冀南麥區不同種植密度對小麥產量及主要農藝性狀的影響

劉保華，蘇玉環，馬永安，陳冬梅，王雪香，楊　璞，趙志軍，趙志鵬（邯鄲市農業科學院，河北邯鄲056001）

冀南麥區不同種植密度對小麥產量及主要農藝性狀的影響

劉保華，蘇玉環，馬永安，陳冬梅，王雪香，楊璞，趙志軍，趙志鵬
（邯鄲市農業科學院，河北邯鄲056001）

明確冀南麥區適期播種（10月12日）條件下不同小麥品種的最佳種植密度，可為指導當地小麥高產栽培提供技術依據。采用二因素（品種、密度）三水平試驗設計，以當地主推小麥品種濟麥22、邯6172和衡4444為試驗材料，基本苗密度均設300萬、375萬和450萬株/hm2計3個水平，研究了不同種植密度對小麥產量、產量構成因素、干物重、有效分蘗成穗率、收獲指數等主要性狀的影響。結果表明：參試小麥品種產量受種植密度影響較大，其中，濟麥22在種植密度為375萬株/hm2時產量最高，邯6172和衡4444均在種植密度為300萬株/hm2時產量最高；并分析了各品種最佳種植密度下形成高產的主要原因。另外，適宜的種植密度可使小麥在生長中后期形成較多的干物重、次生根條數和單株分蘗，且有效分蘗成穗率高，主莖穗長較長，有效小穗數多、無效小穗數少，容重和收獲指數高。

冬小麥；冀南麥區；種植密度；產量；成穗率

隨著小麥生產機械化程度的逐步提高，小麥播期相對集中，主體麥田基本能在適播期內完成播種。適期播種條件下，若種植密度過大或遇到暖冬年份，小麥會出現旺長現象，導致植株抗寒能力下降，冬季易遭受低溫災害的威脅，進而對產量造成很大影響。因此，在適播期內對當地小麥主栽品種的適宜種植密度進行研究很有必要。

適宜種植密度可以促使小麥構建合理的群體結構，有利于單位面積穗數、穗粒數和粒重的協調發展[1]。有關密度和播期對小麥群體性狀及產量的影響研究較多，結果均表明，不同地域、不同品種，實現小麥高產的適宜密度和播期也不一樣[2耀7]。另外，還有很多學者對新育成的小麥新品種開展了適宜種植密度研究[8耀21]，對新品種推廣起到了很好的指導作用。在冀南麥區適期播種條件下，研究不同種植密度對當地小麥主栽品種產量及主要農藝性狀的影響，明確適期播種時不同品種的適宜種植密度，旨為發揮小麥主栽品種高產潛力、實現冀南麥區小麥高產提供技術支撐。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗在冀南地區的邯鄲縣苗莊農場進行。試驗地土質為壤土，肥力中上等，0耀20 cm耕層土壤基礎養分含量為有機質1.49%、堿解氮87.7 mg/kg、速效磷11.7 mg/kg、速效鉀131.0 mg/kg。前茬作物為玉米，秸稈粉碎后全部還田，小麥播種前施尿素225.0 kg/hm2、磷酸二銨300.0 kg/hm2、氯化鉀187.5 kg/hm2和硫酸鋅15.0 kg/hm2做底肥。

1.2試驗材料

參試冬小麥品種為濟麥22、邯6172和衡4444，均為冀南麥區小麥主推品種。

1.3試驗方法

1.3.1試驗設計采用二因素三水平隨機區組試驗設計（表1），2013年10月12日人工耬播小麥，行距15 cm。小區長6 m、寬3 m，18行/區，3次重復。小麥生育期內澆越冬水、拔節水和灌漿水各1次，其中澆拔節水時追尿素150 kg/hm2；6月10日收獲；其他管理措施同大田常規。試驗期內降雨量為126.1 mm。

表1　試驗設計的因素及其水平Table1　The factors of levels of experimental design

1.3.2測定項目與方法

1.3.2.1群體密度動態與有效分蘗成穗率。小麥出苗后，選擇出苗均勻的麥行定樣點，行長2 m，在各主要生育時期調查分蘗數，計算有效分蘗成穗率〔%，（有效穗數原基本苗數）/（最高莖數原基本苗數）伊100%〕。1.3.2.2葉面積指數。在每小區，取25 cm行長的小麥樣品，采用比重法測定葉面積指數[22]。

1.3.2.3單株分蘗數和次生根數。結合葉面積指數調查，對取回的25 cm行長樣點內的小麥樣品，統計總株數、總分蘗數（含主莖）和總次生根條數，然后計算其平均單株分蘗數和單株次生根數。

