播期和密度及其互作對小麥群體莖數及產量的影響

蘇玉環，劉慶芳，馬永安*，劉保華，王雪香，陳冬梅，張恒，趙志軍，王偉，宋彥龍

（1.邯鄲市農業科學院，河北 邯鄲 056001；2.館陶縣農業農村局，河北 館陶 057750；3.魏縣氣象局，河北 魏縣056800）

小麥產量形成受諸多因素的影響[1]，其中播期和密度是2 個重要方面。適期播種有利于小麥生長發育習性與當地氣象條件優化配合，實現小麥優質、高產、高效；合理密植有利于構建合理的群體結構，緩解小麥群體與個體之間的矛盾，促進產量三要素協調發展[2～5]。前人有關播期和密度對小麥產量的影響研究報道較多，但由于品種、生態環境等不同，適宜的播期和密度等存在差異[6～8]。張永麗等[9]研究顯示，不同小麥品種的最佳密度范圍不同；劉萬代等[10]指出，播期和密度均對小麥子粒產量及其構成因素有顯著影響，且密度對產量構成因素的影響大于播期的影響；馬東欽等[11]研究表明，播期僅對小麥單位面積穗數有顯著影響，而種植密度對產量、單位面積穗數和穗粒數均有顯著影響；馬溶慧等[12]研究表明，播期對小麥千粒重有顯著影響，播種量對產量和單位面積穗數有顯著影響；劉萍等[13]研究發現，同期播種的不同小麥品種，其適宜的種植密度不同，揚麥12 的適宜種植密度為150 萬株/hm2左右。另外，不同穗型小麥品種的適宜密度存在差異，多穗型品種的種植密度顯著低于大穗型品種[14]。

近年來，由于氣候變暖，以及品種、肥水條件和種植方式的改變，小麥生產上存在著2 個突出問題：一是小麥播期偏早，易導致冬前旺長，抗寒性下降，凍害嚴重；二是播量偏大，造成個體偏弱，群體與個體生長矛盾突出，同時種植成本提高，效益降低。確定適宜的播期和種植密度對小麥高產高效栽培具有重要意義。隨著品種的不斷更新，依據新品種特性實施合理的栽培措施將是提高小麥產量的重要途徑。以邯鄲市農業科學院最新育成的小麥品種邯麥16 號為試材，分析播期和種植密度對產量及其構成因素的影響，確定適宜的播期和種植密度，旨為該品種高產栽培和標準化生產提供理論依據。

1 材料與方法

試驗于2017～2018 年在邯鄲市邯山區河沙鎮鎮苗莊試驗農場進行。試驗地土壤為壤土，肥力中上等，前茬作物為玉米，秸稈全部還田。0～20 cm 耕層土壤基礎養分含量為有機質1.52%、堿解氮101.3 mg/kg、速效磷14.1 mg/kg、速效鉀152 mg/kg。

參試小麥品種為當地主栽品種邯麥16 號，由邯鄲市農業科學院育成。采用裂區試驗設計，以播種期（T） 為主區，設10 月3 日（T1）、10 月8 日（T2）、10月13 日（T3）、10 月18 日（T4） 和10 月23 日（T5） 5個水平；以密度（基本苗數量，D） 為副區，設300 萬（D1）、375 萬（D2） 和450 萬株/hm2（D3） 3 個水平。小麥播種前底施氮磷鉀三元復合肥（N、P2O5、K2O 含量均為15%） 750 kg/hm2；利用奧地利進口播種機播種，行距15 cm。小區長9 m、寬3 m，16 行/區，每處理均3 次重復。小麥全生育期共澆3 次水（底墑水、拔節水、開花水），其中在澆拔節水時追施尿素225 kg/hm2；其他管理措施同大田常規。

自小麥出苗開始，分小區記載主要生育期的時間。在三葉期，每小區均選取均勻地段固定2 m 單行樣點，在各主要生育期調查總莖蘗數。小麥蠟熟期，調查各樣點穗數，并在樣點內隨機剪取20 個穗統計穗粒數；收獲后，待子粒晾干，測定千粒重。全小區收獲，待子粒晾干后稱重，計算產量。

利用Microsoft Excel 2003 和DPS 軟件對試驗數據進行統計分析，采用LSD 法進行數據的顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 播期和密度對小麥生育期的影響

播期對小麥生育進程的影響不同（表1）。隨著播期推遲，小麥出苗所需時間延長，其中前3 個播期處理均需時7 d，T4、T5處理分別需時10 和13 d；返青期均為2 月24 日，拔節期均為3 月30 日，不同播期處理的指標值均一致；抽穗期和開花期逐漸延遲，其中T1與T2處理的指標值一致，但T3、T4、T5處理的抽穗期和開花期均依次延后1 d；成熟期基本一致，除T5處理較其他處理晚熟1 d 外，其他處理均于6 月10 日成熟。表明播期對小麥出苗所需時間影響最大，對抽穗期和開花期影響較大。

