關中中部灌區(qū)播期密度對農大399小麥產量和品質的效應

姚廣平， 汪娟梅*， 張 睿， 楊 梅， 田永平

(1.陜西省三原縣農業(yè)科學技術中心,陜西 三原 713800； 2.西北農林科技大學 農學院,陜西 楊凌 712100)

小麥是我國老百姓最重要的口糧之一，其產量高低和品質好壞直接關系到我國的糧食安全和社會穩(wěn)定[1-3].播種期和種植密度是小麥生產中的重要栽培技術.隨著品種的更新?lián)Q代，依據品種的特性實施合理的栽培措施，是提高品種產量和改善品質的重要途徑.淮賀舉等[4-12]研究了不同小麥品種播期密度與產量的關系認為，由于品種特性的差異和生產區(qū)域不同，其研究結果不盡一致.播期對小麥籽粒產量有顯著影響，在一定范圍內，隨播期推遲，小麥產量下降[5]，籽粒的總體加工品質有所改善[6,8,12,14].王東[8]等研究認為，過早或過晚播種均對產量和品質不利，產量高的適宜播期和品質優(yōu)的適宜播期在一定程度上可以統(tǒng)一.本研究以新審定的小麥品種農大399為材料，研究不同播種期和種植密度對其產量和品質性狀的影響，完善其優(yōu)栽技術，為該品種在關中中部灌區(qū)的推廣提供理論依據.

1 試驗材料和方法

試驗于2016—2017年在關中中部灌區(qū)的三原縣安樂鎮(zhèn)西毛村進行，該地地勢平坦，地力均勻，土壤類型為褐土.試驗地耕層(0～20 cm)土壤pH值8.1，有機質10.2 g/kg，堿解氮63 mg/kg，速效磷36 mg/kg，速效鉀157 mg/kg.前茬作物為玉米，灌溉方便.試驗采用兩因素二次D飽和最優(yōu)設計，共設6個處理.處理1為10月5日播種，密度1.80×106株/hm2；處理2為10月22日播種，密度1.80×106株/hm2；處理3為10月5日播種，密度3.30×106株/hm2；處理4為10月12日播種，密度2.45×106株/hm2；處理5為10月22日播種，密度2.85×106株/hm2；處理6為10月17日播種，密度3.30×106株/hm2.小區(qū)面積12 m2,3次重復，隨機排列.2016年10月3日在小麥播種前深翻整地，底肥施純氮(N)132 kg/hm2，純磷(P2O5)120 kg/hm2，純鉀(K2O)90 kg/hm2.2016年10月23日統(tǒng)一灌壓茬水，12月29日進行冬灌，追施尿素105 kg/hm2.2017年3月10日進行春灌，追施尿素120 kg/hm2，4月19日和4月29日分別用60%樂·酮·多菌靈可濕性粉劑1.5 kg/hm2+10%吡蟲啉0.3 kg/hm2可濕性粉劑兌水450 kg/hm2進行噴施.6月8日收獲.供試小麥品種為農大399，由西北農林科技大學農學院提供.試驗用尿素為陜西渭河化肥廠生產(有效養(yǎng)分N≥46.4%)，磷肥為云南三環(huán)化工有限公司生產(有效養(yǎng)分P2O5≥16%),硫酸鉀為陜西景勝硫酸鉀肥有限公司生產(有效成分K2O≥50%,S≥12%)均在當地農資店購買.

試驗調查越冬期和拔節(jié)期個體和群體數量及質量，收獲前調查成穗數、穗粒數，每小區(qū)實收5 m2測實產，并測定千粒重.用德國生產的Sartorius PMD511-000U品質分析測定儀測定小麥籽粒容重、硬度、蛋白質、沉降值、濕面筋、吸水率、穩(wěn)定時間、拉伸面積、延展性和最大拉伸阻力.數據利用Excel 2007及LNT分析軟件進行統(tǒng)計分析.

