěn)定壯苗、控制旺苗或促進(jìn)弱苗，可以促使群體合理升級(jí)轉(zhuǎn)化，形成足夠的群體穗數(shù)。因此，在接近大田生產(chǎn)的條件下，選擇分蘗力不同的3個(gè)當(dāng)?shù)刂髟云贩N，設(shè)置3個(gè)不同的種植密度，研究了播量對(duì)不同分蘗類型冬小麥產(chǎn)量及分蘗成穗的影響，旨為當(dāng)?shù)囟←湼弋a(chǎn)栽培管理提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

試驗(yàn)在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦、地力均勻，0～20 cm土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì) 14.1 g/kg、堿解氮 70.7 mg/kg、速效磷16.5 mg/kg和有效鉀109.0 mg/kg，20～40 cm土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)12.5 g/kg、堿解氮53.0 mg/kg、速效磷6.57 mg/kg和有效鉀67.6 mg/kg。

選擇3個(gè)分蘗力不同的當(dāng)?shù)刂髟远←溒贩N進(jìn)行試驗(yàn)，其中，邯4564分蘗力較強(qiáng)，邯麥16號(hào)分蘗力中等，邯麥13號(hào)分蘗力一般。2015年10月13日采用人工耬播方式播種，行距15 cm，播后人工踩壓。采用兩因素（密度、品種）隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中，種植密度設(shè)150萬(wàn)、225萬(wàn)和300萬(wàn)株/hm2（基本苗數(shù)量，3葉期通過(guò)間苗達(dá)到試驗(yàn)要求）3個(gè)水平，小麥品種為邯4564、邯麥16號(hào)和邯麥13號(hào)。小區(qū)面積8.4 m2（1.4m×6.0 m），3次重復(fù)。播種前施尿素225kg/hm2、磷酸二銨375kg/hm2和氯化鉀150kg/hm2做底肥，拔節(jié)期追施尿素225 kg/hm2；全生育期澆水4次（2015年12月5日澆越冬水，2016年3月28日澆拔節(jié)水、4月23日澆孕穗水、5月17日澆灌漿水）；4月2日用5%特丁硫磷顆粒劑撒毒土防治小麥吸漿蟲，5月12日用吡蟲啉+高效氯氰菊酯防治小麥蚜蟲；其他管理措施同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)。

小麥3葉期定苗后，每小區(qū)選均勻地段2 m（單行）固定樣點(diǎn)，起身期調(diào)查最高群體數(shù)量，灌漿期調(diào)查成穗數(shù)，計(jì)算分蘗力、成穗數(shù)和分蘗成穗率；選取有代表性的單株50株，抽穗期調(diào)查分蘗的成穗情況。小麥蠟熟期，調(diào)查各樣點(diǎn)的穗數(shù)；并在樣點(diǎn)內(nèi)選取麥穗20個(gè)，統(tǒng)計(jì)穗粒數(shù)。6月12日全區(qū)收獲，脫粒、曬干后，測(cè)定籽粒產(chǎn)量；并數(shù)取500粒，2次重復(fù)，測(cè)定千粒重。采用Excel 2003和DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對(duì)不同分蘗類型冬小麥品種分蘗與成穗的影響

不同密度處理的小麥單株分蘗力、單株成穗數(shù)和分蘗成穗率平均值順序均為150萬(wàn)株/hm2＞225萬(wàn)株/hm2＞300萬(wàn)株/hm2，且不同水平間的指標(biāo)差異均達(dá)到了顯著水平（表1）。表明種植密度對(duì)小麥單株分蘗力、單株成穗數(shù)和成穗率均具有較大影響，稀植條件下可以充分發(fā)揮品種的分蘗特性。

不同品種處理的小麥單株分蘗力平均值順序?yàn)楹?564＞邯麥16號(hào)＞邯麥13號(hào)，分蘗成穗率平均值順序?yàn)楹?3號(hào)＞邯麥16號(hào)＞邯4564，且不同品種間的指標(biāo)差異均達(dá)到了顯著水平；單株成穗數(shù)平均值順序?yàn)楹?3號(hào)＞邯麥16號(hào)＞邯4564，但差異均不顯著。表明品種對(duì)小麥單株分蘗力和分蘗成穗率具有較大影響，而對(duì)單株成穗數(shù)影響并不明顯。這可能與品種的遺傳特性有關(guān)。

