播期和密度對濟麥44籽粒產(chǎn)量及品質的影響

魏龍雪，裴艷婷，李文佼，張書良，張洪勇，朱金英

(德州市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東德州 253000)

小麥的產(chǎn)量和品質不僅取決于品種的遺傳特性，而且受生態(tài)環(huán)境和栽培技術的影響。播種期和播種密度是影響小麥群體結構性狀、產(chǎn)量和品質形成的重要因素。馬尚宇等[1]通過播期、播量和施氮量對小麥干物質積累、轉運和分配及產(chǎn)量的影響分析,指出增施氮肥和適當增大播量有利于小麥產(chǎn)量的提高。邵慶勤等[2]探索密度對沿淮晚播小麥產(chǎn)量形成及品質性狀的影響,結果顯示適當增加密度有利于增加晚播小麥產(chǎn)量并改善晚播小麥品質性狀。播期適宜，小麥可充分利用光、熱和水資源，有利于培育壯苗[3-4]；適宜密度則有利于構建合理的群體結構，使產(chǎn)量構成因素協(xié)調發(fā)展[4-5]。專家學者的研究結果顯示，不同小麥品種實現(xiàn)高產(chǎn)的適宜播期、播種密度有別[6-9]。濟麥44是山東省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所小麥遺傳育種團隊近年來選育的突破性強筋小麥新品種，具有優(yōu)質、抗病、早熟、高產(chǎn)等突出優(yōu)點。2015—2019年連續(xù)5年經(jīng)香港南順集團品質測定均達到企業(yè)標準，2017、2018、2019年連續(xù)3年達到國標和鄭州商品交易所強筋小麥標準，2019年入選首屆黃淮麥區(qū)優(yōu)質強筋小麥品種質量鑒評會超強筋小麥[10-11]。2018年通過山東省審定，2021年通過國家審定，自山東省審定同年秋播開始推廣種植，近年來面積迅速擴大，成為山東省主要強筋小麥品種，受到種子企業(yè)、種植戶、面粉加工企業(yè)的歡迎。為挖掘促進小麥新品種濟麥 44成果的熟化高產(chǎn)潛力并穩(wěn)定品質指標和轉化，筆者研究了不同播期和播種密度對濟麥 44的籽粒產(chǎn)量及其構成因素以及品質的影響，旨在明確濟麥 44產(chǎn)量和品質協(xié)同提高的播種期和播種密度的最佳組合，為高產(chǎn)優(yōu)質小麥新品種濟麥44的栽培及標準化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗于2019—2020年在德州市德城區(qū)黃河涯試驗地進行。試驗地前茬為玉米，輕壤土，地勢平坦，排水方便，土壤肥力中等偏上,試驗地0～20 cm土層土壤基本性狀如下：全氮120.49 mg/kg，堿解氮78.99 mg/kg，速效磷26.42 mg/kg，速效鉀97.81 mg/kg，有機質10.29 g/kg。試驗地氣象情況見表1。施純氮240 kg/hm2，5∶5基肥追施，P2O5120 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2；P、K肥全部基施，旋耕、筑畦、劃區(qū)。氣象情況見表1。

表1 2019—2020年試驗地氣象情況

1.2 試驗材料供試品種為小麥新品種濟麥44，由山東省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所提供。品種來源為常規(guī)品種，系954072與濟南17雜交后選育。特征特性為冬性，幼苗半匍匐，株型半緊湊，葉色淺綠，旗葉上沖，抗倒伏性較好，熟相好；長芒、白殼、白粒，籽粒硬質。中抗條銹病，中感白粉病，高感葉銹病、赤霉病和紋枯病。越冬抗寒性較好，屬強筋品種。

