不同播種方案下補(bǔ)灌對(duì)冬小麥水分利用和產(chǎn)量的影響

王 森，尚云秋，朱俊科，谷淑波，王 東2,

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)/作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東泰安 271018；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院,陜西楊凌 712100；3.淄博禾豐種業(yè)科技股份有限公司,山東臨淄 255000)

黃淮海平原是我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)[1-2]，也是小麥-玉米一年兩熟區(qū)[3]。近年來(lái)隨著玉米晚收技術(shù)的推廣應(yīng)用，小麥播種期明顯推遲，與以往相比，小麥生長(zhǎng)季分配的光熱和降水資源發(fā)生了較大變化，因而明確推遲播期后小麥群體結(jié)構(gòu)及其耗水特性的變化，探索適宜的補(bǔ)灌方案對(duì)持續(xù)提高小麥產(chǎn)量和水分利用效率、實(shí)現(xiàn)周年高產(chǎn)高效有重要意義。

播期和密度是影響小麥群體性狀和產(chǎn)量形成的兩個(gè)重要因素。小麥在適期播種時(shí)可充分利用冬前光熱資源，培育壯苗；播量直接影響小麥的種植密度。適宜的播期和種植密度能較好地協(xié)調(diào)小麥個(gè)體特征和群體質(zhì)量的關(guān)系，優(yōu)化產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)[4]。與傳統(tǒng)播期相比，推遲播期會(huì)導(dǎo)致小麥群體減小，降低有效分蘗數(shù)量；使小麥灌漿期處于高溫天氣，縮短灌漿時(shí)間[5]；減少小麥對(duì)氮素的吸收和籽粒中氮素的積累，最終降低籽粒產(chǎn)量[6]。增加種植密度是彌補(bǔ)因晚播導(dǎo)致小麥成穗數(shù)減少、產(chǎn)量降低的重要栽培措施[7]。有研究表明，推遲播期和增加種植密度可顯著提高小麥冬前分蘗數(shù)量、春生分蘗數(shù)量和最終成穗數(shù)，并顯著增加產(chǎn)量[8]。在合理的播期和種植密度組合條件下小麥可以獲得高產(chǎn)。在適宜范圍內(nèi)晚播增密時(shí)，小麥籽粒產(chǎn)量不減少；繼續(xù)增加播種量后，群體增大，籽粒產(chǎn)量并沒(méi)有提高[9]。播期由10月10日推遲至20日，種植密度由247×104株·hm-2增至314×104株·hm-2時(shí)，小麥冬前群體數(shù)量、成穗數(shù)量和籽粒產(chǎn)量顯著降低[10]；繼續(xù)推遲播期至11月12日，種植密度增加至375×104株·hm-2時(shí)，成熟期干物質(zhì)積累量、穗粒數(shù)、千粒重和籽粒產(chǎn)量顯著降低[11]。以上研究結(jié)果表明，因播期和播量不同，小麥的群體發(fā)育及其結(jié)構(gòu)就會(huì)存在顯著差異。拔節(jié)至開(kāi)花期是小麥穗數(shù)和穗粒數(shù)形成的關(guān)鍵時(shí)期，該時(shí)期的水分管理對(duì)群體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量形成有顯著影響。因此，對(duì)于因播期播量不同導(dǎo)致的群體結(jié)構(gòu)不同的麥田，如何在拔節(jié)至開(kāi)花期根據(jù)小麥不同的群體結(jié)構(gòu)確定合理的補(bǔ)灌水時(shí)間和數(shù)量，以實(shí)現(xiàn)穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重三者的協(xié)調(diào)，提高產(chǎn)量和水分利用效率，是亟待解決的科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題。