相同播期下，不同密度處理的小麥各主要生育期時間一致。表明密度對小麥生育期影響很小。

2.2 播期和密度對小麥群體生長的影響

播期對小麥主要生育期的莖蘗數和最終成穗數有極顯著影響，對分蘗成穗率有顯著影響（表2）。隨著播期推遲，越冬期和返青期的莖蘗數均呈逐漸降低趨勢，其中僅返青期T1與T2處理之間差異為顯著水平，而其他處理差異均達到了極顯著水平；最大莖蘗數呈逐漸降低趨勢，其中T5處理極顯著較少，而其他處理差異均不顯著；開花期的莖蘗數呈先增加后降低趨勢，其中T2處理的指標值最大，與T5除外的其他處理差異均不顯著（表3）。表明播期對最大莖蘗數前的群體莖蘗數影響較大，而對最大莖蘗數之后的群體莖蘗數影響相對較小。隨著播期推遲，最終成穗數呈先增加后降低趨勢，其中T5處理的指標值最低且與其他處理差異均達到了顯著水平，而其他處理差異均不顯著；分蘗成穗率呈增加—降低—增加趨勢，其中T5處理指標值最大且與其他處理差異均達到了顯著水平，而其他處理差異均不顯著。T5處理的分蘗成穗率最高，原因是該處理播期較晚，與其他處理相比最大莖蘗數極顯著較少、成穗數顯著較少有關，致使分蘗成穗率相對較高。

表1 播期和密度對小麥生育期的影響Table 1 Effects of sowing date and density on growth stage of wheat （月-日）

密度對小麥越冬期、返青期的莖數以及最大莖數和分蘗成穗率有極顯著影響，對開花期莖蘗數和最終成穗數有顯著影響。隨著密度增加，越冬期和返青期的莖蘗數以及最大莖蘗數均呈逐漸增加趨勢，且不同密度處理的差異均達到了極顯著水平；開花期的莖蘗數呈先降低后增加趨勢，其中D1與D2處理差異不顯著，但二者均極顯著＜D3處理（表4）。表明密度對最大莖蘗數以及之前的群體莖蘗數影響較大，而對最大莖蘗數之后的群體莖蘗數影響相對較小。隨著密度增加，最終成穗數呈逐漸增加趨勢，其中D1與D3處理差異達到了極顯著水平，但二者均與D2處理差異不顯著；分蘗成穗率呈逐漸降低趨勢，其中D1處理的指標值極顯著較高，而D2與D3處理差異不顯著。

表2 播期和密度對小麥群體生長影響的F 測驗結果Table 2 F tests results of effects of sowing time and density on stem number per hectare of wheat

表3 播期對小麥群體生長的影響Table 3 Effect of sowing date on population growth of wheat

表4 密度對小麥群體生長的影響Table 4 Effect of density on population growth of wheat

播期與密度互作除對返青期的莖蘗數有極顯著影響外，對其他時期的群體莖蘗數以及最終成穗數和分蘗成穗率均影響不顯著。可以看出，只有播期與密度相適應，才能構建合理的群體結構，充分發揮品種的高產潛力。

2.3 播期和密度對小麥產量及其構成因素的影響

2.3.1 對產量的影響 播期和密度對小麥產量均有極顯著影響（表5）。隨著播期推遲，試驗密度處理的小麥平均產量呈先增加后降低趨勢，其中T3處理的平均產量最高，T2處理次之，二者差異不顯著，但均極顯著＞其他播期處理。表明適期早播有利于小麥高產，邯麥16 號的適宜播期為10 月8～13 日。隨著密度增加，試驗播期處理的小麥平均產量呈逐漸降低趨勢，其中D1與D2處理差異達到了顯著水平，但二者均與D3處理差異達到了極顯著水平（表6）。表明較低密度有利于高產潛力的發揮，邯麥16 號的適宜種植密度為300 萬株/hm2。

播期與密度互作對小麥產量有極顯著影響，說明不同播期有其相適應的種植密度。在T1播期條件下，小麥產量隨密度增加而逐漸降低，其中D1與D2處理差異不顯著，但二者均極顯著＞D3處理。在T2和T3播期條件下，小麥產量均隨密度增加而逐漸降低，且不同密度處理的差異均達到了極顯著水平。表明在早播或適期播種條件下，低密度種植時最有利于小麥產量的提高，其中，T3D1組合的產量為所有處理最高，達到了8 947.95 kg/hm2；T2D1組合次之，產量為8 755.00 kg/hm2。在T4播期條件下，小麥產量隨密度增加呈先增加后降低趨勢，其中D2處理產量最高，D1處理最低，二者差異達到了極顯著水平，但二者均與D3處理差異不顯著。表明在適期晚播條件下，適當增加種植密度可以獲得小麥高產。在T5播期條件下，小麥產量隨密度增加呈逐漸增加趨勢，其中D3與D1處理差異達到了極顯著水平，但二者均與D2處理差異不顯著。表明在晚播條件下，通過增加種植密度保證足夠的群體數量，仍能獲得小麥高產。

