播量和播期對蘇中地區小麥生長發育及產量的影響

衣政偉 胡中澤 楊大柳

摘要：為確定蘇中地區小麥最佳播期和播量，以獲得最大產量。以春性弱筋小麥品種寧麥13為材料，采用2因素裂區試驗設計，研究小麥生育期、農藝性狀、葉面積指數、干物質積累量、產量及其構成等變化規律和相關指標間的相關性。研究結果顯示，影響寧麥13生長和產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間，播期越遲出苗越晚，播種至出苗時間最短為7 d，最長可達27 d。播期對產量、有效穗數、穗粒數影響極顯著，對千粒質量影響顯著，對結實率影響不顯著;穗長、小穗數、第5節間長呈顯著差異，第2節間長呈極顯著差異，其他農藝性狀差異不顯著;揚花期單莖葉質量、單穗質量、LAI呈極顯著差異，成熟期單莖葉質量、單穗質量差異不顯著。莖稈形態特征、穗長、植株葉面積指數和干物質量，以及產量及產量構成因子之間相關性密切。總體來看，在本試驗條件下，播量為300 kg/hm2時，寧麥13在蘇中地區高效種植的合理播種時間為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。

關鍵詞：小麥;播期;播量;農藝性狀;葉面積指數;干物質積累量;產量;群體特征

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

收稿日期：2019-05-30

基金項目：國家重點研發計劃（編號：2016YFD0301201）。

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

通信作者：王 顯，碩士，副研究員，主要從事農業科技服務、作物栽培等工作。E-mail：43850149@qq.com。 ?糧食安全是國家安全的重要基礎，所以糧食安全事關國家的前途命運，當前我國糧食產量已連續多年增產，但受到極端天氣增多和全球氣候變暖等因素的影響，糧食安全生產問題依然存在，所以對于糧食生產不能有絲毫放松。小麥作為我國主要糧食作物之一，提高其單產量和增加總產是保證我國糧食安全的重要手段[1]。不同栽培技術措施和生態因子如播期、播量、土壤條件和氣候等是影響小麥產量的重要因素，而且對小麥群體質量甚至抗寒性、抗倒性等均有影響[2-3]。小麥高產栽培技術的中心環節在于調節播期、播量、施氮水平等因素，就是利用栽培技術去創造合理的群體結構，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、栽培管理條件等而有所不同。王楠等認為，播期和播量能顯著影響小麥的產量[4];楊衛君等發現，適宜的播期與播量互作可以得到最大產量，且播期對于產量的影響大于播量[5];安成立等認為，播種密度在影響小麥產量的主要栽培因素中發揮的作用要大于播期[6]。在小麥高產栽培中，應根據前茬收獲時間和天氣情況確定播期，再由播期確定播量[7]。本研究對不同播期、不同播量條件下寧麥13的生長發育和產量等指標進行了分析，以期為蘇中地區小麥適宜群體結構提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

選用江蘇省農業科學院糧食作物研究所選育的寧麥13作為試驗材料。

1.2 試驗設計

試驗于2016年10月至2017年6月在江蘇省農業科學院泰州農科所試驗基地進行，該基地位于泰州市農業開發區，地處蘇中地區，距離泰州城區20 km，交通便利。田塊平整，肥力中等，且較均勻一致，灌排設施完善，前茬作物為水稻，土壤容重為118 g/cm3。試驗采用播期、播量2因素裂區設計，播量為主區，播期為裂區。播量設3個水平，分別為150、300、450 kg/hm2，分別記作A1、A2、A3;播期設6個水平，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個處理，3次重復，大田小區試驗。小區面積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，田間統一管理，6月6日統一收獲。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 在主要生育時期（包括出苗期、始穗期、齊穗期、揚花期、成熟期等）測定小麥株高、穗長、小穗數、節間長度。

1.3.2 干物質測定 于揚花期、成熟期2個時期分別取樣20個莖稈，將莖稈帶葉片、穗分開，所有材料經105 ℃殺青30 min后于80 ℃烘干至恒質量，稱干質量。

