播期和播量對晉中盆地冬小麥產量及構成要素的影響

張立生， 溫輝芹， 裴自友， 王宏兵， 程天靈， 李　雪， 朱　玫， 車　麗， 郝雅萍

(山西省農業科學院作物科學研究所/農業部黃土高原作物基因資源與種質創制重點實驗室，山西太原 030031)

小麥是我國第三大糧食作物和第二大口糧作物。據國家統計局統計，2010—2014年全國小麥平均總產占全國糧食平均總產的20.6%，人均小麥占有量88.9 kg/年[1-5]。小麥在農業生產和國民經濟中占有重要地位，通過科技創新提高單產增加總產，是保證我國糧食安全，尤其是口糧安全的重要途徑[6]。小麥生產中，在播期與多項技術措施進行組配的合理組合內，播量(基本苗)是其中最重要的一個因素[7]。有關冬小麥播期和播量對籽粒產量影響的研究報道較多，但因試驗條件的差異，如栽培生態條件、品種特性、處理水平數的多少，以及水平間距的大小，造成各地實現高產栽培的適宜播期和播量不同[8-25]。對山西省晉中盆地冬小麥適宜播期和播量的研究，除本課題組外尚未見報道[26-27]。為此，以當前晉中盆地主推的高產優質中筋冬小麥品種晉太182為試驗材料，研究不同播期和播量對小麥籽粒產量及其構成要素的影響，以期探究出氣候變暖條件下晉中盆地水澆地冬小麥的適宜播期和播量，為該區冬小麥的優質高產高效生產提供理論依據。

1　材料與方法

1.1　試驗地概況

試驗于2012—2013年和2013—2014年在山西省農業科學院東陽試驗基地進行，土質為黏土。2012年小麥播前，0～20 cm土層養分含量為：有機質11.3 g/kg，全氮64 g/kg，速效磷8.01 mg/kg，速效鉀137 mg/kg。

1.2　供試材料

試驗材料為2013年通過山西省品種委員會審定的晉太182小麥品種。

1.3　試驗設計

采用2因素(播期A、播量B)隨機區組設計。試驗設置6個播期，分別為A1(9月19日)、A2(9月24日)、A3(9月29日)、A4(10月4日)、A5(10月9日)和A6(10月14日)；6個播量，分別為B1(300萬粒/hm2)、B2(375萬粒/hm2)、B3(450萬粒/hm2)、B4(525萬粒/hm2)，B5(600萬粒/hm2)、B6(675萬粒/hm2)，共36個處理。采用隨機區組排列，3次重復，每小區種植6行小麥，行長4.33 m，行距0.16 m，面積 4.16 m2。底肥為750 kg/hm2復合肥(含N 17%、P2O517%、K2O 17%)，起身期和拔節期各追施112.5 kg/hm2尿素；澆越冬水、拔節水和灌漿水，其他管理同大田管理。

1.4　測定項目與方法

成熟后，每小區隨機選取20穗調查穗粒數；每小區邊行除外隨機選取3行各1 m行長測定成穗數；每小區隨機收獲1行并脫粒，測千粒質量并計算單位面積產量。

1.5　數據分析

利用DPS 7.05數據分析軟件分析，運用WPS表格制圖。

2　結果與分析

2.1　播期和播量及其互作對產量的影響

2.1.1播期對產量的影響由表1可知，播期對產量的影響達到極顯著。經Duncan’s多重比較(表2)發現，在6個播期中，平均產量表現為A2>A3>A1>A4>A5>A6，除A1與A4間差異不顯著外，其他各處理間差異均達到顯著或極顯著。A2和A3平均產量較6個播期平均產量分別增加 6.04% 和4.72%，其他4個播期產量的均值都比6個播期平均產量低。說明在本試驗條件下，適宜播期為9月24—29日，以9月24日為最佳播期。

表1　產量及構成要素方差分析

注：“**”表示在0.01水平上有顯著差異。

2.1.2播量對產量的影響由表1可知，播量對產量的影響達到極顯著。經Duncan’s多重比較(表2)發現，在6個播量中，平均產量表現為：B3>B2>B4>B5>B6>B1，除B2與B4間差異不顯著外，其他處理間產量差異均達到顯著或極顯著。雖說B2與B4間差異不顯著，處在同一級別上，但B2比B4產量高，且用種量少。說明在本試驗條件下，適宜播量為375萬～450萬粒/hm2。

2.1.3播期和播量互作對產量的影響由表1可知，播期和播量互作對產量影響達到極顯著。由圖1可知，播期A1的最佳播量為B1，播期A2的最佳播量為B2，播期A3的最佳播量為B3，播期A4的最佳播量為B4，播期A5的最佳播量為B5，播期A6的最佳播量為B6。說明在小麥高產栽培中，應根據播期選擇最適宜的播量來獲得最高產量。

表2　播期、播量水平間產量及構成要素的差異顯著性檢驗

注：同列數據后不同大、小寫字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著。

2.2　播期和播量對產量構成要素的影響

由表1可知，播期和播量對產量構成要素的影響均達到極顯著。由表2可看出，隨著播期的推遲，成穗數呈先升后降趨勢，穗粒數和千粒質量呈增加趨勢，表明適期播種有利于獲得較高的成穗數，晚播有利于獲得較高的穗粒數和千粒質量。隨著播量的增加，成穗數呈增大趨勢，穗粒數和千粒質量呈下降趨勢。表明增大播量有利于獲得較高的成穗數，而不利于獲得較高的穗粒數和千粒質量。

