晚播及過晚播對冬小麥生長發育及產量的影響

梅 麗，連藝佳，孟范玉，周吉紅，李潤枝，王俊英

（1.北京市農業技術推廣站，北京 100029；2.北京農學院，北京 102206）

小麥是世界范圍內種植面積最大，總產量和貿易量最高的糧食作物之一[1]。播期對小麥生育進程具有很大影響，適期播種有利于小麥生育前期的營養物質積累，減少無效分蘗[2]，同時改善群體質量，進而提高產量[3-5]，對實現小麥穩產和高產具有重要意義。播期不適宜會對小麥的生長發育產生不利影響[6-7]。播種過早，易使小麥在越冬前主莖和低位分蘗受凍，從而造成減產[8]；播期過晚，小麥越冬前積溫太低導致分蘗受到限制，群體弱小而易受到冬季低溫的脅迫，在生育后期溫度急劇升高，小麥灌漿尚未充分，易受到高溫催熟，不利于籽粒的良好發育，進而影響產量和千粒質量[9-10]。

2021 年秋季，持續降雨導致北京地區玉米收獲及小麥播種大幅度推遲，小麥播種自2021 年9 月28 日持續至2021 年11 月10 日，是歷年播種持續時間最長的年份，平均播期為10 月20 日，較2020年和常年分別晚10、15 d。10 月10 日及以后播種的晚播麥和過晚播麥占比達87.1%，為近年來晚播麥占比最大的年份。為明確晚播對小麥群體、個體，以及產量性狀的影響，本試驗對近年北京市種植的多穗型品種‘航麥247’和大穗型品種‘濟麥22’進行不同播期下的相關性狀及產量調查，旨在為生產上確定最佳播期，并探究晚播及過晚播條件下小麥高產穩產的實現途徑提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及試驗材料

試驗于2021—2022 年在北京市順義區趙全營鎮去碑營村（N40°21′，E116°59′）進行，前茬青貯玉米，土壤類型為壤土，地力中等偏上，有機質12.95 g·kg-1、全氮0.92 g·kg-1、硝態氮68 mg·kg-1、有效磷21.3 mg·kg-1、速效鉀139 mg·kg-1、pH 值7.5。供試小麥品種為‘航麥247’和‘濟麥22’。

1.2 試驗設計

‘航麥247’：同一地塊上設置適期早播（9 月30日）、適期播種（10 月4 日）、晚播（10 月11 日）、過晚播（10 月20 日、10 月28 日）5 個播期處理；‘濟麥22’：同一地塊上設置適期早播（9 月28 日）、適期播種（10 月5 日）、晚播（10 月15 日）、過晚播（10 月18日、10 月20 日）5 個播期處理。每個處理種植0.33 hm2，在地塊一條對角線兩邊各去除15 m 后，等距離分為5 個測點，進行相關指標調查。收獲時3 點取樣，進行產量相關指標的測定。

1.3 田間管理

底 施 小 麥 專 用 肥（N ∶P2O5∶K2O=18 ∶20 ∶5）750 kg·hm-2、二銨150 kg·hm-2；整地方式為重耙+翻耕+旋耕；播前用辛硫磷和多菌靈拌種。9 月28 日播種量225 kg·hm-2；10 月1 日前播種，播期每推遲1 d播種量增加7.5 kg·hm-2；10 月1 日后播種，播期每推遲1 d 播種量增加11.25 kg·hm-2。全田噴灌5 次水，共計1 950 m3·hm-2，即：越冬水375 m3·hm-2、起身水300 m3·hm-2、拔節水450 m3·hm-2、孕穗水525 m3·hm-2、灌漿水300 m3·hm-2；返青期一次性追施尿素375 kg·hm-2。使用苯磺隆、乙唑醇、2,4-D 進行春季“一噴三防”，使用磷酸二氫鉀、高效氯氰菊酯、吡蟲啉、戊唑醇進行抽穗期和灌漿期的2 次“一噴三防”。

1.4 調查項目

1.4.1 生育期 記載不同處理小麥的出苗期、三葉期、返青期、起身期、拔節期、抽穗期、開花期、成熟期的具體時間（以田間植株的50%到達生育期為標準）。

1.4.2 群體指標 基本苗：三葉期確定基本苗數量，每個測點選取長勢均勻的相鄰2 行小麥，量取1 m 長度，并做標記，數出所有基本苗，進而推算出每公頃的基本苗數。冬前、返青、起身、拔節期在測量基本苗的樣段內數出所有莖數，進而推算出每公頃的冬前莖、返青莖、起身莖和拔節期總莖數。

