播量對淮北地區旱茬小麥產量及群體性狀的影響

周冬冬 李必忠 張軍

摘要：為探討淮北地區適播期小麥超高產群體質量指標，以半冬性中熟小麥品系淮麥4046和弱春性小麥品種淮麥40為材料，采用田間隨機區組設計，設112.5、150.0、187.5 kg/hm2 3個播量水平，研究播量對旱茬小麥產量和群體性狀的影響。結果表明，隨著播量的增加，小麥株高、穗數均呈遞增趨勢，而每穗粒數、千粒質量均降低，產量呈先增后降的趨勢;增加播量可顯著增加各生育期群體莖蘗數、干物質積累量，且拔節前葉面積指數也較高。適宜播量下對應小麥超高產（>9 750 kg/hm2）群體的產量構成與群體性狀特征：穗數（660±60）萬穗/hm2，每穗粒數>35粒，千粒質量>43 g，莖蘗成穗率>45%;越冬期、拔節期、孕穗期、齊穗期葉面積指數分別為2～2.5、4～5、7～8、6～7，成熟期干物質積累量>21 000 kg/hm2，粒葉比>13.5 mg/cm2，收獲指數>45%。

關鍵詞：小麥;播量;超高產;群體性狀;產量;淮北地區

中圖分類號： S512.104? 文獻標志碼： A? 文章編號：1002-1302（2020）20-0088-04

江蘇省淮安市地處黃淮和江淮沖積平原，是國家重要的糧食生產區。全市小麥種植面積常年穩定在 31.5萬hm2 左右，產量約占全省夏糧生產的14%，淮安市糧食生產對保障全省糧食安全具有重要意義。

小麥產量受諸多因素影響，其中播期和播量是影響小麥群體性狀和產量形成的重要因素[1]。在其高產栽培技術措施中，適期播種可以充分利用冬前光熱資源，培育壯苗，保證安全越冬;適宜播量利于構建合理群體結構，緩解個體和群體間的矛盾，促進產量三要素協調發展[2]。前人研究了播種期對稻茬小麥籽粒產量及物質生產的影響，提出了該區域稻茬小麥的適宜播種期范圍[3]。近年來，相關學者進行了超高產（>9 000 kg/hm2）小麥群體特征的研究，不同類型區小麥超高產的群體結構存在較大差異[4]。為充分挖掘淮北地區小麥種植的產量潛力，本研究探討適期播種條件下小麥超高產群體質量指標，以期為淮北地區小麥大面積高產，進而實現稻麥周年持續高產高效種植提供理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2018—2019年在江蘇（淮安）現代農業（稻麥）科技綜合示范基地（118°51′E、33°35′N）進行。該區位于淮河以北，屬溫帶季風氣候，年平均氣溫14.8 ℃，年降水量945.5 mm，全年日照時數 2 080.6 h（表1）。試驗地前茬為大豆，土壤類型屬淤泥質土，0～20 cm土層有機質含量為25.8 g/kg，全氮含量1.76 g/kg，速效磷含量57.4 mg/kg，速效鉀含量119.8 mg/kg。

采用二因素隨機區組設計，以品種為主區，設半冬性中熟小麥品種淮麥4046和弱春性小麥品種淮麥40 2個品種，分別記作A1、A2;以播種量為副區，設112.5、150.0、187.5 kg/hm2 3個水平，分別記作B1、B2、B3。總施純氮322.5 kg/hm2，基追比為 6 ∶ 4，基肥于播種前施用，追肥分2次施用，拔節肥于葉齡余數2.5葉時施用，孕穗肥于葉齡余數 0.5葉左右時施用。磷肥（P2O5）、鉀肥（K2O）施用量均為90 kg/hm2，基肥 ∶ 拔節肥為5 ∶ 5。2018年10月17日播種，人工條播，行距25 cm，小區面積為75 m2，重復3次。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 農藝性狀及生育期 播種后分小區記載越冬期、拔節期、孕穗期、齊穗期、成熟期的日期;成熟期在每個小區選取10株有代表性的主莖，測量其株高和各節間長度。

1.2.2 莖蘗數動態變化、葉面積指數、干物質積累量 于越冬期、拔節期、孕穗期、齊穗期和成熟期調查田間莖蘗數，各小區取樣20株，采用長寬系數法測定葉面積并計算葉面積指數，樣品按器官分開，105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒質量，測定干物質量。

1.2.3 產量及產量結構 成熟期各小區調查穗數、測定穗部性狀（每穗結實數、總小穗數和退化小穗數）及千粒質量，收獲1 m2計產，重復3次，折算成籽粒含水量為13%時的粒質量計產。