進(jìn)一步對(duì)參試品種不同密度條件下的分蘗與成穗情況進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，邯4564不同密度水平下的單株分蘗力、單株成穗數(shù)和分蘗成穗率順序均為150 萬(wàn)株/hm2＞225 萬(wàn)株/hm2＞300 萬(wàn)株/hm2，其中，單株分蘗力和單株成穗數(shù)差異均達(dá)到了顯著水平，表明單株分蘗力較強(qiáng)的品種，其分蘗與成穗受種植密度影響較大；邯麥16號(hào)不同密度水平下的單株分蘗力差異不顯著，但單株成穗數(shù)和分蘗成穗率差異均達(dá)到了顯著水平，表明邯麥16號(hào)對(duì)種植密度反應(yīng)不敏感，其播量彈性較大；邯麥13號(hào)不同密度水平下的單株分蘗力、成穗數(shù)和分蘗成穗率差異均達(dá)到了顯著水平，且不同密度處理的分蘗成穗率均較高，表明邯麥13號(hào)主要依靠較高的分蘗成穗率達(dá)到充足的群體穗數(shù)，從而獲得較高產(chǎn)量。因此，應(yīng)根據(jù)小麥品種的分蘗特性，選擇適宜的種植密度，以獲得較高產(chǎn)量。

2.2 種植密度對(duì)不同分蘗類型冬小麥品種成熟期分蘗構(gòu)成的影響

不同密度處理的小麥成熟期單株分蘗數(shù)平均值順序?yàn)?150 萬(wàn)株/hm2＞225 萬(wàn)株/hm2＞300 萬(wàn)株/hm2，其中，300萬(wàn)株/hm2與225萬(wàn)株/hm2處理差異不顯著，但均與150萬(wàn)株/hm2處理差異達(dá)到了顯著水平（表2）。表明種植密度對(duì)小麥成熟期的單株分蘗數(shù)有較大影響，稀植條件下有利于分蘗成穗。

表1 種植密度對(duì)不同分蘗類型冬小麥品種分蘗與成穗的影響Table 1 Effects of planting density on the tillers and spike formation of different wheat varieties

不同品種處理的小麥成熟期單株分蘗數(shù)平均值順序?yàn)楹?6號(hào)＞邯麥13號(hào)＞邯4564，但差異均不顯著。表明品種對(duì)小麥成熟期的單株分蘗數(shù)影響較小。

可以看出，種植密度對(duì)成熟期單株分蘗的影響大于品種自身的分蘗遺傳特性對(duì)成熟期分蘗的影響。

進(jìn)一步對(duì)參試品種不同密度條件下的成熟期單株分蘗構(gòu)成進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，不同密度處理的小麥冬前蘗比例平均值為96.00%～100.00%，不同品種處理的冬前蘗比例平均值為96.96%～100.00%，且3個(gè)品種的冬前蘗比例在未達(dá)到100%前均隨種植密度的增大而增加、隨品種單株分蘗力的減弱而逐漸降低?？梢哉J(rèn)為，小麥成熟期的群體穗數(shù)有95%以上來(lái)源于冬前分蘗。邯4564的成熟期分蘗均由冬前蘗構(gòu)成，表明試驗(yàn)密度條件下春季分蘗均不能成穗；其他2個(gè)品種春季分蘗對(duì)成熟期分蘗有一定的貢獻(xiàn)，但所占比例均很小，表明春季分蘗大多數(shù)為無(wú)效分蘗。因此，在小麥生產(chǎn)中，應(yīng)重視冬前蘗對(duì)群體穗數(shù)的影響，培育冬前壯苗。

表2 種植密度對(duì)不同分蘗類型冬小麥品種成熟期分蘗構(gòu)成的影響Table 2 Effects of planting density on the component of tillers at the maturing stage of wheat

