播量和肥料運籌對強筋小麥鎮麥12號產量及抗倒性的影響

朱正斌 沈雪林 夏肄鋒

摘要：為了適應農業供給側結構性改革，調整小麥品種布局，擴大優質專用小麥品種種植面積，促進強筋小麥新品種鎮麥12號的推廣應用，設置3因素裂區試驗，以播量為主區，施肥量為副區，施肥比例為裂區，分析鎮麥12號的苗穗動態、穗部性狀、產量性狀特征以及產量形成關鍵因素和抗倒能力，探索鎮麥12號的最佳栽培技術。結果表明，有效穗數是影響鎮麥12號產量的關鍵因素，通過提高播量或增加施肥量可有效提高基本苗，獲得較高的高峰苗，從而提高有效穗數。結合不同處理的抗倒伏能力，提出蘇州北部沿長江沙壤土地區在播量為228.15 kg/hm2的條件下施氮300 kg/hm2或在播量為202.80 kg/hm2的條件下施氮360 kg/hm2，南部環太湖黏土地區在播量為202.80 kg/hm2的條件下施氮300 kg/hm2或在播量為177.45 kg/hm2的條件下施氮360 kg/hm2，施氮比例采用基肥 ∶ 苗肥 ∶ 拔節肥 ∶ 孕穗肥=5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2（基蘗肥 ∶ 拔節孕穗肥=6 ∶ 4），按照N ∶ P2O5 ∶ KO2=1 ∶ 0.5 ∶ 0.8，配合施用磷鉀肥。

關鍵詞：強筋小麥;產量構成;裂區試驗;播種量;肥料運籌;抗倒性

中圖分類號： S352.2;S512.104 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）02-0064-05

江蘇省蘇州市屬于經濟發達地區，隨著市民生活水平的提高，特別是受年輕消費群體帶動，早餐食品由傳統的饅頭、包子+豆漿逐步轉變為面包、餅干+牛奶。然而，目前國內市場上與其相應的中筋小麥生產過剩，優質強筋或弱筋專用小麥供應不足，進口需求量較大[1-2]。2017年中央一號文件指出“農業的主要矛盾由總量不足轉變為結構性矛盾，突出表現為階段性供過于求和供給不足并存，矛盾的主要方面在供給側”“糧食作物要穩定水稻、小麥生產，確保口糧絕對安全，重點發展優質稻米和強筋弱筋小麥”。小麥是蘇州市僅次于水稻的第二大糧食作物，近幾年來的年均種植面積均維持在6萬～7萬hm2左右，以種植中筋小麥品種揚麥16號為當家品種。揚麥16號于2004年通過審定，在其生產應用之初，由于其熟期早、熟相好、穗大粒多、穩產性好等優點而深受蘇州市廣大小麥種植戶的喜愛，但是隨著應用年限的增長，其種性退化嚴重，表現為穗層高低不齊、小穗明顯增多、抗病性和抗倒性變差，因而在生產上亟需新的小麥替代品種[3～5]。近年來，江蘇省小麥育種整體科研實力進步明顯，新育成的小麥品種無論是在產量上還是品質上都有了質的提升[6]，尤其是育成了以鎮麥12號為代表的優質強筋小麥新品種，為蘇州市小麥產業品種結構調優，以及在新一輪品種更替中發展優質強筋專用小麥提供了品種基礎。鎮麥12號，原名鎮10216，由江蘇丘陵地區鎮江農業科學研究所于2010年育成，2015年通過江蘇省農作物品種審定委員會審定（審定號：蘇審麥201501），屬春性中熟小麥品種。筆者發現，在區域試驗和生產試驗中，不同試點鎮麥12號的產量結果差異較大，有效穗數多的試點產量水平普遍高于穗數不足的試點，這可能與其粒質量高、分蘗性中等偏弱導致部分試點播量不足、苗數偏少有關，因此，播量或是影響其產量的關鍵因子。另外，鎮麥12號具有莖稈粗壯、耐肥抗倒的特性，施肥抑或會對其產量形成有重要影響。為探明上述觀點，本研究通過設置3因素裂區試驗，以播量為主區、施肥量為副區、施肥比例為裂區，分析鎮麥12號的產量構成和抗倒性，以期探索適合鎮麥12號的最佳栽培技術，從而促進鎮麥12號在蘇州市的大面積生產應用。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗設計