1.3.2.4單株干物重。結合葉面積指數調查，用烘箱將小麥樣品先105益殺青15 min，然后在80益下烘干12 h，稱量干重。

1.3.2.5穗部性狀。在各小區內取20 cm行長的樣品，從中選擇有代表性的植株10株，分別測量株高、主莖的基部節間長度和穗下莖長度，計算10株小麥的平均穗長、有效小穗數和無效小穗數。

1.3.2.6產量結構與收獲指數。小麥抽穗后，在各小區內所定的2 m行長樣點內統計穗數。收獲前，在樣點內隨機取15耀20穗，調查穗粒數；種子曬干后人工數500粒稱重，連續數2次，質量相差不超過0.2 g。成熟后，在樣點內取30 cm行長的樣品，剪去根，稱量生物重量；然后脫粒，稱量種子重，計算收獲指數。

1.3.2.7產量。全小區收獲，籽粒曬干后，用電子稱稱重（精確到g）。

1.3.3數據統計利用Excel 2003和DPSv 7.05統計軟件進行數據整理分析，采用LSD法進行差異顯著性檢驗。

2　結果與分析

2.1不同種植密度對小麥產量的影響

方差分析結果（表2）顯示，不同小麥品種的產量差異達到了極顯著水平，表明品種對產量有極顯著影響。其中，濟麥22產量最高，邯6172次之，二者差異不顯著，但均極顯著躍衡4444。表明在冀南麥區中上等肥力、適期播種條件下，濟麥22和邯6172產量受種植密度影響較小，高產穩產性相對較好。

表2　不同品種的小麥產量方差分析Table2　Variance analysis of wheat yield of different varieties

方差分析結果（表3）顯示，參試小麥品種不同密度處理的產量差異均達到了顯著水平，表明種植密度對產量有顯著影響。其中，邯6172的產量差異達到了顯著水平，濟麥22和衡4444的產量差異達到了極顯著水平，表明在試驗密度范圍內，邯6172產量受種植密度影響相對較小。

濟麥22在B2處理下產量最高，B1處理次之，二者差異不顯著，但均顯著躍B3處理；其他2個品種均在B1處理下產量最高，且顯著躍其他2個密度處理，其中與B3處理差異達到了極顯著水平。表明在冀南麥區中上等地力、適期播種條件下，濟麥22的適宜種植密度為300萬耀375萬株/hm2，邯6172和衡4444的適宜種植密度均為300萬株/hm2。

表3　不同種植密度的小麥產量方差分析Table3　Variance analysis of wheat yield of different planting density

2.2不同種植密度對小麥產量結構的影響

不同種植密度下，除邯6172單位面積穗數差異以及衡4444單位面積穗數和千粒重差異不顯著外，其他指標差異均達到了顯著水平或極顯著水平（表4）。表明種植密度對產量構成因素影響較大，且不同品種對密度水平的響應程度存在明顯差異。

表4　不同種植密度對參試小麥品種產量結構的影響Table4　Effects of different planting density on yield component factors of wheat varieties

濟麥22最高產量處理B2的單位面積穗數最多且顯著躍B1處理，千粒重最大且顯著躍B1處理、極顯著躍B3處理，表明單位面積穗數多、粒重高是其獲得高產的主要原因。邯6172最高產量處理B1的穗粒數最多且顯著躍B3處理，千粒重最大且顯著躍其他2個密度處理，表明穗粒數多、粒重高是其獲得高產的主要原因。衡4444最高產量處理B1的穗粒數最多且極顯著躍其他2個密度處理，表明穗粒數多是其獲得高產的主要原因。

2.3不同種植密度對小麥干物重動態變化的影響

不同種植密度下，參試小麥品種的干物重均隨其生長發育進程而遞增，其中，越冬耀拔節期增長較快，收獲期達到峰值（圖1耀3）。

圖1　不同種植密度下濟麥22干物重的動態變化Fig.1Dynamic changes of dry matter accumulation of Jimai22 in different planting density

圖2　不同種植密度下邯6172干物重的動態變化Fig.2Dynamicchangesofdrymatteraccumulationof Han6172 in different planting density