由表1可知，播期和播量互作對成穗數和穗粒數的影響達到極顯著，對千粒質量的影響不顯著。由圖1可知，成穗數最多的是A2B2處理，最低的A6B1處理，表明適期播種配以適宜的播量，是獲得最高成穗數的有效措施，而晚播低播量不利于提高成穗數；穗粒數最高的是A6B1處理，最低的是A1B6處理，表明晚播低播量有利于提高穗粒數，早播大播量不利于提高穗粒數；千粒質量最高的是A6B3處理，最低的是A1B6處理，表明晚播配以適宜的播量有利于獲得較高的千粒質量，早播大播量不利于千粒質量的提高。

2.3　產量構成要素與產量的相關性分析

從表3可以看出，成穗數與產量表現為極顯著正相關，穗粒數和千粒質量與產量均表現為顯著負相關。表明產量隨著成穗數的增加而增加，隨著穗粒數和千粒質量的增加而降低。從相關系數的絕對值來看，影響產量大小的順序為成穗數>穗粒數>千粒質量。同時，還可看出成穗數與穗粒數和千粒質量均呈極顯著負相關，穗粒數與千粒質量呈極顯著正相關。因此，在小麥生產上，應協調好三要素之間的關系，從而獲得最高產量。從本試驗的播期和播量組合結果來看，A2B2組合，即在9月24日以375萬粒/hm2播種，成穗數為761萬穗/hm2、穗粒數為38.7粒、千粒質量為39.1 g，獲得最高產量8 656.8 kg/hm2。

表3　產量構成要素與產量的相關系數

注：“*”和“**”分別表示在0.05和0.01水平上顯著相關。

3　討論與結論

3.1　播期和播量對晉中盆地冬小麥產量的影響

試驗結果表明，在本試驗播期范圍內，隨著播期的推遲，產量呈現出先升后降的趨勢，產量順序為A2>A3>A1>A4>A5>A6，除A1與A4間差異不顯著外，其他各處理間差異均達到顯著或極顯著水平。本研究結果與陳素英等的隨著播期的推遲產量逐漸降低的研究結果[8]不同的原因，可能與試驗研究的起始播期、試驗品種特性、試驗地點等的不同有關。

在本試驗的播量范圍內，隨著播量的增加，產量呈現出先升后降的趨勢，產量順序為B3>B2>B4>B5>B6>B1，除B2與B4間差異不顯著外，其他處理間產量差異均達到顯著或極顯著水平。本研究結果與于凱等[9]和楊吉福等[10]的產量隨著播量的增加而增加的研究結果不同的原因，可能與播量的大小以及處理水平數的多少等有關，本試驗設置了300萬、375萬、450萬、525萬、600萬、675萬粒/hm26個水平，而于凱等和楊吉福等的試驗均設置了90萬、180萬、270萬苗/hm23個水平。

在本試驗的播期和播量范圍內，播期和播量的互作對產量的影響達到極顯著，與郝有明等[11]和楊桂霞等[12]研究得出播期與播量互作效應不顯著的結果不一致，其原因還有待進一步研究。在本試驗條件下，每個播期都有一個對應的最佳播量，其組合分別為A1B1、A2B2、A3B3、A4B4、A5B5和A6B6，在6個播期中以A2B2組合最佳。

3.2　播期和播量對晉中盆地冬小麥產量構成要素的影響

試驗結果表明，在本試驗播期范圍內，隨著播期的推遲成穗數先升后降，穗粒數和千粒質量升高，隨著播量的增加，成穗數增大，穗粒數和千粒質量降低；成穗數與產量呈正相關，穗粒數和千粒質量與產量呈負相關，而且相關系數的絕對值以成穗數的最大，千粒質量最小。本研究結果播期對產量構成要素的影響與郝有明等[11]的研究結果隨著播期的推遲成穗數和穗粒數減少，千粒質量先升后降，李筠等[13]的研究結果隨著播期的推遲成穗數和穗粒數先升后降，千粒質量降低，李豪圣等[14]和王福玉等[15]的研究結果隨著播期的推遲成穗數、穗粒數和千粒質量均先升后降不同的原因，可能與試驗的起始播期、試驗品種特性、試驗地點等的不同有關。

3.3　晉中盆地冬小麥適宜播期和播量的確定

試驗結果表明，播期和播量及其互作對晉中盆地冬小麥產量的影響圴達到極顯著水平，且播期效應大于播量效應。說明在晉中盆地冬小麥高產栽培中，應先根據生產實際情況合理安排播期，再依據播期來確定播量。在9月19日至10月14日期間播種時，首先選擇最佳播期9月24日播種，播量為375萬粒/hm2；如因種種原因不能在9月24日播種時，播量以375萬粒/hm2為基數，播期比9月24日每提前或推遲 1 d，播量則減少或增加15萬粒/hm2。

綜合所述，以播期定播量，通過協調產量三要素，形成較高的成穗數和適當的穗粒數及千粒質量，是晉中盆地冬小麥高產的有效途經。

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