播期、播量和施氮量對(duì)小麥干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配及產(chǎn)量的影響*

馬尚宇, 王艷艷, 劉雅男, 姚科郡, 黃正來**, 張文靜, 樊永惠, 馬元山

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)部黃淮南部小麥生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 合肥 230036; 2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)業(yè)園管理中心 合肥 230036; 3.江蘇省現(xiàn)代作物生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心 南京 210095)

干物質(zhì)是小麥(Triticum aestivum)產(chǎn)量形成的基礎(chǔ), 小麥籽粒灌漿物質(zhì)主要來源于兩部分: 一部分由開花前營(yíng)養(yǎng)器官中貯藏的光合作用同化物向籽粒的再轉(zhuǎn)移; 一部分來源于花后同化物的積累, 包括直接輸送到籽粒中的光合產(chǎn)物和開花后形成的暫貯藏性物質(zhì)向籽粒的再轉(zhuǎn)移[1]。其中前者主要用于構(gòu)建穗器官, 后者是小麥籽粒形成的主要來源[2-3]。由此可見, 物質(zhì)生產(chǎn)能力和同化物向經(jīng)濟(jì)器官的合理轉(zhuǎn)運(yùn)能力是影響作物產(chǎn)量的兩個(gè)關(guān)鍵因素。而生產(chǎn)環(huán)境條件(例如播期、播量和肥力水平等)對(duì)干物質(zhì)的積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配有重要影響, 在生產(chǎn)中可以通過農(nóng)藝措施調(diào)節(jié)干物質(zhì)積累及在各器官中的分配, 建立合理的源庫平衡, 提高其轉(zhuǎn)化效率[4]。前人研究發(fā)現(xiàn), 早播和過度晚播均不利于群體干物質(zhì)的積累, 最終顯著降低了小麥產(chǎn)量[5]; 適宜的種植密度有利于構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu), 增大綠葉面積, 提高群體對(duì)光能的利用率, 增加群體干物質(zhì)的積累, 提高成穗數(shù)[6]; 合理增施氮肥對(duì)小麥干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運(yùn)有正向調(diào)控作用, 能夠促進(jìn)花前積累干物質(zhì)的轉(zhuǎn)移, 增加花后干物質(zhì)積累量, 有利于產(chǎn)量的提高[7-8]。同時(shí)發(fā)現(xiàn), 適宜的播期和播量互作也有利于群體干物質(zhì)的積累[9], 播量和施氮量互作有助于協(xié)調(diào)花前和花后干物質(zhì)積累, 促進(jìn)干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)移, 顯著提高小麥產(chǎn)量[10]。以上對(duì)小麥干物質(zhì)積累與分配的研究中, 大多為播期、播量和施氮量的單因素或兩因素試驗(yàn), 對(duì)于三者互作綜合效應(yīng)的研究較少, 且對(duì)于較高產(chǎn)量條件下小麥最適宜的播期、播量和施氮量以及干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與分配特征鮮有報(bào)道。因此, 本試驗(yàn)以小麥品種‘安農(nóng)大1216’為材料, 設(shè)置不同播期、播量和施氮量, 分析三因素互作對(duì)干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)、分配及產(chǎn)量的影響, 旨在探究三因素對(duì)小麥干物質(zhì)積累與分配的協(xié)作調(diào)控機(jī)制, 找到最優(yōu)組合, 為小麥高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016—2017年和2017—2018年連續(xù)兩個(gè)小麥生長(zhǎng)季, 埇在安徽省宿州市 橋區(qū)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)皖北實(shí)驗(yàn)站(33°63′N, 116°97′E)進(jìn)行田間試驗(yàn)。土壤類型為砂姜黑土。試驗(yàn)田前茬作物為玉米(Zea mays), 整地前秸稈全量粉碎還田。播種前0～20 cm土層養(yǎng)分含量見表1。

表1 試驗(yàn)?zāi)甓仍囼?yàn)田播種前土壤養(yǎng)分含量 Table 1 Soil nutrient contents before sowing in the test field in the experimental years