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

1.3.4 產量及產量構成 于成熟期每個處理調查20穴莖蘗數，計算出有效穗數，取樣3穴測定穗粒數、結實率和千粒質量，并計算理論產量。

1.4 數據處理

采用Excel 2010建立數據庫，用SPSS 18.0進行數據計算，統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同播期對寧麥13生育進程的影響

從表1可以看出，不同播期對寧麥13生育期尤其是中后期有明顯差異。10月25日播種時，遭遇連續陰雨天氣，土壤濕度過大，導致小麥缺氧，發芽時間為9 d，較慢且發芽率低。11月4日與11月14日2個播期天氣條件較好，適宜小麥種子發芽，這2個播期的小麥種子發芽速度較快分別為7、9 d。進入11月下旬之后，開始出現雨夾雪天氣，溫度較低，不適宜小麥種子發芽，導致11月24日播種的小麥出苗較慢，出苗時間為17 d。12月4日播種時天氣較適宜，小麥種子發芽速度為20 d，與11月24日播期差異明顯。12月14日遭遇低溫天氣，小麥種子發芽受挫，從播種至出苗時間最長，為27 d，播種至出苗時間最大相差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，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，可能是因為較早播期時田間條件不適宜發芽，導致發芽速度不一致，早播但分蘗晚，后期抽穗時間也不同;或者是同等條件下，相比其他處理肥料供應過剩導致貪青晚熟。

2.2 不同播期和播量對干物質量和葉面積指數的影響

從表2可以看出，隨著播期的推遲，不同處理間揚花期單穗質量、單莖葉質量逐漸減小，其中A1B1、A2B1、A3B1處理揚花期穗質量在相同播量（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處理揚花期穗質量最低，分別為0.34、0.31、0.31 g。隨著播期的推遲，葉面積指數先升高后降低;3個不同播量處理的葉面積指數均呈顯著差異。不同播期處理間成熟期單莖葉質量存在顯著差異，成熟期單穗質量差異不顯著。干物質積累量逐漸降低，而葉面積指數的變化表明，在適宜播期時葉面積指數最大，光合作用效果最好，有利于產量形成。隨著播量的增加，揚花期單穗質量、揚花期單莖葉質量、成熟期單穗質量等呈現降低趨勢，揚花期葉面積指數與成熟期單莖葉質量呈現升高趨勢，且不同播量處理間揚花期單穗質量、 揚花期單莖葉質量與揚花期葉面積指數呈

2.3 不同處理間產量構成因子比較

從表3可以看出，不同處理間有效穗數、穗粒數、千粒質量及產量均存在顯著差異。隨著播量的增大，不同播期有效穗數呈現升高的趨勢。播量為450 kg/hm2時，6個播期平均有效穗數最高，為 473.6萬個/hm2;播量為300 kg/hm2時，6個播期平均有效穗數次之，為412.0 萬個/hm2;播量為 150 kg/hm2 時，6個播期平均有效穗數最低，為334.7萬個/hm2。隨著播量的增大，各播期的穗粒數降低，播量為150 kg/hm2時不同個播期平均穗粒數最高，為41.6粒/穗;播量為300 kg/hm2時6個播期平均穗粒數次之，為40.6粒/穗;播量為 450 kg/hm2 時，不同播期平均穗粒數最低，為 387粒/穗。穗粒數、結實率、千粒質量等隨播量增加整體呈現降低的趨勢。隨著播期的推遲，產量呈先升高后降低的變化規律，不同播量水平下，各播期平均產量以 450 kg/hm2 時最高，300 kg/hm2次之，150 kg/hm2時最小。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日的理論產量均超過6 500 kg/hm2;播量為 450 kg/hm2 時，理論產量最大值為11月14日的 6 793.3 kg/hm2;播量為 300 kg/hm2 時，理論產量最大為11月24日的 6 742.8 kg/hm2;播量為 150 kg/hm2 時，平均理論產量最低，其理論產量最大值為11月14日的 5 877.2 kg/hm2。隨著播期的推遲，有效穗數呈先升高再降低的趨勢，穗粒數呈現下降的趨勢，結實率與千粒質量總體無顯著變化。

