播量和播期對蘇中地區(qū)小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

衣政偉 胡中澤 楊大柳

摘要：為確定蘇中地區(qū)小麥最佳播期和播量，以獲得最大產(chǎn)量。以春性弱筋小麥品種寧麥13為材料，采用2因素裂區(qū)試驗設(shè)計，研究小麥生育期、農(nóng)藝性狀、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量及其構(gòu)成等變化規(guī)律和相關(guān)指標(biāo)間的相關(guān)性。研究結(jié)果顯示，影響寧麥13生長和產(chǎn)量的主要因素是播期，其次是播量。播期顯著影響小麥播種至出苗時間，播期越遲出苗越晚，播種至出苗時間最短為7 d，最長可達(dá)27 d。播期對產(chǎn)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)影響極顯著，對千粒質(zhì)量影響顯著，對結(jié)實率影響不顯著;穗長、小穗數(shù)、第5節(jié)間長呈顯著差異，第2節(jié)間長呈極顯著差異，其他農(nóng)藝性狀差異不顯著;揚花期單莖葉質(zhì)量、單穗質(zhì)量、LAI呈極顯著差異，成熟期單莖葉質(zhì)量、單穗質(zhì)量差異不顯著。莖稈形態(tài)特征、穗長、植株葉面積指數(shù)和干物質(zhì)量，以及產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子之間相關(guān)性密切?？傮w來看，在本試驗條件下，播量為300 kg/hm2時，寧麥13在蘇中地區(qū)高效種植的合理播種時間為11月中下旬;若播量為450 kg/hm2，則在11月上旬至12月上旬均可播種。

關(guān)鍵詞：小麥;播期;播量;農(nóng)藝性狀;葉面積指數(shù);干物質(zhì)積累量;產(chǎn)量;群體特征

中圖分類號： S512.104 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）11-0067-06

收稿日期：2019-05-30

基金項目：國家重點研發(fā)計劃（編號：2016YFD0301201）。

作者簡介：衣政偉（1986—），男，山東臨朐人，碩士，助理研究員，主要從事農(nóng)業(yè)科技服務(wù)、作物栽培等工作。E-mail：zhengwei0518@126.com。

通信作者：王 顯，碩士，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)科技服務(wù)、作物栽培等工作。E-mail：43850149@qq.com。 ?糧食安全是國家安全的重要基礎(chǔ)，所以糧食安全事關(guān)國家的前途命運，當(dāng)前我國糧食產(chǎn)量已連續(xù)多年增產(chǎn)，但受到極端天氣增多和全球氣候變暖等因素的影響，糧食安全生產(chǎn)問題依然存在，所以對于糧食生產(chǎn)不能有絲毫放松。小麥作為我國主要糧食作物之一，提高其單產(chǎn)量和增加總產(chǎn)是保證我國糧食安全的重要手段[1]。不同栽培技術(shù)措施和生態(tài)因子如播期、播量、土壤條件和氣候等是影響小麥產(chǎn)量的重要因素，而且對小麥群體質(zhì)量甚至抗寒性、抗倒性等均有影響[2-3]。小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)的中心環(huán)節(jié)在于調(diào)節(jié)播期、播量、施氮水平等因素，就是利用栽培技術(shù)去創(chuàng)造合理的群體結(jié)構(gòu)，從而更好地利用光能和地力。適期播種可以充分利用光、溫、水、氣等自然資源以培育壯苗，適宜播量隨著品種、播期、土壤地力、栽培管理條件等而有所不同。王楠等認(rèn)為，播期和播量能顯著影響小麥的產(chǎn)量[4];楊衛(wèi)君等發(fā)現(xiàn)，適宜的播期與播量互作可以得到最大產(chǎn)量，且播期對于產(chǎn)量的影響大于播量[5];安成立等認(rèn)為，播種密度在影響小麥產(chǎn)量的主要栽培因素中發(fā)揮的作用要大于播期[6]。在小麥高產(chǎn)栽培中，應(yīng)根據(jù)前茬收獲時間和天氣情況確定播期，再由播期確定播量[7]。本研究對不同播期、不同播量條件下寧麥13的生長發(fā)育和產(chǎn)量等指標(biāo)進(jìn)行了分析，以期為蘇中地區(qū)小麥適宜群體結(jié)構(gòu)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選用江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育的寧麥13作為試驗材料。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2016年10月至2017年6月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所試驗基地進(jìn)行，該基地位于泰州市農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)，地處蘇中地區(qū)，距離泰州城區(qū)20 km，交通便利。田塊平整，肥力中等，且較均勻一致，灌排設(shè)施完善，前茬作物為水稻，土壤容重為118 g/cm3。試驗采用播期、播量2因素裂區(qū)設(shè)計，播量為主區(qū)，播期為裂區(qū)。播量設(shè)3個水平，分別為150、300、450 kg/hm2，分別記作A1、A2、A3;播期設(shè)6個水平，分別為10月25日（B1）、11月4日（B2）、11月14日（B3）、11月24日（B4）、12月4日（B5）、12月14日（B6），共18個處理，3次重復(fù)，大田小區(qū)試驗。小區(qū)面積12 m2（3 m×4 m），行距25 cm，等行距種植。氮肥施用量均為240 kg/hm2，氮肥基追比為 6 ∶ 4，磷肥、鉀肥各90 kg/hm2，作基肥施用。人工開溝條播，田間統(tǒng)一管理，6月6日統(tǒng)一收獲。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 在主要生育時期（包括出苗期、始穗期、齊穗期、揚花期、成熟期等）測定小麥株高、穗長、小穗數(shù)、節(jié)間長度。

