播期和密度及其互作對小麥群體莖數(shù)及產(chǎn)量的影響

蘇玉環(huán)，劉慶芳，馬永安*，劉保華，王雪香，陳冬梅，張恒，趙志軍，王偉，宋彥龍

（1.邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院，河北 邯鄲 056001；2.館陶縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北 館陶 057750；3.魏縣氣象局，河北 魏縣056800）

小麥產(chǎn)量形成受諸多因素的影響[1]，其中播期和密度是2 個重要方面。適期播種有利于小麥生長發(fā)育習性與當?shù)貧庀髼l件優(yōu)化配合，實現(xiàn)小麥優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效；合理密植有利于構建合理的群體結構，緩解小麥群體與個體之間的矛盾，促進產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)發(fā)展[2～5]。前人有關播期和密度對小麥產(chǎn)量的影響研究報道較多，但由于品種、生態(tài)環(huán)境等不同，適宜的播期和密度等存在差異[6～8]。張永麗等[9]研究顯示，不同小麥品種的最佳密度范圍不同；劉萬代等[10]指出，播期和密度均對小麥子粒產(chǎn)量及其構成因素有顯著影響，且密度對產(chǎn)量構成因素的影響大于播期的影響；馬東欽等[11]研究表明，播期僅對小麥單位面積穗數(shù)有顯著影響，而種植密度對產(chǎn)量、單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)均有顯著影響；馬溶慧等[12]研究表明，播期對小麥千粒重有顯著影響，播種量對產(chǎn)量和單位面積穗數(shù)有顯著影響；劉萍等[13]研究發(fā)現(xiàn)，同期播種的不同小麥品種，其適宜的種植密度不同，揚麥12 的適宜種植密度為150 萬株/hm2左右。另外，不同穗型小麥品種的適宜密度存在差異，多穗型品種的種植密度顯著低于大穗型品種[14]。

近年來，由于氣候變暖，以及品種、肥水條件和種植方式的改變，小麥生產(chǎn)上存在著2 個突出問題：一是小麥播期偏早，易導致冬前旺長，抗寒性下降，凍害嚴重；二是播量偏大，造成個體偏弱，群體與個體生長矛盾突出，同時種植成本提高，效益降低。確定適宜的播期和種植密度對小麥高產(chǎn)高效栽培具有重要意義。隨著品種的不斷更新，依據(jù)新品種特性實施合理的栽培措施將是提高小麥產(chǎn)量的重要途徑。以邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院最新育成的小麥品種邯麥16 號為試材，分析播期和種植密度對產(chǎn)量及其構成因素的影響，確定適宜的播期和種植密度，旨為該品種高產(chǎn)栽培和標準化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗于2017～2018 年在邯鄲市邯山區(qū)河沙鎮(zhèn)鎮(zhèn)苗莊試驗農(nóng)場進行。試驗地土壤為壤土，肥力中上等，前茬作物為玉米，秸稈全部還田。0～20 cm 耕層土壤基礎養(yǎng)分含量為有機質(zhì)1.52%、堿解氮101.3 mg/kg、速效磷14.1 mg/kg、速效鉀152 mg/kg。

參試小麥品種為當?shù)刂髟云贩N邯麥16 號，由邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院育成。采用裂區(qū)試驗設計，以播種期（T） 為主區(qū)，設10 月3 日（T1）、10 月8 日（T2）、10月13 日（T3）、10 月18 日（T4） 和10 月23 日（T5） 5個水平；以密度（基本苗數(shù)量，D） 為副區(qū)，設300 萬（D1）、375 萬（D2） 和450 萬株/hm2（D3） 3 個水平。小麥播種前底施氮磷鉀三元復合肥（N、P2O5、K2O 含量均為15%） 750 kg/hm2；利用奧地利進口播種機播種，行距15 cm。小區(qū)長9 m、寬3 m，16 行/區(qū)，每處理均3 次重復。小麥全生育期共澆3 次水（底墑水、拔節(jié)水、開花水），其中在澆拔節(jié)水時追施尿素225 kg/hm2；其他管理措施同大田常規(guī)。