本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)置播期播量處理構(gòu)建不同的小麥群體結(jié)構(gòu)，在小麥分蘗兩極分化和穗花發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期即拔節(jié)期和開(kāi)花期設(shè)置不同的補(bǔ)灌方案，研究補(bǔ)充灌溉對(duì)不同群體結(jié)構(gòu)冬小麥耗水特性、籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響，以期為冬小麥高產(chǎn)節(jié)水栽培提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2018-2019年小麥生長(zhǎng)季，在山東省泰安市岱岳區(qū)道朗鎮(zhèn)玄莊村 (36.12°N,116.55°E)大田進(jìn)行。該地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為13.3 ℃，年均降水量為654.6 mm，降水主要集中在夏季。播種前試驗(yàn)地0～20 cm土層土壤含有機(jī)質(zhì)9.6 g·kg-1、全氮1.02 g·kg-1、堿解氮87.35 mg·kg-1、有效磷30.65 mg·kg-1和速效鉀124.33 mg·kg-1。小麥生長(zhǎng)季有效降水量為113.6 mm，其中播種期至越冬期、越冬期至拔節(jié)期、拔節(jié)期至開(kāi)花期、開(kāi)花期至成熟期的有效降水量分別為28.8、2.8、37.6、44.4 mm。試驗(yàn)田播種時(shí)土壤水分狀況、土壤容重見(jiàn)表1，小麥不同生育時(shí)期積溫見(jiàn)表2。

表1 試驗(yàn)田0～200 cm土層播種前土壤容重、田間持水率和土壤相對(duì)含水率Table 1 Soil bulk density,field capacity and soil relative water content in the 0-200 cm soil layers of the experimental field before sowing

表2 冬小麥不同生育時(shí)期積溫(>0 ℃)Table 2 Accumulated temperature (>0 ℃)at different growth stages of winter wheat ℃

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂裂區(qū)設(shè)計(jì)，以品種為主區(qū)，選用大穗型品種山農(nóng)23和中多穗型品種山農(nóng)29；以播種方案(播期+種植密度)為副區(qū)，設(shè)10月5日播種+基本苗120×104株·hm-2(適期精播，A1)和10月12日播種+基本苗240×104株·hm-2(晚播增密，A2)兩個(gè)水平；以補(bǔ)灌方案為副副區(qū)，設(shè)拔節(jié)期和開(kāi)花期補(bǔ)灌均使0～20 cm(擬濕潤(rùn)層)土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率(W1)及拔節(jié)期補(bǔ)灌使0～40 cm土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率(W2)兩個(gè)水平，同時(shí)設(shè)拔節(jié)期和開(kāi)花期均不灌水處理(W0)為對(duì)照。

拔節(jié)期和開(kāi)花期灌水量(表3)根據(jù)灌水定額公式[12]計(jì)算：I=10×γ×H×(FC-βj)，式中I為需補(bǔ)灌水量(mm)，γ為擬濕潤(rùn)層土壤容重 (g·cm-3)，H為擬濕潤(rùn)層深度(cm)，F(xiàn)C為擬濕潤(rùn)層土壤田間持水率(%)，βj是灌水前擬濕潤(rùn)層土壤質(zhì)量含水率(%)。播種期和越冬期采用按需補(bǔ)灌方法[13]確定是否需要補(bǔ)灌以及所需補(bǔ)灌水量。灌溉水源為井水，經(jīng)輸水帶輸送，采用肥水一體化灌溉系統(tǒng)(ZL201410499375.7)[14]將灌溉水均勻噴灑在田間。灌水量采用水表計(jì)量。

表3 各處理不同生育時(shí)期的補(bǔ)灌水量Table 3 Irrigation amount at different growth stages under different treatments

試驗(yàn)小區(qū)面積46 m2(2 m×23 m)，3次重復(fù)。小區(qū)間設(shè)1.0 m隔離帶，防止水分測(cè)滲影響。播種前底施復(fù)合肥750 kg·hm-2(含N∶ P∶K的比例為15∶15∶15)，拔節(jié)期追施純氮 112.5 kg·hm-2。小麥?zhǔn)斋@期為2019年6月12日。其他田間管理措施同一般高產(chǎn)田。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 土壤含水率的測(cè)定

