李 磊，王 銅，汪曉東，王 歡，蘇文平，薛麗華，周芳芝，章建新

(1.新疆農業(yè)大學農學院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆農業(yè)科學院糧食作物研究所，新疆烏魯木齊 830091；3.新疆農業(yè)科學院墨玉農業(yè)實驗站，新疆和田 848100)

超晚播小麥是指冬前葉齡小于3葉的小麥，最晚播的冬前不能出苗，俗稱“土里捂”或“包蛋麥”[1]。超晚播主要是針對晚茬地種植小麥的早熟高產技術[2-3]。近年來，新疆實施了嚴格的水資源管理制度，巨大的節(jié)水需求將推動超晚播技術在北疆廣泛應用。選擇適宜的小麥品種是超晚播技術獲得高產的前提條件。20世紀50、60年代，新疆、青海、甘肅、西藏等地曾用春性小麥品種晚播，在足苗的情況下，春性品種冬播的生產潛力高于春麥正常播種[4-6]。20世紀90年代的研究認為，在超晚播條件下，春性小麥品種較冬性品種早熟、高產[3]。而近年，有關超晚播小麥的研究、特別是對“土里捂”小麥的研究甚少。由于節(jié)水的需要，超晚冬播小麥技術已經在華北地區(qū)開始受到重視，研究發(fā)現(xiàn)，冬小麥高密度超晚播栽培技術在獲得較高水分利用效率的同時，仍可獲得高產[1]。但超晚播冬性小麥與春性小麥生育特性及產量相關比較研究還未見報道?；谛陆薮蟮墓?jié)水需要，急需北疆超冬播小麥高產栽培技術，并需要與之相適應的高產小麥品種。因此，本研究在超晚播(冬前不灌水)條件下，選用北疆主栽6個冬性小麥品種和5個春性小麥品種，比較春、冬性小麥品種間生育特性和產量的差異，并探究其高產生育特性，以期為北疆超晚播小麥高產栽培提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2018年-2019年度在新疆烏魯木齊市頭屯河區(qū)三坪農場新疆農業(yè)大學實習基地進行。試驗地為壤土，0～20 cm土壤有機質含量 1.1%、堿解氮含量60 mg·kg-1、速效鉀含量 215.0 mg·kg-1、速效磷含量16 mg·kg-1、土壤pH 值為8.28，前茬西瓜。2018年12月-2019年2月小麥越冬期耕層(4 cm)日最低地溫動態(tài)變化見圖1。

1.2 試驗材料及設計

供試冬性小麥品種：新冬18號、新冬22號、新冬41號、新冬48號、新冬51號、新冬53號；春性小麥品種：新春6號、新春20號、新春27號、新春29號、新春43號。隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積11.4 m2(3.8 m×3.0 m)。重復3次。翻地前基施磷酸二銨300 kg·hm-2，耙地、旋耕后，于2018年10月31日人工開溝精量點播，行距20 cm，播種深度為4 cm左右，播種密度1.0×107粒·hm-2。播種同時，將3個地溫計(Micro Lite USB DATA Loggers)埋入4 cm(同播種深度)土層內，融雪后取回地溫計，以地溫計的日最低溫度平均值計算2018年12月、2019年1月和2月4 cm土層最低溫度動態(tài)(圖1)。冬前不灌水，春季分別在2019年4月18日、5月7日、5月21日、6月5日以及6月19日各滴水1次(累計5次)，每次滴水750 m3·hm-2。分別在2019年4月18日、5月7日隨水施入112.5 kg·hm-2純氮，共施純氮225 kg·hm-2。2019年6月24日至7月2日成熟。

圖1 越冬期4 cm土層日最低地溫動態(tài)Fig.1 Dynamicdaily minimum ground temperature(4 cm aboveground)during over-wintering period

1.3 方 法

1.3.1 生育進程記載及總莖數(shù)動態(tài)測定

調查各品種出苗期、出苗率、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期和成熟期的生育期。

各小區(qū)選取具代表性1 m樣段，分別在2019年4月9日、4月19日、4月30日、5月10日、5月20日、6月1日、6月17日連續(xù)調查總莖數(shù)動態(tài)變化；根據(jù)4月9日出苗數(shù)計算出苗率(出苗 數(shù)÷播種數(shù)×100%)

