晚播及過(guò)晚播對(duì)冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

梅 麗，連藝佳，孟范玉，周吉紅，李潤(rùn)枝，王俊英

（1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2.北京農(nóng)學(xué)院，北京 102206）

小麥?zhǔn)鞘澜绶秶鷥?nèi)種植面積最大，總產(chǎn)量和貿(mào)易量最高的糧食作物之一[1]。播期對(duì)小麥生育進(jìn)程具有很大影響，適期播種有利于小麥生育前期的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累，減少無(wú)效分蘗[2]，同時(shí)改善群體質(zhì)量，進(jìn)而提高產(chǎn)量[3-5]，對(duì)實(shí)現(xiàn)小麥穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)具有重要意義。播期不適宜會(huì)對(duì)小麥的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不利影響[6-7]。播種過(guò)早，易使小麥在越冬前主莖和低位分蘗受凍，從而造成減產(chǎn)[8]；播期過(guò)晚，小麥越冬前積溫太低導(dǎo)致分蘗受到限制，群體弱小而易受到冬季低溫的脅迫，在生育后期溫度急劇升高，小麥灌漿尚未充分，易受到高溫催熟，不利于籽粒的良好發(fā)育，進(jìn)而影響產(chǎn)量和千粒質(zhì)量[9-10]。

2021 年秋季，持續(xù)降雨導(dǎo)致北京地區(qū)玉米收獲及小麥播種大幅度推遲，小麥播種自2021 年9 月28 日持續(xù)至2021 年11 月10 日，是歷年播種持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的年份，平均播期為10 月20 日，較2020年和常年分別晚10、15 d。10 月10 日及以后播種的晚播麥和過(guò)晚播麥占比達(dá)87.1%，為近年來(lái)晚播麥占比最大的年份。為明確晚播對(duì)小麥群體、個(gè)體，以及產(chǎn)量性狀的影響，本試驗(yàn)對(duì)近年北京市種植的多穗型品種‘航麥247’和大穗型品種‘濟(jì)麥22’進(jìn)行不同播期下的相關(guān)性狀及產(chǎn)量調(diào)查，旨在為生產(chǎn)上確定最佳播期，并探究晚播及過(guò)晚播條件下小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)途徑提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021—2022 年在北京市順義區(qū)趙全營(yíng)鎮(zhèn)去碑營(yíng)村（N40°21′，E116°59′）進(jìn)行，前茬青貯玉米，土壤類型為壤土，地力中等偏上，有機(jī)質(zhì)12.95 g·kg-1、全氮0.92 g·kg-1、硝態(tài)氮68 mg·kg-1、有效磷21.3 mg·kg-1、速效鉀139 mg·kg-1、pH 值7.5。供試小麥品種為‘航麥247’和‘濟(jì)麥22’。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

‘航麥247’：同一地塊上設(shè)置適期早播（9 月30日）、適期播種（10 月4 日）、晚播（10 月11 日）、過(guò)晚播（10 月20 日、10 月28 日）5 個(gè)播期處理；‘濟(jì)麥22’：同一地塊上設(shè)置適期早播（9 月28 日）、適期播種（10 月5 日）、晚播（10 月15 日）、過(guò)晚播（10 月18日、10 月20 日）5 個(gè)播期處理。每個(gè)處理種植0.33 hm2，在地塊一條對(duì)角線兩邊各去除15 m 后，等距離分為5 個(gè)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)調(diào)查。收獲時(shí)3 點(diǎn)取樣，進(jìn)行產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 田間管理

底 施 小 麥 專 用 肥（N ∶P2O5∶K2O=18 ∶20 ∶5）750 kg·hm-2、二銨150 kg·hm-2；整地方式為重耙+翻耕+旋耕；播前用辛硫磷和多菌靈拌種。9 月28 日播種量225 kg·hm-2；10 月1 日前播種，播期每推遲1 d播種量增加7.5 kg·hm-2；10 月1 日后播種，播期每推遲1 d 播種量增加11.25 kg·hm-2。全田噴灌5 次水，共計(jì)1 950 m3·hm-2，即：越冬水375 m3·hm-2、起身水300 m3·hm-2、拔節(jié)水450 m3·hm-2、孕穗水525 m3·hm-2、灌漿水300 m3·hm-2；返青期一次性追施尿素375 kg·hm-2。使用苯磺隆、乙唑醇、2,4-D 進(jìn)行春季“一噴三防”，使用磷酸二氫鉀、高效氯氰菊酯、吡蟲啉、戊唑醇進(jìn)行抽穗期和灌漿期的2 次“一噴三防”。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目