每個(gè)小區(qū)于小麥播種前、灌水前1 d和成熟期用土鉆取 0～200 cm土層的土壤樣品，其中 0～40 cm 土層按10 cm一層取樣，40～200 cm 土層按20 cm一層取樣，土樣裝入鋁盒。稱(chēng)鮮土重后置于烘箱中，110 ℃烘至恒重，然后稱(chēng)干土重，并計(jì)算土壤質(zhì)量含水率和土壤相對(duì)含水率[15]。

土壤質(zhì)量含水率=(鮮土質(zhì)量-干土質(zhì)量)/干土質(zhì)量×100%；土壤相對(duì)含水率=土壤質(zhì)量含水率/田間持水率×100%。

1.3.2 土壤貯水消耗量和農(nóng)田耗水量的計(jì)算

小麥生育期土壤貯水消耗量(ΔW)的計(jì)算公式[16]如下：

式中，ΔW為土壤貯水消耗量(mm)；i為土層編號(hào)；n為總土層數(shù)；γi為第i層土壤容重 (g·cm-3)；Hi為第i層土壤厚度(cm)；θi1和θi2分別為第i層土壤時(shí)段初和時(shí)段末的質(zhì)量含水量(%)。

小麥生育期農(nóng)田耗水量(ETc)的計(jì)算公式[17]如下：

ETc=ΔW+Pr+I-R-D+CR

式中，ETc為小麥生育期農(nóng)田耗水量(mm)，ΔW為0～200 cm土層土壤貯水量消耗量(mm)，Pr為降水量(mm)，I為補(bǔ)灌水量(mm)，R為地表徑流(mm)，D(mm)是根部區(qū)域的排水量，CR為根部毛細(xì)上升量(mm)。根據(jù)Ali等[18]的研究，當(dāng)?shù)叵滤坏陀诘乇硪韵?.5 m，D和CR可忽略不計(jì)。本試驗(yàn)田的地下水位位于地表以下8 m處，可忽略D和CR的影響。另外，試驗(yàn)田的斜率為2.2%，在該地區(qū)自然降水條件下不會(huì)引起地表徑流，因此R也可以忽略。

1.3.3 總莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)查

每個(gè)小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的1 m×8行小麥樣區(qū)用于總莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)的調(diào)查。于小麥越冬期、返青期、拔節(jié)期、開(kāi)花期和成熟期分別調(diào)查總莖蘗數(shù)量，其中返青期至開(kāi)花期每隔7 d調(diào)查一次，并計(jì)算單位面積總莖蘗數(shù)量。

1.3.4 干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)調(diào)查

每個(gè)小區(qū)于越冬期、返青期和拔節(jié)期分別選取20個(gè)小麥植株，并調(diào)查分蘗數(shù)量；開(kāi)花期和成熟期分別隨機(jī)選取20個(gè)小麥單莖，開(kāi)花期按莖稈、葉片和穗分樣，成熟期按莖稈、葉片、穗軸+穎殼和籽粒分樣。返青期至開(kāi)花期每隔7 d取樣一次。植株樣品放入烘箱中105 ℃殺青30 min后，在75 ℃條件下烘干至恒重，稱(chēng)干物質(zhì)量并計(jì)算單位面積干物質(zhì)積累量。

1.3.5 籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測(cè)定

每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)于小麥成熟期收獲2 m2，人工收割、脫粒后自然風(fēng)干至籽粒含水量為12.5%左右稱(chēng)重，計(jì)算公頃產(chǎn)量。

1.3.6 水分利用效率和灌水生產(chǎn)效率計(jì)算

水分利用效率=籽粒產(chǎn)量/全生育期耗水量；

灌水生產(chǎn)效率=(灌溉處理的產(chǎn)量-不灌溉處理的產(chǎn)量)/灌溉處理的灌水量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2016處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)(LSD法)，并采用Sigmaplot 12.5繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬小麥耗水特性