本試驗于2016—2017年在蘇州市種子管理站農作物品種試驗示范園試驗田進行，土壤為黏土，肥力中上等。供試品種為鎮麥12號。試驗采用3因素裂區試驗，小區面積為 13.33 m2，采用人工拉線條播，行距為25 cm，四周設保護行，重復3次。主區A因素為播量，設A1、A2、A3等3個處理，A1處理預期基本苗數為210萬株/hm2，A2處理預期基本苗數為240萬株/hm2，A3處理預期基本苗數為270萬株/hm2，根據麥種千粒質量（52.4 g）、發芽率（88.6%）和預估出苗率（70%）測算得出A1處理播種量為177.45 kg/hm2，A2處理播種量為 202.80 kg/hm2，A3處理播種量為228.15 kg/hm2，播前対各小區每行的播量進行精確計算和稱量;副區因素B為施肥量，設B1、B2和B3等3個處理，配比施用48%白俄羅斯氯基氮磷鉀復合肥、總氮量≥46.4%的四川美豐尿素和氧化鉀含量≥60%的原產國為加拿大的中化氯化鉀（16 ∶ 16 ∶ 16），B1處理施氮240 kg/hm2，B2處理施氮300 kg/hm2，B3處理施氮360 kg/hm2，N ∶ P2O5 ∶ KO2=1 ∶ 0.5 ∶ 0.8;裂區因素C為施氮比例，設2個處理C1和C2，基肥 ∶ 苗肥 ∶ 拔節肥 ∶ 孕穗肥分別為5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2和3 ∶ 1 ∶ 4 ∶ 2（即基蘗肥 ∶ 拔節孕穗肥分別為6 ∶ 4和4 ∶ 6），將不同處理的磷肥、鉀肥施用比例固定，僅作基肥、拔節肥施用，基肥 ∶ 拔節肥分別為6 ∶ 4和3 ∶ 5。具體肥料施用情況見表1。本試驗于2016年11月10日播種，2017年5月27日收獲。

1.2 主要測定項目

1.2.1 苗穗動態的調查 于2.5葉期調查基本苗數，定點 1 m2（1 m×4行）調查計數，折合成單位面積苗數，根據播量計算出苗率。在拔節前分蘗數達到高峰時調查高峰苗數，調查和計算方式同基本苗數，并計算分蘗率。

1.2.2 穗部性狀及產量性狀的調查 成熟后從小區中部割取1 m2（1 m×4行）麥穗，調查穗數、平均穗長、單穗結實小穗數、單穗不實小穗數（指平均每穗上不結實小穗的數量），計算單位面積有效穗數、成穗率、單株成穗數和小穗著生密度。將麥穗風干后脫粒，測定樣本質量、千粒質量，計算單結實小穗粒數（指平均單個結實小穗的籽粒數）、單穗實粒數和理論產量。收獲后小區實收測產。

1.2.3 抗倒性的調查 收獲前調查不同處理的最終倒伏比例和倒伏程度。倒伏比例為不同處理3個重復小區倒伏面積占比的平均值。倒伏程度按照以下標準記錄：0級，無倒伏或傾斜發生;1級，植株與地面的角度呈45°及以上;2級，植株與地面的角度呈45°以下;3級，植株貼地。

1.3 統計分析

采用Excel和DPS進行數據整理與統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理鎮麥12號的苗穗動態特征分析

