稻茬晚播小麥高產(chǎn)群體特征分析

張明偉，馬 泉，丁錦峰,2，李春燕,2，朱新開(kāi),2，封超年,2，郭文善,2

(1.揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/揚(yáng)州大學(xué)小麥研究中心，江蘇揚(yáng)州225009；2.糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇揚(yáng)州 225009)

充分利用溫光等自然資源并合理運(yùn)用栽培技術(shù)使小麥生長(zhǎng)處于最佳環(huán)境中，是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)。在小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)措施中，適期播種是形成冬前壯苗的關(guān)鍵，可以充分利用光熱資源以改善群體質(zhì)量進(jìn)而提高產(chǎn)量[1]。由于稻麥兩熟是江蘇主要小麥耕作制度，近年來(lái)生產(chǎn)中大面積推廣偏遲熟粳稻，水稻收獲期逐年推遲，加之水稻收獲后常遇陰雨天氣，導(dǎo)致小麥難以適期播種，晚播小麥的面積不斷增加。隨著小麥播期的推遲，冬前有效積溫減少導(dǎo)致出苗推遲、次生根減少、分蘗減少或無(wú)分蘗，到越冬期難以形成壯苗越冬，后期干物質(zhì)積累量減少、成穗率降低，最終導(dǎo)致有效穗數(shù)減少、穗型小[2]。小麥晚播還會(huì)造成赤霉病、白粉病的嚴(yán)重發(fā)生，加之晚播后生育進(jìn)程延遲，成熟期相應(yīng)推后，從而也增加了灌漿期遭遇高溫危害的風(fēng)險(xiǎn)及連續(xù)陰雨天氣導(dǎo)致?tīng)€麥場(chǎng)發(fā)生，使晚播小麥難以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。王龍俊等[3]試驗(yàn)證明，與適期播種比較，每晚播5 d，小麥減產(chǎn)7%～10%。晚播小麥已成為限制江蘇省小麥大面積增產(chǎn)的關(guān)鍵因素。

研究表明，小麥合理群體的構(gòu)建以及光合效率的提高均與密度、氮素營(yíng)養(yǎng)存在密切關(guān)系[4-8]。沈?qū)W善等[9]研究認(rèn)為，晚播小麥因播期推遲，適當(dāng)增加播種量(密度)能夠提高籽粒產(chǎn)量以及蛋白質(zhì)含量。楊 勇等[10]認(rèn)為，在適宜密度基礎(chǔ)上提高晚播小麥中后期施氮比例可增加籽粒產(chǎn)量?？祰?guó)章等[11]認(rèn)為，拔節(jié)期和孕穗期追氮有利于保持小麥生育后期旗葉的葉綠素含量和光合效率。陳俊才等[12]認(rèn)為，成穗率隨密度的增加而降低；相同密度條件下，成穗率隨氮肥運(yùn)籌前移比例的增加呈增加趨勢(shì)。吳光磊等[13]研究表明，氮肥后移有利于提高開(kāi)花后干物質(zhì)的積累，促進(jìn)晚播冬小麥開(kāi)花后碳水化合物的合成。前人研究提出了稻茬小麥適播(10月25日-11月5日)每公頃9 000 kg產(chǎn)量水平的群體特征[14-15]以及遲播(11月10日-11月20日)每公頃產(chǎn)7 500 kg以上產(chǎn)量水平的群體特征[16-17]，但對(duì)稻茬晚播(12月1日以后，較適播期晚30～40 d)小麥高產(chǎn)群體指標(biāo)的研究較少。為提升晚播小麥產(chǎn)量潛力，本研究擬通過(guò)不同播種密度和氮肥運(yùn)籌處理，構(gòu)建不同的群體結(jié)構(gòu)，分析稻茬晚播小麥高產(chǎn)群體產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)、群體莖蘗數(shù)、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累以及光合特性等特征，為稻茬晚播小麥高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2015-2016年在興化市釣魚(yú)基地進(jìn)行，前茬為水稻，土質(zhì)為沙壤土，0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量23.16 g·kg-1，全氮含量0.554 g·kg-1，速效氮含量57.03 mg·kg-1，速效磷含量75.21 mg·kg-1，速效鉀含量163.16 mg·kg-1。供試品種為揚(yáng)麥23。