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以小麥品種‘安農(nóng)大1216’為試驗(yàn)材料。采用三因素裂區(qū)設(shè)計(jì): 以播種時(shí)間為主區(qū), 設(shè)10月12日(適播, ST)和11月12日(晚播, LT)2個(gè)水平; 以播種量為裂區(qū), 設(shè)2.25×106株·hm-2(M1)、3.00×106株·hm-2(M2)和3.75×106株·hm-2(M3)3個(gè)水平; 施氮量為小裂區(qū), 設(shè)純N施用量為150 kg·hm-2(N1)、225 kg·hm-2(N2)和300 kg·hm-2(N3)3個(gè)水平, 氮肥基追比為1∶1。磷肥(P2O5)和 鉀 肥(K2O)施 用 量 分 別 為120 kg·hm-2和90 kg·hm-2。試驗(yàn)采用機(jī)械條播, 行距20 cm, 小區(qū)面積12 m2, 3次重復(fù)。其他管理措施均與高產(chǎn)田管理一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)

于開花期和成熟期, 每個(gè)處理分別取樣30個(gè)單莖, 75 ℃烘干至恒重, 稱干重。相關(guān)計(jì)算公式如下:

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

成熟期在各試驗(yàn)小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的區(qū)域, 收取1 m2面積內(nèi)小麥穗, 脫粒后風(fēng)干稱重, 同時(shí)記錄穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重。

1.3.3 氮素利用效率

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2003對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖表制作, 用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期、播量和施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2 可以看出, 播期、播量和施氮量三因素互作顯著影響了小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和氮素利用效率。在同一播量, 相同施氮量下, LT 處理組產(chǎn)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和氮素利用效率均顯著低于ST 處理, 表明晚播不利于產(chǎn)量的形成。ST 處理?xiàng)l件下, 播量為M2、施氮量為N3 的處理組產(chǎn)量最高, 兩年試驗(yàn)產(chǎn)量分別為 8 057.0 kg·hm-2和9 038.2 kg·hm-2, 顯著高于其他處理。

在ST 和LT 處理下, 播量為M3, 施氮量為N3處理組的有效穗數(shù)最多, 表明增大播量和增施氮肥均有利于小麥穗數(shù)的增加; 穗粒數(shù)均以播量為M2處理組較大, 表明較低播量(M1)和較大播量(M3)均不利于穗粒的形成。同時(shí), 在ST 處理中, 當(dāng)播種密度為M1 和M2 時(shí), 以施氮量為N3 處理組穗粒數(shù)和氮素利用率最大; 當(dāng)播種密度為M3 時(shí), 以施氮量為N1 處理組的穗粒數(shù)和氮素利用率較大。表明在適播期, 較低播量下, 增施氮肥有利于氮素的高效利用和穗粒的形成; 而較高播量下增施氮肥不利于氮素的高效利用和穗粒的形成。在LT 處理中, 均以施氮量為N3 處理組的穗粒數(shù)最大, 表明增施氮肥有利于晚播處理下穗粒的形成。

在ST 處理中, 播量為M1 和M2 時(shí), 以施氮量為N3 處理組千粒重最大; 當(dāng)播量為M3 時(shí), 施氮量為N3 處理組的千粒重顯著低于N1 和N2 處理。表明在適播期播種、較低播量下增施氮肥有利于千粒重的增加; 而較大播量下, 過量增施氮肥不利于千粒重的增加。以播量為M1、施氮量為N3, 播量為M3、施氮量為N1 和N2 共3 個(gè)處理組的千粒重較大, 且三者間差異不顯著。在LT 處理中, 以播量為M1 的籽粒千粒重最大; 同時(shí)不同播種密度處理下, 以施氮量為N3 的籽粒千粒重最大。表明增大播量不利于晚播小麥千粒重的增加, 而增施氮肥有利于晚播小麥千粒重的增加。

