北京地區(qū)多穗型小麥播種密度對(duì)產(chǎn)量的影響試驗(yàn)研究

孟范玉 佟國(guó)香 滿 杰 毛思帥 解春源 周吉紅

（1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 北京100029；2.北京市房山區(qū)種植業(yè)技術(shù)推廣站 北京102400）

根據(jù)對(duì)北京市房山、大興、順義和通州等4 個(gè)小麥主產(chǎn)區(qū)276 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，部分地塊播種時(shí)基本苗過(guò)大（最高的畝播種量達(dá)25 kg，基本苗45 萬(wàn)～50 萬(wàn)），冬前徒長(zhǎng)嚴(yán)重，抗寒性下降，越冬死苗率增加，畝穗數(shù)下降；部分地塊基本苗不足，特別是晚播（10 月10 日）地塊小麥畝基本苗尚不足40 萬(wàn)，冬季基本上沒(méi)有分蘗產(chǎn)生，群體不足，影響最終產(chǎn)量。本試驗(yàn)針對(duì)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，在適宜的播種期內(nèi)，設(shè)計(jì)不同的播種密度，研究其對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響，以便為生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥種分別是輪選987 和農(nóng)大211，均屬于多穗型品種。試驗(yàn)于2016-2017 年在北京市房山區(qū)竇店鎮(zhèn)竇店村進(jìn)行。該地屬于暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱大陸性季風(fēng)氣候，季風(fēng)氣候明顯，夏季盛行溫暖的偏南風(fēng)，冬季盛行干冷的偏北風(fēng)。小麥全生育期日均溫為11.0 ℃，降雨量為197 mm。土壤為沙壤土，0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)24.8 g/kg、全氮 1.3 g/kg、堿解氮94.2 mg/kg、有效磷30 mg/kg、速效鉀108.0 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用雙因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。主區(qū)為品種，選用多穗型小麥品種輪選987 和農(nóng)大211； 副區(qū)為播種密度，設(shè)計(jì)5 個(gè)基本苗梯度，分別為25 萬(wàn)/畝、30 萬(wàn)/畝、35 萬(wàn)/畝、40 萬(wàn)/畝、45 萬(wàn)/畝和50 萬(wàn)/畝，3 次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積12.5 m2（2.5 m×5.0 m）。10 月1 日播種，田間管理同大田。

1.3 調(diào)查指標(biāo)

播種密度增加對(duì)畝穗數(shù)的貢獻(xiàn)率＝畝穗數(shù)之差/基本苗之差×100（以25 萬(wàn)基本苗為基準(zhǔn)）。

分蘗成穗率＝成熟期畝有效穗數(shù)/起身期最高莖數(shù)×100。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

方差分析和相關(guān)性分析采用DPS 進(jìn)行，其他數(shù)據(jù)用Excel 2007 進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度條件下群體動(dòng)態(tài)和單株分蘗變化

結(jié)果表明（表1），隨著密度的增加，冬前總莖數(shù)、起身期總莖數(shù)、拔節(jié)期總莖數(shù)和成熟期畝穗數(shù)均逐漸增加，品種間表現(xiàn)一致，農(nóng)大211 各時(shí)期群體均高于輪選987。播種密度增加對(duì)成熟期畝穗數(shù)的貢獻(xiàn)率逐漸降低（附圖），品種間表現(xiàn)一致。輪選987 畝基本苗由25 萬(wàn)增加至30 萬(wàn)，成熟期畝穗數(shù)增加了1.01 萬(wàn)，畝基本苗增加的貢獻(xiàn)率為20.2%； 由30 萬(wàn)增加至35 萬(wàn)，基本苗增加的貢獻(xiàn)率為18.7%；由35 萬(wàn)增加至40 萬(wàn)，基本苗增加的貢獻(xiàn)率為18.5%，由40 萬(wàn)增加至45 萬(wàn)，基本苗增加的貢獻(xiàn)率為18.3%； 而由45 萬(wàn)增加至50 萬(wàn)，基本苗增加的貢獻(xiàn)率為16.7%，呈下降的趨勢(shì)。農(nóng)大211 不同密度對(duì)畝穗數(shù)的貢獻(xiàn)率分別為28.7%、24.6%、24.1%、23.2%和20.2%（附圖）。分蘗成穗率也隨著基本苗的增加而逐漸降低，品種間表現(xiàn)一致。

小麥屬于分蘗型作物，分蘗發(fā)生時(shí)間主要集中在冬前和春季的返青至起身期。由表2 可以看出，各生育時(shí)期分蘗的變化與群體動(dòng)態(tài)呈相反的趨勢(shì)，隨著基本苗的增加單株分蘗逐漸減少，說(shuō)明小麥分蘗的發(fā)生在播期一致的情況下，受基本苗的影響較大，密度增加不利于單株分蘗的增加，兩個(gè)品種分蘗變化趨勢(shì)一致。