采用三因素裂區(qū)試驗(yàn)，密度為主區(qū)，設(shè)270×104、330×104、390×104株·hm-2三個(gè)水平；以施氮量為裂區(qū)，設(shè)180、225、270 kg·hm-2三個(gè)水平；氮肥運(yùn)籌為小裂區(qū)，設(shè)基肥：分蘗肥：拔節(jié)肥：穗肥比例分別為40%∶20%∶10%∶30%(簡(jiǎn)記為4∶2∶1∶3，下同)、5∶1∶2∶2、6∶0∶2∶2三個(gè)水平?；视诓シN前施用，分蘗肥于4～5葉期施用，拔節(jié)肥于倒3葉期(葉齡余數(shù)2.5時(shí))施用，孕穗肥于倒1葉期(葉齡余數(shù)1.2～0.8)施用；磷、鉀肥均為90 kg·hm-2，基施與拔節(jié)期追施各50%。12月5日播種(較本地適宜播期遲30～40 d)，機(jī)械條播，行距20 cm，小區(qū)面積50 m2。重復(fù)3次。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 莖蘗動(dòng)態(tài)、葉面積指數(shù)(LAI)、干物質(zhì)積累量的測(cè)定

于分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期、成熟期分別在每個(gè)小區(qū)取樣20株，調(diào)查莖蘗數(shù)、葉面積，樣品在105 ℃殺青60 min， 80 ℃烘干至恒重，測(cè)定干物質(zhì)積累量。

1.2.2 葉片的光合特性與SPAD值測(cè)定

于開(kāi)花期和花后每7 d，采用LI-6400(licorn USA)光合儀及SPAD502葉綠素儀測(cè)定小麥旗葉凈光合速率(Pn)及SPAD值。重復(fù)5次。

1.2.3 植株氮含量測(cè)定

將分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期、成熟期的植株樣品粉碎，采用H2SO4-H2O2靛酚藍(lán)比色法測(cè)定植株氮含量。

1.2.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測(cè)定

成熟期每小區(qū)收割1.2 m2測(cè)定產(chǎn)量。每個(gè)小區(qū)選取3個(gè)1 m長(zhǎng)測(cè)穗數(shù)；連續(xù)取40～60個(gè)穗，測(cè)定穗粒數(shù)。人工計(jì)數(shù)測(cè)定千粒重，測(cè)定水分后，按13%水分計(jì)算千粒重。重復(fù)3次。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

將產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，劃分為高產(chǎn)群體(≥6 750 kg·hm-2)和中產(chǎn)群體(6 000～6 750 kg·hm-2)和低產(chǎn)群體(<6 000 kg·hm-2)三種類(lèi)型，分析不同產(chǎn)量水平群體間的群體特征。

