種植密度對(duì)小麥晉麥84產(chǎn)量及單株農(nóng)藝性狀的影響

任文斌+謝三剛+王倩+邱玉亮+姚景珍+吳翠翠+柴永峰+李秀絨

摘要：為了研究不同種植密度對(duì)小麥（Triticum aestivum L.）產(chǎn)量和單株農(nóng)藝性狀的影響，以冬小麥品種晉麥84為試驗(yàn)材料，采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行等距離4、5、6、7、8、10 cm單子粒點(diǎn)播、條播、寬幅播種密度試驗(yàn)。結(jié)果表明，產(chǎn)量隨密度增加先升后降，有效穗數(shù)隨密度增大而增加，穗粒數(shù)隨密度增大而減少，4和10 cm處理差異達(dá)顯著水平。小麥苗期單株干物質(zhì)積累量、分蘗數(shù)、次生根數(shù)和小麥成熟期單株穗數(shù)、主穗小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、主穗粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量隨密度增加有下降趨勢(shì)。在適宜播期內(nèi)晉麥84的合理基本苗密度為230萬(wàn)～340萬(wàn)/hm2，在此范圍內(nèi)各處理間產(chǎn)量差異不顯著，基本苗密度為270萬(wàn)/hm2的寬幅播種處理產(chǎn)量最高。

關(guān)鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）；晉麥84；種植密度；等距離；單粒點(diǎn)播；農(nóng)藝性狀

中圖分類號(hào)：S512.1；S318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）02-0218-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.005

小麥（Triticum aestivum L.）的播種方式主要有條播、撒播、寬幅等。不同播種方式都須有合理的種植密度。適宜的密度有利于小麥個(gè)體與群體以及產(chǎn)量三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展[1-3]。適宜的密度能夠塑造較好的冠層結(jié)構(gòu)，提高群體的光合效率，提高單位面積產(chǎn)量[4-6]。不同行距是調(diào)整小麥播種密度的主要措施，也直接影響小麥的群體質(zhì)量與產(chǎn)量[7-10]。不同密度和播期對(duì)小麥產(chǎn)量的影響研究較多，不同品種在不同區(qū)域適宜的種植密度也各不相同[11-14]。不同的小麥品種為了能夠最大限度地促進(jìn)其增產(chǎn)潛力，許多學(xué)者研究了其在當(dāng)?shù)貧夂蚣巴寥罈l件下的最佳種植密度[15-18]。以此達(dá)到良種與良法配套目的。在運(yùn)城地區(qū)晉麥84作為主要推廣及當(dāng)?shù)匾粋€(gè)千粒重在不同年份穩(wěn)定在50 g左右的品種，了解其在適宜播期、不同種植密度條件下的農(nóng)藝性狀變化，有利于發(fā)揮其高產(chǎn)潛力，為當(dāng)?shù)匦←湼弋a(chǎn)提供技術(shù)支撐。同時(shí)單子粒點(diǎn)播試驗(yàn)也是為了預(yù)測(cè)小麥雜交種使用最小播量，達(dá)到不減產(chǎn)目的而提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所培育的小麥品種晉麥84，于2015-2016年度種植在所部農(nóng)場(chǎng)。試驗(yàn)地土質(zhì)為壤土，土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)15.1 g/kg，全氮0.865 g/kg，堿解氮98.6 mg/kg，速效磷10.62 mg/kg，速效鉀234.1 mg/kg。施底肥尿素225 kg/hm2，磷酸二銨450 kg/hm2，拔節(jié)期追施尿素150 kg/hm2。并于小麥越冬期和起身拔節(jié)期澆水。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)分為8個(gè)處理，分別為4、5、6、7、8、10 cm等距離單子粒點(diǎn)播，條播（行距24 cm），寬幅播種（行距24 cm，幅寬8 cm）；理論基本苗數(shù)分別為580萬(wàn)、390萬(wàn)、270萬(wàn)、200萬(wàn)、150萬(wàn)、100萬(wàn)、280萬(wàn)、280萬(wàn)/hm2。數(shù)據(jù)處理過(guò)程中以實(shí)測(cè)基本苗數(shù)為準(zhǔn)。小區(qū)面積為9 m2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。10月7日播種。