2 結果與分析

2.1 不同處理對越冬期和拔節(jié)期群體及個體的效應比較

不同播期和密度對小麥群體和個體影響較大，各個性狀指標處理之間差異達極顯著水平.其結果見表1.從越冬期群體看，同一播期，密度大的群體大，處理3比處理1總莖數高24.0%，差異極顯著，處理5比處理2高1.8%，差異不顯著，并表現(xiàn)隨著播期的推遲，群體增加幅度減小.同樣，同一密度情況下，隨著播期的推遲，群體顯著降低，降幅3.6%～8.8%.從越冬期個體質量指標看，同一播期，隨著密度增加，株高、葉齡、單株分蘗和次生根均降低，依次降低1.1%～1.2%、12.7%～13.6%、10.7%～11.9%和9.8%～12.5%，個體質量指標均降低，呈變差趨勢，但處理之間除葉齡差異顯著外，其他指標處理之間差異不顯著.同一密度，隨著播期的推遲，個體質量顯著變差，株高、葉齡、單株分蘗和次生根均降低，依次降低19.2%～27.0%、5.3%～16.7%、16.2%～33.3%和12.7%～21.3%.

表1 不同處理對農大399小麥越冬期和拔節(jié)期個體性狀效應比較

從拔節(jié)期群體看，同一播期，隨著密度增加，群體增大，并表現(xiàn)出播期推遲，增加幅度變大的趨勢.處理3比處理1總莖數高9.7%，處理5比處理2高18.2%，這在一定程度上與品種遺傳特性，特別是品種分蘗能力有關.同樣，同一密度情況下，隨著播期的推遲，低密度的群體變化不大，高密度群體增加7.6%.從拔節(jié)期個體質量指標看，同一播期，隨著密度增加，個體質量變差，葉齡、單株分蘗和次生根均降低，依次降低5.4%～16.9%、18.5%～19.2%和17.1%～30.4%.株高情況則不同，早播情況下，隨著密度增加，株高增加16.8%，晚播情況下，株高變化不大.同一密度，隨著播期的推遲，株高降低5.0%～14.5%，葉齡增加11.8%～17.7%，單株分蘗低密度隨播期推遲而增加，高密度隨播期推遲減小，次生根增加2.3%～6.7%.

2.2 不同處理對產量及其構成因素的影響

2.2.1 對成穗數的效應

不同處理對成穗數影響較大，處理間差異極顯著.從表2可知，播期相同時，隨著密度增加，成穗數顯著提高，增加3.9%～7.0%，并隨著播期推遲，增加幅度變?。幻芏认嗤瑫r，隨著播期推遲，成穗數降低1.1%～8.9%，并表現(xiàn)低密度情況下，隨著播期推遲，成穗數極顯著降低，高密度情況下隨著播期推遲，成穗數變化較小.成穗數最大為處理3，達6.38×106株/hm2.

成穗數與播期和密度的回歸方程如下：

所得方程F= 14.8>F0.01=5.64,試驗結果與所建方程式擬合度高，所建方程可靠.由方程式可以看出，成穗數y隨著播期x1的增大而增加，后有下降趨勢.隨密度x2有下降趨勢.回歸分析結果表明，播期和密度對成穗數的互作效應，播期為10月12日時,播種密度為3.30×106株/hm2，成穗數可達最高，為6.43×106個/hm2.

表2 不同播期密度對農大399小麥產量及構成要素效應比較

2.2.2 對穗粒數的效應

不同播期和密度對穗粒數的效應見表2.處理間差異極顯著.播期相同時，隨著密度增加，穗粒數呈降低趨勢，降低0.5%～0.6%，但處理間差異不顯著；密度相同時，隨著播期推遲，穗粒數降低1.1%～4.5%，并表現(xiàn)低密度情況下，隨著播期推遲，穗粒數極顯著降低，高密度情況下隨著播期推遲，穗粒數變化較小.

穗粒數與播期和密度的回歸方程如下：

方程F=7.49>F0.01=5.64,差異達極顯著水平.試驗結果與所建方程式擬合度高，所建方程可靠.方程式表明，在播期為零水平時，穗粒數隨密度增大而增加，后在一定范圍內又有下降的趨勢，在密度為零水平時，穗粒數隨播期推遲而減少，后在一定范圍內又有上升的趨勢.回歸分析結果表明，播期和密度對穗粒數的互作，其最優(yōu)組合為密度2.85×106株/hm2，播期10月5日，穗粒數可達40.0粒/穗.