采用Excel 2003建立數(shù)據(jù)庫(kù)，用SPSS 19.0，Sigma Plot 10.0進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表1可以看出，隨著密度與施氮量的增加，穗數(shù)整體呈增加趨勢(shì)；不同氮肥運(yùn)籌比較， 5∶1∶2∶2(基肥：分蘗肥：拔節(jié)肥：穗肥)與6∶0∶2∶2處理的穗數(shù)整體高于4∶2∶1∶3處理。整體而言，穗粒數(shù)隨密度的增加呈下降趨勢(shì)，隨施氮量的增加而增加；千粒重隨密度與施氮量的增加呈下降趨勢(shì)。施氮量與氮肥運(yùn)籌對(duì)千粒重的影響達(dá)極顯著水平，密度對(duì)其影響不顯著。密度、施氮量及其運(yùn)籌比例對(duì)產(chǎn)量有極顯著或顯著影響，但互作效應(yīng)不顯著；產(chǎn)量隨密度的增加整體呈先增后降趨勢(shì)，以330×104株·hm-2時(shí)產(chǎn)量最高(6 638.86 kg·hm-2)。相同密度與施氮量條件下，5∶1∶2∶2與6∶0∶2∶2氮肥運(yùn)籌的產(chǎn)量高于4∶2∶1∶3處理，但差異均不顯著。密度為330×104株·hm-2和390×104株·hm-2、施氮量為225 kg·hm-2和270 kg·hm-2時(shí)、5∶1∶2∶2與6∶0∶2∶2氮肥運(yùn)籌處理以及密度為330×104株·hm-2、施氮量為270 kg·hm-2、4∶2∶1∶3氮肥運(yùn)籌的產(chǎn)量均可達(dá)到6 750 kg·hm-2；以密度330×104株·hm-2、施氮量270 kg·hm-2、氮肥運(yùn)籌6∶0∶2∶2處理下產(chǎn)量最高，達(dá)7 093.40 kg·hm-2。

由表2可以看出，高產(chǎn)群體的平均產(chǎn)量較中產(chǎn)及低產(chǎn)群體高7.71%、18.14%，穗數(shù)較中產(chǎn)及低產(chǎn)群體分別高8.05%、20.36%，差異均顯著；穗粒數(shù)略高于中產(chǎn)群體但低于低產(chǎn)群體，千粒重均略低于中產(chǎn)及低產(chǎn)群體，差異均未達(dá)顯著水平。通徑分析表明，穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響最大，穗粒數(shù)與千粒重的影響較小，說(shuō)明稻茬晚播條件下應(yīng)當(dāng)以提高小麥穗數(shù)為主，協(xié)調(diào)穗粒數(shù)與千粒重才能獲得較高的產(chǎn)量。本試驗(yàn)條件下，揚(yáng)麥23高產(chǎn)群體的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重分別為516×104·hm-2、36.13粒、39.8 g。

2.2 群體莖蘗動(dòng)態(tài)

由表3可以看出，隨生育進(jìn)程的推移，莖蘗數(shù)呈先增加后下降的趨勢(shì)，拔節(jié)期達(dá)到峰值。高產(chǎn)群體各生育期的莖蘗數(shù)均最高，分蘗期、拔節(jié)期、開(kāi)花期莖蘗數(shù)分別較中產(chǎn)群體增加5.93%、7.69%、8.14%，較低產(chǎn)群體增加26.99%、15.41%、14.44%，與低產(chǎn)群體差異顯著；莖蘗成穗率較中產(chǎn)及低產(chǎn)群體分別提高0.34%、4.31%，與低產(chǎn)群體差異顯著。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，分蘗期莖蘗數(shù)與產(chǎn)量呈二段函數(shù)關(guān)系，當(dāng)分蘗期莖蘗數(shù)小于700×104·hm-2時(shí)，其與產(chǎn)量線性正相關(guān)(r=0.97**)，方程為y= 10.367x-249.48；當(dāng)分蘗期莖蘗數(shù)大于700×104·hm-2時(shí)，其與產(chǎn)量顯著正相關(guān)，方程為：y=6.306x+1 537.9。拔節(jié)期莖蘗數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。開(kāi)花期莖蘗數(shù)、莖蘗成穗率與產(chǎn)量均呈拋物線關(guān)系，相關(guān)性達(dá)顯著水平(圖1)。結(jié)果說(shuō)明晚播稻茬小麥高產(chǎn)群體要求前期促苗早發(fā)、快發(fā)，增加分蘗的同時(shí)減少無(wú)效分蘗、提高成穗數(shù)；晚播條件下不宜過(guò)度追求分蘗數(shù)。稻茬晚播小麥高產(chǎn)群體拔節(jié)期莖蘗數(shù)、開(kāi)花期莖蘗數(shù)以及成穗率分別約為1 360.65×104·hm-2、690.18×104·hm-2、37.97%。