同一品種相同生育時期，不同密度處理的干物重差異較大，表明種植密度對小麥不同生育時期的干物重影響較大。濟麥22越冬期和拔節期的干物重均隨密度的增大而增加；拔節后最高產量處理B2的干物重增加迅速，開花期、收獲期的干物重分別為13 590.15和21 733.50 kg/hm2，分別較其他密度處理多2.3%耀7.2%和11.2%耀13.6%。邯6172越冬期的干物重隨密度的增大而增加；返青后最高產量處理B1的干物重增加迅速，拔節期、開花期、收獲期的干物重分別為8 958.00、13 891.50和20 671.65 kg/hm2，分別較其他密度處理多10.0%耀16.8%、8.0%耀29.2%和17.3%耀19.4%。衡4444越冬期和拔節期的干物重均隨密度的增大而增加；拔節后最高產量處理B1的干物重增加迅速，開花期、收獲期的干物重分別為14 370.45和20 047.05 kg/hm2，分別較其他密度處理多1.0%耀32.8%和6%左右。

綜上分析可以看出，在適期播種條件下，種植密度大，小麥雖然在生長前期可形成較多的干物質，但不利于生長后期干物質的積累與轉化，這是因為前期群體過大，無效分蘗過多，會造成無效營養消耗過多，從而不利于形成高產。種植密度合理，在小麥生長中后期可形成較多的干物重，這也是獲得高產的重要條件之一。

2.4不同種植密度對小麥單株次生根數量的影響

不同種植密度下，參試小麥品種的單株次生根數量隨其生長發育進程基本呈先增多后降低的變化趨勢，且普遍在開花期達到峰值（表5）。

圖3　不同種植密度下衡4444干物重的動態變化Fig.3Dynamic changes of dry matter accumulation of Heng4444 in different planting density

表5　不同種植密度對參試小麥品種單株次生根數量的影響（條/株）Table5　Effects of different planting density on the number of root of wheat varieties

同一品種，不同密度處理的單株次生根數量除越冬期差異不顯著外，其他生育期的差異普遍達到了顯著水平，表明種植密度對小麥返青后不同生育時期的單株次生根數量影響較大。返青后，濟麥22最高產量處理B2的單株次生根數量均最多，與B1處理差異始終不顯著，但與B3處理差異在拔節期和開花期分別達到了顯著、極顯著水平；邯6172最高產量處理B1的單株次生根數量均最多，與B2和B3處理差異均分別達到了顯著、極顯著水平；衡4444最高產量處理B1的單株次生根條數均最多，與B2處理除蠟熟期外其他時期差異均達到了顯著水平，與B3處理差異均達到了極顯著水平。

綜上分析可以看出，參試小麥品種越冬期的單株次生根數量受種植密度影響均較小，拔節耀開花期形成較多的次生根、蠟熟期有活力的次生根數量多是獲得高產的重要條件之一。

2.5不同種植密度對小麥單株分蘗數的影響

不同種植密度下，參試小麥品種的單株分蘗數隨其生長發育進程基本均呈“單峰”曲線變化，且普遍在拔節期達到峰值（表6）。

表6　不同種植密度對參試小麥品種單株分蘗數的影響（個/株）Table6　Effects of different planting density on the number of tillers of wheat varieties

同一品種相同生育時期，不同密度處理的單株分蘗數差異普遍達到了顯著水平，表明種植密度對小麥不同生育時期的單株分蘗數影響較大。

濟麥22越冬期和拔節期不同密度處理的單株分蘗數差異均不顯著；其他生育時期最高產量處理B2的單株分蘗最多，其中，開花期、收獲期與B3處理差異分別達到了極顯著、顯著水平。邯6172的單株分蘗數受種植密度影響最大，最高產量處理B1各生育時期的單株分蘗數均最多，其中，僅越冬期與B2處理差異不顯著，其他時期與B2和B3處理差異均達到了顯著或極顯著水平。衡4444最高產量處理B1各生育時期的單株分蘗數均最多，其中，越冬期與其他密度處理差異不顯著，拔節期和收獲期均顯著躍B3處理，開花期極顯著躍B3處理。

綜上分析可以看出，參試小麥品種在其適宜的種植密度下，生育中后期可形成較多的單株分蘗，有利于光合產物的形成與積累，為后期干物質向籽粒中轉移形成較高粒重奠定了物質基礎。

2.6不同種植密度對小麥株高、穗部性狀、容重及收獲指數的影響

種植密度對小麥株高、穗部性狀、容重和收獲指數影響均較大（表7）。

濟麥22最高產量處理B2的株高、穗長和容重均最大，有效小穗數較多、無效小穗數較少，其中，所有指標值與B1處理差異均不顯著；與B3處理差異除無效小穗數和收獲指數為顯著外，其他指標差異均達到了極顯著水平。邯6172的株高和容重受種植密度影響較小，最高產量處理B1的其他指標均為最優，其中，與B2處理的有效小穗數和無效小穗數差異達到了顯著水平，收獲指數差異達到了極顯著水平；與B3處理的穗長差異達到了顯著水平。衡4444的無效小穗數受種植密度影響較小；最高產量處理B1的株高最低但與B3處理差異不顯著，穗長和容重最大且均顯著躍B3處理，有效小穗數較多但與其他2個密度處理差異均不顯著，收獲指數最高且顯著躍B2處理、極顯著躍B3處理。