1.3 統計分析

試驗數據采用Excel 2016、DPS 7.05等軟件進行計算和統計分析，采用Sigma Plot 10.0作圖。

2 結果與分析

2.1 播量對不同類型小麥生育期及農藝性狀的影響

從表2可以看出，不同類型小麥生育進程有差異，半冬性小麥淮麥4046（A1）全生育期為231 d，較弱春性小麥淮麥40（A2）長5 d;不同播量對同一類型小麥生育進程沒有影響。說明小麥的生理發育過程不受播量的影響，而由品種自身類型決定。從表3可以看出，播量越大，植株越高，且播量對小麥株高存在顯著影響，150.0 kg/hm2與 187.5 kg/hm2 處理間差異不顯著，但穗下節間長度總體差異顯著;淮麥40株高較淮麥4046高4 cm左右，且穗下節間相對較長。

2.2 播量對不同類型小麥產量及其構成因素的影響

從表4可以看出，2個品種小麥均是播量 150.0 kg/hm2 處理下產量最高，分別為10 638.16、10 312.52 kg/hm2，相同品種不同播量處理下產量存在顯著差異;同一播量處理下，淮麥4046產量較淮麥40高200.00～770.84 kg/hm2。從產量構成來看，隨著播量的增加，同一小麥品種的穗數增加，而每穗粒數和千粒質量減少;相同播量下，淮麥40穗數和每穗粒數相對較少、千粒質量較高。說明淮麥40屬穗粒并重型品種，淮麥4046屬穗數型品種。從穗部性狀分析來看，隨著播量的增加，雖然總小穗數略增，但是退化小穗數增加的幅度更大，導致結實小穗數反而減少。說明基本苗過大的群體，個體發育偏弱，小穗退化加重，最終影響產量形成。

2.3 播量對不同類型小麥超高產群體性狀的影響

2.3.1 播量對不同類型小麥莖蘗數及成穗率的影響 整個生育期， 不同處理莖蘗數的變化趨勢基本一致，最高莖蘗數均在拔節期，隨后呈下降趨勢;拔節期莖蘗數是最終穗數（成熟期，下同）的2.05～219倍，孕穗期莖蘗數為最終穗數的1.43～1.49倍。播量對同一品種莖蘗數的影響達顯著水平;在越冬期、拔節期、孕穗期、齊穗期和成熟期，同一品種莖蘗數隨播量的增加而增加;2個品種成穗率隨播量增加的變化趨勢不一致，這可能與淮麥4046（A1）屬穗數型品種而淮麥40屬穗粒型品種有關。相同播量處理下，淮麥4046各生育期的莖蘗數較淮麥40高，說明半冬性小麥品種的分蘗能力較強。成穗率較高的處理，對應的產量水平也較高，播量為150.0 kg/hm2處理下，成穗率均在48%以上（表5）。

2.3.2 播量對不同類型小麥葉面積指數（LAI）的影響 適宜的葉面積指數（LAI）是小麥高產群體質量的基礎指標。從圖1可以看出，不同處理的葉面積指數隨生育時期推進先升高后下降，均在孕穗期達到最大。越冬期、拔節期的葉面積指數隨播量的增加而增大，相同播量下淮麥4046較淮麥40略大。本試驗中淮麥4046超高產群體各生育期LAI變化趨勢為：越冬期2.19～2.50，拔節期4.41～4.95，孕穗期7.58～7.87，齊穗期6.09～6.66;淮麥40超高產群體各生育期LAI變化趨勢為：越冬期1.98～233，拔節期4.13～4.81，孕穗期7.48～7.63，齊穗期601～6.53。

2.3.3 播量對不同類型小麥群體干物質積累量的影響 從圖2可以看出，不同處理小麥干物質積累量的變化趨勢相似，具體表現為拔節期前干物質積累速度較慢，積累量少;拔節后干物質積累量迅速增加，成熟期干物質積累量達到最大值。相同品種群體干物質積累量隨播量的增加呈上升趨勢;相同播量下，淮麥4046各生育期群體干物質積累量較淮麥40大。最終干物質積累量均大于21 000 kg/hm2，且A1B2處理齊穗后積累的干物質量最大，達 7 561.52 kg/hm2。

2.3.4 播量對不同類型小麥總結實數和粒葉比的影響 小麥籽粒的多少反映庫容量的大小，總結實數也是群體質量的重要指標。總結實數隨播量的增加呈變多的趨勢，淮麥4046以播量187.5 kg/hm2處理下最大，150.0 kg/hm2處理次之，淮麥40以播量150.0 kg/hm2處理下最大。粒葉比大小反映了庫源關系協調水平的高低，有粒數葉比和粒質量葉比2種表示方法。粒數葉比反映了單位葉面積負載的庫容大小。從表6可以看出，粒數葉比總體上隨播量的增加呈增大趨勢，A1B2處理最大，為 0.320 3粒/cm2。粒質量葉比表示單位葉面積對產量的貢獻，是源庫互作的最終結果，反映了源的質量水平和庫對源的調運能力。 2個品種的粒質量葉比和收獲指數均以播量150.0 kg/hm2處理下最大。表明提高群體粒葉比可以有效提高產量。本試驗條件下，產量9 750 kg/hm2以上的小麥群體粒數葉比變化幅度為0.299 2～0.320 3粒/cm2，粒質量葉比變化幅度為 13.53～14.27 mg/cm2，收獲指數變化幅度為44.99%～46.96%。

