冬、春小麥冬前播種對干物質積累與產量的影響

薛麗華，賽力汗·賽，曾朝武，張永強，陳傳信，陳興武，雷鈞杰

(新疆農業科學院糧食作物研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國最大的棉產區。近年來，棉花播種面積約166.7×104hm2[1],而小麥是新疆第二大作物，種植面積約100×104hm2,新疆棉區的棉花長期連作(20年以上)，病蟲害發生較重，“棉花-小麥”倒茬模式將有利于減輕病蟲害發生實現棉花產業的可持續發展。北疆棉花采收完后已入初冬(10 月底至 11 月初)，播種冬小麥。開展對冬前小麥播種的研究顯得尤為重要。【前人研究進展】晚播小麥與適期播種的小麥相比其生長發育及產量的形成過程均有其特殊性[2、3]；晚播小麥其冬前苗齡偏小，發育比較落后, 穗分化時間短、發育快，穗粒數少，粒重輕，不同生育期干物質積累量均比適期播種的小麥少，產量低[4-6]。二十世紀60年代東北、新疆春麥區冬播春小麥(以種子或萌動發芽狀態越冬)，其增產潛力高于春小麥，冬播春小麥技術已在新疆零星試用[7，8]。【本研究切入點】晚播小麥對產量的影響前人主要是針對冬小麥的研究，而春小麥冬前播種對產量的影響研究未見報道。研究冬、春小麥冬前播種對干物質積累與產量的影響。【擬解決的關鍵問題】選用當地主栽的冬、春小麥品種，以1葉期、種子萌動兩種狀態越冬，研究冬前播種的冬、春小麥對產量的影響，為冬前播種小麥高產栽培技術和產量提供理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2015～2016年在新疆農業科學院瑪納斯試驗站進行。0～20 cm土壤養分于秋施基肥前取土測定，有機質含量為24.3 g/kg，堿解氮51.4 mg/kg、速效磷21.1 mg/kg，速效鉀216.0 mg/kg，播前基施尿素45.0 kg/hm2、磷酸二銨375.0 kg/hm2。

試驗在滴灌條件下進行，采用裂區設計，2015年入冬前進行播種，播期為主區，設10月25日(B1)、11月05日(B2)2個處理；品種為副區，新冬41號、新春29號2個品種。小區面積長4 m×寬3 m=12 m2，重復3次。播種量502.5×104粒/hm2，行距20 cm，人工開溝播種。為保證兩播期播種時土壤含水量一致，播前進行測墑補灌。分別于第二年4月20日、5月6日、5月22日、6月10日進行滴灌處理，每次滴灌量為750 m3/hm2。其它管理同大田常規管理。

1.2 方 法

1.2.1 生育進程記載及總莖數動態測定

于12月1日調查不同播期冬、春小麥所處的種苗形態，并記載各播期小麥的生育進程，各處理選取有代表性1 m長樣段3行，分別在4月15日、4月29日、5月12日、5月26日、6月9日、6月23日連續調查總莖數動態變化。

1.2.2 葉面積指數及干物質量測定

分別在4月15日、4月29日、5月12日、5月26日、6月9日、6月23日各小區連續選生長整齊一致具有代表性10個莖，采用長寬系數法測定其綠葉面積，計算單莖平均綠葉面積。干物質測定，在上述對應時間選取代表性0.5 m長樣段(近管、遠管3段)，將選取樣段地上部洗凈放入樣袋中，并放入烘箱，在105℃下殺青30 min，然后將烘箱溫度調至80℃烘至恒重, 并稱其質量。

葉面積指數(LAI)=總莖數/hm2×單莖綠葉面積÷公頃土地面積。

干物質質量(kg/hm2)=總莖數/hm2×單莖質量(kg)。

1.2.3 產量測定

成熟期(6月30日)各小區去邊行選取中間具有代表性樣點(每樣點面積6 m2)收獲、脫粒、自然風干后測產，以3點平均值計算各處理折合產量，并測定千粒重。同時，各處理取3個有代表性樣點(每樣點面積0.3 m2)調查穗數，每點各取30莖測定穗粒數及穗粒重。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel2010進行數據處理和作圖,運用SPSS16.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 冬、春小麥冬前播種生育進程和生育期的變化

研究表明，新冬41號B1處理的出苗率為73.0%，B2處理的出苗率為46.7%， 而新春29號B1處理出苗率為32.5%，而B2處理的出苗率為53.5%，10月25日播種的冬小麥出苗率高于春小麥，而11月5日播種的春小麥出苗率卻高于冬小麥，說明以萌動狀態越冬的春小麥保苗率高于冬小麥，利于保苗。從生育進程看，冬前播種的冬小麥各生育進程與春小麥相差2～5 d。表1

表1 冬、春小麥冬前播種生育進程和生育期變化
Table 1 Change of growth process and growth period of winter and spring wheat before winter

品種Cultivars播期Sowing date生育進程(日/月) Growth (date/month)出苗期Emergence出苗率(%)Emergence rate拔節期Jointing孕穗期Booting開花期Flowing成熟期Maturity生育期Growth period(d)新冬41號10月25日 23/1173.020/402/525/525/697Xindong4111月05日 20/0346.723/405/522/526/698新春29號10月25日 23/1132.525/408/528/527/699Xinchun2911月05日20/0353.528/412/526/530/6102