2.2 播期、播量和施氮量對(duì)小麥干物質(zhì)積累的影響

由表3可以看出, 播期、播量和施氮量三因素互作顯著影響了開花期和成熟期干物質(zhì)的積累。

圖1表明在2016—2017年和2017—2018年兩季小麥生產(chǎn)試驗(yàn)中, ST處理開花期干物質(zhì)積累量均高于LT處理, 表明適期播種有利于小麥花前干物質(zhì)的積累。在同一施氮量水平下, 播量M3處理組花前干物質(zhì)量顯著高于播量為M1和M2處理組; 在不同播量下, 均以施氮量為N3的處理組花前干物質(zhì)積累量最大, 顯著高于施氮量為N1的處理組, 表明增大播種密度和增施氮肥有利于花前干物質(zhì)的積累。ST處理、播量為M3和施氮量為N3處理組開花期干物質(zhì)積累達(dá)最大值, 顯著高于其他試驗(yàn)處理組。

表2 2016- 2017年和2017- 2018年不同播期、播量和施氨量處理下小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和氨素利用效率Table 2 Wheat yield and its components and N use efficiency under different treatments of sowing date, planting density and nitrogen application in 2016- 2017 and 2017- 2018

表3 2016—2017年和2017—2018年播期、播量和施氮量互作對(duì)小麥開花期和成熟期干物質(zhì)積累影響的顯著性(F 值)Table 3 Significance analysis (F value)of interactive effects of sowing date, planting density and N application on the dry matter accumulation at anthesis and maturity stages of wheat in 2016-2017 and 2017-2018

圖1 2016—2017年和2017—2018年不同播期、播量和施氮量處理下小麥開花期(A)和成熟期(B)群體干物質(zhì)量 Fig.1 Dry matter accumulation amount at anthesis stage (A)and maturity stage (B)of wheat under different treatments of sowing date, planting density and N application in 2016-2017 and 2017-2018

由圖1可以看出, ST處理的小麥成熟期營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量顯著高于LT處理。在不同播種密度下, 均以施氮量為N3的處理組成熟期群體干物質(zhì)量最大, 顯著高于施氮量為N1和N2的處理組; 在相同施氮量下, M2和M3處理成熟期干物質(zhì)積累量顯著高于M1處理。ST處理、播量為M2和施氮量為N3處理組成熟期干物質(zhì)量達(dá)最大值, 顯著高于其他處理組。

2.3 播期、播量和施氮量對(duì)小麥干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

從表4 可以看出, 播期、播量和施氮量三因素互作顯著影響了小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和花后干物質(zhì)積累量及其兩者對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率。

從圖2 可以看出, 2016—2017年和2017—2018年兩季小麥生產(chǎn)試驗(yàn)中, LT 處理小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著高于ST 處理。當(dāng)播種量為M2 時(shí), ST 和LT 處理小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率較低, 顯著低于播量為M1 和M3 的處理組。同時(shí), 增施氮肥顯著降低了ST 和LT 小麥的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率。以ST 處理、播種量為M2 和施氮量為N3 處理組的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率最低, 顯著低于其他試驗(yàn)處理組。

表4 2016—2017年和2017—2018年播期、播量和施氮量互作對(duì)小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和花后干物質(zhì)積累量影響的顯著性(F 值)Table 4 Significance analysis (F value)of interactive effects of sowing date, planting density and N application on dry matter transfer before anthesis and dry matter accumulation after anthesis of wheat in 2016-2017 and 2017-2018

圖2 2016—2017年和2017—2018年不同播期、播量和施氮量處理下小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量(A)、花后干物質(zhì)積累量(B)及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率 Fig.2 Dry matter transfer before anthesis (A)and accumulation after anthesis (B)and their contribution rate to grains of wheat under different treatments of sowing date, planting density and N application in 2016-2017 and 2017-2018

圖2 表明, ST 處理組的花后干物質(zhì)積累量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均顯著高于LT 處理組。在不同播量條件下, 均以施氮量為N3 的處理組其花后干物質(zhì)積累量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率最大, 顯著高于施氮量為N1 和N2 的處理組, 表明增施氮肥有利于花后干物質(zhì)的積累。在同一施氮量下, 播種密度為M2 處理組花后干物質(zhì)積累量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著高于M1 和M3 處理, 表明播量過小和過大均不利于花后干物質(zhì)的積累。ST 處理、播種密度為M2 和施氮量為N3 處理組的花后干物質(zhì)積累量和對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率最大, 顯著高于其他處理組。