1.3.2 葉面積指數(shù)測定

分別在2019年4月30日、5月10日、5月20日、6月1日、6月17日，各小區(qū)選取具有代表性單莖30個，按長寬系數(shù)法計算單莖葉面積，結合群體莖數(shù)計算各處理的葉面積指數(shù)(LAI)。將測定完葉面積樣品放入105 ℃烘箱中殺青30 min，80 ℃烘24 h至恒重，測定單莖干重，結合群體莖數(shù)計算群體干物質積累量。

1.3.3 產量及其構成因素測定

成熟期分別從各小區(qū)選取具有代表性的樣點4 m2(2 m×2 m)，實收測產，最終按照籽粒含水量13%折算出產量。同時每小區(qū)選取0.2 m2(1 m×0.2 m)樣株，調查干物質積累量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel 2016整理并繪圖，用SPSS 21.0進行方差分析，利用LSD法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 冬、春性小麥品種間出苗率及生育進程差異

由表1可見，各小麥品種間出苗率存在不同程度差異。冬性小麥以新冬53號(58.5%)最高，新冬41號(42.3%)最低，二者之間及其與其他品種間的差異均顯著；春性小麥以新春43號 (74.5%)、新春6號(74.3%)較高，新春29 (60.8%)最低，三者與其他品種間的差異均顯著。春性品種平均出苗率為69.2%，明顯高于冬性品種平均出苗率(50.5%)。不同小麥品種生育期不盡相同，冬性小麥以新冬41號成熟最早、生育期(91.0 d)最短，新冬18號、新冬22號、新冬51號以及新冬53號生育相同，均為96.0 d；春性品種以新春6號成熟最早，生育期(88.0 d)最短，新春20號最晚成熟，生育期較(94.0 d)長；春性品種的平均生育期(91.8 d)較冬性品種(95.0 d)縮短3.0 d。說明超晚播條件下，春性品種出苗率明顯高于冬性品種，以新春6號、新春43號較高；春性品種平均生育期比冬性品種短約4 d，新春6號、新冬41號的生育期較短。

表1 各小麥品種出苗率和生育進程Table 1 Emergence rate and growth process of various wheat varieties

2.2 冬、春性小麥品種群體總莖數(shù)動態(tài)差異

由圖2可以看出，隨小麥生育期推移，各品種的總莖數(shù)均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，并于4月30日達到最大值。各品種總莖數(shù)峰值差異程度不同，冬性品種總莖數(shù)峰值以新冬22號(795.3×104·hm-2)最高，新冬41號(624.6×104·hm-2)最低，二者差異顯著(P<0.05，圖2A)；春性品種總莖數(shù)峰值以新春29號(958.1× 104·hm-2)、新春43號(950.4×104·hm-2)較高，新春20(786.5×104·hm-2)最低，后者與前兩者差異顯著(P<0.05，圖2B)。春性品種總莖數(shù)峰值平均值為(869.3×104·hm-2)，明顯高于冬性品種(772.4×104·hm-2)。整體而言，超晚播條件下，總莖數(shù)峰值以新冬22號、新春29號、新春43較高；春性品種的總莖數(shù)峰值高于冬性 品種。

圖2 各小麥品種群體總莖數(shù)動態(tài)Fig.2 Dynamics of total stem number for different wheat varieties

2.3 冬、春性小麥品種群體葉面積指數(shù)差異

由圖3可見，隨著小麥生育期推移，各品種的群體葉面積指數(shù)均呈先增后降趨勢，在5月21日左右達峰值。不同品種間葉面積指數(shù)峰值差異程度不同，冬性品種以新冬41號和新冬18號峰值較大，分別為6.51、6.60，且顯著高于其余冬性品種(P<0.05，圖3A)；春性品種以新春20號、新春6號較大，分別為6.80、6.74，二者顯著高于其余春性品種(P<0.05，圖3B)。冬性品種LAI平均峰值 (5.82)與春性品種平均峰值(5.97)差異不明顯。說明超晚播條件下，小麥的葉面積指數(shù)峰值與冬、春性無關，新冬41號、新冬18號、新春6號、新春20的葉面積指數(shù)峰值較大。

圖3 各小麥品種群體葉面積指數(shù)(LAI)動態(tài)Fig.3 Leaf area index(LAI) dynamics for different wheat cultivars