表1密度與氮肥運(yùn)籌對(duì)揚(yáng)麥23產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

Table1EffectofplantingdensityandnitrogenmanagementongrainyieldanditscomponentsofYangmai23

密度Density/(×104plants·hm-2)施N量Nrate/(kg·hm-2)N肥運(yùn)籌Nratio穗數(shù)Spikenumber/(×104·hm-2)穗粒數(shù)Grainnumber千粒重1000?grainweight/g產(chǎn)量Yield/(kg·hm-2)2701804∶2∶1∶3413．06g36．55a?d40．17abc5548．36f5∶1∶2∶2419．05fg37．21abc39．62a?d5789．43ef6∶0∶2∶2423．34fg36．69a?d39．41a?d5798．02ef2254∶2∶1∶3436．41efg36．83a?d40．25abc5793．80ef5∶1∶2∶2447．25d?g37．76a40．10abc6044．86b?f6∶0∶2∶2440．87d?g36．98a?d40．11abc5909．67def2704∶2∶1∶3442．03d?g37．69ab39．75a?d5989．51c?f5∶1∶2∶2459．90c?g37．00abcd39．52a?d6071．84b?f6∶0∶2∶2458．33c?g37．51ab39．60a?d6177．70a?f3301804∶2∶1∶3457．50c?g35．97a?f40．26abc6153．08b?f5∶1∶2∶2472．44b?f35．87a?f40．10abc6353．17a?f6∶0∶2∶2468．00b?g35．96a?f39．49a?d6328．16a?f2254∶2∶1∶3473．00b?f36．49a?e40．57a6553．33a?e5∶1∶2∶2495．14a?d36．23a?f40．09abc6803．40a?d6∶0∶2∶2490．50a?e36．16a?f40．05abc6728．31a?d2704∶2∶1∶3507．69abc36．58a?d40．39ab6783．44a?d5∶1∶2∶2522．25ab36．70a?d39．54a?d6953．47ab6∶0∶2∶2518．08ab36．86a?d39．98abc7093．40a3901804∶2∶1∶3482．00a?e34．32ef40．49a6298．35a?f5∶1∶2∶2488．12a?e35．15c?f40．23abc6379．72a?f6∶0∶2∶2474．00a?f34．29f40．37ab6249．52a?f2254∶2∶1∶3488．80a?e34．84def40．34abc6542．47a?e5∶1∶2∶2513．03abc34．97def38．75d6553．27a?e6∶0∶2∶2512．17abc35．76a?f40．30abc6763．38a?d2704∶2∶1∶3519．29ab35．07c?f39．74a?d6703．35a?e5∶1∶2∶2530．12a35．20c?f39．15cd6769．90a?d6∶0∶2∶2530．00a35．59b?f39．18bcd6836．55abcF密度Plantingdensity102．51??54．89??2．8597．57??施氮量Nrate39．68??5．86??9．46??37．48??氮運(yùn)籌比例Nratio4．59?0．5314．36??5．08?密度×施氮量Plantingdensity×Nrate0．670．156．36??1．23密度×氮運(yùn)籌比例Plantingdensity×Nratio0．080．462．310．38施氮量×氮運(yùn)籌比例Nrate×Nratio0．280．712．100．31密度×施氮量×氮運(yùn)籌比例Plantingdensity×Nrate×Nratio0．280．782．21?0．38

列數(shù)據(jù)后的不同小寫(xiě)字母代表處理間差異在水平5%顯著; *：P<0.05，**：P<0.01; a-d: abcd，即a至d的連續(xù)字母。下同。

Different small letters in same column mean significant difference among treatments at 0.05 level. *:P<0.05，**:P<0.01. a-d: abcd,that is continuous letters form a to d. The same in following tables.

