播量和播期對(duì)蘇中地區(qū)小麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

衣政偉 胡中澤 楊大柳

摘要：為確定蘇中地區(qū)小麥最佳播期和播量，以獲得最大產(chǎn)量。以春性弱筋小麥品種寧麥13為材料，采用2因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究小麥生育期、農(nóng)藝性狀、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量及其構(gòu)成等變化規(guī)律和相關(guān)指標(biāo)間的相關(guān)性。研究結(jié)果顯示，影響寧麥13生長(zhǎng)和產(chǎn)量的主要因素是播期，其次是播量。播期顯著影響小麥播種至出苗時(shí)間，播期越遲出苗越晚，播種至出苗時(shí)間最短為7 d，最長(zhǎng)可達(dá)27 d。播期對(duì)產(chǎn)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)影響極顯著，對(duì)千粒質(zhì)量影響顯著，對(duì)結(jié)實(shí)率影響不顯著;穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、第5節(jié)間長(zhǎng)呈顯著差異，第2節(jié)間長(zhǎng)呈極顯著差異，其他農(nóng)藝性狀差異不顯著;揚(yáng)花期單莖葉質(zhì)量、單穗質(zhì)量、LAI呈極顯著差異，成熟期單莖葉質(zhì)量、單穗質(zhì)量差異不顯著。莖稈形態(tài)特征、穗長(zhǎng)、植株葉面積指數(shù)和干物質(zhì)量，以及產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子之間相關(guān)性密切。總體來看，在本試驗(yàn)條件下，播量為300 kg/hm2時(shí)，寧麥13在蘇中地區(qū)高效種植的合理播種時(shí)間為11月中下旬;若播量為450 kg/hm2，則在11月上旬至12月上旬均可播種。

關(guān)鍵詞：小麥;播期;播量;農(nóng)藝性狀;葉面積指數(shù);干物質(zhì)積累量;產(chǎn)量;群體特征

中圖分類號(hào)： S512.104 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）11-0067-06

收稿日期：2019-05-30

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：2016YFD0301201）。

作者簡(jiǎn)介：衣政偉（1986—），男，山東臨朐人，碩士，助理研究員，主要從事農(nóng)業(yè)科技服務(wù)、作物栽培等工作。E-mail：zhengwei0518@126.com。

通信作者：王 顯，碩士，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)科技服務(wù)、作物栽培等工作。E-mail：43850149@qq.com。 ?糧食安全是國(guó)家安全的重要基礎(chǔ)，所以糧食安全事關(guān)國(guó)家的前途命運(yùn)，當(dāng)前我國(guó)糧食產(chǎn)量已連續(xù)多年增產(chǎn)，但受到極端天氣增多和全球氣候變暖等因素的影響，糧食安全生產(chǎn)問題依然存在，所以對(duì)于糧食生產(chǎn)不能有絲毫放松。小麥作為我國(guó)主要糧食作物之一，提高其單產(chǎn)量和增加總產(chǎn)是保證我國(guó)糧食安全的重要手段[1]。不同栽培技術(shù)措施和生態(tài)因子如播期、播量、土壤條件和氣候等是影響小麥產(chǎn)量的重要因素，而且對(duì)小麥群體質(zhì)量甚至抗寒性、抗倒性等均有影響[2-3]。小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)的中心環(huán)節(jié)在于調(diào)節(jié)播期、播量、施氮水平等因素，就是利用栽培技術(shù)去創(chuàng)造合理的群體結(jié)構(gòu)，從而更好地利用光能和地力。適期播種可以充分利用光、溫、水、氣等自然資源以培育壯苗，適宜播量隨著品種、播期、土壤地力、栽培管理?xiàng)l件等而有所不同。王楠等認(rèn)為，播期和播量能顯著影響小麥的產(chǎn)量[4];楊衛(wèi)君等發(fā)現(xiàn)，適宜的播期與播量互作可以得到最大產(chǎn)量，且播期對(duì)于產(chǎn)量的影響大于播量[5];安成立等認(rèn)為，播種密度在影響小麥產(chǎn)量的主要栽培因素中發(fā)揮的作用要大于播期[6]。在小麥高產(chǎn)栽培中，應(yīng)根據(jù)前茬收獲時(shí)間和天氣情況確定播期，再由播期確定播量[7]。本研究對(duì)不同播期、不同播量條件下寧麥13的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量等指標(biāo)進(jìn)行了分析，以期為蘇中地區(qū)小麥適宜群體結(jié)構(gòu)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選用江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育的寧麥13作為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年10月至2017年6月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所試驗(yàn)基地進(jìn)行，該基地位于泰州市農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)，地處蘇中地區(qū)，距離泰州城區(qū)20 km，交通便利。田塊平整，肥力中等，且較均勻一致，灌排設(shè)施完善，前茬作物為水稻，土壤容重為118 g/cm3。試驗(yàn)采用播期、播量2因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，播量為主區(qū)，播期為裂區(qū)。播量設(shè)3個(gè)水平，分別為150、300、450 kg/hm2，分別記作A1、A2、A3;播期設(shè)6個(gè)水平，分別為10月25日（B1）、11月4日（B2）、11月14日（B3）、11月24日（B4）、12月4日（B5）、12月14日（B6），共18個(gè)處理，3次重復(fù)，大田小區(qū)試驗(yàn)。小區(qū)面積12 m2（3 m×4 m），行距25 cm，等行距種植。氮肥施用量均為240 kg/hm2，氮肥基追比為 6 ∶ 4，磷肥、鉀肥各90 kg/hm2，作基肥施用。人工開溝條播，田間統(tǒng)一管理，6月6日統(tǒng)一收獲。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 在主要生育時(shí)期（包括出苗期、始穗期、齊穗期、揚(yáng)花期、成熟期等）測(cè)定小麥株高、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、節(jié)間長(zhǎng)度。

