淮北地區種植密度與肥料對稻茬晚播小麥生長特性的影響

杜同慶，李振宏，徐 鵬

（徐州市睢寧縣農業技術推廣中心，江蘇 睢寧 221200）

江蘇省作為稻茬小麥播種面積最大的省份，其種植面積占全國稻茬小麥播種面積的44.3%。江蘇省淮北地區為響應國家政策，對農業種植結構進行了大力調整，擴大粳稻種植面積，造成水稻收割時間大大推遲，導致小麥茬口變晚、播種推遲、冬小麥越冬前麥情差，嚴重影響小麥獲得高產。特別是近年來土地流轉速度加快，規模種植所需裝備和技術不足，種植大戶不能及時收獲與播種，最終導致小麥適期播種比例的下降。為了提高稻茬小麥產量，減少晚播小麥帶來的產量損失，生產中往往加大小麥播種量和氮肥的施用量。但過度加大播種量和氮肥施用量往往造成小麥基本苗過大，降低小麥成穗率。再加上江蘇省5 月和6 月多陰雨天氣，加劇了冬小麥倒伏的風險，不利于穩定產量。基于此，本文開展稻茬晚播麥產量限制因素研究，以期為大面積生產中合理安排晚播麥播種密度、氮肥施用量提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2020—2021 年在江蘇省徐州市睢寧縣稻麥科技綜合展示基地（117°54′15″E、33°57′00″N）內進行。供試品種為徐麥33，由江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所選育并提供。人工開溝播種，小區面積為17.5 m（3.5 m×5.0 m），行距0.25 m。其余栽培管理措施與當地栽培方式相同。

1.2 試驗設計

采用三因素隨機區組試驗設計，設置2 個播期，分別為10 月20 日（B）、11 月20 日（B）；3 個種植密度，分別為225 萬株/hm（D）、375 萬株/hm（D）、525 萬株/hm（D）；3 個施氮水平，分別為180 kg/hm（N）、225 kg/hm（N）、270 kg/hm（N），基肥和拔節肥運籌比例6∶4。每個處理施磷肥（PO）135 kg/hm、鉀肥（KO）150 kg/hm，磷、鉀肥與基施氮肥作為底肥于播前人工均勻撒施至各小區，肥料施入后人工開溝進行小麥條播。拔節肥于小麥第1 節間定長時按量撒施。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產量及產量構成因素。采用人工收割的方式，在成熟期收取每個小區具有代表性1 m小麥，脫粒，自然曬干后稱質量得到實際產量并測定千粒質量，調查1 m穗數，同時連續剪取20 個單穗調查其穗粒數。

1.3.2 生育進程。記錄小麥關鍵生育期，包括播種期、出苗期、拔節期、開花期、成熟期，并由此計算小麥各生育階段及全生育期。

1.3.3 莖蘗數與莖蘗成穗率。分別在拔節期和成熟期定點調查1 m莖蘗數，并最后計算莖蘗成穗率。

1.3.4 株高。在小麥成熟期分別測量每個小區具有代表性的20 個單莖，從基部開始向上測量株高和穗下節間長度，并計算平均值用于進一步分析。

1.3.5 葉面積指數（LAI）。于開花期和花后21 d 分別連續取20 個單莖，用便攜式葉面積儀分別測定上3 葉葉面積指數及余葉（除上3 葉外剩下的葉片）葉面積指數。