表2不同產(chǎn)量水平小麥群體產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異

Table2Grainyieldanditscomponentsofdifferentyieldlevelgroups

群體類(lèi)型Populationtype穗數(shù)Spikenumber/(×104·hm-2)穗粒數(shù)Grainnumber千粒重1000?grainweight/g產(chǎn)量Yield/(kg·hm-2)LY429．12c36．99a39．89a5804．80cMY478．01b35．81a39．97a6366．94bHY516．49a36．13a39．80a6857．65a

表中LY、MY和HY分別表示低產(chǎn)群體、中產(chǎn)群體和高產(chǎn)群體。下同。

LY,MY and HY indicate low-yielding,middle-yielding and high-yielding,respectively. The same below.

表3小麥不同產(chǎn)量群體莖蘗動(dòng)態(tài)的的差異

Table3Dynamicsofstemnumberindifferentyieldlevelgroups

群體類(lèi)型Populationtype莖蘗數(shù)Stemnumber/(×104·hm-2)分蘗期Tilleringstage拔節(jié)期Jointingstage開(kāi)花期Anthesisstage莖蘗成穗率Earingpercentageofmainstemandtillers/%LY584．01b1178．97c603．08b36．40bMY700．15a1263．46b638．22b37．84aHY741．65a1360．65a690．18a37．97a

圖1 小麥不同產(chǎn)量群體各時(shí)期莖蘗數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)系

2.3 葉面積指數(shù)(LAI)動(dòng)態(tài)

小麥整個(gè)生育期的LAI呈單峰曲線變化，于孕穗期達(dá)最大值(表4)。高產(chǎn)群體各時(shí)期的LAI均顯著高于中產(chǎn)及低產(chǎn)群體。相關(guān)分析表明，孕穗期、開(kāi)花期LAI與籽粒產(chǎn)量呈拋物線關(guān)系，相關(guān)性達(dá)顯著水平(r=0.86**、0.89**)；乳熟期的LAI與籽粒產(chǎn)量均呈顯著線性正相關(guān)關(guān)系(r=0.76*)(圖2)。綜上所述，控制孕穗期與開(kāi)花期LAI、提高乳熟期LAI對(duì)產(chǎn)量有一定促進(jìn)作用。稻茬晚播小麥高產(chǎn)群體的孕穗期、開(kāi)花期和乳熟期群體葉面積指數(shù)平均分別為7.45、5.47和3.38。

表4小麥不同產(chǎn)量水平群體葉面積指數(shù)的差異

Table4Leafareaindex(LAI)ofdifferentyieldlevelgroups

群體類(lèi)型Populationtype時(shí)期Stage分蘗期Tilleringstage拔節(jié)期Jointingstage孕穗期Bootingstage開(kāi)花期Anthesisstage乳熟期MilkingstageLY0．74c3．08c6．44c4．52c2．70bMY0．83b3．73b7．02b5．08b2．94bHY0．91a4．21a7．46a5．47a3．38a

圖2 小麥孕穗期、開(kāi)花期、乳熟期群體葉面積指數(shù)與籽粒產(chǎn)量的關(guān)系

2.4 干物質(zhì)積累量動(dòng)態(tài)

由于播種期大幅推遲30 d以上，不同產(chǎn)量群體冬前積溫均不足，導(dǎo)致干物質(zhì)積累量在生育前期增加緩慢，拔節(jié)期至開(kāi)花期則迅速增加，開(kāi)花至成熟增長(zhǎng)速度減緩，整個(gè)生育期的干物質(zhì)積累速度呈現(xiàn)S型曲線上升。高產(chǎn)群體在分蘗、拔節(jié)、孕穗、開(kāi)花、成熟期的干物質(zhì)積累量分別較低產(chǎn)群體高13.73%、10.90%、10.57%、16.88%和16.29%，差異達(dá)顯著或極顯著水平(圖3)。