2.4 小麥產(chǎn)量與花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和花后干物質(zhì)積累量對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率的關(guān)系

如圖3所示, 通過2016—2017年和2017—2018年兩季小麥田間試驗(yàn)結(jié)果表明, 小麥產(chǎn)量與干物質(zhì)積累特性密切相關(guān), 與花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率和花后干物質(zhì)積累對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均顯著相關(guān)。其中, 產(chǎn)量與花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率呈線性負(fù)相關(guān), 與花后干物質(zhì)積累對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率呈線性正相關(guān)。以上結(jié)果表明, 提高花后干物質(zhì)積累量有利于增加產(chǎn)量。

2.5 播期、播量和施氮量對(duì)小麥成熟期干物質(zhì)在不同器官中分配的影響

從表5可以看出, 播期、播量和施氮量三因素互作顯著影響了小麥成熟期干物質(zhì)量在各器官的分配量及分配比例。在同一播量和施氮量處理下, ST處理莖鞘和葉片、籽粒干物質(zhì)量及其在單莖中所占比例均顯著高于LT處理, 表明適播期播種更有利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育和籽粒形成; 而穗軸和穎殼中干物質(zhì)量及其比例顯著低于LT處理, 表明適期播種較晚播更有利于干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。在各處理組中, 以ST處理、播量為M2和施氮量為N3處理組的籽粒干物質(zhì)積累量和所占比例最大, 顯著高于其他處理組。ST和LT處理下, 均以播種密度為M2的處理組籽粒干物質(zhì)量及其所占比例較大, 顯著高于播量為M1和M3處理組, 表明適宜增大播種密度有利于籽粒中干物質(zhì)的積累。

ST處理下, 播量為M1時(shí), 以施氮量為N3的處理組的籽粒干物質(zhì)積累量最大, 所占比例卻顯著低于施氮量為N1和N2的處理組, 表明較低播量下, 增施氮肥有利于小麥營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng), 促進(jìn)了小麥籽粒中干物質(zhì)積累。當(dāng)播量為M2時(shí), 以施氮量為N3處理組的籽粒中干物質(zhì)量及其所占比例均達(dá)最大值, 表明適宜播量條件下增施氮肥有利于籽粒中干物質(zhì)的積累及莖稈中干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。而在播量M3下, 以施氮量為N1的籽粒中干物質(zhì)量及其所占單莖比重最大, 表明較大播量下增施氮肥不利于籽粒中干物質(zhì)積累, 不利于單莖中干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。LT處理下, 各播量處理下均以施氮量N3處理組的單莖籽粒干物質(zhì)積累量及其所占比例較大, 表明增施氮肥有利于晚播小麥籽粒中干物質(zhì)積累, 有利于莖稈中干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。

圖3 2016—2017年和2017—2018年小麥產(chǎn)量與花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量(A)和花后干物質(zhì)積累量(B)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率的關(guān)系 Fig.3 Relationship between yield and contribution rate to grains of dry matter transfer before anthesis (A)and dry matter accumulation after anthesis (B)in 2016-2017 and 2017-2018

表5 2016-2017年和2017-2018年不同播期、播量和施氮量處理下小麥成熟期干物質(zhì)在各器官中的分配量和比例Table 5 Distribution amounts and rates of dry matter in different organs at maturity stage of wheat under different treatments of sowine date.planting density and N applicution in 2016 2017 and 2017- 2018

3 討論與結(jié)論

3.1 播期、播量和施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

播期、播量和施肥量是影響小麥群體性狀和產(chǎn)量形成的重要因素。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn), 以上3因素通過任意兩個(gè)因素相互作用或者3個(gè)因素互作均顯著影響了小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成要素和氮素的利用效率。