1.3.2 干物質(zhì)測(cè)定 于揚(yáng)花期、成熟期2個(gè)時(shí)期分別取樣20個(gè)莖稈，將莖稈帶葉片、穗分開，所有材料經(jīng)105 ℃殺青30 min后于80 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱干質(zhì)量。

1.3.3 葉面積指數(shù) 于揚(yáng)花期取代表性單莖20個(gè)，量取所有葉片的長(zhǎng)、寬，計(jì)算出單位面積的葉面積，計(jì)算公式為：LAI=0.75×Y×N/（20×10 000）。式中：Y為20個(gè)單個(gè)莖稈上所有葉片的總面積;N為總莖稈數(shù)，個(gè)/hm2。

1.3.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成 于成熟期每個(gè)處理調(diào)查20穴莖蘗數(shù)，計(jì)算出有效穗數(shù)，取樣3穴測(cè)定穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量，并計(jì)算理論產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010建立數(shù)據(jù)庫(kù)，用SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期對(duì)寧麥13生育進(jìn)程的影響

從表1可以看出，不同播期對(duì)寧麥13生育期尤其是中后期有明顯差異。10月25日播種時(shí)，遭遇連續(xù)陰雨天氣，土壤濕度過大，導(dǎo)致小麥缺氧，發(fā)芽時(shí)間為9 d，較慢且發(fā)芽率低。11月4日與11月14日2個(gè)播期天氣條件較好，適宜小麥種子發(fā)芽，這2個(gè)播期的小麥種子發(fā)芽速度較快分別為7、9 d。進(jìn)入11月下旬之后，開始出現(xiàn)雨夾雪天氣，溫度較低，不適宜小麥種子發(fā)芽，導(dǎo)致11月24日播種的小麥出苗較慢，出苗時(shí)間為17 d。12月4日播種時(shí)天氣較適宜，小麥種子發(fā)芽速度為20 d，與11月24日播期差異明顯。12月14日遭遇低溫天氣，小麥種子發(fā)芽受挫，從播種至出苗時(shí)間最長(zhǎng)，為27 d，播種至出苗時(shí)間最大相差20 d。播期越遲，生育期越短，生育期最大相差36 d。10月25日播期生育期最長(zhǎng)，為210 d;12月14日播期生育期最短，為174 d。10月25日播期處理中表現(xiàn)出2種情況，部分小麥5月23日成熟，另一部分直至6月4日才完全成熟，可能是因?yàn)檩^早播期時(shí)田間條件不適宜發(fā)芽，導(dǎo)致發(fā)芽速度不一致，早播但分蘗晚，后期抽穗時(shí)間也不同;或者是同等條件下，相比其他處理肥料供應(yīng)過剩導(dǎo)致貪青晚熟。