由圖4可知，開(kāi)花期干物質(zhì)積累量與籽粒產(chǎn)量呈拋物線關(guān)系，相關(guān)性達(dá)極顯著水平(r=0.84**)；成熟期的干物質(zhì)積累量與籽粒產(chǎn)量同樣呈拋物線關(guān)系，方程為y=-6E-05x2+ 2.440 6x-17 493；花后干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量顯著正相關(guān)。說(shuō)明稻茬晚播小麥開(kāi)花期、成熟期均應(yīng)該控制干物質(zhì)積累量在適宜的范圍內(nèi)，增加花后干物質(zhì)積累量，可有效提高產(chǎn)量。在晚播30 d時(shí)，開(kāi)花期的干物質(zhì)積累量為13 500 kg·hm-2左右，成熟期為18 500 kg·hm-2左右，花后干物質(zhì)積累量大于5 300 kg·hm-2有利于獲得高產(chǎn)。

2.5 花后旗葉SPAD值及凈光合速率動(dòng)態(tài)

由表5可知，小麥旗葉SPAD值隨開(kāi)花天數(shù)推移逐漸下降。高產(chǎn)群體開(kāi)花期旗葉SPAD值較中產(chǎn)及低產(chǎn)群體分別提高了2.90%、4.83%，與低產(chǎn)群體差異顯著；乳熟期較中、低產(chǎn)群體分別提高10.79%、13.99%，差異均顯著。乳熟期旗葉SPAD值與產(chǎn)量呈線性顯著正相關(guān)(r=0.65*)(圖5)。說(shuō)明提高乳熟期旗葉的SPAD值有利于產(chǎn)量的提高。

小麥旗葉凈光合速率隨花后天數(shù)推移逐漸下降。高產(chǎn)群體開(kāi)花期、乳熟期的旗葉凈光合速率分別較低產(chǎn)群體增加了7.48%、17.61%，乳熟期差異達(dá)顯著水平。相關(guān)性分析表明，乳熟期旗葉凈光合速率與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(0.68*)(圖5)。說(shuō)明乳熟期保持較高的旗葉凈光合速率，有利于提高小麥產(chǎn)量。

*、**表示高產(chǎn)與低產(chǎn)群體差異顯著(P<0.05)、極顯著(P<0.01)。

*，** mean significant difference between LY and HY at 0.05 and 0.01 levels,respectively.

圖3不同產(chǎn)量群體干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)的變化

Fig.3Dynamicsofdrymatteraccumulationamountindifferentyieldlevelgroups

圖4 開(kāi)花期、成熟期以及花后干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量的關(guān)系

3 討 論

3.1 稻茬晚播小麥高產(chǎn)群體產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征

小麥晚播后，全生育期變短，總?cè)~片數(shù)減少，干物質(zhì)積累量下降，群體呈現(xiàn)前小后大，分蘗成穗率降低，穗數(shù)不足，穗型變小，產(chǎn)量下降。王龍俊等[3]研究認(rèn)為，江蘇省常年晚播小麥比全省平均產(chǎn)量低450～600 kg·hm-2，比適期播種的平均產(chǎn)量低750～900 kg·hm-2。丁錦峰等[14]研究認(rèn)為，江蘇淮南麥區(qū)稻茬適播春性小麥9 000 kg·hm-2超高產(chǎn)群體要求穗數(shù)515×104·hm-2左右，穗粒數(shù)粒48.5左右，千粒重37 g左右。朱新開(kāi)等[17]研究認(rèn)為，江蘇淮南麥區(qū)稻茬小麥7 500 kg·hm-2高產(chǎn)群體的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)為穗數(shù)450×104·hm-2、穗粒數(shù)35～45粒、千粒重40～42 g。本研究結(jié)果表明，晚播30～40 d條件下，6 750 kg·hm-2高產(chǎn)群體產(chǎn)量結(jié)構(gòu)為穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重分別為520×104·hm-2、36.0粒、40.0 g左右?？梢钥闯鐾聿ジ弋a(chǎn)群體較適播9 000 kg·hm-2與遲播7 500 kg·hm-2產(chǎn)量水平群體相比，主要是穗粒數(shù)下降明顯。