1.3.6 干物質含量。于開花期、成熟期，從各小區取樣20 株，按莖、上3 葉和余葉分開，105 ℃殺青1 h，80 ℃烘干至恒質量，測定干物質積累量。

1.4 數據處理與分析

用Excel 2016 對試驗數據進行處理，用SPSS 22.0 軟件進行分析和作圖。

2 結果與分析

2.1 徐麥33 產量及產量構成因素

從最終產量上分析，由表1 可知，適期播種（B）徐麥33 產量變化范圍為7 679.06～9 093.73 kg/hm，而遲播條件下（B）產量變化范圍為4 114.00～5 809.23 kg/hm，其產量較適宜播期降低了33.49%～46.60%。適期播種條件下，DN處理產量最高，為9 093.73 kg/hm；而晚播條件下，DN處理產量最高，為5 809.23 kg/hm，較適播最高產量低36.12%。從產量構成因素分析，晚播31 d 穗數較適期播種降低了16.51%～26.45%，DN處理穗數最高；穗數最低的均為最低種植密度、最低施氮量處理。綜合分析，播期的推遲極顯著地降低了穗數，而隨著播種密度和施肥量的增加，成穗數呈現極顯著增加的趨勢。但是播期、密度、施氮量3 者之間的互作對穗數變化的影響不顯著。從穗粒數來看，晚播31 d 穗粒數較適期播種降低了9.20%～16.25%，不同播期最高穗粒數均出現在DN處理，分別達到了34.39、30.79 粒/穗，晚播穗粒數較適期播種減少3.60 粒/穗；穗粒數最低的處理均為DN處理，即最大播種量、最低施肥量處理。推遲播期、增加播種密度均能極顯著地降低穗粒數，施氮量增加極顯著地增加了穗粒數，但3 者之間的互作效應對穗粒數的影響差異不顯著。從千粒質量來看，適期播種與晚播2 個播期處理下DN千粒質量達到最高水平，分別為47.70、43.66 g，晚播下最高千粒質量較適期播種降低4.04 g；千粒質量最低均為DN處理。推遲播期、降低播種密度極顯著地增加了千粒質量，施氮量增加反而極顯著地降低了千粒質量，但3 者之間的互作效應對千粒質量的影響并不顯著。

表1 種植密度與肥料對徐麥33 產量及產量構成因素的影響

（續表）

2.2 播期對徐麥33 生育進程的影響

由表2 可以看出，稻茬麥在遲播（B）條件下，小麥各生育期明顯推遲，播種至出苗所需天數呈上升趨勢。出苗—拔節、拔節—開花、開花—成熟和播種—成熟所需天數均較適期播種條件呈縮短趨勢。2020—2021 年全生育期晚播相對于適宜播期處理均縮短了29 d 左右。

表2 種植密度與肥料對徐麥33 生育進程的影響

2.3 拔節期徐麥33 莖蘗數及成穗率差異

由表3 可知，適期播種（B）下徐麥33 拔節期莖蘗數變化范圍為1 066.00 萬～1 721.33 萬個/hm，而遲播（B）莖蘗數變化范圍為677.33 萬～1 254.67萬個/hm?？梢姡テ谕七t后，拔節期莖蘗數變化整體呈現下降趨勢。在同一播種期內，拔節期莖蘗數隨著播種密度及施氮量的增加而增多。2 個播期處理，拔節期最高莖蘗數均為DN處理，而最低莖蘗數均為DN處理。但晚播條件下，平均成穗率較適期播種處理提高了6.02%，其主要原因為適期播種條件下拔節期無效分蘗較多導致后期成穗率較低，而晚播條件下，分蘗發生較晚，后期基本均能成穗，導致成穗率提高。對基本苗而言，在同樣播種量下，晚播播種到出苗時間延長，出苗率降低，致其基本苗數較適期播種偏低。

表3 種植密度與肥料對徐麥33 莖蘗數的影響

2.4 開花期徐麥33 不同部位葉面積指數的差異

根據植株不同葉位將葉片分為2 層，即上3 葉和剩余葉，分別計算每層葉面積指數，結果如表4所示。各處理均為上3 葉葉片所占比例最大，2 個播期處理，晚播上3 葉葉面積指數較適期播種低5.10%～12.14%，上3 葉葉面積指數最高的均為DN處理，而最低的均為DN處理。晚播小麥的株高及穗下節間長極顯著地低于相應適期播種處理，分別降低了3.96%～6.47%、3.10%～12.00%。2 個播期處理，株高隨著播種密度的增加而升高，并達到顯著水平，但密度對穗下節間長度變化無顯著影響。隨著施氮量的增加，株高和穗下節間長度極顯著地升高。播期與密度互作對株高和穗下節間長度有著極顯著的影響，同時播期與施氮量互作對株高也有著極顯著的影響，而對穗下節間的影響不顯著。