1.4.1 生育期 記載不同處理小麥的出苗期、三葉期、返青期、起身期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、成熟期的具體時(shí)間（以田間植株的50%到達(dá)生育期為標(biāo)準(zhǔn)）。

1.4.2 群體指標(biāo) 基本苗：三葉期確定基本苗數(shù)量，每個(gè)測(cè)點(diǎn)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的相鄰2 行小麥，量取1 m 長(zhǎng)度，并做標(biāo)記，數(shù)出所有基本苗，進(jìn)而推算出每公頃的基本苗數(shù)。冬前、返青、起身、拔節(jié)期在測(cè)量基本苗的樣段內(nèi)數(shù)出所有莖數(shù)，進(jìn)而推算出每公頃的冬前莖、返青莖、起身莖和拔節(jié)期總莖數(shù)。

1.4.3 個(gè)體指標(biāo) 單株莖數(shù)：分別于冬前、返青、起身、拔節(jié)期調(diào)查各測(cè)點(diǎn)10 株小麥的總莖數(shù)，折算為單株總莖數(shù)。同時(shí)調(diào)查的還有這10 株小麥的葉齡、次生根條數(shù)、單株干質(zhì)量（去除根部后放入烘箱，溫度調(diào)到105 ℃殺青15 min，降至75 ℃恒溫下烘24 h后進(jìn)行稱量）3 個(gè)性狀。

1.4.4 光合指標(biāo) 葉綠素相對(duì)含量（SPAD 值）：4月2 日（起身期）和4 月20 日（拔節(jié)期），將每個(gè)測(cè)點(diǎn)內(nèi)測(cè)定個(gè)體指標(biāo)的10 株小麥同時(shí)使用SPAD-502 型葉綠素儀，測(cè)定小麥中部健康葉片的SPAD值，每株測(cè)量3 次數(shù)據(jù)，取平均值。葉面積指數(shù)（LAI）：4 月20 日（拔節(jié)期）每個(gè)測(cè)點(diǎn)內(nèi)的10 株小麥用LI-3000C 葉面積儀測(cè)定葉面積，并計(jì)算葉面積指數(shù)。

1.4.5 產(chǎn)量及產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo) 成熟期，每個(gè)測(cè)點(diǎn)收割1 m2的麥穗現(xiàn)場(chǎng)計(jì)數(shù)，折算每公頃成穗數(shù)；測(cè)量1 m2內(nèi)10 株小麥的株高，之后將1 m2的麥穗進(jìn)行集中晾曬、脫粒，并測(cè)算千粒質(zhì)量和含水率。應(yīng)用下列公式計(jì)算產(chǎn)量：產(chǎn)量（kg·hm-2）=1 m2實(shí)測(cè)產(chǎn)量（kg）×（1-含水率）/(1-13%)×1×104m2，并反推穗粒數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)的計(jì)算、整理在Excel 中進(jìn)行，使用SPSS 26.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期條件下的小麥生育進(jìn)程

由表1 可知，隨著播期的推遲和氣溫的降低，小麥品種出苗所需時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)，‘航麥247’和‘濟(jì)麥22’出苗時(shí)間分別從7 d 推遲至17、16 d，而過(guò)晚播小麥冬前未出苗；各處理從苗期到三葉期所用時(shí)間也延長(zhǎng)，‘航麥247’和‘濟(jì)麥22’分別歷時(shí)11～15 d 和10～14 d；但晚播小麥返青較早；拔節(jié)以后直至小麥成熟，不同播期水平下各處理分別在各生育時(shí)期持續(xù)時(shí)間大致相等，介于69～71 d。從不同品種來(lái)看，‘濟(jì)麥22’和‘航麥247’在同一播期下，前期生育期接近，但‘濟(jì)麥22’較‘航麥247’早起身1～2 d，晚拔節(jié)1～2 d，生育日數(shù)長(zhǎng)1～2 d。