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)觀察測(cè)定

三葉期每個(gè)小區(qū)定點(diǎn)測(cè)定1 m雙行基本苗數(shù)，并于成熟期測(cè)定小麥的有效穗數(shù)，隨機(jī)選取20穗測(cè)定穗粒數(shù)，所有小區(qū)全部收獲后測(cè)定產(chǎn)量，折算成每公頃平均數(shù)。每個(gè)小區(qū)選取500粒種子測(cè)定千粒重。在小麥不同生育期選取20株進(jìn)行測(cè)定，在苗期測(cè)定苗長(zhǎng)、分蘗數(shù)、次生根數(shù)、分蘗節(jié)粗、單株鮮重、單株干重。在拔節(jié)期測(cè)定主莖長(zhǎng)、分蘗數(shù)、次生根數(shù)、主莖基部節(jié)間粗、單株鮮重、單株干重。在成熟期測(cè)定株高、單株穗數(shù)、主穗長(zhǎng)、主穗小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、主穗粒重、主莖生物學(xué)產(chǎn)量、單株粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量。不同生育期干物質(zhì)質(zhì)量，為各單株地上部分置于105 ℃烘箱中殺青30 min后，調(diào)溫至75 ℃烘干稱重所得。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)分析利用Excel，SPSS18.0軟件進(jìn)行[19，20]。多重比較采用Duncan法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對(duì)產(chǎn)量性狀的影響

從表1可以看出，不同處理的實(shí)測(cè)基本苗數(shù)除條播和寬幅差異不顯著，其他處理間差異達(dá)到極顯著水平。4、5 cm處理有效穗數(shù)較多，與其他處理差異顯著，有效穗數(shù)隨著播種密度的增加有逐漸上升趨勢(shì)，但條播顯著少于寬幅播種。4、5 cm處理穗粒數(shù)較少，與其他處理差異達(dá)極顯著水平，穗粒數(shù)隨著播種密度增加有下降趨勢(shì)。4 cm處理的千粒重與其他處理差異達(dá)極顯著水平，千粒重在等距離播種時(shí)隨著播種密度增加有下降趨勢(shì)。寬幅播種5、6 cm處理每公頃產(chǎn)量較高。10 cm處理產(chǎn)量最低，與其他處理差異達(dá)顯著水平，每公頃產(chǎn)量隨播種密度先升后降，呈拋物曲線趨勢(shì)。

通過(guò)簡(jiǎn)單相關(guān)分析，實(shí)測(cè)基本苗的密度與單位面積穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，r=0.875；與每穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，r=-0.943；與千粒重呈負(fù)相關(guān)，r=-0.506；與每公頃產(chǎn)量呈正相關(guān)，r=0.291。由于每公頃產(chǎn)量與播種密度呈拋物線趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行二次方曲線擬合檢驗(yàn)，R2=0.641，Sig.=0.207>0.05。表明該方程擬合度較差，無(wú)明顯的統(tǒng)計(jì)意義。因此對(duì)每公頃產(chǎn)量（Y）與基本苗數(shù)（X1）、有效穗數(shù)（X2）、穗粒數(shù)（X3）、千粒重（X4）進(jìn)行多元線性一次回歸分析，得到方程式為：Y=-13 410.78-0.794X1+12.821X2+211.522X3+142.191X4（R2=0.926）。對(duì)回歸方程進(jìn)行顯著性檢測(cè)，F(xiàn)=59.607，表明每公頃產(chǎn)量Y與X1、X2、X3、X4存在極顯著線性回歸關(guān)系。

2.2 不同種植密度對(duì)越冬期幼苗的影響

從表2可以看出，在越冬期，條播、寬幅播種兩處理的幼苗長(zhǎng)度與6、7、8 cm處理差異顯著，冬前幼苗長(zhǎng)度隨密度增大有增高趨勢(shì)。10 cm處理的分蘗節(jié)粗、分蘗數(shù)與條播4、5 cm處理差異達(dá)極顯著水平。4 cm處理的單株干重與8、10 cm、寬幅播種差異顯著。分蘗節(jié)粗、分蘗數(shù)、次生根數(shù)、幼苗單株鮮重、幼苗單株干重隨密度增加均有下降趨勢(shì)。

2.3 不同種植密度對(duì)拔節(jié)期幼苗的影響

從表3可以看出，在拔節(jié)期，4 cm處理的主莖長(zhǎng)除與5、7 cm處理差異不顯著外，與其他處理均達(dá)極顯著水平；其主莖基部節(jié)間粗除與5 cm處理差異不顯著外，與其他處理差異均達(dá)顯著水平。10 cm處理的分蘗數(shù)、單株鮮重、其他處理差異極顯著。

2.4 不同種植密度對(duì)成熟期單株農(nóng)藝性狀的影響

從表4可以看出，不同密度對(duì)小麥成熟期株高沒(méi)有影響。10 cm處理的單株穗數(shù)、單株粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量較高且與其他處理差異達(dá)極顯著水平。4 cm處理各農(nóng)藝性狀較低，其主穗粒數(shù)與除5 cm外的其他處理差異達(dá)顯著水平。