表4 種植密度與肥料對徐麥33 葉面積指數、株高、穗下節間長的影響

2.5 徐麥33 不同生育階段干物質積累量

由表5 可知，在種植密度與肥料試驗中，小麥各生育階段干物質積累量呈現上升趨勢。推遲播期（B）后，小麥各生育階段干物質積累量均較適期播種（B）呈現下降趨勢，晚播播種—成熟期干物質積累量較適期播種低3 680.25 kg/hm，降幅為19.91%；播種—拔節期和拔節—開花期干物質積累量減少幅度最大，分別降低了23.13%、31.91%。從各生育階段干物質占比上分析，晚播（B）條件下開花—成熟期占比最高，為41.43%；而適期播種（B）下，拔節—開花期占比最高，為40.78%。增加密度或施氮量可增加不同生育階段干物質的積累量。

表5 播期、密度、氮肥3 因素對徐麥33 不同生育階段干物質積累的影響

3 討論與結論

3.1 主要栽培措施對稻茬晚播麥徐麥33 產量及產量構成因素的影響

冬小麥播種日期易受種植環境、氣象條件、水稻收獲期的限制。隨著播期的推遲，冬小麥全生育期縮短，產量下降，且穗粒數和千粒質量均下降。本研究表明，在晚播31 d 后，徐麥33 產量、穗數和穗粒數與適宜播期相比分別平均下降了38.88%、21.02%和11.92%；全生育期較適期播種推遲了29 d左右，縮短的生育期主要集中在拔節至開花期。

在淮北地區，由于播種時常遇陰雨天氣，土壤質地較黏，播種操作難以進行，往往通過提高播種量來保證冬小麥出苗率，從而保證冬小麥的基本苗數，其有效穗數和穗粒數隨著播種密度的變化存在著極顯著的差異，而千粒質量在相鄰密度之間差異較小。本研究發現，與常規播種密度375 萬株/hm相比，當密度減少150 萬株/hm時，晚播處理徐麥33 單位面積穗數降幅達17.50%～18.98%，而適期播種處理穗數降幅為7.52%～14.49%；晚播穗粒數增幅6.17%～8.11%，千粒質量增幅2.90%～5.49%。徐麥33 穗數大幅降低以及穗粒數、千粒質量小幅增加，導致產量下降。當播種密度增加150 萬株/hm以上，適期與晚播處理，單位面積穗數分別增加了9.09%～13.19%、12.52%～15.69%，穗粒數分別減少了3.97%～7.10%、1.18%～5.48%，千粒質量分別減少了3.16%～4.93%、3.14%～3.98%。加大晚播麥播種密度大幅增加了單位面積穗數，但小幅降低了穗粒數和千粒質量，導致產量平均增幅為6.36%。因此，加強對不同地區、不同氣候條件下小麥種植密度的調控，選擇適宜的播種量來控制種植密度，對于提高單位面積產量具有重要的現實意義。

在一定的范圍內，合理施用氮肥能夠改善小麥的經濟性狀，增加穗粒數、有效穗數和千粒質量，提高小麥的產量。本研究發現，與常規施氮量225 kg/hm相比，減少氮肥45 kg/hm，適期與晚播處理，產量下降幅度分別為7.53%～10.49%、5.31%～13.18%，穗數分別下降2.92%～6.64%、6.80%～8.84%，穗粒數分別下降5.84%～9.31%、4.50%～9.44%，千粒質量分別增加了3.47%～5.14%、7.27%～8.21%。增加氮肥45 kg/hm，適期與晚播處理，產量增加幅度分別為4.32%～7.20%、3.46%～12.24%，穗數分別增加2.64%～7.47%、1.45%～6.22%，穗粒數分別增加3.55%～6.08%、5.44%～6.47%，千粒質量分別下降2.21%～3.62%、1.70%～3.71%?？梢?，增施氮肥提高穗數和穗粒數的幅度顯著高于千粒質量的降低幅度，產量相應提高。