1.4.3 個體指標 單株莖數：分別于冬前、返青、起身、拔節期調查各測點10 株小麥的總莖數，折算為單株總莖數。同時調查的還有這10 株小麥的葉齡、次生根條數、單株干質量（去除根部后放入烘箱，溫度調到105 ℃殺青15 min，降至75 ℃恒溫下烘24 h后進行稱量）3 個性狀。

1.4.4 光合指標 葉綠素相對含量（SPAD 值）：4月2 日（起身期）和4 月20 日（拔節期），將每個測點內測定個體指標的10 株小麥同時使用SPAD-502 型葉綠素儀，測定小麥中部健康葉片的SPAD值，每株測量3 次數據，取平均值。葉面積指數（LAI）：4 月20 日（拔節期）每個測點內的10 株小麥用LI-3000C 葉面積儀測定葉面積，并計算葉面積指數。

1.4.5 產量及產量相關指標 成熟期，每個測點收割1 m2的麥穗現場計數，折算每公頃成穗數；測量1 m2內10 株小麥的株高，之后將1 m2的麥穗進行集中晾曬、脫粒，并測算千粒質量和含水率。應用下列公式計算產量：產量（kg·hm-2）=1 m2實測產量（kg）×（1-含水率）/(1-13%)×1×104m2，并反推穗粒數。

1.5 數據分析

數據的計算、整理在Excel 中進行，使用SPSS 26.0 軟件對數據進行方差分析和顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同播期條件下的小麥生育進程

由表1 可知，隨著播期的推遲和氣溫的降低，小麥品種出苗所需時間相應延長，‘航麥247’和‘濟麥22’出苗時間分別從7 d 推遲至17、16 d，而過晚播小麥冬前未出苗；各處理從苗期到三葉期所用時間也延長，‘航麥247’和‘濟麥22’分別歷時11～15 d 和10～14 d；但晚播小麥返青較早；拔節以后直至小麥成熟，不同播期水平下各處理分別在各生育時期持續時間大致相等，介于69～71 d。從不同品種來看，‘濟麥22’和‘航麥247’在同一播期下，前期生育期接近，但‘濟麥22’較‘航麥247’早起身1～2 d，晚拔節1～2 d，生育日數長1～2 d。

表1 不同播期下的小麥生育進程

2.2 播期對小麥群體的影響

由表2 可知，隨著播期的推遲和播種量的增加，小麥基本苗逐漸增多,‘航麥247’和‘濟麥22’的基本苗分別由409.5 萬株·hm-2、405.0 萬株·hm-2增加到885.0萬株·hm-2、865.5 萬株·hm-2。隨著生育進程的推進，2 個品種的總莖數均呈先增后減的趨勢，起身期總莖數達最大值。適期早播的小麥由于冬前分蘗多，冬前莖顯著高于其他處理，‘航麥247’和‘濟麥22’冬前莖分別為2 010.0 萬株·hm-2和1936.5 萬株·hm-2，而過晚播小麥由于冬前基本不分蘗，群體顯著低于同品種其他播期處理。返青期小麥逐漸恢復生長；至起身期，分蘗數達到最大值；至拔節期，部分無效分蘗退化，總莖數低于起身莖，晚播及過晚播處理小麥拔節期總莖數顯著低于適期播種的處理，以過晚播處理最低。由于多穗型品種‘航麥247’的分蘗能力強于大穗型品種‘濟麥22’，因此同播期下‘航麥247’的總莖數要高于‘濟麥22’。

表2 不同播期下小麥群體的變化

2.3 播期對小麥個體的影響

2.3.1 播期對小麥單株莖數的影響 由表3 可知，隨著播期的推遲，小麥分蘗能力顯著降低，10 月20日后的過晚播麥冬前基本無分蘗。同一播期下，小麥單株莖數均呈現先增后減的趨勢，在4 月2 日（起身期）前后達到最大值。從同一品種在不同播期的表現來看，晚播及過晚播處理的小麥單株莖數顯著少于適期播種處理。從同一播期下不同品種的表現來看，‘航麥247’的分蘗能力高于‘濟麥22’，單株莖數相對較高。

表3 不同播期下小麥單株莖數的表現 個

2.3.2 播期對小麥葉齡的影響 由表4 可知，與適期播種的小麥比較，晚播及過晚播小麥冬前葉齡顯著變小。但晚播及過晚播麥返青較快。3 月23 日調查時，2 個品種隨著播期延遲，葉齡呈上升趨勢。4 月2 日和4 月20 日調查時，晚播及過晚播麥與適期播種的小麥葉齡差異不顯著。從品種來看，‘濟麥22’生長較快，葉齡要高于同一播期下的‘航麥247’。