隨著播期的推遲, 小麥穗數(shù)降低, 穗粒數(shù)增加, 千粒重?zé)o顯著變化[11]。也有研究指出, 在晚播條件下, 成穗數(shù)和穗粒數(shù)減少是造成小麥產(chǎn)量降低的主要原因, 而晚播對(duì)千粒重影響較小[12-13]。陳愛大等[14]研究表明隨著播期的推遲, 小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均降低。前人在研究小麥晚播時(shí), 對(duì)于試驗(yàn)的設(shè)置各不相同, 其中播種時(shí)間在10月份或者11月份, 與適播期間隔15～25 d不等, 因此, 晚播試驗(yàn)播種時(shí)間以及與適播處理間隔時(shí)間的不同是造成前人研究結(jié)果存在差異的主要原因。本試驗(yàn)將晚播設(shè)置在11月12日, 與適播間隔30 d, 結(jié)果顯示晚播較適期播種顯著降低了小麥產(chǎn)量, 同時(shí)有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重顯著低于適播處理。

增大播量能夠提高成穗數(shù), 增施氮肥有利于小麥有效分蘗的產(chǎn)生, 兩者對(duì)提高產(chǎn)量具有積極作用[15]。本研究結(jié)果表明播量和施氮量通過影響小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重進(jìn)而影響產(chǎn)量。播量在1.80×106～3.30×106株·hm-2范圍內(nèi), 小麥成穗數(shù)隨著種植密度的增加而增加, 而穗粒數(shù)和千粒重卻降低[14]。劉瑩等[16]發(fā)現(xiàn), 播種密度在1.80×106～3.15×106株·hm-2范圍內(nèi), 隨著播種密度的增加, 有效穗數(shù)顯著提高, 穗粒數(shù)顯著下降, 對(duì)千粒重變化不顯著。本研究發(fā)現(xiàn), 在適播和晚播條件下, 小麥成穗數(shù)在播量為3.75×106株·hm-2時(shí)達(dá)最大值, 穗粒數(shù)在播量為3.00×106株·hm-2時(shí)較大。因此得出, 增大播種密度顯著提高了小麥成穗數(shù), 適宜增大播量有利于穗粒數(shù)的提高。在適播期, 千粒重以播量為2.25×106株·hm-2和3.75×106株·hm-2數(shù)值較大, 這可能與小麥干物質(zhì)積累量及其穗粒數(shù)多少有關(guān), 晚播處理以低播量2.25×106株·hm-2處理組千粒重較大, 增大播量顯著降低小麥千粒重。

增施氮肥對(duì)穗數(shù)和穗粒數(shù)有正效應(yīng)[17]。束林華等[18]指出小麥的產(chǎn)量和穗數(shù)與施氮量呈二次曲線關(guān)系, 在0～180 kg·hm-2內(nèi)增加施氮量, 能夠促進(jìn)分蘗, 提高成穗率, 但過大的施氮量會(huì)導(dǎo)致群體質(zhì)量下降, 有效穗數(shù)降低, 不利于產(chǎn)量的增加。胡文靜等[19]指出施氮量在180～270 kg·hm-2范圍內(nèi)增加時(shí), 小麥穗數(shù)增加顯著, 施氮量在270～360 kg·hm-2范圍內(nèi)增加時(shí), 產(chǎn)量對(duì)施氮量的響應(yīng)鈍化, 使產(chǎn)量增幅下降。本研究發(fā)現(xiàn), 增施氮肥有利于適播和晚播小麥成穗數(shù)的增加, 當(dāng)施氮量為300 kg·hm-2時(shí), 各處理組有效穗數(shù)達(dá)最大值。同時(shí)增施氮肥對(duì)穗粒數(shù)和千粒重有較大影響。適播條件下, 在播量為2.25×106株·hm-2和3.00×106株·hm-2時(shí), 增大施氮量顯著增加了小麥穗粒數(shù)和千粒重, 在播量為3.75×106株·hm-2時(shí), 增大施氮量, 穗粒數(shù)和千粒重顯著降低。晚播條件下, 增施氮肥顯著增加了各處理組穗粒數(shù)和千粒重。