2.2 不同播期和播量對(duì)干物質(zhì)量和葉面積指數(shù)的影響

從表2可以看出，隨著播期的推遲，不同處理間揚(yáng)花期單穗質(zhì)量、單莖葉質(zhì)量逐漸減小，其中A1B1、A2B1、A3B1處理揚(yáng)花期穗質(zhì)量在相同播量（A1、A2、A3）但不同播期處理中最高，分別為0.57、053、0.51 g;A1B6、A2B6、A3B6處理揚(yáng)花期穗質(zhì)量最低，分別為0.34、0.31、0.31 g。隨著播期的推遲，葉面積指數(shù)先升高后降低;3個(gè)不同播量處理的葉面積指數(shù)均呈顯著差異。不同播期處理間成熟期單莖葉質(zhì)量存在顯著差異，成熟期單穗質(zhì)量差異不顯著。干物質(zhì)積累量逐漸降低，而葉面積指數(shù)的變化表明，在適宜播期時(shí)葉面積指數(shù)最大，光合作用效果最好，有利于產(chǎn)量形成。隨著播量的增加，揚(yáng)花期單穗質(zhì)量、揚(yáng)花期單莖葉質(zhì)量、成熟期單穗質(zhì)量等呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，揚(yáng)花期葉面積指數(shù)與成熟期單莖葉質(zhì)量呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，且不同播量處理間揚(yáng)花期單穗質(zhì)量、 揚(yáng)花期單莖葉質(zhì)量與揚(yáng)花期葉面積指數(shù)呈

2.3 不同處理間產(chǎn)量構(gòu)成因子比較

從表3可以看出，不同處理間有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量及產(chǎn)量均存在顯著差異。隨著播量的增大，不同播期有效穗數(shù)呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。播量為450 kg/hm2時(shí)，6個(gè)播期平均有效穗數(shù)最高，為 473.6萬個(gè)/hm2;播量為300 kg/hm2時(shí)，6個(gè)播期平均有效穗數(shù)次之，為412.0 萬個(gè)/hm2;播量為 150 kg/hm2 時(shí)，6個(gè)播期平均有效穗數(shù)最低，為334.7萬個(gè)/hm2。隨著播量的增大，各播期的穗粒數(shù)降低，播量為150 kg/hm2時(shí)不同個(gè)播期平均穗粒數(shù)最高，為41.6粒/穗;播量為300 kg/hm2時(shí)6個(gè)播期平均穗粒數(shù)次之，為40.6粒/穗;播量為 450 kg/hm2 時(shí)，不同播期平均穗粒數(shù)最低，為 387粒/穗。穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量等隨播量增加整體呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。隨著播期的推遲，產(chǎn)量呈先升高后降低的變化規(guī)律，不同播量水平下，各播期平均產(chǎn)量以 450 kg/hm2 時(shí)最高，300 kg/hm2次之，150 kg/hm2時(shí)最小。在450 kg/hm2播量條件下，11月4日、11月14日、11月24日和12月4日的理論產(chǎn)量均超過6 500 kg/hm2;播量為 450 kg/hm2 時(shí)，理論產(chǎn)量最大值為11月14日的 6 793.3 kg/hm2;播量為 300 kg/hm2 時(shí)，理論產(chǎn)量最大為11月24日的 6 742.8 kg/hm2;播量為 150 kg/hm2 時(shí)，平均理論產(chǎn)量最低，其理論產(chǎn)量最大值為11月14日的 5 877.2 kg/hm2。隨著播期的推遲，有效穗數(shù)呈先升高再降低的趨勢(shì)，穗粒數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，結(jié)實(shí)率與千粒質(zhì)量總體無顯著變化。

2.4 不同處理小麥植株農(nóng)藝性狀經(jīng)濟(jì)性狀比較

從表4可以看出，播量、播期對(duì)株高、第1節(jié)間長(zhǎng)、第3節(jié)間長(zhǎng)、第4節(jié)間長(zhǎng)影響不顯著;對(duì)穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、第2節(jié)間長(zhǎng)、第5節(jié)間長(zhǎng)存在顯著影響。其中，株高、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、第2節(jié)間長(zhǎng)隨著播期的推遲而變大，且第2節(jié)間長(zhǎng)隨著播量的增加而變長(zhǎng)，第5節(jié)間長(zhǎng)隨著播期的推遲呈先變長(zhǎng)后變短的趨勢(shì)。因小麥的抗倒指數(shù)與第2節(jié)間長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)[8]，說明播量越大越不利于小麥抗倒伏。

2.5 不同處理間植株性狀與產(chǎn)量指標(biāo)間相關(guān)性分析

從表5可以看出，株高與揚(yáng)花期LAI、第2節(jié)間長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)，與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，與揚(yáng)花期單穗質(zhì)量、揚(yáng)花期單莖葉質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān);