由表2可知，雖然A因素播量3個處理A1、A2、A3分別預設基本苗數為210萬、240萬、270萬株/hm2，但是由于田間出苗率高于預期的70%，因此A因素各處理的基本苗數均高于預設值。隨著播量增加，各處理的基本苗數表現為A1A2>A3，處理間差異極顯著;隨著施肥量增加，出苗率極顯著提高，從而使得基本苗數極顯著增加;隨著氮肥施用后移，可極顯著提高出苗率、基本苗數，可能與C1處理的基肥施用尿素對出苗率有負作用有關。從分蘗性看，隨著播量增加，高峰苗數表現為A1A2>A3，處理間差異顯著，且A1與A3處理之間差異極顯著;隨著施肥量增加，分蘗率有所提高，B1處理施加240 kg/hm2純氮的分蘗率極顯著低于B2處理（施加 300 kg/hm2）和B3處理（施加360 kg/hm2），B2和B3處理之間差異不顯著，高峰苗數表現為B1 2.2 不同處理鎮麥12號的穗部性狀特征分析

由表3可以看出，隨著播量增加，鎮麥12號平均穗長、單穗結實小穗數、單結實小穗粒數均極顯著或顯著減少，小穗著生密度極顯著增加，單穗不實小穗數亦逐漸增多，但A1與A2處理間差異不顯著，A3處理與A1、A2處理間的差異均極顯著;就施肥量而言，平均穗長、單穗結實小穗數、單結實小穗粒數以B2處理（施300 kg/hm2）最高，B3處理次之，B1處理最低，且處理間差異極顯著，單穗不實小穗數隨施肥量增加而極顯著增加，小穗著生密度以B1處理最高，且與B3處理間差異顯著，B2處理最低，與B3處理間差異極顯著;就施氮比例而言，隨著氮肥施用后移，平均穗長、單穗結實小穗數、單穗不實小穗數和單結實小穗粒數均表現為C1>C2，且處理間差異極顯著，小穗著生密度表現為C1

2.3 不同處理鎮麥12號的產量性狀特征分析

從表4可以看出，隨著播量增加，小區實產極顯著增加，其構成因素穗數、單穗實粒數、千粒質量在各處理間的差異均達到極顯著水平，穗數是播量提高從而使得產量提高的關鍵因素，單穗實粒數和千粒質量與產量呈負相關，理論產量與小區實產的相關性一致。隨著施肥量增加，小區實產亦極顯著增加，穗數仍為施肥量增加從而使產量提高的關鍵因素，但B2處理的理論產量最高，與B3處理間差異達顯著水平，這源于B2處理的單穗實粒數極顯著高于B3處理，從絕對數值看，無論是小區實產還是理論產量，B1與B2、B3處理的差值較大，說明B1處理施氮240 kg/hm2對產量形成極為不利，不能充分滿足鎮麥12號的需肥量。隨著氮肥后移，小區實產和理論產量表現為C1>C2，且處理間差異極顯著，雖然C2處理的穗數極顯著高于C1處理，但單穗實粒數和千粒質量對產量形成發揮了決定性的正效應。從播量、施肥量、施氮比例三者的互作效應看，T15處理小區實產和理論產量最高，說明播量為228.15 kg/hm2、施氮量為300 kg/hm2、基肥 ∶ 苗肥 ∶ 拔節肥 ∶ 孕穗肥=5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 的條件能夠較好地協調穗數、單穗實粒數和千粒質量的關系，獲得高產。