1.3 試驗設計和方法試驗采取二因素裂區(qū)試驗設計，主區(qū)為播期，分別為10月5日(D1處理)、15日(D2處理)、25日(D3處理)3個水平；副區(qū)為播種量，每個播期分別設4個不同的播種量，其中，10月5日(D1處理)播期的播量分別為基本苗180萬/hm2(Q1處理)、225萬/hm2(Q2處理)、270萬/hm2(Q3處理)、315萬/hm2(Q4處理)4個水平，10月15日(D2處理)播期的播量分別為基本苗225萬/hm2(Q2處理)、270萬/hm2(Q3處理)、315萬/hm2(Q4處理)，360萬/hm2(Q5處理)4個水平，10月25日(D3處理)播期的播量分別為基本苗270萬/hm2(Q3處理)、315萬/hm2(Q4處理)，360萬/hm2(Q5處理)、405萬/hm2(Q6處理)4個水平。共計12個處理組合，分別為D1Q1、D1Q2、D1Q3、D1Q4、D2Q2、D2Q3、D2Q4、D2Q5、D3Q3、D3Q4、D3Q5、D3Q6。大區(qū)面積120 m2(24.0 m×5.0 m),行距0.25 m條播。其他管理措施同當?shù)馗弋a(chǎn)地塊。

1.4 測定項目與方法成熟前，每小區(qū)選具代表性樣點2 m雙行，統(tǒng)計有效穗數(shù)。成熟后，每小區(qū)選取代表性麥穗 50個，統(tǒng)計穗粒數(shù)。每小區(qū)選具代表性樣點4 m2單獨收獲、脫粒、晾曬、記產(chǎn)，測定千粒重。

種子經(jīng)生理后熟后，進行品質指標測定。用凱氏定氮法測定籽粒氮含量(上海植物生理學會，1999)，其值乘以5.7計算籽粒蛋白含量，并折合成14%含水量的含量。濕面筋含量：用Perten面筋洗滌儀，參照GB/T 5506.2—2008《小麥粉濕面筋測定法》。采用瑞士布勒磨磨制并測定，參照NY/T 1094.1—2006 《小麥實驗制粉第1 部分設備、樣品制備和潤麥》和NY/T 1094.2—2006 《小麥實驗制粉第2 部分： 布勒氏法用于硬麥》進行制粉并計算出粉率。采用德國布拉本德AT型自動粉質儀測定面粉粉質參數(shù)，參照ICC 標準No.115和GB/T 14614—2006《小麥粉面團的物理特性吸水量和流變學特性的測定粉質儀法》。

1.5 數(shù)據(jù)處理采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)、圖形處理；采用DPS 19.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 播期和密度對濟麥44有效穗數(shù)的影響由圖1可知，12個處理組合中,D1Q3、D2Q3和D3Q4處理組合的有效穗數(shù)較高，其中D1Q3處理組合的有效穗數(shù)最高,為599.61萬/hm2。

圖1 不同處理組合對濟麥44有效穗數(shù)的影響

對濟麥44而言，各播期條件下，隨播種密度增加，有效穗數(shù)整體呈“先增后減”的“單峰”趨勢；相同密度不同播期處理間有效穗數(shù)呈略減趨勢，說明合理的基本苗有利于小穗的形成，當基本苗增加到一定數(shù)量時，過高的群體反而不利于小穗的形成。

2.2 播期和密度對濟麥 44穗粒數(shù)的影響從圖2可看出，12個處理組合中，穗粒數(shù)較高的7個處理組合由高到低依次為D2Q4處理組合>D1Q1處理組合>D2Q3處理組合>D2Q5處理組合>D1Q2處理組合>D3Q5處理組合>D3Q4處理組合，其中，D2Q4、D1Q1和D2Q3處理組合的穗粒數(shù)分別為38.21、37.87、37.40粒。

圖2 不同處理組合對濟麥 44穗粒數(shù)的影響

對濟麥44 而言，除D2處理外，不同播期處理的穗粒數(shù)隨播期推遲整體呈下降趨勢，說明早播種有助于培育壯苗，促苗早發(fā)，提高小花的結實率。D1播期條件下，隨播種密度增加，穗粒數(shù)呈逐漸降低變化趨勢；D2、D3播期條件下，隨著播種密度增加，穗粒數(shù)整體呈“先增后減”的“單峰”趨勢。這說明合理的基本苗有利于小穗籽粒的形成，當基本苗增加到一定數(shù)量后，群體增大反而不利于小穗的發(fā)育結實。