本試驗(yàn)結(jié)果表明在適宜增大播量的基礎(chǔ)上, 增施氮肥有利于適播和晚播處理小麥的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的形成, 有利于小麥產(chǎn)量的增加。在本試驗(yàn)條件下, 適播和晚播處理均以播量為3.00×106株·hm-2、施氮量為225 kg·hm-2處理組的小麥產(chǎn)量較大。

3.2 播期、播量和施氮量對(duì)干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配的影響

干物質(zhì)積累是小麥產(chǎn)量形成的基礎(chǔ), 干物質(zhì)積累及其轉(zhuǎn)運(yùn)特性與產(chǎn)量的提高關(guān)系密切[20]。隨著播期推遲, 小麥群體干物質(zhì)量降低, 而增大播種密度和增施氮肥能夠提高群體干物質(zhì)量[21]。也有研究指出種植密度過大、過多的施氮量會(huì)抑制小麥生長(zhǎng), 不利于干物質(zhì)的積累[22-24]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn), 晚播顯著降低了小麥開花期和成熟期干物質(zhì)積累量, 通過增大播種密度和增施氮肥顯著提高了適播和晚播處理組在開花期和成熟期群體干物質(zhì)積累。小麥開花期干物質(zhì)量以適播期播種, 播量為3.75×106株·hm-2, 施氮量為225 kg·hm-2處理最大, 成熟期營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量以適宜播期、播量為3.00×106株·hm-2、施氮量為225 kg·hm-2的處理最大。這可能是由于播種密度過大不利于小麥花后干物質(zhì)的積累。

在小麥籽粒干物質(zhì)的構(gòu)成中: 約有1/3 來自開花前營(yíng)養(yǎng)器官貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn), 而剩余2/3 均來自于開花后功能葉片的光合產(chǎn)物積累[25], 因此擴(kuò)大開花后干物質(zhì)積累量是獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn), 產(chǎn)量與花后干物質(zhì)貢獻(xiàn)率呈顯著正相關(guān), 而與花前干物貢獻(xiàn)率呈顯著負(fù)相關(guān), 該結(jié)果與張明偉等[26]的研究結(jié)果一致。前人研究發(fā)現(xiàn), 播期、播量和施氮量對(duì)花前同化物的轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)的積累有一定影響。晚播顯著降低了花前同化物的轉(zhuǎn)運(yùn)量和花后同化物的積累量, 花后同化物對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著增加, 增大播種密度和增施氮肥不利于晚播小麥花前同化物向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn), 而花后同化物的積累量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著增加[27-28]。在適播條件下, 增施氮肥和增大播種密度有利于花前同化物的轉(zhuǎn)運(yùn), 提高了其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率[8,29], 而張小濤等[30]發(fā)現(xiàn), 增大播量顯著提高了花后同化物的積累及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率, 不利于花前同化物的轉(zhuǎn)運(yùn)。本試驗(yàn)研究表明, 晚播顯著降低了花后干物質(zhì)積累量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率, 花前同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著增加, 這與邵慶勤等[27]的研究結(jié)果存在差異。適宜增大播量(3.00×106株·hm-2)顯著提高了適播和晚播處理下花后干物質(zhì)積累及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率, 花前同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率降低, 顯著低于低播量(2.75×106株·hm-2)和高播量(3.75×106株·hm-2)處理組。在適播和晚播處理下, 增施氮肥均顯著提高了花后干物質(zhì)積累及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率, 降低了花前同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率。

4 結(jié)論

適期播種更利于小麥‘安農(nóng)大1216’的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的形成。在適宜增大播量的基礎(chǔ)上增施氮肥顯著提高了適播和晚播處理下小麥群體干物質(zhì)量和花后同化物的積累及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率, 小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重顯著增加, 單莖中籽粒干物質(zhì)量及其所占比例達(dá)到最大值, 有效提高了小麥產(chǎn)量。本試驗(yàn)條件下, 適播期播種、播量為3.00×106株·hm-2、施氮量為300 kg·hm-2時(shí), 小麥產(chǎn)量達(dá)最大值, 兩季產(chǎn)量分別為8 057.0 kg·hm-2和9 038.2 kg·hm-2。