2.2.3 播期和密度對千粒重的效應

不同播期和密度對千粒重的效應見表2.處理間差異極顯著.播期相同時，隨著密度增加，千粒重呈增加趨勢，提高3.8%～6.1%，處理間差異顯著；密度相同時，隨著播期推遲，千粒重增加1.9%～3.8%.

千粒重與播期和密度的回歸方程如下：

方程F=7.28>F0.01=5.64,差異達極顯著水平.試驗結果與所建方程式擬合度高，所建方程可靠.方程式表明，千粒重隨密度的增大而增加，在遲播的情況下，密度越小，千粒重越大，處理2千粒重可達最大值40.1 g.回歸分析結果表明，播期和密度的交互作用下，千粒重最優(yōu)的密度為1.80×106株/hm2，播期為10月22日，可達42.3 g.

2.2.4 對產量的影響

不同處理對產量影響顯著，處理間差異極顯著.從表2可知，播期相同時，隨著密度增加，產量顯著增加，增加幅度為1.9%～8.3%.密度相同時，隨著播期推遲，產量降低3.7%～13.6%，并表現(xiàn)低密度情況下，隨著播期推遲，產量極顯著降低，高密度情況下隨著播期推遲，產量降幅較小.

產量與播期和密度的回歸方程為：

方程F=42.55>F0.01=5.64,差異達極顯著水平.試驗結果與所建方程擬合度高，所建方程可靠，可用于生產中產量及選擇優(yōu)化栽培方案.從方程可以看出產量隨密度的增大有上升趨勢.

回歸分析結果表明，播期和密度對產量的互作用效應，當密度為3.30×106株/hm2，播期10月12日時產量可達最高，為9 607.539 kg/hm2.根據播期和密度的關系方程式計算，目標產量在8 250 kg/hm2～9 750 kg/hm2時，農大399在關中中部灌區(qū)適宜播種期為10月7日～10月15日，適宜播種密度為2.30×106株/hm2～2.89×106株/hm2.

2.3 不同處理對品質性狀的影響

小麥的品質性狀不僅受遺傳基因的控制，而且受環(huán)境及栽培措施影響.從表3可以看出，適時播種和合理種植密度有利于兼顧產量和品質的統(tǒng)一.

2.3.1 不同處理對蛋白質品質指標的影響

不同播期和種植密度對農大399的蛋白質品質指標有顯著影響，其結果見表3.處理間蛋白質含量、濕面筋含量、穩(wěn)定時間和沉降值差異顯著.在播期相同的情況下，隨著密度增加，蛋白質品質提高，蛋白質含量、濕面筋含量、穩(wěn)定時間和沉降值均表現(xiàn)增加趨勢，高密度較低密度依次提高3.9%～9.9%、6.5%～11.2%、14.5%～16.8%和2.4%～12.9%.在密度相同的情況下，隨著播期的推遲，蛋白質品質下降，蛋白質含量、濕面筋含量、穩(wěn)定時間和沉降值均表現(xiàn)降低趨勢，晚播較早播依次降低2.9%～7.0%、3.3%～5.1%、12.4%～18.1%和1.4%～6.1%.試驗結果表明，早播密度大有利于提高蛋白質含量.相同密度情況下，隨著播期的推遲，蛋白質品質變差.

表3 不同播期和種植密度對農大399籽粒品質效應比較

2.3.2 對磨粉品質指標的效應

不同播期和種植密度對農大399的磨粉品質指標有影響，但處理之間差異不顯著，其結果見表3.籽粒容重、硬度和吸水率均呈降低趨勢.在播期相同的情況下，隨著密度增加，籽粒容重和吸水率均降低，高密度較低密度依次降低0.5%～2.1%和0.4%～1.5%，硬度在早播時降低，晚播時提高.在密度相同的情況下，隨著播期的推遲，籽粒容重、硬度和吸水率均表現(xiàn)提高趨勢，晚播較早播依次提高0.7%～1.0%、1.3%～4.3%和2.2%～3.4%.試驗結果表明，同一播期情況下，增加密度不利于提高磨粉品質，同一密度情況下，推遲播種在一定程度有利于提高磨粉品質.

