播期對濟麥22產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響

裴艷婷，董 策，魏龍雪，朱金英*，段青青，王靜靜，肖 磊

(1.德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東德州 253000；2.邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北邯鄲 056001)

小麥?zhǔn)侵袊蠹Z食作物之一，在國民經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的地位[1]。播期是小麥栽培措施之一，是小麥生產(chǎn)中的重要影響因素[2-3]。播期通過積溫的差異影響小麥的分蘗發(fā)育，調(diào)節(jié)生育進程[4-8]，從而影響小麥的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重[9-11]。群體數(shù)量是目前小麥生產(chǎn)管理的主要依據(jù)，根據(jù)不同生育階段的群體數(shù)量，決定小麥群體影響產(chǎn)量的優(yōu)劣。早播易引起冬前生長旺盛，群體過大，增加后期遭受凍害的風(fēng)險；晚播導(dǎo)致分糵少，生長緩慢，后期生長易出現(xiàn)穗小粒少、產(chǎn)量低等現(xiàn)象。有關(guān)播期對小麥產(chǎn)量影響的研究較多[12-16]，而不同播期條件下小麥群體莖蘗數(shù)變化規(guī)律、莖蘗數(shù)與產(chǎn)量及其主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)程度的研究相對較少。濟麥22是山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的高產(chǎn)強筋小麥品種，播種面積連續(xù)9年蟬聯(lián)全國第一，累計種植面積達0.18億hm2。鑒于此，筆者研究播期對濟麥22群體莖蘗數(shù)、產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響，進一步豐富完善該品種的適宜栽培技術(shù)，為其優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗于2019—2020年在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗地進行。試驗田前茬為玉米，輕壤土，土壤耕層有機質(zhì)含量15.3 g/kg、堿解氮含量113 mg/kg、有效磷含量43 mg/kg、速效鉀含量136 mg/kg、pH 6.2。

1.2 試驗材料供試品種為濟麥22號(J22)。

1.3 試驗設(shè)計處理播期共計3個處理，分別為10月5日(D1處理)、10月12日(D2處理)、10月19日(D3處理)，3次重復(fù)。試驗播種量為基本苗270萬/hm2，每個小區(qū)面積8.4 m2(1.4 m×6.0 m),行距0.2 m，人工開溝播種。全生育期澆水3次，分別為越冬水、起身—拔節(jié)水、挑旗—開花水。2015年6月10日收獲，除試驗因素外其他田間管理同一般大田。

1.4 小麥產(chǎn)量及其相關(guān)性狀測定方法于小麥越冬期、返青期、拔節(jié)期、挑旗期、開花期、成熟期調(diào)查莖蘗數(shù)，收獲前取單莖50棵調(diào)查穗粒數(shù)、穂長、小穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、千粒重，每個處理小區(qū)收獲 2.8 m2測產(chǎn)。

1.5 統(tǒng)計分析利用SPSS 13.0和Excel 2003版軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和圖表繪制；采用鄧肯氏新復(fù)極差法(Duncan′s Multiple-Range test，P<0.05)進行各處理指標(biāo)值的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對濟麥22各生育期群體莖蘗數(shù)的影響從圖1可以看出，越冬期—成熟期不同播期條件下濟麥22群體莖蘗數(shù)的動態(tài)變化趨勢基本一致，均隨生育進程的推進，分蘗數(shù)呈先升高后降低的趨勢，各處理的莖蘗數(shù)均在返青期達到峰值。在同一基本苗條件下，隨著播期的推遲，各處理不同生育時期的群體莖蘗數(shù)由高到低依次為D1處理>D2處理>D3處理，冬前主莖葉齡和單株分蘗受播期影響顯著，越冬期群體D1處理遠大于D2和D3處理，D3處理由于氣溫低，群體主要為無分糵的獨稈弱苗，但拔節(jié)期之后差距逐漸縮小，從越冬期到返青期，D1、D2和D3處理的群體莖蘗數(shù)的增幅分別為121.10%、167.53%和170.27%，說明隨播期的推遲，冬前分蘗的占比逐漸降低，早播促進冬前分糵產(chǎn)生，晚播冬前分蘗少，應(yīng)重視春季分糵。由此可見，早播D1處理可有效為產(chǎn)量的增加提供充足的群體數(shù)量，同時早播對小麥群體的影響主要在于拔節(jié)期之前的莖蘗數(shù)變化，進一步說明小麥群體的調(diào)控管理關(guān)鍵時期為越冬期至拔節(jié)期。