山農(nóng)23的土壤貯水消耗量和總耗水量大于山農(nóng)29(表4)。播種方案對(duì)土壤貯水消耗量和總耗水量均無(wú)顯著影響，但與W2處理相比，W1處理顯著提高了土壤貯水消耗量和總耗水量。品種與補(bǔ)灌方案的互作、播種方案與補(bǔ)灌方案的互作以及品種、播種方案、補(bǔ)灌方案三者間的互作均顯著影響土壤貯水消耗量和總耗水量。對(duì)于同一品種，在A1條件下，與W2處理相比，W1處理具有較高灌水量及其占總耗水量的比例，顯著降低土壤貯水消耗量及其占總耗水量的比例，兩灌水處理間降水量占總耗水量的比例無(wú)顯著差異；在A2條件下，與W2處理相比，W1處理顯著提高土壤貯水消耗量及其占總耗水量的比例、總耗水量，顯著降低降水量占總耗水量的比例和灌水量占總耗水量的比例，兩灌水處理間灌水量無(wú)顯著性差異。在A1條件下，與W2處理相比，山農(nóng)23的W1處理總耗水量無(wú)明顯變化，但山農(nóng)29的W1處理總耗水量顯著降低。上述結(jié)果說(shuō)明，拔節(jié)期和開(kāi)花期補(bǔ)灌使0～20 cm土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率，顯著降低了適期精播小麥對(duì)土壤水的消耗，促進(jìn)其對(duì)補(bǔ)灌水的利用，但是顯著增加了晚播增密小麥的土壤貯水消耗量和農(nóng)田耗水量。

表4 不同處理耗水量的水分來(lái)源及比例Table 4 Resource of water consumption and proportion in different treatments

越冬期間于2018年12月4日和2019年2月23日測(cè)定，返青期間于2019年3月2日和2019年3月9日測(cè)定，起身期間于2019年3月16日和2019年3月23日測(cè)定，拔節(jié)期間于2019年4月2日、2019年4月9日、2019年4月16日和2019年4月23日測(cè)定，開(kāi)花期測(cè)定時(shí)間為2019年5月7日，成熟期測(cè)定時(shí)間為2019年6月12日。The values of wintering stage were measured on December 4,2018 and February 23,2019，the values of re-greening stage were measured on March 2 and March 9,2019，the values of standing stage were measured on March 16 and March 23,2019，the values of jointing stage were measured on April 2,April 9,April 16 and April 23,2019，the values of anthesis stage were measured on May 7,2019，the values of maturity stage were measured on June 12,2019.圖1 冬小麥不同生育時(shí)期群體總莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Population dynamics of winter wheat at different growth stages

2.2 冬小麥不同生育期群體總莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)變化

由圖1可知，在返青期之前，兩個(gè)小麥品種的群體總莖蘗數(shù)均增長(zhǎng)緩慢，A2處理的總莖蘗數(shù)顯著大于A1處理。在返青期之后，小麥群體總莖蘗數(shù)持續(xù)增加，直至總莖蘗數(shù)量達(dá)到最大值，其中山農(nóng)23的A1處理群體總莖蘗數(shù)量的增長(zhǎng)速率顯著大于A2處理，但山農(nóng)29的總莖蘗數(shù)增長(zhǎng)速率在A1和A2處理間無(wú)顯著差異，說(shuō)明大穗型品種山農(nóng)23在晚播條件下即使適當(dāng)增加了種植密度，其春生分蘗亦比適期精播處理少。同一補(bǔ)灌方案下，從群體總莖蘗數(shù)量達(dá)到最大值至開(kāi)花期期間，山農(nóng)23的A1處理群體總莖蘗數(shù)量減少的速率顯著小于A2處理；在A1條件下，W1與W2處理相比，群體總莖蘗數(shù)量減少的速率無(wú)顯著差異；在A2條件下，相比于W2處理，山農(nóng)29的W1處理顯著加速了分蘗的兩極分化。同一播種方案下，相比于W2處理，山農(nóng)29的W1處理顯著促進(jìn)分蘗的兩極分化。上述結(jié)果說(shuō)明，晚播增密可以減少大穗型品種山農(nóng)23春生分蘗的數(shù)量，在拔節(jié)期供水較少的情況下，明顯加快其分蘗的兩極分化；晚播增密使中多穗型品種山農(nóng)29分蘗兩極分化的進(jìn)程減慢，減少拔節(jié)期補(bǔ)灌水量可加快該晚播增密小麥的分蘗兩極分化。