表1 不同播期下的小麥生育進(jìn)程

2.2 播期對(duì)小麥群體的影響

由表2 可知，隨著播期的推遲和播種量的增加，小麥基本苗逐漸增多,‘航麥247’和‘濟(jì)麥22’的基本苗分別由409.5 萬(wàn)株·hm-2、405.0 萬(wàn)株·hm-2增加到885.0萬(wàn)株·hm-2、865.5 萬(wàn)株·hm-2。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，2 個(gè)品種的總莖數(shù)均呈先增后減的趨勢(shì)，起身期總莖數(shù)達(dá)最大值。適期早播的小麥由于冬前分蘗多，冬前莖顯著高于其他處理，‘航麥247’和‘濟(jì)麥22’冬前莖分別為2 010.0 萬(wàn)株·hm-2和1936.5 萬(wàn)株·hm-2，而過(guò)晚播小麥由于冬前基本不分蘗，群體顯著低于同品種其他播期處理。返青期小麥逐漸恢復(fù)生長(zhǎng)；至起身期，分蘗數(shù)達(dá)到最大值；至拔節(jié)期，部分無(wú)效分蘗退化，總莖數(shù)低于起身莖，晚播及過(guò)晚播處理小麥拔節(jié)期總莖數(shù)顯著低于適期播種的處理，以過(guò)晚播處理最低。由于多穗型品種‘航麥247’的分蘗能力強(qiáng)于大穗型品種‘濟(jì)麥22’，因此同播期下‘航麥247’的總莖數(shù)要高于‘濟(jì)麥22’。

表2 不同播期下小麥群體的變化

2.3 播期對(duì)小麥個(gè)體的影響

2.3.1 播期對(duì)小麥單株莖數(shù)的影響 由表3 可知，隨著播期的推遲，小麥分蘗能力顯著降低，10 月20日后的過(guò)晚播麥冬前基本無(wú)分蘗。同一播期下，小麥單株莖數(shù)均呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，在4 月2 日（起身期）前后達(dá)到最大值。從同一品種在不同播期的表現(xiàn)來(lái)看，晚播及過(guò)晚播處理的小麥單株莖數(shù)顯著少于適期播種處理。從同一播期下不同品種的表現(xiàn)來(lái)看，‘航麥247’的分蘗能力高于‘濟(jì)麥22’，單株莖數(shù)相對(duì)較高。

表3 不同播期下小麥單株莖數(shù)的表現(xiàn) 個(gè)

2.3.2 播期對(duì)小麥葉齡的影響 由表4 可知，與適期播種的小麥比較，晚播及過(guò)晚播小麥冬前葉齡顯著變小。但晚播及過(guò)晚播麥返青較快。3 月23 日調(diào)查時(shí)，2 個(gè)品種隨著播期延遲，葉齡呈上升趨勢(shì)。4 月2 日和4 月20 日調(diào)查時(shí)，晚播及過(guò)晚播麥與適期播種的小麥葉齡差異不顯著。從品種來(lái)看，‘濟(jì)麥22’生長(zhǎng)較快，葉齡要高于同一播期下的‘航麥247’。

表4 不同播期下小麥葉齡的表現(xiàn) 片

2.3.3 播期對(duì)小麥次生根條數(shù)的影響 由表5 可知，同一播期下，隨著生育期的推進(jìn)，小麥次生根條數(shù)呈逐漸增多趨勢(shì)。晚播和過(guò)晚播小麥次生根條數(shù)顯著低于適期播種處理，其中過(guò)晚播麥冬前無(wú)次生根。起身期后，晚播和過(guò)晚播小麥次生根條數(shù)逐漸與適期早播和適期播種的小麥減少差距。4 月2 日和4月20 日調(diào)查時(shí)，同一品種各播期下的次生根條數(shù)已無(wú)顯著差異。從品種來(lái)看，‘航麥247’的次生根條數(shù)要略高于同一播期下的‘濟(jì)麥22’。

表5 不同播期下的小麥次生根條數(shù)表現(xiàn) 條

2.3.4 播期對(duì)小麥單株干質(zhì)量的影響 由表6 可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，小麥單株干質(zhì)量逐漸增大。不同播期下小麥單株干質(zhì)量差異顯著，晚播及過(guò)晚播小麥的單株干質(zhì)量在各時(shí)期調(diào)查時(shí)均顯著低于同品種適期播種處理。從品種來(lái)看，‘濟(jì)麥22’的單株干質(zhì)量總體要略高于同一播期下的‘航麥247’。