圖1 不同處理對濟麥22各生育期群體莖蘗數(shù)動態(tài)的影響Fig.1 Effects of different treatments on the population dynamic tiller number of Jimai 22 at different growth periods

2.2 不同處理對濟麥22產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響從表1可以看出，小麥產(chǎn)量隨播期的推遲而降低，D1處理產(chǎn)量最高，為9 179.76 kg/hm2，顯著高于D2、D3處理。與D3處理相比，D1處理產(chǎn)量增加17.08%，說明濟麥22產(chǎn)量受播期影響較大。隨著播期的推遲,穗數(shù)逐漸減少，與D1處理相比，D2、D3處理分別減少4.81%、14.49%；穗粒數(shù)、千粒重均呈先增加后減少的趨勢。

表1 不同處理對濟麥22產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的影響Table 1 Effects of different treatments on the yield and major agronomic characters of Jimai 22

2.3 不同處理對濟麥22主要農(nóng)藝性狀的影響從表1可以看出，各處理成穗率由高到低的排序為D2處理>D3處理>D1處理，且D1、D2處理與D3處理間差異顯著；各處理株高由高到低的排序為D1處理>D2處理>D3處理，且3個處理間差異均達顯著水平；隨著播期推遲，穗長逐漸減少，其中D1和D3處理間差異顯著，D2處理與D1、D3處理間差異均不顯著；D1處理小穗數(shù)顯著高于D2和D3處理，但D2和D3處理間差異不顯著。由此可見，早播可充分利用光、溫、熱等自然資源，顯著提高穗數(shù)，進而增加小麥的產(chǎn)量。

2.4 不同播期條件下濟麥22產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析由表2可知，不同播期條件下，產(chǎn)量三要素中穗數(shù)(x1)、穗粒數(shù)(x2)、千粒重(x3)與產(chǎn)量(y)間的相關(guān)性存在差異，其中x1與y相關(guān)性極顯著(0.976**)，x3與y相關(guān)性達顯著水平(0.682)，x2與y相關(guān)性未達顯著水平，這表明在播期作用下，濟麥22產(chǎn)量受穗數(shù)影響最大，其次為千粒重，而穗粒數(shù)最小。從其他農(nóng)藝性狀來看，x5(株高)、x6(穗長)分別與y呈極顯著、顯著正相關(guān)，x4(成穗率)、x7(小穗數(shù))與y(產(chǎn)量)間相關(guān)性不顯著。x1與x2(-0.385)、x3(0.664)、x4(-0.477)、x7(0.646)間相關(guān)性不顯著，與x5(0.977)、x6(0.817**)間呈極顯著正相關(guān)；x2與x3(0.918)間呈極顯著正相關(guān)，與x5(-0.880**)間呈極顯著負相關(guān)；x3與x4(0.188)、x5(-0.650)、x6(0.560)、x7(0.074)間相關(guān)性不顯著；x4與x7(-0.812**)間呈極顯著負相關(guān)，與x6(-0.602)、x5(-0.525)間相關(guān)性不顯著；x5與x6(0.832)間極顯著相關(guān)，與x7(0.644)間相關(guān)性不顯著；x6與x7(0.546)間相關(guān)性不顯著。

表2 不同播期條件下濟麥22產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of yield and main agronomic characters of Jimai 22 under different sowing dates