3.2 稻茬晚播小麥高產(chǎn)群體質(zhì)量特征

群體動(dòng)態(tài)特征的不斷優(yōu)化是促進(jìn)產(chǎn)量水平不斷提高的關(guān)鍵所在[13]。訾 妍等[18]指出，實(shí)現(xiàn)8 000 kg·hm-2高產(chǎn)，群體拔節(jié)期最適莖蘗數(shù)為穗數(shù)的2.3～2.5倍,莖蘗成穗率為 44%～49%。丁錦峰等[14]試驗(yàn)表明，適期播種條件下?lián)P麥20超高產(chǎn)群體要求越冬始期莖蘗數(shù)是最終穗數(shù)值的0.9～1.3倍，高峰苗1 250×104～1 500×104·hm-2、莖蘗成穗率約40%。楊佳鳳等[16]研究認(rèn)為，稻茬晚播小麥7 500 kg·hm-2高產(chǎn)群體要求基本苗、拔節(jié)期莖蘗數(shù)數(shù)、成熟期穗數(shù)及莖蘗成穗率分別為315×104·hm-2、1 200×104·hm-2左右、540×104～570×104·hm-2及45%～48%。本研究表明，稻茬晚播30～40 d小麥6 750 kg·hm-2高產(chǎn)群體要求拔節(jié)期、開(kāi)花期和成熟期莖蘗數(shù)為1 350×104·hm-2、700×104·hm-2和520×104·hm-2左右，莖蘗成穗率為38%左右，略低于適播與遲播高產(chǎn)小麥群體。

表5小麥不同產(chǎn)量水平群體旗葉SPAD值及凈光合速率的差異

Table5SPADvalueandnetphotosyntheticrateinflagleavesofdifferentyieldlevelgroups

群體類(lèi)型Populationtype葉綠素相對(duì)含量SPADvalue開(kāi)花期Anthesisstage乳熟期Milkingstage凈光合速率Netphotosyntheticrate/(μmol·m-2·s-1)開(kāi)花期Anthesisstage乳熟期MilkingstageLY53．21±1．99b30．45±2．37b25．12±1．26a12．04±1．07bMY54．21±1．26ab31．33±2．59b25．70±1．29a12．68±1．10bHY55．78±1．49a34．71±1．34a27．00±1．03a14．16±0．90a

圖5 小麥乳熟期旗葉SPAD、凈光合速率與產(chǎn)量的關(guān)系

Puckridge等[19]和Singer等[20]研究認(rèn)為，孕穗至開(kāi)花期干物質(zhì)積累量與籽粒產(chǎn)量呈二次曲線關(guān)系，過(guò)多的增加孕穗至開(kāi)花期干物質(zhì)積累量反而會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降。彭永欣等[21]研究認(rèn)為，小麥花后的干物質(zhì)積累基本用于充實(shí)籽粒，而花前儲(chǔ)存物質(zhì)僅25%左右可轉(zhuǎn)移給籽粒，因此花后干物質(zhì)積累量越高，籽粒產(chǎn)量越高[22]。于振文等[23]提出，黃淮麥區(qū)高產(chǎn)(7 500kg·hm-2)向超高產(chǎn)(9 000 kg·hm-2)發(fā)展的關(guān)鍵是提高小麥拔節(jié)期之后以及開(kāi)花至成熟期階段的干物質(zhì)積累量。并指出9 000 kg·hm-2產(chǎn)量是在成熟期生物產(chǎn)量20 000 kg hm-2和經(jīng)濟(jì)系數(shù)0.45的基礎(chǔ)上取得的[24]。張重義等[25]認(rèn)為，7 500 kg·hm-2群體成熟期地上干物質(zhì)重在19 500 kg·hm-2以上。本研究認(rèn)為，稻茬晚播30～40 d小麥6 750 kg·hm-2高產(chǎn)群體開(kāi)花期的干物質(zhì)積累量為13 500 kg·hm-2，成熟期為18 500kg·hm-2以上，花后干物質(zhì)積累量大于5 300 kg·hm-2有利于獲得高產(chǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)均低于適播與遲播高產(chǎn)群體。而Hocking等[26]和Ehdaie等[27]卻認(rèn)為，晚播對(duì)小麥的干物質(zhì)積累影響不大，經(jīng)濟(jì)系數(shù)相近，但是籽粒平均產(chǎn)量較低。