2.4 鎮麥12號產量形成的關鍵因素分析

通過相關性分析和通徑分析研究鎮麥12號產量形成的關鍵因素。表5的相關分析結果表明，有效穗數與小區實產呈極顯著正相關，千粒質量與小區實產呈極顯著負相關，每穗粒數與小區實產有一定的正相關性，但未達到顯著水平，說明有效穗數是決定鎮麥12號產量的關鍵因素。有效穗數與每穗粒數、千粒質量均呈負相關，相關性分別為不顯著、極顯著，每穗粒數與千粒質量呈正相關，相關性不顯著，說明鎮麥12號產量構成因素之間以相互制約為主。從表6的通徑分析結果看出，各產量構成因素對小區實產的直接通徑系數均為正值，說明在其他因素固定不變的條件下，提高有效穗數、每穗粒數或千粒質量中的任何因素，均能增加小區實產，3個因素共同決定了小區實產變異的97%，其中有效穗數對小區實產的直接作用最大，其次為每穗粒數，千粒質量的直接作用最小。表6亦表明，有效穗數通過每穗粒數、千粒質量，每穗粒數、千粒質量通過有效穗數對鎮麥12號產量的間接作用皆有不同程度的負效應，每穗粒數通過千粒質量，千粒質量通過每穗粒數皆有輕度的正效應。通過以上分析可知，在大面積生產中，提高鎮麥12號產量應主攻有效穗數，可適當降低對每穗粒數和千粒質量的要求。

進一步分析對鎮麥12號有效穗數形成的關鍵因素，從表7的相關分析看出，高峰苗、基本苗與有效穗數呈極顯著正相關，成穗率、單株成穗數與有效穗數有一定的正相關性，但未達顯著水平，出苗率、分蘗率與有效穗數有一定的負相關性，但未達顯著水平，由此說明，基本苗和高峰苗是影響鎮麥12號有效穗數的最主要因素。從表8可以看出，高峰苗對有效穗數的直接作用最大，基本苗對有效穗數的間接作用最大，且主要是通過高峰苗產生的。由此可見，提高鎮麥12號的基本苗可有效提高高峰苗，從而獲得較高的有效穗數。

2.5 不同處理鎮麥12號的抗倒伏能力

種植密度和施氮水平增加對小麥的抗倒伏能力有顯著的負作用[7]，由表9可知，A1各處理的抗倒性最好，其中T5、T6處理有輕度倒伏;A2各處理中T7處理未發生倒伏，T8、T9、T10處理的倒伏程度較輕，T11處理的倒伏程度中等，T12處理的倒伏面積較大，倒伏程度較重;A3各處理中T13處理未發生倒伏，T14、T15、T16處理的倒伏程度中等，T17、T18處理的倒伏程度較重。可見隨著播量和施肥量加大，鎮麥12號的倒伏風險加重，且氮肥后移處理的抗倒性相對變差。

3 討論與結論

鎮麥12號于2012—2014年度參加江蘇省淮南組小麥區域試驗，品質經農業部谷物品質監督檢驗測試中心測定，2年區試測定平均結果如下：容重為784 g/L，粗蛋白含量為 15.24%， 濕面筋含量為32.9%， 穩定時間為14.1 min，硬度指數為69.3，是近年來育成的優質強筋小麥新品種。有研究表明，在小麥大田栽培中，多穗型品種對一般肥力的土壤具有較強的適應性，易獲得相對穩定的產量，但產量潛力有限[8-10]，大穗型品種的穗粒質量高，產量潛力大，因而無論在育種或栽培上都得到重視，但因其分蘗成穗率低，群體調控難度大，限制了其產量潛力的進一步發揮[11-12]。由于鎮麥12號屬于典型的大穗型品種，其粒質量高，分蘗性中等偏弱，耐肥性強，在生產應用中按照常規播量和常規施肥易導致穗數不足，從而影響其產量。本研究通過設置播量、施肥量和施氮比例的3因素裂區試驗，結果顯示，播量、施肥量和施氮比例對鎮麥12號的產量及其構成因素均有極顯著影響，最大播量和最高施肥量處理鎮麥12號的產量水平最高，其中有效穗數是影響鎮麥12號產量的關鍵因素，增加播量雖對鎮麥12號的出苗率、分蘗率和成穗率有負作用，但可有效提高基本苗，從而獲得更多的高峰苗和有效穗數，提高施肥量可提高鎮麥12號的出苗率、分蘗率和成穗率，從而極顯著提高有效穗數，從各處理的抗倒伏能力看，播量和施肥量同時增加時，鎮麥12號的倒伏比例和程度明顯增加;基肥 ∶ 苗肥 ∶ 拔節肥 ∶ 孕穗肥為5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2和3 ∶ 1 ∶ 4 ∶ 2相比，雖然后者的有效穗數極顯著增加，但對單穗實粒數和千粒質量有極顯著的負效應，產量水平不及前者，且在高施氮量條件下，后者的倒伏比例明