2.5 不同播期條件下濟麥22產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的通徑分析由通徑分析結(jié)果(表3)可知，各性狀指標(biāo)對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)按絕對值從大到小排序為：穗數(shù)(x1)>穗粒數(shù)(x2)>株高(x5)>小穗數(shù)(x7)>成穗率(x4)>千粒重(x3)>穗長(x6)，說明穗數(shù)對產(chǎn)量的直接影響最大。而總的間接作用系數(shù)絕對值從大到小排序為：穗數(shù)(x1)>株高(x5)>穗粒數(shù)(x2)>成穗率(x4)>千粒重(x3)>穗長(x6)>小穗數(shù)(x7)。在播期作用下三因素對產(chǎn)量(y)的直接作用均為正向效應(yīng)，x1(1.101)>x2(1.000)>x3(0.250)；x1通過x2和x4對y起負向效應(yīng)，通過x3、x5、x6和x7對y起正向效應(yīng)，但正向效應(yīng)的總和遠大于x2和x4的間接負向效應(yīng)，正負效應(yīng)總和為2.469；x2通過x3和x4對y起正向效應(yīng)，通過x1、x5、x6和x7對y起負向效應(yīng)，但負效應(yīng)的總和遠大于x2和x4的間接正向效應(yīng)，間接作用總和為-1.077；x3通過其他各性狀對y均具有正向效應(yīng),正負效應(yīng)總和為0.587。x1和x3的正向直接作用、總正向間接作用，與相關(guān)系數(shù)表現(xiàn)一致，總間接作用大于直接作用。穗長(x6)和小穗數(shù)(x7)對小麥產(chǎn)量(y)的直接作用均為正向效應(yīng)，成穗率(x4)、株高(x5)為負向效應(yīng)，其中x4對y的直接通徑系數(shù)為-0.616，x4通過x1、x5、x6和x7對y起間接正向效應(yīng)，總間接作用為0.807。由此可見產(chǎn)量三要素穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重在產(chǎn)量提高中所發(fā)揮作用存在差異，分別起到關(guān)鍵、負向和明顯作用，且在播期作用下，成穗率、穗長、小穗數(shù)與產(chǎn)量存在真實一致的相關(guān)性，是影響產(chǎn)量的重要指標(biāo)。

表3 不同播期條件下濟麥22產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的通徑分析Table 3 Path analysis of yield and its correlation characters of Jimai 22 under different sowing dates

3 結(jié)論與討論

近年來，隨著全球氣候的逐漸變暖，極端氣候和異常天氣時常發(fā)生，勢必會對小麥的生長發(fā)育產(chǎn)生一定的影響，從而影響小麥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。播期的改變會直接影響小麥群體，群體質(zhì)量的優(yōu)劣決定小麥的產(chǎn)量。大量研究顯示[17-19]，隨著播期的推遲，分蘗力逐漸減弱，總分蘗數(shù)逐漸減少。該研究結(jié)果表明，隨著播期的推遲，群體莖蘗數(shù)均呈逐漸降低趨勢，與前人研究結(jié)果一致。其中，早播處理對冬前莖蘗數(shù)影響明顯。進一步分析發(fā)現(xiàn)，播期對小麥群體的影響主要在拔節(jié)期之前，因此小麥群體的調(diào)控管理應(yīng)以越冬期至拔節(jié)期為關(guān)鍵時期。

播期對產(chǎn)量的影響是通過調(diào)節(jié)有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的變化。研究結(jié)果顯示，隨著播期的推遲，穗粒數(shù)和千粒重呈現(xiàn)先增加后減少趨勢；進一步分析發(fā)現(xiàn)，穗數(shù)逐漸減少，較D1處理減幅分別為-4.81%、-14.49%；產(chǎn)量逐漸減少，較晚播處理D3增產(chǎn)17.08%，由此可見，適時早播，可充分利用光、溫、熱等自然資源，顯著提高穗數(shù)，進而提高小麥的產(chǎn)量。相關(guān)性分析顯示，產(chǎn)量三要素中穗數(shù)(0.976**)和千粒重(0.682*)均與產(chǎn)量呈正相關(guān)，其中穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性達極顯著水平，穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性達顯著水平，說明不同播期條件下濟麥22產(chǎn)量的提高是主要依靠穗數(shù)的增加，其次為穗粒數(shù)的增多。通徑分析顯示，產(chǎn)量三要素對產(chǎn)量的直接作用均為正值，大小順序為穗數(shù)(1.101)>穗粒數(shù)(1.000)>千粒重(0.250)，穗數(shù)和千粒重對產(chǎn)量的總和作用為正值，其中穗數(shù)的作用最大，其次為千粒重，穗粒數(shù)對產(chǎn)量的總和作用為負值，說明不同播期條件下濟麥22產(chǎn)量提高的關(guān)鍵因素是穗數(shù)的增加，其次為千粒重。綜合分析認為，不同播期條件下穗數(shù)的增加對小麥品種濟麥22產(chǎn)量水平的提高發(fā)揮了重要的作用。因此，早播處理更適合當(dāng)前生態(tài)條件，更有利于應(yīng)對氣候環(huán)境的變化。