2.3 播期和密度對濟麥 44千粒重的影響由圖3可知，12個處理組合中，千粒重較高的6個處理組合由高到低依次為D1Q1處理組合>D2Q3處理組合>D1Q2處理組合>D3Q3處理組合>D2Q4處理組合>D1Q3處理組合，其中，D1Q1、D2Q3和D1Q2處理組合的千粒重分別為43.53、43.23、43.13 g。

圖3 不同處理組合對濟麥 44千粒重的影響

對濟麥44 而言，除D2處理外，不同播期的籽粒千粒重隨播期推遲總體呈下降趨勢，說明早播有助于培育壯苗，促苗早發(fā)；相同播期，隨著播種密度的增加，除D2Q2和D2Q3處理組合間籽粒千粒重表現(xiàn)增加趨勢外，其余處理組合濟麥44籽粒千粒重均逐漸降低，尤其D3處理播種期籽粒千粒重隨播種密度的增加而顯著下降。這說明千粒重對播期較敏感，對晚播時播種密度略敏感，可耐一定密播、遲播。

2.4 播期和密度對濟麥44籽粒產(chǎn)量的影響由圖4可知，12個處理組合中，小麥籽粒產(chǎn)量較高的4個處理組合由高到低依次為D1Q1處理組合>D2Q3處理組合>D3Q4處理組合>D1Q2處理組合，其籽粒產(chǎn)量分別為6 900.03、6 889.33、6 877.76、6 816.67 kg/hm2。

圖4 不同處理組合對濟麥 44產(chǎn)量的影響

對濟麥44 而言，不同播期間籽粒產(chǎn)量隨播期推遲總體呈略下降趨勢。相同播期條件下，隨著播種密度的增加，濟麥44籽粒千粒重呈現(xiàn)“先增后減”的“單峰”趨勢。不同播期和播種密度處理組合下，D1Q1、D2Q3和D3Q4處理組合的小麥籽粒產(chǎn)量相差不大，說明早播控制用種量和晚播提高一定用種量(以密補遲)，可分別通過良好的單株個體發(fā)育和群體發(fā)育最終使?jié)?4獲得較高籽粒產(chǎn)量。

2.5 播期和密度處理間籽粒產(chǎn)量及其構成因素的顯著性分析

2.5.1有效穗數(shù)。由表2可知，12個處理組合中，在0.05水平上，D1Q3、D2Q3、D3Q4處理組合的有效穗數(shù)較高，3個處理組合間無顯著差異但與其他處理組合間差異顯著；在0.01水平上，D1Q3、D2Q3、D3Q4、D1Q1、D1Q4處理組合的有效穗數(shù)較高，5個處理組合間無極顯著差異；D3Q6、D3Q3、D3Q5處理組合的有效穗數(shù)較低，3個處理組合間無顯著差異。

2.5.2穗粒數(shù)。由表2可知，在0.05水平上，D2Q4、D1Q1、D2Q3、D2Q5、D1Q2處理組合的穗粒數(shù)較高，5個處理組合間無顯著差異但與其他處理組合間差異顯著；在0.01水平上，D2Q4、D1Q1、D2Q3、D2Q5、D1Q2、D3Q5、D3Q4、D1Q3處理組合的穗粒數(shù)較高，8個處理組合間無極顯著差異；D3Q3、D1Q4處理組合的穗粒數(shù)較低，2個處理組合間無極顯著差異。