2.3 冬小麥干物質(zhì)積累量動(dòng)態(tài)變化

同一補(bǔ)灌方案下，山農(nóng)23的A2處理開(kāi)花期干物質(zhì)積累量顯著大于A1處理，山農(nóng)29的開(kāi)花期干物質(zhì)積累量在A1與A2處理之間無(wú)顯著差異(圖2)；兩品種成熟期干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為A2處理顯著大于A1處理，說(shuō)明晚播增密相比于適期精播可顯著增加小麥成熟期生物產(chǎn)量。對(duì)于同一品種，相同播種方案下，小麥開(kāi)花期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為W2處理顯著大于W1處理，成熟期干物質(zhì)積累量則表現(xiàn)為W1處理顯著大于W2處理，說(shuō)明拔節(jié)期和開(kāi)花期補(bǔ)灌使0～20 cm土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率顯著促進(jìn)小麥開(kāi)花后干物質(zhì)的積累，明顯提高成熟期生物產(chǎn)量。

越冬期間于2018年12月4日測(cè)定，返青期間于2019年3月2日和2019年3月9日測(cè)定，起身期間于2019年3月16日和2019年3月23日測(cè)定，拔節(jié)期間于2019年4月2日、2019年4月9日、2019年4月16日和2019年4月23日測(cè)定，開(kāi)花期測(cè)定時(shí)間為2019年5月7日，成熟期測(cè)定時(shí)間為2019年6月12日。The values of wintering stage were measured on December 4,2018;the values of re-greening stage were measured on March 2 and March 9,2019;the values of standing stage were measured on March 16 and March 23,2019;the values of jointing stage were measured on April 2,April 9,April 16 and April 23,2019;the valuesof anthesis stage were measured on May 7,2019;the values of maturity stage were measured on June 12,2019圖2 冬小麥干物質(zhì)積累量動(dòng)態(tài)變化Fig.2 Dynamic changes of dry matter accumulation in winter wheat

2.4 冬小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、水分利用效率和灌水生產(chǎn)效率

與山農(nóng)29相比，山農(nóng)23的穗粒數(shù)、灌水生產(chǎn)效率顯著增加，穗數(shù)、千粒重、水分利用效率顯著降低(表5)。播種方案和補(bǔ)灌方案均顯著影響穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和灌水生產(chǎn)效率。與A2處理相比，A1處理顯著提高了穗數(shù)，但降低了穗粒數(shù)、千粒重和灌水生產(chǎn)效率。對(duì)于山農(nóng)23，在A1條件下，W1處理穗粒數(shù)、千粒重、水分利用效率和灌水生產(chǎn)效率均顯著高于W2處理，穗數(shù)和籽粒產(chǎn)量與W2處理無(wú)顯著差異；在A2條件下，W1處理穗數(shù)低于W2處理，穗粒數(shù)、籽粒產(chǎn)量和灌水生產(chǎn)效率顯著高于W2處理，千粒重和水分利用效率與W2處理無(wú)顯著差異。對(duì)于山農(nóng)29，在A1條件下，W1處理穗粒數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和灌水生產(chǎn)效率均顯著高于W2處理，穗數(shù)與W2處理無(wú)顯著差異；在A2條件下，W1處理穗數(shù)低于W2處理，穗粒數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量和灌水生產(chǎn)效率顯著高于W2處理，水分利用效率與W2處理無(wú)顯著差異。上述結(jié)果說(shuō)明，無(wú)論是大穗型還是中多穗型品種，拔節(jié)期和開(kāi)花期補(bǔ)灌使0～20 cm土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率時(shí)穗粒數(shù)、千粒重和灌水生產(chǎn)效率顯著提高，適期精播小麥的水分利用效率和晚播增密小麥的籽粒產(chǎn)量增加。