1.3.2 干物質(zhì)測定 于揚花期、成熟期2個時期分別取樣20個莖稈，將莖稈帶葉片、穗分開，所有材料經(jīng)105 ℃殺青30 min后于80 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱干質(zhì)量。

1.3.3 葉面積指數(shù) 于揚花期取代表性單莖20個，量取所有葉片的長、寬，計算出單位面積的葉面積，計算公式為：LAI=0.75×Y×N/（20×10 000）。式中：Y為20個單個莖稈上所有葉片的總面積;N為總莖稈數(shù)，個/hm2。

1.3.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成 于成熟期每個處理調(diào)查20穴莖蘗數(shù)，計算出有效穗數(shù)，取樣3穴測定穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量，并計算理論產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010建立數(shù)據(jù)庫，用SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期對寧麥13生育進(jìn)程的影響

從表1可以看出，不同播期對寧麥13生育期尤其是中后期有明顯差異。10月25日播種時，遭遇連續(xù)陰雨天氣，土壤濕度過大，導(dǎo)致小麥缺氧，發(fā)芽時間為9 d，較慢且發(fā)芽率低。11月4日與11月14日2個播期天氣條件較好，適宜小麥種子發(fā)芽，這2個播期的小麥種子發(fā)芽速度較快分別為7、9 d。進(jìn)入11月下旬之后，開始出現(xiàn)雨夾雪天氣，溫度較低，不適宜小麥種子發(fā)芽，導(dǎo)致11月24日播種的小麥出苗較慢，出苗時間為17 d。12月4日播種時天氣較適宜，小麥種子發(fā)芽速度為20 d，與11月24日播期差異明顯。12月14日遭遇低溫天氣，小麥種子發(fā)芽受挫，從播種至出苗時間最長，為27 d，播種至出苗時間最大相差20 d。播期越遲，生育期越短，生育期最大相差36 d。10月25日播期生育期最長，為210 d;12月14日播期生育期最短，為174 d。10月25日播期處理中表現(xiàn)出2種情況，部分小麥5月23日成熟，另一部分直至6月4日才完全成熟，可能是因為較早播期時田間條件不適宜發(fā)芽，導(dǎo)致發(fā)芽速度不一致，早播但分蘗晚，后期抽穗時間也不同;或者是同等條件下，相比其他處理肥料供應(yīng)過剩導(dǎo)致貪青晚熟。