自小麥出苗開始，分小區(qū)記載主要生育期的時間。在三葉期，每小區(qū)均選取均勻地段固定2 m 單行樣點，在各主要生育期調(diào)查總莖蘗數(shù)。小麥蠟熟期，調(diào)查各樣點穗數(shù)，并在樣點內(nèi)隨機剪取20 個穗統(tǒng)計穗粒數(shù)；收獲后，待子粒晾干，測定千粒重。全小區(qū)收獲，待子粒晾干后稱重，計算產(chǎn)量。

利用Microsoft Excel 2003 和DPS 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用LSD 法進行數(shù)據(jù)的顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 播期和密度對小麥生育期的影響

播期對小麥生育進程的影響不同（表1）。隨著播期推遲，小麥出苗所需時間延長，其中前3 個播期處理均需時7 d，T4、T5處理分別需時10 和13 d；返青期均為2 月24 日，拔節(jié)期均為3 月30 日，不同播期處理的指標值均一致；抽穗期和開花期逐漸延遲，其中T1與T2處理的指標值一致，但T3、T4、T5處理的抽穗期和開花期均依次延后1 d；成熟期基本一致，除T5處理較其他處理晚熟1 d 外，其他處理均于6 月10 日成熟。表明播期對小麥出苗所需時間影響最大，對抽穗期和開花期影響較大。

相同播期下，不同密度處理的小麥各主要生育期時間一致。表明密度對小麥生育期影響很小。

2.2 播期和密度對小麥群體生長的影響

播期對小麥主要生育期的莖蘗數(shù)和最終成穗數(shù)有極顯著影響，對分蘗成穗率有顯著影響（表2）。隨著播期推遲，越冬期和返青期的莖蘗數(shù)均呈逐漸降低趨勢，其中僅返青期T1與T2處理之間差異為顯著水平，而其他處理差異均達到了極顯著水平；最大莖蘗數(shù)呈逐漸降低趨勢，其中T5處理極顯著較少，而其他處理差異均不顯著；開花期的莖蘗數(shù)呈先增加后降低趨勢，其中T2處理的指標值最大，與T5除外的其他處理差異均不顯著（表3）。表明播期對最大莖蘗數(shù)前的群體莖蘗數(shù)影響較大，而對最大莖蘗數(shù)之后的群體莖蘗數(shù)影響相對較小。隨著播期推遲，最終成穗數(shù)呈先增加后降低趨勢，其中T5處理的指標值最低且與其他處理差異均達到了顯著水平，而其他處理差異均不顯著；分蘗成穗率呈增加—降低—增加趨勢，其中T5處理指標值最大且與其他處理差異均達到了顯著水平，而其他處理差異均不顯著。T5處理的分蘗成穗率最高，原因是該處理播期較晚，與其他處理相比最大莖蘗數(shù)極顯著較少、成穗數(shù)顯著較少有關，致使分蘗成穗率相對較高。

表1 播期和密度對小麥生育期的影響Table 1 Effects of sowing date and density on growth stage of wheat （月-日）

密度對小麥越冬期、返青期的莖數(shù)以及最大莖數(shù)和分蘗成穗率有極顯著影響，對開花期莖蘗數(shù)和最終成穗數(shù)有顯著影響。隨著密度增加，越冬期和返青期的莖蘗數(shù)以及最大莖蘗數(shù)均呈逐漸增加趨勢，且不同密度處理的差異均達到了極顯著水平；開花期的莖蘗數(shù)呈先降低后增加趨勢，其中D1與D2處理差異不顯著，但二者均極顯著＜D3處理（表4）。表明密度對最大莖蘗數(shù)以及之前的群體莖蘗數(shù)影響較大，而對最大莖蘗數(shù)之后的群體莖蘗數(shù)影響相對較小。隨著密度增加，最終成穗數(shù)呈逐漸增加趨勢，其中D1與D3處理差異達到了極顯著水平，但二者均與D2處理差異不顯著；分蘗成穗率呈逐漸降低趨勢，其中D1處理的指標值極顯著較高，而D2與D3處理差異不顯著。