3.2 主要栽培措施對稻茬晚播麥徐麥33 葉面積指數的影響

冬小麥株高、穗下節長度和葉面積指數隨著播期的推遲而降低。本研究表明，晚播31 d，上3 葉和余葉的葉面積指數分別相應降低了5.10%～12.14%、12.96%～46.03%，葉面積指數降低主要集中在余葉。晚播導致冬小麥開花期群體光合生產力下降，進而產量下降，同時，晚播條件下株高與穗下節間長度分別降低了3.96%～6.47%、3.10%～12.00%。在相同的密度下，隨著播期的推遲，小麥各生育時期群體莖蘗數和葉面積指數均顯著降低。本研究拔節期莖蘗數較適期播種降低22.93%～36.46%，即晚播小麥主要大幅度地降低了小麥拔節期莖蘗數、葉面積指數，進而導致了產量的下降。

適當增施氮肥能夠提高葉面積指數，提高群體光合速率，進而提高小麥產量。本研究表明，與常規施氮量225 kg/hm相比，當氮肥增施到270 kg/hm時，適期與晚播拔節期莖蘗數分別提高了7.74%～10.44%、3.41%～5.66%，開花期上3 葉葉面積指數分別提高了5.53%～8.13%、2.45%～9.79%，產量分別提高了4.32%～7.20%、3.46%～12.24%，同時也提高了株高及穗下節間的長度。隨著施氮量的增加，穗數、穗粒數、成穗率相應增加，千粒質量卻降低。當氮肥減施至180 kg/hm時，適期與晚播拔節期莖蘗數分別減少了4.71%～7.98%、11.83%～15.47%，開花期上3 葉葉面積指數分別降低了15.67%～25.04%、14.51%～28.90%，產量分別減少了7.53%～10.49%、5.31%～13.18%。隨著施氮量的減少，穗數、穗粒數減少，株高與穗下節間降低，千粒質量增加。增施氮肥提高了小麥的成穗率、株高、穗下節間長度和葉面積指數，進而提高了稻茬小麥產量。因此，適當地增施氮肥有利于協調群體性狀和提高稻茬晚播小麥產量。

3.3 主要栽培措施對稻茬晚播麥徐麥33 群體莖蘗數的影響

種植密度對小麥的農藝性狀有著重要的影響，適當地增加密度可提高小麥單位面積上群體生產力，提高產量。本研究表明，在常規種植密度375萬株/hm基礎上再增加150 萬株/hm，在同樣施肥條件下，晚播拔節期莖蘗數提高了18.95%～21.66%，而成穗率降低了3.25%～7.51%，開花期上3 葉葉面積指數平均提高了0.18%；當播種密度減少150 萬株/hm后，其拔節期莖蘗數降低了17.91%～22.97%，開花期葉面積指數平均降低了7.30%。因此，合理選擇播種密度可以構建合理的群體結構，促進產量構成三要素的協調發展，進而提高產量。

3.4 主要栽培措施對稻茬晚播麥徐麥33 干物質積累的影響

播期主要影響冬小麥綠色面積的生長，進而影響干物質積累和產量形成，適期早播有利于冬前壯苗的培育、返青后干物質的積累及產量的提高。本研究表明，播期的推遲降低了各生育時期干物質積累量，與康定明等的研究結果一致。稻茬晚播31 d 小麥與適宜播期相比，花前干物質積累量大幅度降低。本研究也表明，播期推遲后，小麥群體干物質積累量在各生育階段均有降低趨勢，其中播種—拔節期和拔節—開花期干物質積累量減少幅度最大，分別降低了23.13%、31.91%。增加密度、氮肥可使播種—拔節期干物質積累量分別增加6.97%、13.06%。