2.2 不同播期和播量對干物質(zhì)量和葉面積指數(shù)的影響

從表2可以看出，隨著播期的推遲，不同處理間揚花期單穗質(zhì)量、單莖葉質(zhì)量逐漸減小，其中A1B1、A2B1、A3B1處理揚花期穗質(zhì)量在相同播量（A1、A2、A3）但不同播期處理中最高，分別為0.57、053、0.51 g;A1B6、A2B6、A3B6處理揚花期穗質(zhì)量最低，分別為0.34、0.31、0.31 g。隨著播期的推遲，葉面積指數(shù)先升高后降低;3個不同播量處理的葉面積指數(shù)均呈顯著差異。不同播期處理間成熟期單莖葉質(zhì)量存在顯著差異，成熟期單穗質(zhì)量差異不顯著。干物質(zhì)積累量逐漸降低，而葉面積指數(shù)的變化表明，在適宜播期時葉面積指數(shù)最大，光合作用效果最好，有利于產(chǎn)量形成。隨著播量的增加，揚花期單穗質(zhì)量、揚花期單莖葉質(zhì)量、成熟期單穗質(zhì)量等呈現(xiàn)降低趨勢，揚花期葉面積指數(shù)與成熟期單莖葉質(zhì)量呈現(xiàn)升高趨勢，且不同播量處理間揚花期單穗質(zhì)量、 揚花期單莖葉質(zhì)量與揚花期葉面積指數(shù)呈

2.3 不同處理間產(chǎn)量構(gòu)成因子比較

從表3可以看出，不同處理間有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量及產(chǎn)量均存在顯著差異。隨著播量的增大，不同播期有效穗數(shù)呈現(xiàn)升高的趨勢。播量為450 kg/hm2時，6個播期平均有效穗數(shù)最高，為 473.6萬個/hm2;播量為300 kg/hm2時，6個播期平均有效穗數(shù)次之，為412.0 萬個/hm2;播量為 150 kg/hm2 時，6個播期平均有效穗數(shù)最低，為334.7萬個/hm2。隨著播量的增大，各播期的穗粒數(shù)降低，播量為150 kg/hm2時不同個播期平均穗粒數(shù)最高，為41.6粒/穗;播量為300 kg/hm2時6個播期平均穗粒數(shù)次之，為40.6粒/穗;播量為 450 kg/hm2 時，不同播期平均穗粒數(shù)最低，為 387粒/穗。穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒質(zhì)量等隨播量增加整體呈現(xiàn)降低的趨勢。隨著播期的推遲，產(chǎn)量呈先升高后降低的變化規(guī)律，不同播量水平下，各播期平均產(chǎn)量以 450 kg/hm2 時最高，300 kg/hm2次之，150 kg/hm2時最小。在450 kg/hm2播量條件下，11月4日、11月14日、11月24日和12月4日的理論產(chǎn)量均超過6 500 kg/hm2;播量為 450 kg/hm2 時，理論產(chǎn)量最大值為11月14日的 6 793.3 kg/hm2;播量為 300 kg/hm2 時，理論產(chǎn)量最大為11月24日的 6 742.8 kg/hm2;播量為 150 kg/hm2 時，平均理論產(chǎn)量最低，其理論產(chǎn)量最大值為11月14日的 5 877.2 kg/hm2。隨著播期的推遲，有效穗數(shù)呈先升高再降低的趨勢，穗粒數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢，結(jié)實率與千粒質(zhì)量總體無顯著變化。

2.4 不同處理小麥植株農(nóng)藝性狀經(jīng)濟(jì)性狀比較

從表4可以看出，播量、播期對株高、第1節(jié)間長、第3節(jié)間長、第4節(jié)間長影響不顯著;對穗長、小穗數(shù)、第2節(jié)間長、第5節(jié)間長存在顯著影響。其中，株高、穗長、小穗數(shù)、第2節(jié)間長隨著播期的推遲而變大，且第2節(jié)間長隨著播量的增加而變長，第5節(jié)間長隨著播期的推遲呈先變長后變短的趨勢。因小麥的抗倒指數(shù)與第2節(jié)間長呈負(fù)相關(guān)[8]，說明播量越大越不利于小麥抗倒伏。

2.5 不同處理間植株性狀與產(chǎn)量指標(biāo)間相關(guān)性分析

從表5可以看出，株高與揚花期LAI、第2節(jié)間長呈極顯著正相關(guān)，與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，與揚花期單穗質(zhì)量、揚花期單莖葉質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān);