2.3.3 對拉伸品質指標的效應

不同播期和種植密度對農大399的拉伸品質指標有顯著影響，其結果見表3.處理間拉伸面積差異顯著，延展性和最大拉伸阻力差異不顯著.在播期相同的情況下，隨著密度增加，拉伸面積提高0.2%～8.8%，延展性降低0.3%～0.4%，最大拉伸阻力降低-0.7%～2.7%.在密度相同的情況下，隨著播期的推遲，延展性和最大拉伸阻力增加，晚播較早播依次增加1.3%和0.0%～2.8%，拉伸面積降低0.3%～0.7%.試驗結果表明，不同播期和密度對拉伸面積有顯著影響，但對延展性和拉伸阻力的影響不顯著.

3 結論與討論

群體質量是小麥產量構成因素是否協(xié)調和產量水平的決定因素，其中分蘗和葉片生長是衡量小麥群體結構是否合理的重要指標.本試驗研究結果表明，不同播期和密度對小麥群體的影響較大，處理之間差異達極顯著水平.播期相同時群體隨密度增加而增加，密度相同時越冬群體隨著播期的推遲而降低，拔節(jié)期群體有增加趨勢.這一結果與王榮成等[9-11，14]研究結果基本一致.

不同播期和密度對個體質量有顯著的影響.這種影響與品種的遺傳特性和環(huán)境因素、水肥管理措施等諸多因素有關[4，10].本試驗結果表明，同一播期，隨著密度增加，個體質量呈變差趨勢，但處理之間差異不顯著.一方面與播種后個體間的營養(yǎng)競爭有關，也與冬前生長發(fā)育期間的有效積溫和溫度有關.在個體質量指標中，僅株高變化有別，越冬前播期和播量對其影響不大，處理之間差異不顯著；拔節(jié)期情況則不同，早播情況下，隨著密度增加，株高增加16.8%，晚播情況下，株高變化不大.密度相同時隨著播期的推遲，株高降低5.0%～14.5%.

不同處理對產量影響顯著，處理間差異極顯著.播期相同時，隨著密度增加，產量顯著增加，增加幅度為1.9%～8.3%.密度相同時，隨著播期推遲，產量降低3.7%～13.6%，并表現(xiàn)低密度情況下，隨著播期推遲，產量極顯著降低，高密度情況下隨著播期推遲，產量降幅較小.這與王東[8-12]等研究結果一致.在關中中部灌區(qū)，農大399目標產量在8 250 kg/hm2～9 750 kg/hm2時，適宜播種期為10月7日～10月15日，適宜播種密度為2.30×106株/hm2～2.89×106株/hm2.

播期和播量對產量結構因素影響顯著.本試驗結果表明，在播期相同時，隨著密度增加成穗數增加，穗粒數減少，在密度相同時，隨著播期的推遲，成穗數和穗粒數降低，這與前人[9-11]研究結果和生產實踐經驗基本一致，但千粒重變化規(guī)律并不一致，在播期相同密度增加或密度相同、播期推遲的情況下，千粒重均呈增加趨勢，這一方面可能與農大399品種本省遺傳特性有關，也可能與本試驗年度的氣候因素有關.由于本試驗僅為一年一點結果，因此還有待進一步進行多點多年試驗驗證.

小麥籽粒品質不僅取決于基因型，而且與小麥所處的環(huán)境及栽培措施密切相關[4,12-13].本試驗結果表明，不同播期和種植密度對農大399的蛋白質品質指標影響顯著.同一播期情況下，隨著密度增加，籽粒蛋白質品種變優(yōu)，蛋白質、濕面筋、穩(wěn)定時間和沉降值均表現(xiàn)增加趨勢，高密度較低密度依次提高3.9%～9.9%、6.5%～11.2%、14.5%～16.8%和2.4%～12.9%.在密度相同的情況下，隨著播期的推遲，蛋白質品質下降，蛋白質含量、濕面筋含量、穩(wěn)定時間和沉降值均表現(xiàn)降低趨勢，晚播較早播依次降低2.9%～7.0%、3.3%～5.1%、12.4%～18.1%和1.4%～6.1%.播期和密度對磨粉品質影響不大，這與王晨陽[15]等研究結果不盡一致，可能與試驗的生態(tài)區(qū)、品種的基因型等因素有關，其深層次原因有待進一步研究.