2.5.3千粒重。由表2可知，在0.05水平上，D1Q1、D2Q3、D1Q2、D3Q3、D2Q4、D1Q3處理組合的千粒重較高，6個處理組合間無顯著差異且與其他處理組合間差異顯著；在0.01水平上，D1Q1、D2Q3、D1Q2、D3Q3、D2Q4、D1Q3、D2Q5、D3Q4處理組合的有效穗數(shù)較高，8個處理組合間無極顯著差異；D3Q6、D3Q5處理組合的千粒重較低，2個處理組合間無顯著差異，但與其他處理組合間差異極顯著。

2.5.4產(chǎn)量。由表2可知，在0.05水平上，D3Q6、D2Q5處理組合的產(chǎn)量較低，2個處理組合間差異不顯著；在0.01水平上，D1Q1、D2Q3和D3Q4處理組合的產(chǎn)量較高，3個處理組合間差異不顯著。

表2 不同處理組合對濟麥 44籽粒產(chǎn)量及其構成因素的影響 (LSD法)

2.6 播期和密度對濟麥 44品質指標的影響

2.6.1對籽粒蛋白質含量的影響。由表3可知，在0.05水平上，蛋白質含量較高的處理組合為D2Q3、D1Q1和D3Q4，3個處理組合間差異不顯著但與D3Q5、D3Q6處理組合間差異顯著，與其他處理組合間差異不顯著；在0.01水平上，3個處理組合與D3Q6處理組合間差異均極顯著，但與其他處理組合間均無極顯著差異。

2.6.2對濕面筋含量的影響。由表3可知，D3Q5、D3Q6處理組合濕面筋品質與其他處理組合均有極顯著差異，其他處理組合間無顯著差異。

2.6.3對沉淀值的影響。由表3可知，沉淀值較高的處理組合組合為D3Q4、D2Q3和D1Q1，3個處理組合間差異不顯著且與D1Q4處理組合間有顯著差異，與其他處理組合間無極顯著差異。

2.6.4對穩(wěn)定時間的影響。由表3可知，穩(wěn)定時間較高的處理組合為D3Q4、D2Q3和D1Q1，3個處理組合間差異不顯著且與D3Q6處理組合間有顯著差異，與其他處理組合間無極顯著差異。

2.6.5對吸水率的影響。由表3可知，吸水率較高的處理組合為D1Q1、D2Q3和D3Q4，3個處理組合間差異不顯著，且與其他處理組合間無極顯著差異。

2.6.6對出粉率的影響。由表3可知，出粉率較高的處理組合為D2Q3、D1Q1和D3Q4，3個處理組合間差異不顯著但與D3Q5、D3Q6處理組合間差異顯著，與其他處理組合間差異不顯著。

表3 不同處理組合對濟麥 44籽粒品質指標的影響 (LSD法)

3 結論

結合不同播期和播種密度處理組合對濟麥44籽粒產(chǎn)量和品質的影響來看，在產(chǎn)量方面，D1Q1、D2Q3和D3Q4處理組合的產(chǎn)量較高，3個處理組合間差異不顯著；從產(chǎn)量構成要素來看，3個處理組合在千粒重、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)方面均表現(xiàn)較好；從品質來看，雖大部分處理組合間差異均不顯著，但結合蛋白質含量、穩(wěn)定時間、吸水率和沉淀值等方面綜合來看，D1Q1、D2Q3和D3Q4處理組合的均值總體表現(xiàn)較好。

因此，總體表現(xiàn)較優(yōu)的3個處理組合為D1Q1、D2Q3和D3Q4。小麥品種適期適量播種是奪取高產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。因此，濟麥44在黃淮海冬麥區(qū)適宜的參考播期和播種密度如下：10月5日(D1處理)、基本苗180萬/hm2(Q1處理)；10月15日(D2處理)、基本苗270萬/hm2(Q3處理)；10月25日(D3處理)、基本苗315萬/hm2(Q4處理)。該研究以2019—2020年淄博地區(qū)的試驗數(shù)據(jù)為基礎，難免具有片面性，所以播期播種密度的選擇還應參考當年的氣象條件、土壤質地和肥力水平等栽培條件。