顯提高。本試驗由于田間溝系密布，排水暢通，管理精細，因此各試驗小區倒伏相對較輕，鎮麥12號在大面積應用時，在追求高產的同時應充分考慮倒伏的風險，選擇適合的播量和施肥量。建議蘇州北部沿長江沙土地區在播量為 228.15 kg/hm2 的條件下施氮300 kg/hm2或在播量為 202.80 kg/hm2 的條件下施氮360 kg/hm2，南部環太湖黏土地區在播量為202.80 kg/hm2的條件下施氮300 kg/hm2或在播量為177.45 kg/hm2的條件下施氮360 kg/hm2。由于2017年小麥生長中后期的特殊氣候條件，小麥千粒質量較常年偏高，需要對氣候正常年份鎮麥12號千粒質量位于正常范圍內不同處理因素之間的差異情況進行進一步驗證，計劃下一正季在張家港、常熟、太倉沿長江沙土和昆山、吳中、吳江環太湖黏土地區選擇播量和施肥量的優良組合對鎮麥12號進行擴大示范種植和技術優化，以促進鎮麥12號在全市的推廣應用。

致謝：感謝林一波推廣研究員對本文的指導！

參考文獻：

[1]陸成彬，程順和，張伯橋，等. 高產抗倒弱筋小麥揚麥15選育與高產栽培技術研究[J]. 農業科技通訊，2006（12）：23-24.

[2]樂 冬. 強筋小麥的崛起之路[J]. 新農業，2016（20）：49.

[3]陸成彬，程順和，張伯橋，等. 優質中筋小麥新品種揚麥16特征特性與高產栽培技術[J]. 江蘇農業科學，2006（3）：112.

[4]繆金國. 揚麥16號在張家港市的種植表現及高產栽培技術[J]. 農業科技通訊，2007（5）：26.

[5]徐才豐，吳福觀，林忠成，等. “揚麥16號”在吳江地區的種植表現及高產栽培技術[J]. 上海農業科技，2014（2）：57.

[6]冷蘇鳳，李 燕，許 明，等. 江蘇省小麥育種現狀及建議[J]. 農業科技通訊，2011（5）：5-8.

[7]王成雨，代興龍，石玉華，等. 氮肥水平和種植密度對冬小麥莖稈抗倒性能的影響[J]. 作物學報，2012，38（1）：121-128.

[8]朱云集，郭天財，王晨陽，等. 兩種穗型冬小麥品種產量形成特點及超高產關鍵栽培技術研究[J]. 麥類作物學報，2006，26（1）：82-86.

[9]王志芬，吳 科，宋良增，等. 山東省不同穗型超高產小麥產量構成因素分析與選擇思路[J]. 山東農業科學，2001（4）：6-8.

[10]崔金梅，朱旭彤，高瑞玲. 不同栽培條件下小麥小花分化動態及提高結實率的研究[J]. 河南農業大學學報，1979（2）：69-73.

[11]朱云集，郭汝禮，郭天財，等. 兩種穗型冬小麥品種分蘗成穗與內源激素之間關系的研究[J]. 作物學報，2002，28（6）：783-788.

[12]朱云集，郭汝禮，郭天財，等. 行距配置與密度對蘭考906群體質量及產量的影響[J]. 麥類作物學報，2001，21（2）：62-66.