穗長與成熟期單穗質(zhì)量、每穗小穗數(shù)呈極顯著正相關(guān);揚花期LAI與第2節(jié)間長、有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與揚花期單穗質(zhì)量、揚花期單莖葉質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與成熟期單穗質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān);揚花期單穗質(zhì)量與揚花期單莖葉質(zhì)量、成熟期單穗質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，與第2節(jié)間長、有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān);揚花期單莖葉質(zhì)量與成熟期單穗質(zhì)量、千粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，與第2節(jié)間長呈極顯著負(fù)相關(guān)，與有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān);成熟期單莖葉質(zhì)量與成熟期單穗質(zhì)量、第5節(jié)間長呈顯著正相關(guān);第1節(jié)間長與第3節(jié)間長呈極顯著正相關(guān);第2節(jié)間長與有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān);第3節(jié)間長與穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān);第4節(jié)間長與第5節(jié)間長呈顯著負(fù)相關(guān);有效穗數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);千粒質(zhì)量與穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

在小麥高產(chǎn)栽培中，要實現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量，關(guān)鍵要建立合理的群體結(jié)構(gòu)。有效穗數(shù)隨著播量增加而增加，但過多會導(dǎo)致田間通風(fēng)透光效果差，光能利用率低，最終也難以獲得高產(chǎn)[9-11]。本試驗通過設(shè)置不同梯度的播量和播期，比較不同處理組合的相關(guān)參數(shù)，研究寧麥13相關(guān)農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等指標(biāo)，通過分析得出影響寧麥13生長發(fā)育、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等的主要因素是播期，其次是播量。

揚花期干物質(zhì)積累量隨著播期推遲而降低，隨著播量增加而降低，成熟期干物質(zhì)積累量隨著播量增加而降低，不同播期處理間差異不顯著，主要原因可能是過多基本苗會導(dǎo)致群體通風(fēng)透光差，造成成穗率低;播期推遲會導(dǎo)致干物質(zhì)積累時間變短，故寧麥13干物質(zhì)積累量逐漸減少。揚花期葉面積指數(shù)隨著播期的推遲先增加后降低，隨著播量的增加而升高，主要原因可能是適宜播期的外界環(huán)境有利于小麥生長發(fā)育，而葉面積指數(shù)隨著播量的提高而逐漸增大，說明適宜播量可提供較高的光合物質(zhì)生產(chǎn)能力，為高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

有效穗數(shù)和產(chǎn)量隨著播期的推遲先增高后降低，隨著播量的增加而升高。隨著播期的推遲和播量的增加，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量總體呈現(xiàn)降低的趨勢，結(jié)實率無明顯變化。 ?在小麥高產(chǎn)栽培中，要實現(xiàn)較高產(chǎn)量指標(biāo)，關(guān)鍵要建立合理的群體結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)有效地利用光能和地力[12-14]。相關(guān)研究表明，作物產(chǎn)量受播期、播量和種植制度的影響[15-16];不同播期和播量處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素都有影響[17-18]，且播量對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響大于播期的影響[19]。也有研究表明，隨著播期的推遲，小麥生育進(jìn)程加快，幼穗分化受影響，致使穗粒數(shù)降低，從而影響產(chǎn)量[20]，適期播種可以滿足小麥對環(huán)境條件的需求，利于構(gòu)建合理群體[21]。播量小時，應(yīng)盡可能提前播期，若推遲播期并增加播量也有利于產(chǎn)量的形成[22]。本試驗結(jié)果與上述研究結(jié)果一致。在不同播期和播量處理下，不同處理間有效穗數(shù)和穗粒數(shù)差異顯著，有效穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性極顯著，結(jié)實率和千粒質(zhì)量在各處理中變化不顯著，在適宜播期前后產(chǎn)量均有所下降，隨著播量增加，產(chǎn)量有升高趨勢。結(jié)合試驗結(jié)果分析，適宜播量條件下11月中下旬播種均可獲得較高產(chǎn)量。當(dāng)播種量為450 kg/hm2時，11月上旬至12月上旬播種均可取得較高產(chǎn)量。播量的提高可以大幅增加穗數(shù)，輕微降低穗粒數(shù)，極大增加產(chǎn)量，但從經(jīng)濟(jì)成本和土壤地力消耗角度考慮，450 kg/hm2 播量不是最合適播量，所以不推薦。當(dāng)播量為150～300 kg/hm2時，播期應(yīng)選擇在11月中旬左右為宜。綜合來看，為獲取較高產(chǎn)量并考慮到經(jīng)濟(jì)成本、小麥抗倒伏和土壤地力消耗等因素，播量為300 kg/hm2水平時，11月中旬播種可獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。本試驗設(shè)計存在一定局限，筆者認(rèn)為可以再在上述2個播量水平之間設(shè)計若干水平作比較，加以不同主栽品種和氮肥配比等因素，將會更有說服力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王一杰，辛 嶺，胡志全，等. 我國小麥生產(chǎn)、消費和貿(mào)易的現(xiàn)狀分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2018，39（5）：36-45.