3 結論與討論

適期播種可以使小麥葉齡進程與最佳季節進程保持同步，是獲得高產的重要措施。適播期下確定適宜的播量，是創造優良群體的前提。播量過大不僅會增加生產成本，還會發生苗弱、倒伏、凍害、病蟲害增加等危害，最終導致小麥減產;播量過低會導致小麥有效穗數不足，不能有效利用耕地，也不利于小麥高產[5]。本試驗結果表明，不同播量對小麥的生育進程沒有影響，但隨著播量的增加，株高、穗數均呈遞增趨勢;穗粒數、千粒質量均隨著小麥播量的增加而降低;實際產量隨著小麥播量的增加呈先增加后下降的趨勢，與前人研究結果[2，5]一致。本試驗條件下，2個品種均以播量150.0 kg/hm2處理下產量最高。

構建合理的群體結構、有效利用地力和光能是小麥高產栽培的關鍵[6]。史曉芳等研究認為，增加播量可顯著增加各生育時期莖數、干物質積累量及葉面積指數[2]。本試驗結果表明，增加播量可顯著增加各生育期群體莖蘗數、干物質積累量，且拔節前葉面積指數也較高。滕康開等認為，千粒質量與粒葉比呈顯著正相關，即千粒質量的增加有利于小麥產量的提高;而穗粒數與粒葉比呈負相關，即提高粒葉比會使穗粒數減少，不利于提高小麥產量[7]。本試驗結果表明，提高粒數葉比和粒質量葉比均可增加小麥產量。

高產與超高產小麥群體特征因品種的基因型、生態條件和生產條件不同而存在差異[8]。盧百關等提出黃淮地區稻茬小麥超高產（>9 000 kg/hm2）群體的產量結構與群體指標：穗數（700±20）萬/hm2，每穗實粒數>32粒，千粒質量>42 g，莖蘗成穗率>45%;抽穗期葉面積指數6.5～7.0;成熟期總干質量>20 700 kg/hm2，粒葉比>14 mg/cm2;收獲指數>0.45[4]。丁錦峰認為長江中下游稻茬小麥揚麥20超高產產量構成指標：穗數（515±20）萬穗/hm2、每穗粒數（48.5±1.5）粒、千粒質量（37±2） g;群體質量指標：越冬始期莖蘗數是最終穗數的0.9～1.3倍，高峰苗1 250萬～1 500萬株/hm2、莖蘗成穗率約40%;孕穗期、開花期、乳熟期LAI分別為6.5～7.0、5.0～6.0、40～4.5[9]。本試驗條件下，淮北地區旱茬小麥超高產（>9 750 kg/hm2）群體的產量構成與群體性狀特征：穗數（660±60）萬穗/hm2，每穗粒數>35粒，千粒質量>43 g，成穗率>45%;越冬期、拔節期、孕穗期、齊穗期葉面積指數分別為2.0～2.5、4.0～50、7.0～8.0、6.0～7.0，成熟期干物質積累量>21 000 kg/hm2，粒葉比>13.5 mg/cm2，收獲指數>45%。

參考文獻：

[1]萇收偉，周福民，劉海霞，等. 適播期不同播量對小麥天禾3號產量的影響[J]. 農業科技通訊，2019（8）：156-157.

[2]史曉芳，仇松英，史忠良，等. 播期和播量對冬小麥堯麥16群體性狀和產量的影響[J]. 麥類作物學報，2017，37（3）：357-365.

[3]張 軍，方書亮，張永進，等. 播種期對稻茬小麥籽粒產量及物質生產的影響[J]. 大麥與谷類科學，2016，33（2）：10-13.

[4]盧百關，杜 永，李 筠，等. 黃淮地區稻茬小麥超高產群體特征研究[J]. 中國生態農業學報，2015，23（1）：43-51.

[5]張金安，趙雪娟，李婷婷，等. 不同播量對小麥農藝性狀、產量及生產效益的影響[J]. 種業導刊，2019（8）：23-26.

[6]杜亞君，王福玉，陳貴菊，等. 播期播量對小麥品種濟麥22產量及其構成因素的影響[J]. 農業科技通訊，2019（9）：84-86.

[7]滕康開，盧 想. 冬小麥粒葉比與產量關系的研究[J]. 赤峰學院學報（自然科學版），2018，34（3）：95-97.

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