表5 播期和密度對小麥產量及其構成因素影響的F 測驗結果Table 5 F tests results of sowing date and density on yield and yield components of wheat

表6 播期和密度對小麥產量的影響Table 6 Effect of sowing date and density on yield of wheat （kg/hm2）

2.3.2 對產量構成因素的影響 播期對小麥單位面積穗數和千粒重有極顯著影響，而對穗粒數影響不顯著。隨著播期推遲，試驗密度處理的小麥平均單位面積穗數呈先增加后降低趨勢，除T5處理的指標值極顯著較低外，其他4 個處理差異均不顯著，其中T3處理的指標值最大；平均穗粒數差異不顯著，其中T3處理的指標值最高；千粒重基本呈逐漸降低趨勢，其中前3 個播期處理的指標值差異不顯著但均極顯著＞后2 個播期處理，而T4與T5處理的指標值差異不顯著（表7）。表明播期推遲對產量構成因素的影響主要體現在單位面積穗數減少和千粒重降低上，而對穗粒數影響相對較小。

表7 播期對小麥產量構成因素的影響Table 7 Effect of sowing date on yield components of wheat

密度對小麥單位面積穗數有顯著影響，對穗粒數和千粒重有極顯著影響。隨著密度增加，小麥單位面積穗數呈逐漸增加趨勢，其中D3與D1處理差異達到了極顯著水平，但二者均與D2處理差異不顯著；穗粒數和千粒重均呈逐漸降低趨勢，其中穗粒數D1與D2處理差異不顯著但二者均極顯著＞D3處理，千粒重D1與D2處理差異顯著且二者均極顯著＞D3處理（表8）。表明增加種植密度有利于小麥單位面積穗數的增加，但不利于穗粒數和千粒重的提高。小麥產量是產量構成三因素綜合作用的結果，因此，選擇適宜的種植密度，對構建合理的群體結構，進而充分發揮小麥的高產潛力非常重要。

表8 密度對小麥產量構成因素的影響Table 8 Effect of density on yield components of wheat

3 結論與討論

播期和密度是影響小麥產量的重要栽培措施，因品種、氣候、栽培管理等因素的不同，適宜播期和密度的研究結果存在一定差異[10～12]。楊桂霞等[15]和胡煥煥等[6]認為，適期播種時小麥產量最高，過早和過遲播種均不利于子粒產量的提高。本研究結果表明，播期對小麥產量有極顯著影響，隨著播期推遲，子粒產量呈先增加后降低趨勢；對單位面積穗數和千粒重有極顯著影響，而對穗粒數影響不大，這與蔣會利[4]的研究結果一致。多數研究認為，在一定范圍內，隨著密度的增加，小麥子粒產量明顯增加，密度過大則產量下降；同時，單位面積穗數隨種植密度的增加而逐漸增加，但穗粒數和千粒重會隨著密度的增加而顯著降低[16～18]。本研究結果表明，密度對小麥產量有極顯著影響，隨著密度的增加，子粒產量逐漸降低，這可能與小麥品種的分蘗特性有關。邯麥16 屬多穗型品種，且主莖穗與分蘗穗的單莖產量相當，因此，在低密度條件下更能發揮高產潛力。密度對產量構成三因素均有顯著影響，隨著密度的增加，單位面積穗數逐漸增加，而穗粒數和千粒重逐漸降低，這與前人研究結果相一致。試驗的5 個播種期中，10 月13 日播種處理的平均產量最高，10 月8 日播種次之，2 個播期處理的平均產量差異不顯著，但均極顯著高于其他播期處理，因此認為，邯麥16 號的適宜播期為10 月8～13日。崔彥生等[19]對邯鄲市1997～2006 年的冬前積溫進行分析后認為，該地區冬小麥的適宜播期為10 月9～18日，本研究結果與之相近。試驗的3 個種植密度中，300萬株/hm2密度處理的平均產量最高，且顯著高于其他2 個密度處理，因此認為，邯麥16 的適宜種植密度為300 萬株/hm2，這與蘇玉環等[20]的研究結果相一致。在本試驗條件下，邯麥16 的適宜播期為10 月8～13 日，適宜種植密度為300 萬株/hm2。