不同播期和密度對菏麥28產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

林坤，郭鳳芝，郭凌云，任自超，葛振勇，王沖，李思同，黃興蛟

（菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 菏澤 274000）

小麥是我國重要糧食作物，在保障國家糧食安全和市場需求中發(fā)揮著重要作用［1］。近年來受人口增長和糧食安全的影響，市場對小麥的需求持續(xù)增加。生產(chǎn)上，高產(chǎn)品種的選育和推廣對小麥產(chǎn)量的貢獻較大，約占總產(chǎn)的30.9%，平均年貢獻率約1%［2］。同時在有限耕地上，通過栽培措施的合理配置提高小麥單產(chǎn)水平也是實現(xiàn)其總產(chǎn)目標的主要途徑。

于振文等［3，4］研究表明，適宜播量（種植密度）利于協(xié)調(diào)小麥個體與群體的矛盾，能構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，促進光合產(chǎn)物生產(chǎn)和轉(zhuǎn)運，使單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重協(xié)調(diào)發(fā)展，增加群體產(chǎn)量。播期相同時，產(chǎn)量隨播量增加而增加；播期延遲后，即使增大播量也不能獲得高產(chǎn)。隨播量增加和播期推遲，穗粒數(shù)呈減少趨勢，千粒重則隨播量增加顯著降低［5，6］?；蛐秃蜕鷳B(tài)區(qū)對小麥產(chǎn)量影響顯著，不同品種在不同生態(tài)區(qū)的適宜播期和播量會有差異［7，8］。

菏澤市位于山東省西南部，小麥常年播種面積60萬hm2以上，面積、總產(chǎn)均約占山東省的五分之一。主要種植制度是冬小麥-玉米一年兩熟制。小麥生產(chǎn)機械化程度高，種植面積、產(chǎn)量和單產(chǎn)水平都處于較高水平。受全球氣候變暖和耕作模式變化的影響，小麥的生態(tài)區(qū)劃也產(chǎn)生較大變化，但生產(chǎn)中小麥種植與管理仍沿用過去的做法，播種偏早、播種量過大成為普遍現(xiàn)象。早播容易導(dǎo)致苗期旺長，極易遭受冬季凍害和倒春寒的影響；晚播苗小苗弱，產(chǎn)量難以提高。播量過大導(dǎo)致的群體過大，會產(chǎn)生群體通風(fēng)透光性差、病蟲害加劇和倒伏風(fēng)險增加。因此探明適宜的播期播量是尋求小麥高產(chǎn)的重要途徑［9，10］。本試驗以菏麥28為材料，研究不同播期和種植密度對其產(chǎn)量及構(gòu)成要素的影響，明確其最佳栽培條件，為實現(xiàn)良種良法配套提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019—2020年在菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗農(nóng)場進行。試驗地前茬為玉米，收獲后秸稈粉碎還田。整地前基施磷酸二銨375 kg／hm2、尿素225 kg／hm2和硫酸鉀225 kg／hm2，深耕30 cm、旋耕兩遍后機械條播。播種前0～20 cm土層有機質(zhì)含量14.32 g／kg、全氮1.12 g／kg、速效磷32.80 mg／kg和速效鉀97.83 mg／kg。

1.2 試驗材料

菏麥28是菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的豐產(chǎn)、抗逆、廣適型中大穗品種，2020年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定（魯審麥20200004）。該品種半冬性，越冬抗寒性好，幼苗半匍匐，株型松散，抗倒性好，生育期233天，分蘗成穗率高，長方形穗，籽粒硬質(zhì)。中感赤霉病、慢條銹病、白粉病和紋枯病。適宜在山東省高肥水地塊種植。

1.3 試驗設(shè)計

采用播期和種植密度兩因素裂區(qū)試驗設(shè)計，主處理為播期（A）：分別為A1（10月5日）、A2（10月12日）、A3（10月18日）和A4（10月25日）；副處理為種植密度（B）：分別為B1（180萬株／hm2）、B2（270萬株／hm2）、B3（345萬株／hm2）、B4（420萬株／hm2）和B5（525萬株／hm2）。隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。小區(qū)面積13.35 m2。每小區(qū)6行，行距25 cm。

1.4 測定項目與方法

每小區(qū)選取有代表性的相鄰兩行定點，行長1 m，調(diào)查基本苗、最大分蘗數(shù)和有效穗數(shù)。隨機選取20穗測定穗粒數(shù)、穗長、結(jié)實小穗數(shù)和不育小穗數(shù)；千粒重測定兩次，取平均值。全小區(qū)收獲測籽粒產(chǎn)量，并換算為每公頃產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與作圖，用DPS 13.0軟件進行差異顯著性和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期和種植密度對菏麥28產(chǎn)量及其構(gòu)成三要素的影響

對各處理菏麥28產(chǎn)量、有效穗數(shù)（指每公頃穗數(shù)，全文同）、穗粒數(shù)和千粒重的方差分析（表1）得出：播期、種植密度、播期與種植密度互作均可以顯著影響產(chǎn)量，播期（A）因素間產(chǎn)量平方和占總平方和的77.99%，種植密度（B）因素間產(chǎn)量平方和占總處理平方和的7.89%，A與B互作平方和占總平方和的9.82%，因此做多重比較利于解析最佳播期和密度。不同播期、種植密度處理間菏麥28產(chǎn)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重的差異均達到極顯著水平；區(qū)組間F值只有穗粒數(shù)差異顯著，其它均不顯著，說明試驗整體誤差較小。