表5 冬小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、水分利用效率和灌水生產(chǎn)效率Table 5 Grain yield,yield components,water use efficiency and irrigation production efficiency

3 討 論

3.1 補(bǔ)灌對(duì)不同群體結(jié)構(gòu)下小麥群體動(dòng)態(tài)變化的影響

適宜的播期和種植密度通過(guò)調(diào)節(jié)群體分蘗數(shù)量，建立良好的群體結(jié)構(gòu)，從而獲得較高的成穗數(shù)，提高籽粒產(chǎn)量[19]。在適宜播期內(nèi)，推遲播期可以通過(guò)增加種植密度來(lái)彌補(bǔ)因晚播導(dǎo)致成穗數(shù)和產(chǎn)量的降低[7]。同一播期(10月12日播種)條件下，低密度(播量為112.5 kg·hm-2)播種較高密度播種減少了無(wú)效分蘗；播期為11月2日，高密度(播量為225 kg·hm-2)播種較低密度播種增加了最大分蘗數(shù)量，提高成熟期穗數(shù)[20]。本試驗(yàn)條件下，與適期精播處理相比，晚播增密處理顯著提高了大穗型品種山農(nóng)23和中多穗型品種山農(nóng)29的冬前分蘗數(shù)量。但是在返青之后，春生分蘗動(dòng)態(tài)變化因品種、播種方案和補(bǔ)灌方案產(chǎn)生差異。與11月中旬播種相比，10月中旬播種時(shí)積溫增加，較好的植株生長(zhǎng)量使小麥向單莖提供足夠的碳水化合物，增加有效分蘗的數(shù)量[21]。本試驗(yàn)條件下，在返青之后，與適期精播處理相比，晚播增密處理顯著降低了大穗型品種山農(nóng)23春生分蘗數(shù)量的增長(zhǎng)速率，減少最大分蘗數(shù)量，最終降低成穗數(shù)；但是對(duì)中多穗型品種山農(nóng)29春生分蘗數(shù)量的生長(zhǎng)速率無(wú)顯著影響。拔節(jié)期和開(kāi)花期是小麥需水的關(guān)鍵時(shí)期，此時(shí)缺水會(huì)顯著影響小麥的成穗數(shù)和穗粒數(shù)。有研究表明，與雨養(yǎng)處理相比，拔節(jié)期和開(kāi)花期補(bǔ)灌處理顯著降低拔節(jié)期至開(kāi)花期分蘗的消亡速率，提高成穗數(shù)[22]。然而，另有研究則認(rèn)為，補(bǔ)灌方案對(duì)最大分蘗數(shù)和最終成穗數(shù)均無(wú)顯著影響[23]。本試驗(yàn)條件下，大穗型品種山農(nóng)23在適期精播條件下，W1和W2兩種補(bǔ)灌方案下從分蘗數(shù)量達(dá)到最大值到開(kāi)花期的分蘗消亡速率無(wú)顯著差異；在晚播增密條件下，W2處理相比于W1處理顯著降低了分蘗的消亡速率，提高了成穗數(shù)。同一播種方案下，中多穗型品種山農(nóng)29亦表現(xiàn)為W2處理相比于W1處理顯著降低了分蘗的消亡速率。但是無(wú)論大穗型品種和中多穗型品種群體動(dòng)態(tài)在拔節(jié)期至開(kāi)花期如何變化，補(bǔ)灌方案對(duì)適期精播小麥的最終成穗數(shù)無(wú)顯著影響；增加拔節(jié)期補(bǔ)灌水量，使0～40 cm土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率可顯著提高晚播小麥的成穗數(shù)。