穗長(zhǎng)與成熟期單穗質(zhì)量、每穗小穗數(shù)呈極顯著正相關(guān);揚(yáng)花期LAI與第2節(jié)間長(zhǎng)、有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與揚(yáng)花期單穗質(zhì)量、揚(yáng)花期單莖葉質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與成熟期單穗質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān);揚(yáng)花期單穗質(zhì)量與揚(yáng)花期單莖葉質(zhì)量、成熟期單穗質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，與第2節(jié)間長(zhǎng)、有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān);揚(yáng)花期單莖葉質(zhì)量與成熟期單穗質(zhì)量、千粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，與第2節(jié)間長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān);成熟期單莖葉質(zhì)量與成熟期單穗質(zhì)量、第5節(jié)間長(zhǎng)呈顯著正相關(guān);第1節(jié)間長(zhǎng)與第3節(jié)間長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān);第2節(jié)間長(zhǎng)與有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān);第3節(jié)間長(zhǎng)與穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān);第4節(jié)間長(zhǎng)與第5節(jié)間長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān);有效穗數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);千粒質(zhì)量與穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

在小麥高產(chǎn)栽培中，要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量，關(guān)鍵要建立合理的群體結(jié)構(gòu)。有效穗數(shù)隨著播量增加而增加，但過多會(huì)導(dǎo)致田間通風(fēng)透光效果差，光能利用率低，最終也難以獲得高產(chǎn)[9-11]。本試驗(yàn)通過設(shè)置不同梯度的播量和播期，比較不同處理組合的相關(guān)參數(shù)，研究寧麥13相關(guān)農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等指標(biāo)，通過分析得出影響寧麥13生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等的主要因素是播期，其次是播量。

揚(yáng)花期干物質(zhì)積累量隨著播期推遲而降低，隨著播量增加而降低，成熟期干物質(zhì)積累量隨著播量增加而降低，不同播期處理間差異不顯著，主要原因可能是過多基本苗會(huì)導(dǎo)致群體通風(fēng)透光差，造成成穗率低;播期推遲會(huì)導(dǎo)致干物質(zhì)積累時(shí)間變短，故寧麥13干物質(zhì)積累量逐漸減少。揚(yáng)花期葉面積指數(shù)隨著播期的推遲先增加后降低，隨著播量的增加而升高，主要原因可能是適宜播期的外界環(huán)境有利于小麥生長(zhǎng)發(fā)育，而葉面積指數(shù)隨著播量的提高而逐漸增大，說明適宜播量可提供較高的光合物質(zhì)生產(chǎn)能力，為高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

有效穗數(shù)和產(chǎn)量隨著播期的推遲先增高后降低，隨著播量的增加而升高。隨著播期的推遲和播量的增加，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量總體呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，結(jié)實(shí)率無明顯變化。 ?在小麥高產(chǎn)栽培中，要實(shí)現(xiàn)較高產(chǎn)量指標(biāo)，關(guān)鍵要建立合理的群體結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)有效地利用光能和地力[12-14]。相關(guān)研究表明，作物產(chǎn)量受播期、播量和種植制度的影響[15-16];不同播期和播量處理對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素都有影響[17-18]，且播量對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響大于播期的影響[19]。也有研究表明，隨著播期的推遲，小麥生育進(jìn)程加快，幼穗分化受影響，致使穗粒數(shù)降低，從而影響產(chǎn)量[20]，適期播種可以滿足小麥對(duì)環(huán)境條件的需求，利于構(gòu)建合理群體[21]。播量小時(shí)，應(yīng)盡可能提前播期，若推遲播期并增加播量也有利于產(chǎn)量的形成[22]。本試驗(yàn)結(jié)果與上述研究結(jié)果一致。在不同播期和播量處理下，不同處理間有效穗數(shù)和穗粒數(shù)差異顯著，有效穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性極顯著，結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量在各處理中變化不顯著，在適宜播期前后產(chǎn)量均有所下降，隨著播量增加，產(chǎn)量有升高趨勢(shì)。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果分析，適宜播量條件下11月中下旬播種均可獲得較高產(chǎn)量。當(dāng)播種量為450 kg/hm2時(shí)，11月上旬至12月上旬播種均可取得較高產(chǎn)量。播量的提高可以大幅增加穗數(shù)，輕微降低穗粒數(shù)，極大增加產(chǎn)量，但從經(jīng)濟(jì)成本和土壤地力消耗角度考慮，450 kg/hm2 播量不是最合適播量，所以不推薦。當(dāng)播量為150～300 kg/hm2時(shí)，播期應(yīng)選擇在11月中旬左右為宜。綜合來看，為獲取較高產(chǎn)量并考慮到經(jīng)濟(jì)成本、小麥抗倒伏和土壤地力消耗等因素，播量為300 kg/hm2水平時(shí)，11月中旬播種可獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)存在一定局限，筆者認(rèn)為可以再在上述2個(gè)播量水平之間設(shè)計(jì)若干水平作比較，加以不同主栽品種和氮肥配比等因素，將會(huì)更有說服力。

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