2.3 種植密度對(duì)不同分蘗類型冬小麥品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.3.1 對(duì)產(chǎn)量的影響 不同密度處理的小麥產(chǎn)量平均值順序?yàn)?300萬(wàn)株/hm2＞225萬(wàn)株/hm2＞150萬(wàn)株/hm2，其中，300萬(wàn)株/hm2與150萬(wàn)株/hm2處理差異達(dá)到了顯著水平，但均與225萬(wàn)株/hm2處理差異不顯著；不同品種處理的小麥產(chǎn)量平均值順序?yàn)楹?6號(hào)＞邯麥13號(hào)＞邯4564，其中，邯麥16號(hào)與邯4564差異達(dá)到了顯著水平，但均與邯麥13號(hào)差異不顯著（表3）。表明種植密度和品種均對(duì)小麥產(chǎn)量有較大影響。

進(jìn)一步對(duì)參試品種不同密度條件下的產(chǎn)量進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，邯4564的產(chǎn)量順序?yàn)?50萬(wàn)株/hm2＞225萬(wàn)株/hm2＞300萬(wàn)株/hm2，邯麥16號(hào)的產(chǎn)量順序?yàn)?00萬(wàn)株/hm2＞225萬(wàn)株/hm2＞150萬(wàn)株/hm2，但差異均不顯著；邯麥13號(hào)的產(chǎn)量順序均為300萬(wàn)株/hm2＞225萬(wàn)株/hm2＞150萬(wàn)株/hm2，其中，300萬(wàn)株/hm2與 225萬(wàn)株/hm2處理差異不顯著，但均與150萬(wàn)株/hm2處理差異達(dá)到了顯著水平。表明種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響因品種分蘗力的不同而存在差異，表現(xiàn)為對(duì)分蘗力一般的品種影響較大，對(duì)分蘗力強(qiáng)和中等的品種影響較小。分蘗力強(qiáng)和中等的品種，基本苗數(shù)為150萬(wàn)株/hm2時(shí)即可獲得較高產(chǎn)量，其中，分蘗力強(qiáng)的品種基本苗數(shù)為150萬(wàn)株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，但分蘗力中等的品種基本苗數(shù)為300萬(wàn)株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高；分蘗力一般的品種，基本苗數(shù)至少要達(dá)到225萬(wàn)株/hm2才能獲得較高產(chǎn)量，其中，基本苗數(shù)為300萬(wàn)株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高。

2.3.2 對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 不同密度處理的小麥單位面積穗數(shù)平均值順序?yàn)?00萬(wàn)株/hm2＞225萬(wàn)株/hm2＞150萬(wàn)株/hm2，其中，300萬(wàn)株/hm2與225萬(wàn)株/hm2處理差異不顯著，但均與150萬(wàn)株/hm2處理差異達(dá)到了顯著水平；不同品種處理的小麥單位面積穗數(shù)為邯麥13號(hào)＞邯麥16號(hào)＞邯4564，但差異均不顯著（表4）。表明單位面積穗數(shù)受種植密度影響較大，受品種影響較小。

表3 種植密度對(duì)不同分蘗類型冬小麥品種產(chǎn)量的影響 （kg/hm2）Table 3 Effects of planting density on the yield of different wheat varieties

不同密度處理的小麥穗粒數(shù)平均值順序?yàn)?50萬(wàn)株/hm2＞225 萬(wàn)株/hm2＞300 萬(wàn)株/hm2，其中，300 萬(wàn)株/hm2與225萬(wàn)株/hm2處理差異不顯著，但均與150萬(wàn)株/hm2處理差異達(dá)到了顯著水平；不同品種處理的小麥穗粒數(shù)平均值順序?yàn)楹?564＞邯麥16號(hào)＞邯麥13號(hào)，其中，邯4564與邯麥16號(hào)差異不顯著，但均與邯麥13號(hào)差異達(dá)到了顯著水平。表明種植密度和品種均對(duì)小麥穗粒數(shù)有較大影響。

不同密度處理的小麥千粒重平均值順序?yàn)?50萬(wàn)株/hm2＞225萬(wàn)株/hm2＞300萬(wàn)株/hm2，不同品種處理的小麥千粒重平均值順序?yàn)楹?3號(hào)＞邯麥16號(hào)＞邯4564，且差異均達(dá)到了顯著水平。表明種植密度和品種均對(duì)小麥千粒重有較大影響。

表4 種植密度對(duì)不同分蘗類型冬小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Table 4 Effects of planting density on the yield component of different wheat varieties