表2 播期和密度對小麥群體生長影響的F 測驗結果Table 2 F tests results of effects of sowing time and density on stem number per hectare of wheat

表3 播期對小麥群體生長的影響Table 3 Effect of sowing date on population growth of wheat

表4 密度對小麥群體生長的影響Table 4 Effect of density on population growth of wheat

播期與密度互作除對返青期的莖蘗數(shù)有極顯著影響外，對其他時期的群體莖蘗數(shù)以及最終成穗數(shù)和分蘗成穗率均影響不顯著?？梢钥闯觯挥胁テ谂c密度相適應，才能構建合理的群體結構，充分發(fā)揮品種的高產(chǎn)潛力。

2.3 播期和密度對小麥產(chǎn)量及其構成因素的影響

2.3.1 對產(chǎn)量的影響 播期和密度對小麥產(chǎn)量均有極顯著影響（表5）。隨著播期推遲，試驗密度處理的小麥平均產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢，其中T3處理的平均產(chǎn)量最高，T2處理次之，二者差異不顯著，但均極顯著＞其他播期處理。表明適期早播有利于小麥高產(chǎn)，邯麥16 號的適宜播期為10 月8～13 日。隨著密度增加，試驗播期處理的小麥平均產(chǎn)量呈逐漸降低趨勢，其中D1與D2處理差異達到了顯著水平，但二者均與D3處理差異達到了極顯著水平（表6）。表明較低密度有利于高產(chǎn)潛力的發(fā)揮，邯麥16 號的適宜種植密度為300 萬株/hm2。

播期與密度互作對小麥產(chǎn)量有極顯著影響，說明不同播期有其相適應的種植密度。在T1播期條件下，小麥產(chǎn)量隨密度增加而逐漸降低，其中D1與D2處理差異不顯著，但二者均極顯著＞D3處理。在T2和T3播期條件下，小麥產(chǎn)量均隨密度增加而逐漸降低，且不同密度處理的差異均達到了極顯著水平。表明在早播或適期播種條件下，低密度種植時最有利于小麥產(chǎn)量的提高，其中，T3D1組合的產(chǎn)量為所有處理最高，達到了8 947.95 kg/hm2；T2D1組合次之，產(chǎn)量為8 755.00 kg/hm2。在T4播期條件下，小麥產(chǎn)量隨密度增加呈先增加后降低趨勢，其中D2處理產(chǎn)量最高，D1處理最低，二者差異達到了極顯著水平，但二者均與D3處理差異不顯著。表明在適期晚播條件下，適當增加種植密度可以獲得小麥高產(chǎn)。在T5播期條件下，小麥產(chǎn)量隨密度增加呈逐漸增加趨勢，其中D3與D1處理差異達到了極顯著水平，但二者均與D2處理差異不顯著。表明在晚播條件下，通過增加種植密度保證足夠的群體數(shù)量，仍能獲得小麥高產(chǎn)。

表5 播期和密度對小麥產(chǎn)量及其構成因素影響的F 測驗結果Table 5 F tests results of sowing date and density on yield and yield components of wheat

表6 播期和密度對小麥產(chǎn)量的影響Table 6 Effect of sowing date and density on yield of wheat （kg/hm2）

2.3.2 對產(chǎn)量構成因素的影響 播期對小麥單位面積穗數(shù)和千粒重有極顯著影響，而對穗粒數(shù)影響不顯著。隨著播期推遲，試驗密度處理的小麥平均單位面積穗數(shù)呈先增加后降低趨勢，除T5處理的指標值極顯著較低外，其他4 個處理差異均不顯著，其中T3處理的指標值最大；平均穗粒數(shù)差異不顯著，其中T3處理的指標值最高；千粒重基本呈逐漸降低趨勢，其中前3 個播期處理的指標值差異不顯著但均極顯著＞后2 個播期處理，而T4與T5處理的指標值差異不顯著（表7）。表明播期推遲對產(chǎn)量構成因素的影響主要體現(xiàn)在單位面積穗數(shù)減少和千粒重降低上，而對穗粒數(shù)影響相對較小。