表1 各生育時(shí)期群體動(dòng)態(tài)變化

附圖 不同密度條件下基本苗對(duì)畝穗數(shù)的貢獻(xiàn)率變化

2.2 不同密度條件下小麥株高和基部節(jié)間性狀變化

由表3 可以看出，小麥成熟期株高隨著基本苗的增加而逐漸增高，但處理間差異不顯著。品種間比較，輪選987 株高要高于農(nóng)大211?；康谝还?jié)間和第二節(jié)間長(zhǎng)度變化趨勢(shì)與植株高度一致，節(jié)間長(zhǎng)度隨著密度的增加而逐漸變長(zhǎng)，品種間差異明顯但密度處理間差異不明顯。第一節(jié)間和第二節(jié)間的莖粗隨著長(zhǎng)度的增加而降低，輪選987 在25 萬(wàn)基本苗和50 萬(wàn)基本苗處理下差異顯著，農(nóng)大211 各處理間差異不顯著。節(jié)間重量總體上表現(xiàn)為隨著密度的增加逐漸降低，第一節(jié)間重變化處理間差異不顯著，第二節(jié)間重農(nóng)大211 各處理間差異顯著。

2.3 不同密度條件下小麥產(chǎn)量及構(gòu)成三因素變化

由表4 可以看出，小麥成熟期籽粒產(chǎn)量隨著基本苗的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，輪選987 和農(nóng)大211最高產(chǎn)量均出現(xiàn)在畝基本苗30 萬(wàn)的處理下，分別為589.07 kg/畝和583.40 kg/畝，與畝基本苗50 萬(wàn)的處理差異顯著，但相鄰兩個(gè)密度處理間產(chǎn)量差異不顯著。

分析可知，畝穗數(shù)隨著基本苗的增加而逐漸增加，但增加幅度逐漸降低；穗粒數(shù)和千粒重變化與畝穗數(shù)呈相反的趨勢(shì)，隨著密度的增加穗粒重逐漸降低，相鄰密度處理間差異不顯著。穗粒數(shù)與穗部性狀關(guān)系密切。由表5 可以看出，穗長(zhǎng)和總小穗數(shù)均隨著密度的增加而降低，不孕小穗數(shù)則呈增多的趨勢(shì)，導(dǎo)致有效小穗數(shù)減少，說(shuō)明密度增加不利于結(jié)實(shí)小穗的發(fā)育，進(jìn)而影響穗粒數(shù)，品種間表現(xiàn)一致。

表3 不同密度條件下小麥成熟期基部節(jié)間性狀

3 小結(jié)與討論

表4 不同密度條件下小麥成熟期產(chǎn)量及產(chǎn)量三因素

表5 不同密度條件下小麥成熟期穗部性狀

小麥產(chǎn)量與密度的關(guān)系前人已做了大量研究，但結(jié)論并不一致[1-9]。Puckridge 等研究認(rèn)為，過(guò)高或過(guò)低的種植密度都會(huì)影響葉片的光合速率, 進(jìn)而影響碳素的合成、運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致群體發(fā)育不良；而在適宜的種植密度下干物質(zhì)及碳素的積累多且轉(zhuǎn)化利用率高[2]。Baker 和Brigss 研究表明，在小麥基本苗156 萬(wàn)～400 萬(wàn)株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量與密度呈倒數(shù)關(guān)系。高密度導(dǎo)致小麥花后旗葉葉綠素含量、全氮、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖含量下降，膜脂過(guò)氧化作用加強(qiáng)，活性氧清除系統(tǒng)的過(guò)氧化物歧化酶活性降低，光合速率下降，籽粒胚乳細(xì)胞數(shù)減少，籽粒生長(zhǎng)速率降低，從而降低了粒重[5]。從大穗型品種不同密度試驗(yàn)結(jié)果可知，在12 萬(wàn)～20 萬(wàn)/畝基本苗范圍內(nèi)，隨基本苗的增加，成穗數(shù)增加，但超過(guò)20 萬(wàn)/畝基本苗后，成穗數(shù)增加有限或不再增加。而且隨著密度的過(guò)度增大，每穗結(jié)實(shí)小穗明顯減少，退化子房顯著增多，導(dǎo)致穗粒數(shù)明顯下降，千粒重降低，產(chǎn)量顯著降低[2]。本研究表明，畝穗數(shù)隨著基本苗的增加而逐漸增加，但增加幅度逐漸降低； 穗粒數(shù)和千粒重隨著密度的增加逐漸降低，穗粒數(shù)與穗部性狀關(guān)系密切，這與杜亞君等人研究結(jié)果一致[1，4，9]。產(chǎn)量隨著密度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在試驗(yàn)條件下，畝基本苗超過(guò)35 萬(wàn)的處理均出現(xiàn)了不同程度的倒伏，影響了產(chǎn)量，這主要與高密度條件下基部節(jié)間長(zhǎng)度增加、莖稈變細(xì)抗倒伏能力降低有關(guān)。綜合產(chǎn)量及倒伏情況，本試驗(yàn)條件下，多穗型品種輪選987 和農(nóng)大211 獲得高產(chǎn)的畝穗數(shù)在60 萬(wàn)穗左右，對(duì)應(yīng)的播種密度為畝基本苗30 萬(wàn)，過(guò)多或過(guò)少均不利于獲得最高產(chǎn)。