表1 菏麥28產(chǎn)量及其構(gòu)成三要素的方差分析（F值）

2.1.1 不同播期對菏麥28產(chǎn)量及其構(gòu)成三要素的影響 由表2可知，隨播期推遲，菏麥28產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢，不同播期處理間差異達到極顯著水平。A2產(chǎn)量最高，為9 474.81 kg／hm2，其次為A3和A1，A4產(chǎn)量最低，為8 022.57 kg／hm2。A2成穗數(shù)最高，為738.8萬／hm2，與A1差異不顯著，與A3差異顯著，A4最低，為620.9萬／hm2，較其它3個處理差異極顯著。A1和A2穗粒數(shù)差異不顯著，但兩者與A3、A4差異極顯著。A1與A2、A3與A4千粒重差異不顯著，但隨播期延遲千粒重呈逐漸降低趨勢，這與穗粒數(shù)隨播期延遲的表現(xiàn)趨勢一致。由上看出，菏麥28的適宜播期為10月5日—18日。

2.1.2 不同種植密度對菏麥28產(chǎn)量及其構(gòu)成三要素的影響 菏麥28產(chǎn)量隨種植密度增加呈先增加后降低趨勢（表2）。B4產(chǎn)量最高，為9 000.16 kg／hm2，B1最低，B3與B4差異不顯著，但與B1、B2和B5差異顯著。種植密度對穗數(shù)的影響趨勢與產(chǎn)量基本一致：B3處理最高，為727.0萬／hm2，B1最低，為627.4萬／hm2，B3、B4與B5差異不顯著，說明種植密度增加到一定程度有效穗數(shù)并不能持續(xù)遞增。B1穗粒數(shù)最高，為39.3粒，極顯著高于其它4個處理，其次為B2和B3，B5最少，為35.0粒，即穗粒數(shù)隨種植密度增加呈減少趨勢。B1、B2和B3千粒重分別為45.7、45.8 g和45.2 g，3個處理間差異不顯著，B1、B2與B4、B5之間千粒重差異達到顯著水平。綜合分析看，菏麥28適宜種植密度（基本苗）為270萬～420萬／hm2。

表2 不同播期和種植密度下菏麥28的產(chǎn)量及其構(gòu)成三要素

2.1.3 不同播期與種植密度互作對菏麥28產(chǎn)量及其構(gòu)成三要素的影響 由表3可知，播期A2、A3與各種植密度互作處理產(chǎn)量均較高，其中，A2B4產(chǎn)量最高，為9 929.80 kg／hm2，其次是A3B3，產(chǎn)量為9 656.75 kg／hm2；A1播期各種植密度下產(chǎn)量普遍偏低，隨種植密度增加產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后減少，A1B3產(chǎn)量較高，說明早播適當(dāng)增加種植密度可以增加產(chǎn)量，但密度不宜過大；A4播期各種植密度下產(chǎn)量都處于最低水平，其中A4B4產(chǎn)量最高，A4B5產(chǎn)量較低，說明晚播也可以通過適當(dāng)增加種植密度獲得較高產(chǎn)量。

4個播期下A2B3有效穗數(shù)最高為791.3萬／hm2，A4B1最低為588.8萬／hm2。相同播期下有效穗數(shù)隨種植密度增加而增加，但超過一定水平后增加種植密度不一定獲得高成穗數(shù)，這可能與菏麥28品種特性有關(guān)。

A1B1穗粒數(shù)最高為42.5粒，A4B5最低為31.8粒；A1、A2播期各種植密度處理的穗粒數(shù)相對較高?？芍绮タ梢垣@得較高穗粒數(shù)，晚播不利于穗粒數(shù)形成。

A2B2千粒重最高，為48.5 g；A4B5最低，為40.3 g。說明適期適量播種可以獲得較高千粒重。

表3 播期×密度互作對菏麥28產(chǎn)量及其構(gòu)成三要素的影響

2.2 不同播期和種植密度對菏麥28最大分蘗數(shù)和穗部性狀的影響

由表4可知，隨播期推遲，菏麥28最大分蘗數(shù)呈遞減趨勢，即A1＞A2＞A3＞A4，A1為2 199.51萬／hm2，極顯著高于其它3個播期，A1、A2較A3、A4穗長差異極顯著，但A1與A2、A3與A4間差異不顯著。A3結(jié)實小穗數(shù)最高，為20.1個，較A1（17.9個）差異顯著，較A2、A4差異不顯著，A1、A2和A4間差異不顯著。A1、A3不育小穗數(shù)顯著高于A2、A4，A1與A3、A2與A4間差異不顯著。

