播期和品種對沿淮晚播稻茬小麥產量和產值的影響

趙 莉，何賢芳，都斌斌，劉 澤，汪建來

(1.安徽省農業科學院作物研究所，安徽合肥 230031; 2.六安市農業科學院，安徽六安 237000)

長江中下游和黃淮南部沿淮區域主要耕作模式是稻麥輪作[1-4]。近年來，隨種植結構的調整，遲熟粳稻種植面積擴大；由于水稻機插秧和直播技術的應用及農戶“養老稻”等因素的影響，水稻收獲期推遲，加之秋播期連陰雨多、土壤濕度大，導致耕種推遲，小麥難以適期播種，晚播面積逐年擴大，不利于小麥單產的提高，嚴重制約了小麥生產潛力的發揮[2,5-8]。特別是近年來，由于過晚播種、災害或管理不善原因，部分農戶種植稻茬小麥虧損，使穩定稻茬小麥播種面積難度加大[9]。因此，晚播稻茬小麥如何增產增效已成為蘇豫皖等省小麥產業面臨的重大課題。

有研究表明，江蘇省完全具備稻麥周年高產高效生產的條件，但仍表現為季節緊張，茬口銜接與品種組合須統籌優化[10]。適播條件下稻茬小麥產量、凈效益和產投比均顯著高于早播和晚播[11]。稻茬晚播小麥應選擇合適的品種[12-13]。不同類型小麥品種間氮效率存在差異[14]。對2001-2011年中高產水平稻茬小麥產量及其構成因素相關文獻的分析結果顯示，在稻茬小麥的選育與栽培過程中，應以穗數為主導因素，協調穗數與穗粒數的關系，穩定千粒重[15]。目前有關稻茬小麥播期、播量、肥料運籌等的研究已經很多[16-21]，但這些研究大多在正常播期下進行。總體來看，有關晚播對稻茬小麥產量、產值的影響報道偏少；安徽沿淮稻茬小麥的研究相比江蘇等省份有待深入；研究所用的品種相對較少，有關晚播情況下播期與品種的優化組合報道不多。本研究選用20個安徽省大面積生產推廣的品種，連續兩年在沿淮稻茬麥區開展晚播試驗，評估晚播對稻茬小麥產量和產值的影響及不同類型品種對晚播的適應性，以期為沿淮晚播稻茬小麥增產增效提供依據。

1 試驗設計

1.1 試驗地概況

試驗于2017-2019年度在安徽省懷遠縣龍亢農場(32°23′N，117°08′E)進行。試驗期間主要氣象數據見表1。試驗地前茬常規粳稻，10月25日前收獲，秸稈粉碎還田。土壤為砂姜黑土，0～30 cm耕層含有機質23.3 g·kg-1、全氮1.44 g·kg-1、全磷0.65 g·kg-1、速效磷15.8 mg·kg-1、全鉀11.5 g·kg-1、速效鉀222 mg·kg-1，pH 6.1。

表1 小麥生長期間主要氣象數據Table 1 Main climatic data of the wheat growing season

1.2 試驗設計

試驗采用裂區設計，播期為主區，品種為副區。小區面積10 m2，3次重復。設置10月30日(SD1)、11月14日(SD2)、11月29日(SD3)3個播期。供試品種20個，其中半冬性品種10個(安科157、安農0711、渦麥9號、荃麥725、連麥2號、煙農19、宿553、鄭7698、未來0818、紫麥19)，春性品種10個(揚麥20、揚麥25、皖西麥0638、寧麥13、浩麥1號、鎮麥11、蘇隆128、華麥7號、寧麥21、蘇麥188)，煙農19為對照品種。基本苗均為240×104株·hm-2，根據粒重、發芽率、小區面積計算播種量，小區播種機條播。每公頃施純N 270 kg、P2O5112.5 kg和K2O 112.5 kg，其中磷鉀肥全部基施，氮肥70%基施，30%拔節期追施。冬前化學除草，小麥開花期防治赤霉病1次。于6月2日統一收獲。

1.3 測定項目與方法

小麥乳熟期每小區隨機選取0.33 m2調查穗數，隨機選取20穗測定穗粒數。小麥成熟后小區全部收獲，曬干后稱重，測定千粒重和容重，并計算單籽粒體積、單位面積的群體總庫數量和籽粒總庫體積。