2.4 冬、春性品種群體干物質積累量差異

由圖4可見，供試小麥品種的干物質積累量隨生育期推移持續(xù)增加。成熟期6個冬性品種的總干物質積累量在 14 727.8～16 983.26 kg·hm-2之間，以新冬41最高，為16 983.3 kg·hm-2(圖4A)；春性品種總干物質積累量在13 588.6～17 634.7 kg·hm-2之間，以新春6號最高，為17 634.7 kg·hm-2(圖4B)。春性品種成熟期干物質積累量平均值(15 804.1 kg·hm-2)與冬性品種平均干物質積累量 (16 140.9 kg·hm-2)差異不明顯。說明超晚播條件下，小麥總干物質積累量與冬、春性無關；新冬41號、新春6號、新春43號干物質積累量明顯高于其余品種。

圖4 各小麥品種干物質積累量動態(tài)Fig.4 Dynamics of dry matter accumulation for various wheat varieties

2.5 冬、春性品種產量及其構成因素的差異

由表2可知，各品種間產量差異程度不同。冬性品種以新冬41號產量最高，為7 812.3 kg·hm-2，且顯著高于其余冬性品種(P< 0.05)；春性品種以新春6號、新春43號產量較高，分別為7 935.6 kg·hm-2、7 581.6 kg·hm-2。冬性品種平均產量(7 237.3 kg·hm-2)與春性品種平均產量(7 022.8 kg·hm-2)差異不明顯。新冬41號產量主要在于較高的穗粒數(shù) (36.3)和千粒重(51.7 g)；新春6號高產主要是較高的千粒重，達52.8 g，顯著高于除新冬41以外的其余品種；新春43號高產主要是較高的穗數(shù)(515.8×104·hm-2)，且穗粒數(shù)和千粒重均不低。說明超晚冬播條件下，產量與冬、春性關系不大，以新春6號(春性品種)和新冬41號(冬性品種)產量較高。

表2 超晚冬播冬、春性小麥品種的產量及產量構成Table 2 Yield and yield components of winter and spring wheat varieties undersuper late sowing in winter

3 討 論

冬播春性小麥品種春季出苗率低是生產上需要解決的首要問題。秋播春性小麥品種以土中萌芽越冬，成活率較高[7]。春性小麥晚播出苗率低的主要原因是易遭受凍害[5]。4 ℃低溫可降低小麥發(fā)芽速度、阻礙幼苗生長,降低了小麥株高、干重、根長和根干重[8]。正常播種時冬小麥凍害發(fā)生嚴重程度與越冬期間分蘗節(jié)經歷的最低溫度有關[9-10]。北疆超晚播小麥在1月份平均氣溫 -13 ℃條件下越冬后，可獲得較高產量(6 568 kg·hm-2)[2]。“包蛋”冬麥成熟期比正常播種冬麥遲熟5～7 d，但可獲得較高產量；“包蛋”春小麥成熟期比正常播種春小麥早熟4～6 d，產量可達6 165.0 kg·hm-2[3]。本試驗結果表明，超晚播小麥越冬期間種芽經歷的最低溫度為-3.36 ℃(圖1，1月12日)，春、冬性品種出苗率分別為66.8%～74.3%、42.3%～58.5%，春性品種出苗率明顯高于冬性品種。超晚播小麥越冬期出苗率是播種質量、種芽經歷最低溫度條件(氣溫高低和積雪厚度)、病害、凍融交替和雪水漬等多種因素共同作用的結果。其中，影響最大的因素可能是越冬期間種芽所經歷的最低溫度。由于年際間環(huán)境因素差異較大，有關超晚播條件下春、冬性品種出苗率的差異較大的原因有待進一步研究。本試驗條件下，春性品種的平均生育期較冬性品種短3.0 d，與李燦云[3]的結果相似。但新冬41號生育期(91.0 d)僅比新春6號(88.0 d)長，卻比其余春性品種生育期(92.0～94.0 d)短。春性小麥品種無需經過低溫春化階段，而冬性小麥品種需要經過嚴格低溫春化階段才能抽穗[11]，春性品種表現(xiàn)早熟可能與冬播條件下其種芽經歷長期低溫春化過程有關，其原因有待研究。雖然春性小麥品種新春29號出苗率和成穗數(shù)均較高，但由于穗粒數(shù)、千粒重均較低，導致最終產量較低。新冬41號、新春6號、新春43號均獲得7 500 kg·hm-2以上的產量，是在本試驗條件下適合超晚播的品種。

4 結 論

超晚播條件下，春性小麥品種出苗率、群體總莖數(shù)峰值均高于冬性品種；春性品種平均生育期比冬性品種短3.0 d；兩類品種的葉面積指數(shù)峰值、總干物質積累量及產量的平均值間差異不明顯。本試驗條件下，新春6號、新冬41號、新春43號較適合在北疆超晚冬播。