訾 妍等[18]指出，稻茬小麥8 000 kg·hm-2高產(chǎn)群體孕穗期LAI為6.2～6.5，開(kāi)花期LAI為5.6～5.8，花后21 d約為3.2～4.0。張 銘等[28]研究認(rèn)為，江蘇淮北稻茬中筋小麥淮麥19產(chǎn)量8 400 kg·hm-2群體孕穗期、抽穗后20 d的LAI分別為7.3、4.1左右。王之杰等[29]認(rèn)為，黃淮麥區(qū)超高產(chǎn)小麥旗葉凈光合速率有明顯優(yōu)勢(shì)，越到后期優(yōu)勢(shì)越明顯。楊佳鳳等[15]研究明確，稻茬晚播小麥7 500 kg·hm-2高產(chǎn)群體LAI在孕穗期、開(kāi)花期及花后20 d分別為7.2～7.5、4.5～5.0和4.0左右；高產(chǎn)群體旗葉凈光合速率在開(kāi)花期、花后14 d、花后21 d顯著高于中高產(chǎn)群體。本研究結(jié)果表明，孕穗期、開(kāi)花期與乳熟期LAI控制在7.5、5.5以及3.5左右，同時(shí)提高花后旗葉SPAD值以及凈光合速率，尤其是乳熟期，有利于高產(chǎn)。

3.3 稻茬晚播小麥高產(chǎn)群體關(guān)鍵栽培技術(shù)

本研究認(rèn)為，密度與氮肥對(duì)產(chǎn)量有著顯著的調(diào)控效應(yīng)，隨著密度的增加，產(chǎn)量先增后減，330×104株·hm-2密度時(shí)產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量達(dá)6 638.86 kg·hm-2。產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加；相同密度與施氮量條件下，5∶1∶2∶2與6∶0∶2∶2運(yùn)籌高于4∶2∶1∶3處理。本試驗(yàn)條件下，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的最佳組合為330×104·hm-2密度，225 kg·hm-2施氮量，6∶0∶2∶2氮運(yùn)籌處理，群體結(jié)構(gòu)合理，產(chǎn)量最高，達(dá)7 093.40 kg·hm-2。

4 結(jié) 論

晚播30～40 d條件下，6 750·kg hm-2高產(chǎn)群體產(chǎn)量結(jié)構(gòu)要求穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重分別為520×104·hm-2、36粒、40.0 g左右。穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響最大，穗粒數(shù)與千粒重影響較小。稻茬晚播小麥拔節(jié)期、開(kāi)花期每公頃莖蘗數(shù)在1 350×104和700×104左右，莖蘗成穗率為38%左右；開(kāi)花期的干物質(zhì)積累量為13 500 kg·hm-2，成熟期為18 500 kg·hm-2以上，花后干物質(zhì)積累量大于5 300 kg·hm-2；孕穗期、開(kāi)花期與乳熟期LAI控制在7.5、5.5以及3.5左右，同時(shí)提高花后劍葉SPAD值以及凈光合速率，尤其是乳熟期，有利于達(dá)到6 750 kg·hm-2產(chǎn)量水平。稻茬晚播小麥實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的最佳組合為密度330×104株·hm-2、施氮量225 kg·hm-2和氮肥運(yùn)籌6∶0∶2∶2處理。

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