單籽粒體積=千粒重/容重；總庫數量=有效穗×穗粒數；總庫體積=總庫數量×單籽粒體積；產值=產量×單價。

其中單價以國家保護價(三等品質小麥2018年2.30元·kg-1，2019年2.24元·kg-1，)為基礎，按照容重確定等級(1級≥790 g·L-1，2級≥770 g·L-1，3級≥750 g·L-1，4級≥730 g·L-1，5級≥710 g·L-1)，每提高一個等級價格增加0.04元·kg-1，達不到保護價收獲標準時以三等小麥為基礎降價處理，四等、五等和等外麥小麥分別降價0.1、0.2和0.5 元·kg-1。

1.4 數據分析

數據錄入與整理、作圖采用Microsoft Excel 2007軟件進行。采用DPS軟件進行方差分析、相關分析，用LSD法進行多重比較，顯著性水平設定為α=0.05。

2 試驗結果分析

2.1 聯合方差分析結果

對兩年試驗結果聯合方差分析(表2)表明，年度、播期、品種對稻茬小麥產量、產值及主要性狀影響均達顯著或極顯著水平。從F值大小看，各因素效應表現為年度>播期>品種。播期與品種互作效應除穗數外在其他性狀上均顯著，說明可以根據播期選擇不同品種，實現播期與品種的優化組合。

表2 聯合方差分析F值Table 2 F value of joint variance analysison main traits of wheat

2.2 播期和品種對稻茬小麥產量的影響

2.2.1 播期對稻茬小麥產量及其構成的影響

隨著播期的推遲，稻茬小麥平均產量呈下降趨勢，播期間差異總體達顯著水平(圖1)。從晚播的減產幅度看，2018和2019年SD3的產量比SD1平均分別減產20.56%和5.95%，2018年較大的減產幅度與2017-2018年度的冬前低溫和灌漿期的多雨高溫等極端氣候有關。播期推遲30 d，小麥產量2年平均降低744.35 kg·hm-2，減產11.25%，播期平均每推遲1 d，小麥減產 24.81 kg·hm-2。

從產量構成(表3)看，隨著播期的推遲，有效穗數、總庫數量、總庫容的2年平均值均顯著下降，而穗粒數、千粒重、單籽粒體積變化趨勢不明顯，說明晚播主要導致穗數減少，進而引起籽粒庫數量和庫容降低。

表3 播期對小麥產量相關性狀的影響Table 3 Effects of sowing date on relative yield traits of wheat

2.2.2 品種對產量的影響

小麥品種間產量存在顯著差異(表4)，2018和2019年20個品種產量變化范圍分別為 4 605.3～ 5 689.17和6 886.78～ 7726.08 kg·hm-2，變異系數分別為5.61%和3.33%。20個品種2年平均產量的變化范圍為 5 746.04～6 694.29 kg·hm-2，說明選用品種可以減小晚播形成的產量差異。較煙農19兩年平均增產3%以上的品種有9個，分別為荃麥725、安農0711、揚麥20、皖西麥0638、紫麥19、渦麥9號、蘇麥188、安科157、寧麥13。隨播期的推遲，各品種的平均產量均呈下降趨勢。不同品種對晚播的適應性不同。SD1下，荃麥725、安農0711、未來0818等品種的產量較高；SD2播期下，荃麥725、渦麥9號、蘇麥188的產量較高；而在SD3下，蘇麥188、皖西麥0638和揚麥20的產量較高。

表4 不同播期下20個品種間的產量差異Table 4 Yield difference among 20 wheat varieties under different sowing dates

圖柱上不同字母表示同一年內和兩年均值的不同播期間差異顯著。圖4同。

2.2.3 不同類型品種產量對播期的響應

從不同類型品種兩年均值來看，隨著播期的推遲，半冬性和春性品種的產量均呈降低趨勢，且半冬性品種的減產幅度較大(圖2)。在SD1和SD2下半冬性品種的平均產量顯著或略高于春性品種，而在SD3下春性品種產量顯著高于半冬性品種。這說明不同類型品種對播期的響應不同，半冬性品種適宜早播，春性品種較耐晚播。