菏麥28最大分蘗數(shù)隨種植密度增加呈增加趨勢，即B5＞B4＞B3＞B2＞B1，B5最大分蘗數(shù)為2 106.53萬／hm2，極顯著高于其它種植密度。穗長隨種植密度增加而減小，B1最長，為8.3 cm，B5最小，兩者間差異極顯著，說明種植密度與穗長呈負相關(guān)。結(jié)實小穗數(shù)與穗長的變化趨勢基本一致，不育小穗數(shù)各種植密度間無顯著差異。

表4 不同播期和種植密度下的最大分蘗數(shù)和穗部性狀

播期與種植密度互作各處理中，A1B5、A1B4、A1B3和A2B5的最大分蘗數(shù)較高，A4B2、A4B3、A2B1、A4B1和A3B1的最大分蘗數(shù)較低，說明適宜播期和較高種植密度可以獲得較高的最大分蘗數(shù)，而晚播、低密度對菏麥28分蘗不利。A2B1、A1B1、A2B2、A4B1和A3B1穗長較長，A3B5、A4B5和A4B4穗長較小，均小于7.0 cm，說明晚播及較高種植密度與穗長呈負相關(guān)。適宜播期和種植密度可以增加結(jié)實小穗數(shù)、減少不育小穗數(shù)，如A2B2、A2B1結(jié)實小穗數(shù)相對較多，而A1B4、A1B5相對較少，說明菏麥28早播高密度種植不利于結(jié)實小穗數(shù)形成，進而影響穗粒數(shù)增加。

2.3 菏麥28產(chǎn)量與構(gòu)成三要素、最大分蘗數(shù)和穗部性狀的相關(guān)性

從產(chǎn)量與構(gòu)成三要素、最大分蘗數(shù)和穗部性狀的相關(guān)性分析（表5）可知，6個性狀對產(chǎn)量的相關(guān)性順序為：有效穗數(shù)＞穗粒數(shù)＞最大分蘗數(shù)＞千粒重＞結(jié)實小穗數(shù)＞穗長。產(chǎn)量與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與穗粒數(shù)、千粒重正相關(guān)，但不顯著。有效穗數(shù)與穗粒數(shù)、千粒重呈不顯著正相關(guān)；與最大分蘗數(shù)呈極顯著正相關(guān)；與穗長、結(jié)實小穗數(shù)呈不顯著負相關(guān)。穗粒數(shù)與千粒重呈顯著正相關(guān)；與穗長呈極顯著正相關(guān)。千粒重與穗長呈極顯著正相關(guān)。最大分蘗數(shù)與穗長呈不顯著負相關(guān)，與結(jié)實小穗數(shù)呈顯著負相關(guān)。

表5 產(chǎn)量與構(gòu)成三要素、最大分蘗數(shù)和穗部性狀的相關(guān)性

3 討論與結(jié)論

綜合以上分析表明，本試驗不同播期和種植密度對菏麥28產(chǎn)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重影響的差異均達到極顯著水平，播期延遲影響千粒重和穗粒數(shù)的形成。這與前人的研究結(jié)果一致［6，11，12］。從菏麥28產(chǎn)量和構(gòu)成三要素的方差分析結(jié)果看，其適宜播期為10月5—18日。

隨著種植密度增加菏麥28產(chǎn)量先增后降，B4產(chǎn)量最高，B1最低。種植密度增加到一定程度后成穗數(shù)并不能持續(xù)遞增，適宜播量（基本苗）為270萬～420萬／hm2。穗粒數(shù)、穗長和結(jié)實小穗數(shù)隨種植密度增加呈減少趨勢，與前人研究結(jié)果一致［13-15］。

適期適量播種可以獲得較高產(chǎn)量和千粒重。播期與種植密度互作中，A2B4處理菏麥28產(chǎn)量最高為9 929.80 kg／hm2，其次為A3B3和A2B2，而A1、A4下各種植密度處理均無法獲得較高產(chǎn)量。由此可知，過早或過晚播種均不利于群體穗數(shù)和穗粒數(shù)形成，若由于各種因素導(dǎo)致不得不早播或晚播時，可以通過適當(dāng)增加種植密度獲得高產(chǎn)。

菏麥28產(chǎn)量與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.6883，與穗粒數(shù)和千粒重呈正相關(guān)但未達到顯著水平。有效穗數(shù)與穗長、結(jié)實小穗數(shù)呈不顯著負相關(guān)。穗粒數(shù)與千粒重呈顯著正相關(guān)，與史曉芳等［13］的研究結(jié)論不一致，這可能是由不同生態(tài)區(qū)或品種特性不同所引起。千粒重與穗長呈極顯著正相關(guān)。最大分蘗數(shù)與結(jié)實小穗數(shù)呈顯著負相關(guān)。

菏麥28是2020年山東省審定的小麥新品種，探究其最適播種時間與種植種密度，并深入分析該品種產(chǎn)量各構(gòu)成要素與產(chǎn)量形成的關(guān)系，使其生長發(fā)育時期與地區(qū)氣候條件相吻合，有利于提高光熱資源的利用率和獲得較高產(chǎn)量，也可對無法適期播種時提供較適宜的播種量參考，減少產(chǎn)量損失。本研究可為該品種的推廣種植與產(chǎn)業(yè)開發(fā)提供理論依據(jù)。