[2]李 丁，李 強(qiáng)，孟祥海，等. 播期和種植密度對節(jié)水高產(chǎn)型冬小麥新品種衡216產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，21（2）：9-13.

[3]趙智勇，李秀絨，柴永峰，等. 播期、播量和氮肥對強(qiáng)筋小麥‘運旱618產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2016，32（21）：28-31.

[4]王 楠，汪娟梅，姚廣平，等. 不同播期與播量對‘九麥2號小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2014，30（21）：80-84.

[5]楊衛(wèi)君，賈永紅，石書兵，等. 播期和密度對春小麥品種新春26號生長及產(chǎn)量的影響[J]. 麥類作物學(xué)報，2016，36（7）：913-918.

[6]安成立，張改生，王壽山，等. 雜交小麥超高產(chǎn)模式研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012，17（2）：25-30.

[7]張立生，裴自友，王宏兵，等. 播期和播量對晉中盆地水地冬小麥產(chǎn)量的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（8）：1114-1117.

[8]王 丹，丁位華，馮素偉，等. 不同小麥品種莖稈特性及其與抗倒性的關(guān)系[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2016，27（5）：1496-1502.

[9]孫文鑫，馬彩艷，朱有朋，等. 追肥時期和種植密度對小麥新品種豫農(nóng)202產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，45（1）：28-32.

[10]Fang Y，Xu B，Turner N C，et al. Grain yield，dry matter accumulation and remobilization，and root respiration in winter wheat as affected by seeding rate and root pruning[J]. European Journal of Agronomy，2010，33（4）：257-266.

[11]Hiltbrunner J，Streit B，Liedgens M. Are seeding densities an opportunity to increase grain yield of winter wheat in a living mulch of white clover？[J]. Field Crops Research，2007，102（3）：163-171.

[12]李 筠，王 龍，任立凱，等. 播期、密度和氮肥運籌對冬小麥連麥2號產(chǎn)量與品質(zhì)的調(diào)控[J]. 麥類作物學(xué)報，2010，30（2）：303-308.

[13]楊桂霞，趙廣才，許 軻，等. 播期和密度對冬小麥籽粒產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)及生理指標(biāo)的影響[J]. 麥類作物學(xué)報，2010，30（4）：687-692.

[14]胡煥煥，劉麗平，李瑞奇，等. 播種期和密度對冬小麥品種河農(nóng)822產(chǎn)量形成的影響[J]. 麥類作物學(xué)報，2008，28（3）：490-495，501.

[15]張巧鳳，陳明堂，付必勝，等. 不同播期、密度及氮肥運籌對耐遲播小麥新品種寧麥資126 生長及產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（16）：123-126.

[16]Marshall G C，Ohm H W. Yield responses of 16 winter wheat cultivars to row spacing and seeding rate[J]. Agronomy Journal，1987，79：1027-1030.

[17]何盛蓮，吳政卿，雷振生，等. 播期、播量對小麥新品種鄭麥9962產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，42（9）：22-24，48.

[18]閆志順，王瑞清. 不同播期冬小麥葉重和葉面積與產(chǎn)量關(guān)系的相關(guān)性研究[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，42（1）：59-61.

[19]劉萬代，陳現(xiàn)勇，尹 鈞，等. 播期和密度對冬小麥豫麥49-198群體性狀和產(chǎn)量的影響[J]. 麥類作物學(xué)報，2009，29（3）：464-469.

[20]陳素英，張喜英，毛任釗，等. 播期和播量對冬小麥冠層光合有效輻射和產(chǎn)量的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，17（4）：681-685.

[21]張 晶，王姣愛，黨建友，等. 播期對小麥主莖及分蘗農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報，2013，3（8）：1-6.

[22]席吉龍，楊 娜，郝佳麗，等. 播期和密度對晉麥84號旗葉光合特性及產(chǎn)量的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（8）：1253-1257. 姚金保，周淼平，馬鴻翔，等. 江蘇省淮北小麥新品種（系）的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性評價[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（11）：73-77.