3 結(jié)論與討論

種植密度（基本苗數(shù)量）是建立田間群體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是影響群體數(shù)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的主導(dǎo)因素。因此，在諸多栽培措施中，適宜的種植密度可以構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，有利于單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的協(xié)調(diào)發(fā)展[13]。前人在小麥適宜種植密度方面進(jìn)行過(guò)一些研究，但結(jié)果不盡相同。馬溶慧等[14]認(rèn)為，不同種植密度對(duì)產(chǎn)量和單位面積穗數(shù)的影響達(dá)到了顯著水平，對(duì)穗粒數(shù)的影響達(dá)到了極顯著水平。胡煥煥等[15]和蘇玉環(huán)等[16]研究發(fā)現(xiàn)，種植密度對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響均達(dá)到了顯著水平。海江波等[17]認(rèn)為，小偃503在關(guān)中平原種植，播量為105 kg/hm2時(shí)，其群體結(jié)構(gòu)、個(gè)體特征和產(chǎn)量與品質(zhì)性狀的協(xié)調(diào)性最好。本研究結(jié)果表明，品種的分蘗特性不同，適宜的種植密度也不一樣，其中，邯4564分蘗力強(qiáng)，在低密度條件下即可達(dá)到最高產(chǎn)量，其適宜的基本苗數(shù)量為150萬(wàn)株/hm2；邯麥13號(hào)分蘗力一般，但分蘗成穗率較高，在中等密度條件下單位面積穗數(shù)即可滿足高產(chǎn)需求、高密度條件下群體穗數(shù)較為充足，其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的基本苗數(shù)量為225萬(wàn)株/hm2、最高產(chǎn)量的基本苗數(shù)量為300萬(wàn)株/hm2；邯麥16號(hào)分蘗力中等，但產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)能力較好，在試驗(yàn)密度條件下產(chǎn)量相差不大，因此播種量彈性較大，其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的基本苗數(shù)量為150萬(wàn)株/hm2、最高產(chǎn)量的基本苗數(shù)量為300萬(wàn)株/hm2。在小麥高產(chǎn)栽培中，應(yīng)根據(jù)品種分蘗特性的不同來(lái)確定適宜的種植密度，其中，分蘗力較強(qiáng)的品種宜適當(dāng)降低播種量，分蘗力較弱的品種應(yīng)適當(dāng)增加種植密度，分蘗力中等品種的播種量可根據(jù)其生長(zhǎng)特性及分蘗成穗特點(diǎn)而定。

小麥分蘗力和成穗數(shù)是高產(chǎn)栽培中科學(xué)調(diào)控群體動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)，分蘗力和成穗數(shù)不僅受品種遺傳特性的控制，還受種植環(huán)境、栽培措施、群體間植株競(jìng)爭(zhēng)等條件的影響[18～20]，其中，種植密度會(huì)導(dǎo)致個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育出現(xiàn)差異，進(jìn)而影響小麥個(gè)體的分蘗數(shù)量、成穗和生長(zhǎng)狀況等。探討種植密度對(duì)不同分蘗類型小麥品種分蘗成穗特性的影響，對(duì)指導(dǎo)小麥生產(chǎn)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本研究條件下，小麥成熟期的單株分蘗有95%以上來(lái)源于冬前分蘗，且冬前分蘗所占比例隨著種植密度的增加而逐漸增加，基本苗數(shù)量達(dá)到300萬(wàn)株/hm2時(shí)成熟期的單株分蘗全部由冬前蘗構(gòu)成。可以看出，單位面積穗數(shù)大部分由冬前蘗構(gòu)成，小麥生產(chǎn)中應(yīng)注重培育冬前壯苗。春季分蘗能否成穗與品種的分蘗力強(qiáng)弱以及種植密度均有關(guān)系，本研究條件下，分蘗力強(qiáng)的品種冬前分蘗較多，在150萬(wàn)～300萬(wàn)株/hm2密度條件下春季分蘗都不能成穗；但是，分蘗力中等或較弱的品種，在150萬(wàn)株/hm2密度條件下春季分蘗有一部分能夠成穗，但所占比例很小。因此，在小麥高產(chǎn)栽培中，要根據(jù)群體大小和品種的分蘗能力，制定切實(shí)可行的春季應(yīng)變管理措施。

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