注： 10月25日的生育期為返青期(3月20日)至成熟期的天數

Note: The growth date of treatment B1(25October) was days from green up date (20March) to maturity

2.2 冬、春小麥冬前播種對總莖數動態的影響

研究表明，冬、春小麥冬前播種對總莖數的影響差異顯著。兩播期冬、春小麥品種總莖數都在5月26日達峰值而后下降。新冬41號B1處理的總莖數高于新春29號，而B2處理的新春29號總莖數高于新冬41號，10月25日前播種有利于冬麥分蘗，而11月5日后播種的新春29號分蘗力優于新冬41號。圖1

圖1 冬前播種冬、春小麥對總莖數動態變化
Fig.1 Effect of dynamics of all stems of winter and spring wheat before sowing winter

2.3 冬、春小麥冬前播種對群體葉面積指數動態的影響

研究表明，冬、春小麥冬前播種對葉面積指數的影響差異顯著。冬前兩播期冬、春小麥葉面積指數都在5月12號達峰值。B1處理的新冬41號和新春29號葉面積指數差異較B2處理的明顯，B1處理的新冬41號葉面積指數高于新春29號，而B2處理新春29高于新冬41號。圖2

圖2 冬前播種冬、春小麥對群體葉面積指數變化
Fig.2 Effect of LAI of winter and spring wheat before sowing winter

2.4 冬、春小麥冬前播種對干物質積累的影響

研究表明，冬、春小麥冬前兩播期對干物質積累差異明顯。B1處理的新冬41干物質積累較新春29號高96.3%～280.9%，B2處理的新冬41干物質積累較新春29號低5.1%～30.6%。B1處理新冬41號干物質積累量遠遠高于B2處理，而新春29號兩播期差異不大。春小麥新春29號10月25日至11月5日播種對干物質積累影響不大。圖3

圖3 冬前播種冬、春小麥對干物質積累變化
Fig.3 Effect of dry matter accumulation of winter and spring wheat before sowing winter

2.5 冬、春小麥冬前播種對產量及其構成影響

研究表明，冬、春小麥冬前播種的 穗數、穗粒數、千粒重及產量均表現為新冬41號的B1處理> 新春29號B1和B2處理>新冬41號的B2處理。B2處理的新春29號較B1處理的新春29號和B2處理的新冬41號穗數分別增加2.2%和27.3%、較B1處理的新冬41號減少13.8%，產量分別增加0.2%和16.8%、較B1處理的新冬41號減少26.1%。播期晚于10月25日后，選擇播種春小麥比冬小麥更有利于高產。表2

表2 冬、春小麥冬前播種對產量及產量構成
Table 2 Effect of yield and yield composition of winter and spring wheat before winter

品種Cultivars播期Sowing date穗數(104/hm2)穗粒數Grain number穗粒重Weight of per spike(g)千粒重1,000-grain mass(g)產量Yield(kg/hm2)新冬41號10月25日396.7a42.9a1.90a50.8a7 417.0aXindong4111月5日253.3c40.6b1.82a45.4b4 562.7c新春29號10月25日340.9b38.9c1.48b45.5b5 475.3bXinchun2911月5日348.6b40.8b1.58b46.3b5 483.6b

3 討 論

干物質和養分積累是作物器官分化、產量形成的前提，養分吸收是干物質形成和累積的基礎[9]。晚播小麥盡管由于花期推遲，開花—成熟期較短，開花前的貯藏物質對產量有較大貢獻[10]。孕穗至開花期干物質積累量增加，產量增加，過高則會導致產量下降；開花至成熟期干物質積累量與籽粒產量呈線性正相關關系[11]。由于晚播小麥播種時間向后推遲，播種時的地溫相對較低，因此小麥出苗的時間就相應增長，營養消耗也相應增多。這也就導致晚播小麥的出苗率不高，苗體不夠健壯。晚播小麥播種時間向后推遲，其冬前的積溫就相應減少，導致次生根生長較慢，表現為不發達，越冬植株體內積存的養分也偏少，容易發生凍害[12]。晚播條件下干物質積累量也有一些研究報道，如Hocking等[13]、Ehdaie等[14]研究認為，晚播對小麥的干物質積累影響不大，經濟系數相近，但是籽粒平均產量較低。研究表明，冬小麥適當晚播既可以減少冬小麥前期肥水消耗[15]。研究結果表明，超晚播冬小麥與冬播春小麥生育期相差2～5 d，10月25日前播種的冬小麥葉面積指數高于冬播春小麥，而11月5日播種的冬小麥葉面積指數小于冬播春小麥。冬小麥越晚播越不利于干物質的積累，而春麥冬播在10月25日以后播種對干物質積累的影響不大。春麥冬播比冬麥超晚播利于高產。

4 結 論

10月25日播種的冬、春小麥相比，冬小麥產量(7 417.0 kg/hm2)高于春小麥(5 475.3 kg/hm2)，而11月5日播種的冬、春小麥相比，冬小麥產量(4 562.7 kg/hm2)低于冬播春小麥(5 483.6 kg/hm2)。生產上如果播期在10月25日前應選擇冬小麥進行播種，而播期如果在11月5日后則應選擇春小麥為宜。