3.2 補(bǔ)灌對(duì)不同群體結(jié)構(gòu)小麥籽粒產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素和水分利用效率的影響

與適期播種相比，小麥播期每推遲1 d，籽粒產(chǎn)量與之相比降低了1%；在推遲播期14 d內(nèi)，增加種植密度可以彌補(bǔ)產(chǎn)量的損失，繼續(xù)推遲播期，即使增加種植密度，但由于群體數(shù)量、葉面積指數(shù)和穗粒數(shù)的降低，產(chǎn)量并沒(méi)有得到彌補(bǔ)[24]。與晚播處理相比，早播處理由于較好的植物生長(zhǎng)速率，顯著提高了小麥花前干物質(zhì)積累量，增加穗數(shù)和穗粒數(shù)，進(jìn)而提高籽粒產(chǎn)量[21]。本試驗(yàn)兩種播種方案的播種期相差7 d，結(jié)果與前人稍有不同，與適期精播處理相比，晚播增密處理顯著提高大穗型品種山農(nóng)23開(kāi)花期和成熟期干物質(zhì)積累量和中多穗型品種山農(nóng)29成熟期干物質(zhì)積累量，但是籽粒產(chǎn)量并沒(méi)有隨干物質(zhì)積累量的增加而增加。大穗型品種山農(nóng)23的晚播增密處理的穗數(shù)顯著降低，但籽粒產(chǎn)量與適期精播處理無(wú)顯著差異，這與晚播增密處理的穗粒數(shù)和千粒重增加，彌補(bǔ)了穗數(shù)不足對(duì)產(chǎn)量的影響有關(guān)；中多穗型品種山農(nóng)29的穗數(shù)和穗粒數(shù)，在兩種播種方案下無(wú)顯著差異，但千粒重和籽粒產(chǎn)量降低，說(shuō)明晚播條件下即使適當(dāng)增加種植密度，中多穗型品種山農(nóng)29籽粒產(chǎn)量亦受到不利影響。

在小麥生育期內(nèi)總灌水量一致的情況下，與一次大定額灌溉相比，分兩次小定額灌溉可提高農(nóng)田耗水量和籽粒產(chǎn)量，進(jìn)而提高水分利用效率[25]，但也有研究表明這兩種灌溉方案間水分利用效率無(wú)顯著性差異[26]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，拔節(jié)期和開(kāi)花期補(bǔ)灌使0～20 cm土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率時(shí)，適期精播與晚播增密條件下小麥均獲得了最高的籽粒產(chǎn)量。不僅如此，與本試驗(yàn)其他灌水處理(W2)相比，該補(bǔ)灌方案在適期精播條件下顯著促進(jìn)小麥對(duì)補(bǔ)灌水的利用，降低了土壤貯水消耗，顯著提高水分利用效率和灌水生產(chǎn)效率；在晚播增密條件下，不僅顯著增加了籽粒產(chǎn)量，而且顯著提高了灌水生產(chǎn)效率。

4 結(jié) 論

與拔節(jié)期補(bǔ)灌使0～40 cm土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率相比，拔節(jié)期和開(kāi)花期補(bǔ)灌使0～20 cm土層土壤相對(duì)含水率達(dá)100%田間持水率時(shí)，兩種穗型小麥品種拔節(jié)后的分蘗消亡速率提高，晚播增密處理小麥的穗數(shù)降低，適期精播處理小麥穗數(shù)未受到顯著影響，但該補(bǔ)灌方案提高了兩種播種方案下兩品種的穗粒數(shù)、千粒重和灌水生產(chǎn)效率，提高了適期精播小麥的水分利用效率和晚播增密小麥的籽粒產(chǎn)量，是調(diào)控不同群體結(jié)構(gòu)冬小麥實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和高水分利用效率最優(yōu)補(bǔ)灌方案。