表7 播期對小麥產(chǎn)量構成因素的影響Table 7 Effect of sowing date on yield components of wheat

密度對小麥單位面積穗數(shù)有顯著影響，對穗粒數(shù)和千粒重有極顯著影響。隨著密度增加，小麥單位面積穗數(shù)呈逐漸增加趨勢，其中D3與D1處理差異達到了極顯著水平，但二者均與D2處理差異不顯著；穗粒數(shù)和千粒重均呈逐漸降低趨勢，其中穗粒數(shù)D1與D2處理差異不顯著但二者均極顯著＞D3處理，千粒重D1與D2處理差異顯著且二者均極顯著＞D3處理（表8）。表明增加種植密度有利于小麥單位面積穗數(shù)的增加，但不利于穗粒數(shù)和千粒重的提高。小麥產(chǎn)量是產(chǎn)量構成三因素綜合作用的結果，因此，選擇適宜的種植密度，對構建合理的群體結構，進而充分發(fā)揮小麥的高產(chǎn)潛力非常重要。

表8 密度對小麥產(chǎn)量構成因素的影響Table 8 Effect of density on yield components of wheat

3 結論與討論

播期和密度是影響小麥產(chǎn)量的重要栽培措施，因品種、氣候、栽培管理等因素的不同，適宜播期和密度的研究結果存在一定差異[10～12]。楊桂霞等[15]和胡煥煥等[6]認為，適期播種時小麥產(chǎn)量最高，過早和過遲播種均不利于子粒產(chǎn)量的提高。本研究結果表明，播期對小麥產(chǎn)量有極顯著影響，隨著播期推遲，子粒產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢；對單位面積穗數(shù)和千粒重有極顯著影響，而對穗粒數(shù)影響不大，這與蔣會利[4]的研究結果一致。多數(shù)研究認為，在一定范圍內(nèi)，隨著密度的增加，小麥子粒產(chǎn)量明顯增加，密度過大則產(chǎn)量下降；同時，單位面積穗數(shù)隨種植密度的增加而逐漸增加，但穗粒數(shù)和千粒重會隨著密度的增加而顯著降低[16～18]。本研究結果表明，密度對小麥產(chǎn)量有極顯著影響，隨著密度的增加，子粒產(chǎn)量逐漸降低，這可能與小麥品種的分蘗特性有關。邯麥16 屬多穗型品種，且主莖穗與分蘗穗的單莖產(chǎn)量相當，因此，在低密度條件下更能發(fā)揮高產(chǎn)潛力。密度對產(chǎn)量構成三因素均有顯著影響，隨著密度的增加，單位面積穗數(shù)逐漸增加，而穗粒數(shù)和千粒重逐漸降低，這與前人研究結果相一致。試驗的5 個播種期中，10 月13 日播種處理的平均產(chǎn)量最高，10 月8 日播種次之，2 個播期處理的平均產(chǎn)量差異不顯著，但均極顯著高于其他播期處理，因此認為，邯麥16 號的適宜播期為10 月8～13日。崔彥生等[19]對邯鄲市1997～2006 年的冬前積溫進行分析后認為，該地區(qū)冬小麥的適宜播期為10 月9～18日，本研究結果與之相近。試驗的3 個種植密度中，300萬株/hm2密度處理的平均產(chǎn)量最高，且顯著高于其他2 個密度處理，因此認為，邯麥16 的適宜種植密度為300 萬株/hm2，這與蘇玉環(huán)等[20]的研究結果相一致。在本試驗條件下，邯麥16 的適宜播期為10 月8～13 日，適宜種植密度為300 萬株/hm2。