表6 不同播期下的小麥單株干質(zhì)量表現(xiàn) g

2.3.5 播期對(duì)小麥光合的影響 由表7 可知，從4月2 日和4 月20 日調(diào)查結(jié)果來(lái)看，不同播期下‘航麥247’的SPAD 值差異不顯著，但10 月20 日過(guò)晚播的‘濟(jì)麥22’SPAD 值顯著低于其他處理。4 月20日2 個(gè)品種的葉面積指數(shù)隨播期呈先升后降的趨勢(shì)。從品種來(lái)看，‘航麥247’的SPAD 值和葉面積指數(shù)要略高于同一播期下的‘濟(jì)麥22’。

表7 不同播期下的小麥光合性狀表現(xiàn)

2.4 成熟期小麥個(gè)體表現(xiàn)

由表8 可知，晚播及過(guò)晚播小麥較適期早播和適期播種處理株高顯著降低，基部節(jié)間顯著變短，穗長(zhǎng)顯著變短，小穗數(shù)顯著降低，但不孕小穗數(shù)也顯著低于適期播種的小麥。這可能與晚播及過(guò)晚播群體小、光照條件更好有關(guān)（表8）。

表8 不同播期小麥成熟期的個(gè)體表現(xiàn)

2.5 不同播期對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量三因素的影響

由表9 可知，隨著播期的推遲，小麥產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)，以適期早播的‘航麥247’和‘濟(jì)麥22’產(chǎn)量較高，分別為9 191.6、8 978.3 kg·hm-2，與適期播種的產(chǎn)量在同品種條件下無(wú)顯著差異。與適期早播相比，‘航麥247’推遲播種4、11、20、28 d，減產(chǎn)7.9%、21.3%、28.1%、34.1%?！疂?jì)麥22’推遲播種7、17、20、21 d，減產(chǎn)6.42%、23.9%、28.9%、40.2%。晚播及過(guò)晚播會(huì)導(dǎo)致小麥成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量不同程度的降低，其中對(duì)成穗數(shù)和穗粒數(shù)的影響較大。從品種來(lái)看，‘航麥247’的成穗數(shù)要高于同一播期下的‘濟(jì)麥22’，而適期播種時(shí)穗粒數(shù)要低于同播期下的‘濟(jì)麥22’。

表9 不同播期小麥成熟期產(chǎn)量表現(xiàn)

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 晚播及過(guò)晚播對(duì)小麥生育進(jìn)程的影響 2021年冬前積溫高，一定程度上彌補(bǔ)了晚播帶來(lái)的不利影響。北京小麥越冬期推遲至12 月13 日，實(shí)現(xiàn)了帶綠葉越冬。2022 年3 月小麥返青后降雨也利于小麥生長(zhǎng)。雖然與適期早播相比，晚播及過(guò)晚播小麥播種時(shí)間推遲了17～28 d，但均能越冬、成熟，生育日數(shù)介于238～264 d。隨著播期推遲和天氣變冷，小麥生育期縮短，播種至出苗天數(shù)增加。10 月26 日過(guò)晚播的小麥冬前沒有出苗。返青期小麥逐漸恢復(fù)生長(zhǎng)，晚播及過(guò)晚播小麥早返青1～4 d，早起身2～3 d。拔節(jié)以后直至小麥成熟，不同播期處理在各生育時(shí)期持續(xù)時(shí)間相差越來(lái)越小，這與何井瑞等[11]和王巖東等[12]研究結(jié)果基本一致，即播期對(duì)越冬前小麥的生長(zhǎng)發(fā)育影響較大，出苗、分蘗等生育時(shí)期隨著播期延后而明顯推遲，而拔節(jié)以后至成熟期，不同播期水平的各生育時(shí)期到達(dá)時(shí)間及持續(xù)時(shí)間相差不大。