綜上分析可以看出，參試小麥品種在其適宜的種植密度下，主莖穗長度大，有效小穗數多、無效小穗數少，可形成較多的穗粒數，容重高，籽粒飽滿度好，收獲指數高。

2.7不同種植密度對小麥有效分蘗成穗率的影響

參試小麥品種的有效分蘗成穗率均隨種植密度的增大而逐漸減?。ū?）。其中，濟麥22最高產量處理B2的有效分蘗成穗率較高，略約B1處理但差異不顯著，極顯著躍B3處理；邯6172最高產量處理B1的有效分蘗成穗率最高，極顯著躍其他2個密度處理；衡4444最高產量處理B1的有效分蘗成穗率最高，顯著躍B3處理。

綜上分析可以看出，參試小麥品種在其適宜的種植密度下，可有效提高有效分蘗成穗率，從而形成較多的群體穗數，為獲得高產奠定基礎。

表7　不同種植密度對參試小麥品種株高、穗部性狀、容重及經濟系數的影響Table7　Effects of different planting density on the plant height，ear characteristics of wheat，bulk density and harvest dex of wheat varieties

表8　不同種植密度對參試小麥品種有效分蘗成穗率的影響Table8　Effects of different planting density on the spike rate of wheat varieties

3　結論與討論

研究結果表明，參試小麥品種產量受種植密度影響較大，在冀南麥區中上等地力條件下適期播種，濟麥22在種植密度為375萬株/hm2時產量最高，邯6172和衡4444均在種植密度為300萬株/hm2時產量最高。另外，對參試小麥品種最高產量密度下的產量構成因素進行分析，結果顯示，不同品種獲得高產的產量構成因素不同，其中，濟麥22獲得高產的主要原因是單位面積穗數多、千粒重大，邯6172獲得高產的主要原因是穗粒數多、千粒重大，衡4444獲得高產的主要原因是穗粒數較多。

另外，研究結果還表明，適期播種條件下，適宜的種植密度可使小麥在生長中后期形成較多的干物重、次生根條數和單株分蘗，且有效分蘗成穗率高，從而有利于光合產物的制造、積累和轉化，促進生長后期干物質向籽粒中轉移，為形成較高粒重奠定物質基礎。另外，種植密度適宜時小麥主莖穗長較長，有效小穗數多、無效小穗少，容重高，經濟系數大。

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Effects of Planting Density on the Main Agronomic Traits and Yield of Wheat in Southern of Hebei Region

LIU Bao-hua，SU Yu-huan，MA Yong-an，CHEN Dong-mei，WANG Xue-xiang，YANG Pu，ZHAO Zhi-jun，ZHAO Zhi-peng
（Handan Academy of Agricultural Sciences，Handan 056001，China）

For clear the optimum planting density of different wheat varieties under the conditions of suit原able sowing date（October 12）in southern of Hebei region，and provide technical basis for high yield cultivation of local wheat.With the local main wheat varieties Jimai22，Han6172 and Heng4444 as the test materials，the effects of basic seedling density of 3.00 million，3.75 million and 4.50 million plants/hm2on wheat production，production constitute factors，dry matter changes，effective tiller into spike rate，harvest index and so on were studied with the test design of two factors（variety,density）and three level. The results showed that the production of varieties was greatly influenced by planting density，the yield of Jimai22was thehighestundertheplantingdensity of3.75millionplants/hm2，andHan6172and Heng4444 gained the maximum yield under the planting density of 3.00 million plants/hm2，then the main reasons for the formation of high yield under the optimum planting density were analyzed.In addition，under the optimum planting density，more dry matter weight and root and tiller number were formed，the effective tiller earing rate was higher，main stem length was longer，with more effective spikelet and less invalid spikelet，and higher bulk density and harvest index.

Winter wheat；Southern of Hebei region；Planting density；Yield；The spike rate

S512.1垣1

A

1008-1631（2016）02-0013-06

2015-08-07

國家小麥產業技術體系建設項目（CARS-03-2-4）

劉保華（1981-），男，河北臨漳人，副研究員，碩士，主要從事小麥育種與栽培研究。E-mail：hm4589@163.com。