2.4 不同處理小麥植株農藝性狀經濟性狀比較

從表4可以看出，播量、播期對株高、第1節間長、第3節間長、第4節間長影響不顯著;對穗長、小穗數、第2節間長、第5節間長存在顯著影響。其中，株高、穗長、小穗數、第2節間長隨著播期的推遲而變大，且第2節間長隨著播量的增加而變長，第5節間長隨著播期的推遲呈先變長后變短的趨勢。因小麥的抗倒指數與第2節間長呈負相關[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量指標間相關性分析

從表5可以看出，株高與揚花期LAI、第2節間長呈極顯著正相關，與產量呈顯著正相關，與揚花期單穗質量、揚花期單莖葉質量呈極顯著負相關;

穗長與成熟期單穗質量、每穗小穗數呈極顯著正相關;揚花期LAI與第2節間長、有效穗數、產量呈極顯著正相關，與揚花期單穗質量、揚花期單莖葉質量呈極顯著負相關，與成熟期單穗質量呈顯著負相關;揚花期單穗質量與揚花期單莖葉質量、成熟期單穗質量呈極顯著正相關，與第2節間長、有效穗數、產量呈極顯著負相關;揚花期單莖葉質量與成熟期單穗質量、千粒質量呈顯著正相關，與第2節間長呈極顯著負相關，與有效穗數、產量呈顯著負相關;成熟期單莖葉質量與成熟期單穗質量、第5節間長呈顯著正相關;第1節間長與第3節間長呈極顯著正相關;第2節間長與有效穗數、產量呈極顯著正相關;第3節間長與穗粒數呈顯著正相關;第4節間長與第5節間長呈顯著負相關;有效穗數與產量呈極顯著正相關，與穗粒數呈顯著負相關;千粒質量與穗粒數呈極顯著正相關。

3 結論與討論

在小麥高產栽培中，要實現目標產量，關鍵要建立合理的群體結構。有效穗數隨著播量增加而增加，但過多會導致田間通風透光效果差，光能利用率低，最終也難以獲得高產[9-11]。本試驗通過設置不同梯度的播量和播期，比較不同處理組合的相關參數，研究寧麥13相關農藝性狀和產量及其構成因素等指標，通過分析得出影響寧麥13生長發育、產量及其構成因素等的主要因素是播期，其次是播量。

揚花期干物質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導致群體通風透光差，造成成穗率低;播期推遲會導致干物質積累時間變短，故寧麥13干物質積累量逐漸減少。揚花期葉面積指數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境有利于小麥生長發育，而葉面積指數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生產能力，為高產打下基礎。

有效穗數和產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，穗粒數和千粒質量總體呈現降低的趨勢，結實率無明顯變化。 ?在小麥高產栽培中，要實現較高產量指標，關鍵要建立合理的群體結構，經濟有效地利用光能和地力[12-14]。相關研究表明，作物產量受播期、播量和種植制度的影響[15-16];不同播期和播量處理對小麥產量及其構成因素都有影響[17-18]，且播量對產量構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，小麥生育進程加快，幼穗分化受影響，致使穗粒數降低，從而影響產量[20]，適期播種可以滿足小麥對環境條件的需求，利于構建合理群體[21]。播量小時，應盡可能提前播期，若推遲播期并增加播量也有利于產量的形成[22]。本試驗結果與上述研究結果一致。在不同播期和播量處理下，不同處理間有效穗數和穗粒數差異顯著，有效穗數與產量的相關性極顯著，結實率和千粒質量在各處理中變化不顯著，在適宜播期前后產量均有所下降，隨著播量增加，產量有升高趨勢。結合試驗結果分析，適宜播量條件下11月中下旬播種均可獲得較高產量。當播種量為450 kg/hm2時，11月上旬至12月上旬播種均可取得較高產量。播量的提高可以大幅增加穗數，輕微降低穗粒數，極大增加產量，但從經濟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。當播量為150～300 kg/hm2時，播期應選擇在11月中旬左右為宜。綜合來看，為獲取較高產量并考慮到經濟成本、小麥抗倒伏和土壤地力消耗等因素，播量為300 kg/hm2水平時，11月中旬播種可獲得最大經濟效益。本試驗設計存在一定局限，筆者認為可以再在上述2個播量水平之間設計若干水平作比較，加以不同主栽品種和氮肥配比等因素，將會更有說服力。

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