3.1.2 晚播及過(guò)晚播對(duì)小麥群體及個(gè)體的影響 小麥群體的莖蘗構(gòu)成以及其動(dòng)態(tài)變化是描述小麥群體質(zhì)量的重要的指標(biāo)[13]。本研究中，為彌補(bǔ)晚播帶來(lái)的影響，晚播及過(guò)晚播小麥播種量加大，基本苗數(shù)量顯著高于適期播種小麥，由于冬前積溫不足，10 月20日后播種的‘航麥247’和‘濟(jì)麥22’冬前無(wú)分蘗，越冬前總莖數(shù)隨播期的延后逐漸減小，這與杜世州等[10]的研究結(jié)果大致相同。王巖東等[12]的研究結(jié)果表明，小麥群體總莖數(shù)隨著生育進(jìn)程推進(jìn)呈現(xiàn)先增后減的規(guī)律，拔節(jié)期前后達(dá)到最大值，而后逐漸降低。本研究中，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，2 個(gè)品種的總莖數(shù)也呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，在起身期總莖數(shù)達(dá)最大值，但晚播仍會(huì)對(duì)小麥群體構(gòu)成造成影響，晚播及過(guò)晚播小麥拔節(jié)期總莖數(shù)顯著低于適期播種處理。董永利等[14]的研究結(jié)果表明，小麥群體莖蘗數(shù)大小及單株分蘗力、葉面積指數(shù),以及干物質(zhì)積累速率隨播期有不同表現(xiàn)。本研究結(jié)果表明，由于冬前積溫不足，晚播及過(guò)晚播小麥個(gè)體發(fā)育較弱，單株分蘗、冬前次生根數(shù)、單株干質(zhì)量，以及主莖葉齡隨播期推遲均減少。晚播及過(guò)晚播小麥由于較早返青并逐漸長(zhǎng)出分蘗，與同品種適期早播及適期播種的返青期小麥相比，葉齡較大，但至拔節(jié)期，葉齡、總莖數(shù)、次生根條數(shù)、葉面積指數(shù)與適期播種，以及適期早播處理無(wú)顯著差異，單株干質(zhì)量低于適期播種及適期早播處理，這與田偉等[15]的研究結(jié)果一致，即播期推遲會(huì)導(dǎo)致冬前積溫減少,影響葉片、分蘗和根系的生長(zhǎng)，但這種影響會(huì)隨著生育期的進(jìn)展逐漸減小。此外，晚播及過(guò)晚播還導(dǎo)致了小麥株高顯著降低，基部節(jié)間顯著變短，穗長(zhǎng)顯著變短。

3.1.3 晚播及過(guò)晚播對(duì)小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響 郭天財(cái)?shù)萚16]研究認(rèn)為，播期過(guò)早或過(guò)晚均不利于形成較高的單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量，各項(xiàng)指標(biāo)隨著播期的推遲均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。王夏等[17]和杜世州等[10]則認(rèn)為隨著播期的延遲，小麥成穗數(shù)和千粒質(zhì)量均有所下降。本研究結(jié)果表明，晚播及過(guò)晚播小麥不孕小穗數(shù)顯著低于適期播種的處理，但晚播及過(guò)晚播仍對(duì)穗粒數(shù)影響較大?！禁?47’為多穗型品種，晚播及過(guò)晚播對(duì)其成穗數(shù)和穗粒數(shù)影響顯著，但對(duì)千粒質(zhì)量的影響不顯著；‘濟(jì)麥22’為大穗型品種，晚播及過(guò)晚播小麥成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量均顯著降低。這主要是因?yàn)槎嗨胄推贩N‘航麥247’具有較強(qiáng)的莖蘗成穗能力和較高的成穗率，晚播條件下，由于增加播量對(duì)穗數(shù)的促進(jìn)作用大于對(duì)穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的降低作用，故產(chǎn)量仍可維持適期播種條件下水平，這與易媛等[18]的研究結(jié)果一致，即晚播條件下增加播量，多穗型品種產(chǎn)量仍可維持在適期播種水平，而大穗型品種則減產(chǎn)較多。王龍俊等[19]認(rèn)為，冬小麥每晚播5 d，產(chǎn)量減少7%～10%，比適期播種小麥的產(chǎn)量低750～900 kg·hm-2。本研究中，‘航麥247’推遲播種4、11、20、28 d，減產(chǎn)7.9%、21.3%、28.1%、34.1%；‘濟(jì)麥22’推遲播種7、17、20、21 d，減產(chǎn)6.42%、23.9%、28.9%、40.2%，可見適期播種的重要性。2 個(gè)品種比較來(lái)看，‘航麥247’播期彈性較大，可適應(yīng)生產(chǎn)上極端天氣導(dǎo)致的播期推遲狀況。

3.2 結(jié)論

晚播及過(guò)晚播對(duì)北京冬小麥生產(chǎn)影響較大，正常年份播期應(yīng)不晚于10 月10 日。多穗型品種‘航麥247’在同一播期下生長(zhǎng)發(fā)育情況及產(chǎn)量均優(yōu)于大穗型品種‘濟(jì)麥22’，在晚播情況下更易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)。