為了了解小麥單株農(nóng)藝性狀間的關(guān)系，進(jìn)行了簡(jiǎn)單相關(guān)分析，播種密度與主穗粒數(shù)（r=-0.866）、主穗粒重（r=-0.853）、主莖生物學(xué)產(chǎn)量（r=-0.837）呈極顯著負(fù)相關(guān)；與單株穗數(shù)（r=-0.728）、主穗小穗數(shù)（r=-0.805）、單株穗粒重（r=-0.758）、單株生物學(xué)產(chǎn)量（r=-0.764）呈顯著負(fù)相關(guān)。單株粒重與單株穗數(shù)（r=0.990）、主穗長(zhǎng)（r=0.835）、主穗小穗數(shù)（r=0.892）、主穗粒數(shù)（r=0.863）、主穗粒重（r=0.886）、單株生物學(xué)產(chǎn)量（r=0.999）呈顯著正相關(guān)。

為了進(jìn)一步研究單株粒重與其他農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系，以單株粒重（Y）為因變量，基本苗數(shù)（X1），株高（X2）、單株穗數(shù)（X3）、主穗長(zhǎng)（X4）、主穗小穗數(shù)（X5）、主穗粒數(shù)（X6）、主穗粒重（X7）、主莖生物學(xué)產(chǎn)量（X8）、單株生物學(xué)產(chǎn)量（X9）為自變量，進(jìn)行多元線性逐步回歸。得最優(yōu)秀回歸方程為：Y=-3.167+0.733X3+0.988X7+0.321X9（R2=0.998）。

為了明確回歸方程中各自變量對(duì)單株粒重的作用，特進(jìn)行通徑分析，結(jié)果見(jiàn)表5。在直接作用中，單株生物學(xué)產(chǎn)量作用最大（Py9=0.670），單株穗數(shù)次之（Py3=0.283），主穗粒重最?。≒y7=0.085）。說(shuō)明提高任何一個(gè)因素都有利于單株粒重的提高。從間接作用分析，單株穗數(shù)通過(guò)主穗粒重（P=0.073）、單株生物學(xué)產(chǎn)量（P=0.661）對(duì)單株粒重的間接作用為正效應(yīng)（P=0.734）。同理，主穗粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量對(duì)單株粒重的間接作用都為正效應(yīng)（P=0.835，P=0.354）。決策系數(shù)[21]三者對(duì)單株粒重都為正值，說(shuō)明提高單株穗數(shù)、主穗粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量都可以促進(jìn)單株粒重的提高。

3 小結(jié)與討論

小麥的產(chǎn)量構(gòu)成要素主要是有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重。許多研究表明，在一定范圍內(nèi)，隨著種植密度的增加，子粒產(chǎn)量逐漸增加，種植密度過(guò)大，產(chǎn)量反而下降[22-24]，本研究結(jié)果與此相同。有效穗數(shù)隨著密度增加有增大趨勢(shì)，與王夏等[25]的研究結(jié)果相同。穗粒數(shù)隨種植密度增大有下降趨勢(shì)，與朱翠林等[26]和王立明[27]的研究結(jié)果類似。千粒重隨密度增大有下降趨勢(shì)，但不明顯，與馬東欽等[17]的研究結(jié)果相似。由于同一品種在不同區(qū)域受氣候、土壤肥力等條件影響，適宜的種植密度有所不同，明確適宜的播種密度，有利于小麥高產(chǎn)穩(wěn)定。

不同播種密度對(duì)小麥苗期單株的干物質(zhì)積累量、分蘗數(shù)、次生根數(shù)等影響較大。對(duì)小麥成熟期的單株穗數(shù)、主穗小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、主穗粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量等影響也較大，總體上隨密度增加有下降趨勢(shì)。但并不是單株越高最終的群體產(chǎn)量就越大，說(shuō)明單株農(nóng)藝性狀的最大化并不能彌補(bǔ)減少群體帶來(lái)的損失。

本試驗(yàn)結(jié)果表明晉麥84在本區(qū)域適期播種的基本苗密度范圍為230萬(wàn)～340萬(wàn)/hm2。在此基礎(chǔ)上，單粒點(diǎn)播、條播、寬幅播種都能夠使其穩(wěn)定地高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。能夠最大限度地發(fā)揮其千粒重較高的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)基本苗為100萬(wàn)/hm2單粒點(diǎn)播時(shí)，每公頃產(chǎn)量盡管較小，但與其他種植密度差異不大。在雜交小麥種植中，由于存在雜種優(yōu)勢(shì)，即使減少播種量，也可以做到小麥不減產(chǎn)，本試驗(yàn)為此提供了數(shù)據(jù)支撐。

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