分別將每一播期20個品種按照產量從高到低排序，按高產(第1至第5位)、中產(第6至第15位)和低產(第16至第20位)進行分組，計算各組平均產量及每組中半冬性和春性品種所占比例(圖3)。隨著播期的推遲，高產組與低產組產量差異縮小。2018和2019年高產組和低產組產量差值在SD1下分別為1 782.38和 1 077.205 kg·hm-2，在SD3下，分別縮小到1 169.18和 1 031.18 kg·hm-2。在高產組中SD1播期下半冬性品種比例在2018年、2019年分別占100%和80%，SD2下2年均為60%，SD3下分別為20%和0%，也說明隨著播期的推遲，若要獲得高產，應選擇適宜類型的品種。

圖3 不同播期半冬性和春性小麥在高產和低產群體中的比例

圖柱上不同字母表示同一播期下兩類品種間差異顯著。

2.3 播期和品種對小麥容重和產值的影響

2.3.1 播期間小麥籽粒容重差異

小麥籽粒容重是商品品質的重要指標。從表5可以看出，2018年小麥籽粒容重低于2019年，主要與后期高溫陰雨、赤霉病為害有關，但品種間存在顯著差異。在受災害情況下渦麥9號、寧麥13、宿553、連麥2號、荃麥725、安農0711、蘇麥188、皖西麥0638等8個品種容重仍在770 g·L-1以上，表明這些品種較適合沿淮稻茬種植。播期間容重差異極顯著。SD2下各品種的容重較SD1明顯增加或略增；播期延遲至SD3時，容重或增或減，表現不一，說明不同品種容重對晚播的反應不同。

表5 品種間、年度間、播期間容重差異Table 5 Multiple comparisons of test weight between varieties,years and sowing dates g·L-1

2.3.2 播期和品種對產值的影響

從圖4來看，隨著播期的推遲，小麥產值降低，播期間產值差異顯著。2018、2019年 SD3下20個小麥品種平均產值較SD1分別減少 2 115.95和775.69元·hm-2，說明災害性年份晚播對小麥產值的影響更大。從兩年均值來看，播期相差30 d時，產值減少1 445.82元·hm-2，下降9.62%，平均每推遲1 d播種，產值降低 48.19元·hm-2。

圖4 不同播期對小麥產值的影響

20個品種2年平均產值為13 217.52～ 15 529.34元·hm-2，其中產值較煙農19高3%以上的品種有9個，分別為荃麥725、安農0711、皖西麥0638、渦麥9號、揚麥20、紫麥19、寧麥13、蘇麥188、宿 553(表6)，表明沿淮稻茬麥區通過選用適宜的品種能提高稻茬小麥產值。

表6 20個品種平均產值差異Table 6 Output value difference among 20 wheat varieties yuan·hm-2

不同類型品種產值對播期的響應也不一致。隨著播期的推遲，半冬性品種產值不斷降低；春性品種產值在播期間差異不顯著(圖5)。2年中SD1和SD2下半冬性品種平均產值高于春性品種，而在SD3下春性品種平均產值較高，說明晚播對半冬性小麥品種產值的負效應較大。

圖5 播期對不同類型小麥產值的影響

3 討 論

3.1 沿淮稻茬小麥晚播對產量的影響

適期播種是小麥形成適齡壯苗越冬的關鍵措施之一[1,23]。半冬性和春性小麥品種冬前形成壯苗需0 ℃以上積溫分別為580～620、500～570 ℃[1]。根據本試驗所在地2010年以來氣象數據平均值推算，半冬性小麥適播期在10月18日-10月23日，春性小麥適播期在10月23日-10月28日。本試驗所設播期均處在晚播范疇，兩年的結果表明，隨著播期的推遲，稻茬小麥產量逐漸下降，與前人報道的結果相吻合[16,24-27]。

過晚播種會影響小麥冬前分蘗，不利于植株生長發育，會導致有效穗數低于適期播種[28-30]。一些學者研究表明，稻茬小麥晚播條件下，產量的降低主要受穗數影響，穗粒數和千粒重對產量影響較小，穗粒數和千粒重協同提高時小麥才能獲得高產[12，31],擴大庫容(增加總穎花量或總粒數)是實現小麥超高產的前提[32]。本試驗結果表明，稻茬小麥的有效穗數受播期的影響較顯著，穗粒數和千粒重受影響相對較小；籽粒庫體積、籽粒庫數量是影響稻茬小麥產量的重要因素，在擴大庫容的同時，要注重籽粒庫質量的提高，提高容重，實現高產高效。

3.2 沿淮稻茬小麥晚播對產值的影響

效益是調動農民種糧積極性的關鍵。沿淮稻茬小麥隨播期的推遲，產值下降；產值變化趨勢與產量變化趨勢基本相同，但在品種上表現不盡一致，主要是由于產值除與產量有關外，還與品質(如容重)有關。在保證一定產量的基礎上，選用容重高、赤霉病輕、穗發芽抗性強的品種，更有利于減少晚播帶來的產值下降。

從稻麥生產體系周年產量和產值考量，水稻隨著成熟期的推遲，水稻產量大幅度提高，產值增加。水稻晚收小麥晚播的“雙晚”模式對周年糧食總產和農民產值(效益)是有利的[33-36]。這也可能是小麥播期延遲的內在推力。在稻麥輪作體系中，我們既要考慮效益，又要兼顧糧食安全。李東生等[37]認為隨播期推遲，產量下降，11月22日是小麥最晚播臨界期。王永玖等[38]研究認為，在保證播種質量前提下，11月中旬前稻茬小麥應播種完畢。據本研究結果測算，若要確保沿淮稻茬小麥生產不虧本，產量應在5 250～6 000 kg·hm-2，按照2年平均試驗結果推算，一般年份下播期應在11月20日前。

3.3 氣候對晚播稻茬小麥產量、產值的影響

本試驗年度間產量差異較大，2018和2019年3個播期20個品種的平均產量分別為5025.91和7 356.48 kg·hm-2，年度間產量差達 2 330.57 kg·hm-2；平均產值分別為11 463.51和17 133.13元·hm-2，年度間產量差值達 5 669.62元·hm-2，表明氣候條件是影響晚播稻茬小麥產量、產值的重要因子。2017-2018年度小麥生長期間前期澇、冬前旱、冬季冷、后期雨水多、病害重；2018-2019年度小麥生長期間冬前和越冬氣候正常，盡管1月下旬和2月光照少，但小麥抽穗后溫度偏低、雨水少、光照足、病害輕，有利于灌漿， 20個品種平均產量接近7 500 kg·hm-2，表明沿淮稻茬小麥晚播條件下若氣候適宜仍能獲得高產，但若遇到冷冬或灌漿后期赤霉病或雨水多、高溫等不利天氣，產量將大幅度下降。因此，生產上要盡量爭取早播并注意加強后期管理。

3.4 選擇不同類型品種可彌補沿淮晚播稻茬小麥產量和產值損失

沿淮稻茬麥區地處黃淮麥區和長江中下游麥區過渡地帶，大面積種植的品種多以半冬性類型為主，這與半冬性品種產量潛力較高、抗寒性較好有關。但是隨著播期的不斷推遲，半冬性品種高感赤霉病和穗發芽風險加大。春性紅皮品種易受凍害，但對赤霉病、穗發芽抗性好，且較耐晚播。據調查，2015年安徽省淮北南部及沿淮地區穗發芽是造成小麥不完善粒嚴重超標的首要因素[22]，白皮小麥穗發芽比重遠高于紅皮小麥[39]。如何利用品種特性，應對晚播，有關研究相對較少。本試驗通過分析播期對半冬性和春性小麥品種產量和效益的影響，發現11月14日之前播種的半冬性品種平均產值高于春性品種，推遲到11月29日播種的半冬性品種平均產值均低于春性品種。綜合本試驗結果和生產實踐，沿淮晚播稻茬麥區11月上中旬播種，選用半冬性品種為宜，過晚播種(11月后)可改用春性品種。目前，沿淮淮北稻茬麥區生產上缺乏審定的春性紅皮品種，應加強耐晚播春性紅皮小麥品種選育工作。

4 結 論

沿淮稻茬麥區10月30日后播種，隨播期的推遲，小麥產量和效益下降，播期每推遲1 d，產量下降24.81 kg·hm-2，產值減少48.19 元·hm-2；根據播期選擇不同類型的品種，可縮小因晚播導致的產量和產值損失。