表4 不同播期下小麥葉齡的表現 片

2.3.3 播期對小麥次生根條數的影響 由表5 可知，同一播期下，隨著生育期的推進，小麥次生根條數呈逐漸增多趨勢。晚播和過晚播小麥次生根條數顯著低于適期播種處理，其中過晚播麥冬前無次生根。起身期后，晚播和過晚播小麥次生根條數逐漸與適期早播和適期播種的小麥減少差距。4 月2 日和4月20 日調查時，同一品種各播期下的次生根條數已無顯著差異。從品種來看，‘航麥247’的次生根條數要略高于同一播期下的‘濟麥22’。

表5 不同播期下的小麥次生根條數表現 條

2.3.4 播期對小麥單株干質量的影響 由表6 可知，隨著生育進程的推進，小麥單株干質量逐漸增大。不同播期下小麥單株干質量差異顯著，晚播及過晚播小麥的單株干質量在各時期調查時均顯著低于同品種適期播種處理。從品種來看，‘濟麥22’的單株干質量總體要略高于同一播期下的‘航麥247’。

表6 不同播期下的小麥單株干質量表現 g

2.3.5 播期對小麥光合的影響 由表7 可知，從4月2 日和4 月20 日調查結果來看，不同播期下‘航麥247’的SPAD 值差異不顯著，但10 月20 日過晚播的‘濟麥22’SPAD 值顯著低于其他處理。4 月20日2 個品種的葉面積指數隨播期呈先升后降的趨勢。從品種來看，‘航麥247’的SPAD 值和葉面積指數要略高于同一播期下的‘濟麥22’。

表7 不同播期下的小麥光合性狀表現

2.4 成熟期小麥個體表現

由表8 可知，晚播及過晚播小麥較適期早播和適期播種處理株高顯著降低，基部節間顯著變短，穗長顯著變短，小穗數顯著降低，但不孕小穗數也顯著低于適期播種的小麥。這可能與晚播及過晚播群體小、光照條件更好有關（表8）。

表8 不同播期小麥成熟期的個體表現

2.5 不同播期對小麥產量及產量三因素的影響

由表9 可知，隨著播期的推遲，小麥產量呈下降趨勢，以適期早播的‘航麥247’和‘濟麥22’產量較高，分別為9 191.6、8 978.3 kg·hm-2，與適期播種的產量在同品種條件下無顯著差異。與適期早播相比，‘航麥247’推遲播種4、11、20、28 d，減產7.9%、21.3%、28.1%、34.1%。‘濟麥22’推遲播種7、17、20、21 d，減產6.42%、23.9%、28.9%、40.2%。晚播及過晚播會導致小麥成穗數、穗粒數和千粒質量不同程度的降低，其中對成穗數和穗粒數的影響較大。從品種來看，‘航麥247’的成穗數要高于同一播期下的‘濟麥22’，而適期播種時穗粒數要低于同播期下的‘濟麥22’。

表9 不同播期小麥成熟期產量表現

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 晚播及過晚播對小麥生育進程的影響 2021年冬前積溫高，一定程度上彌補了晚播帶來的不利影響。北京小麥越冬期推遲至12 月13 日，實現了帶綠葉越冬。2022 年3 月小麥返青后降雨也利于小麥生長。雖然與適期早播相比，晚播及過晚播小麥播種時間推遲了17～28 d，但均能越冬、成熟，生育日數介于238～264 d。隨著播期推遲和天氣變冷，小麥生育期縮短，播種至出苗天數增加。10 月26 日過晚播的小麥冬前沒有出苗。返青期小麥逐漸恢復生長，晚播及過晚播小麥早返青1～4 d，早起身2～3 d。拔節以后直至小麥成熟，不同播期處理在各生育時期持續時間相差越來越小，這與何井瑞等[11]和王巖東等[12]研究結果基本一致，即播期對越冬前小麥的生長發育影響較大，出苗、分蘗等生育時期隨著播期延后而明顯推遲，而拔節以后至成熟期，不同播期水平的各生育時期到達時間及持續時間相差不大。

3.1.2 晚播及過晚播對小麥群體及個體的影響 小麥群體的莖蘗構成以及其動態變化是描述小麥群體質量的重要的指標[13]。本研究中，為彌補晚播帶來的影響，晚播及過晚播小麥播種量加大，基本苗數量顯著高于適期播種小麥，由于冬前積溫不足，10 月20日后播種的‘航麥247’和‘濟麥22’冬前無分蘗，越冬前總莖數隨播期的延后逐漸減小，這與杜世州等[10]的研究結果大致相同。王巖東等[12]的研究結果表明，小麥群體總莖數隨著生育進程推進呈現先增后減的規律，拔節期前后達到最大值，而后逐漸降低。本研究中，隨著生育進程的推進，2 個品種的總莖數也呈現先增后減的趨勢，在起身期總莖數達最大值，但晚播仍會對小麥群體構成造成影響，晚播及過晚播小麥拔節期總莖數顯著低于適期播種處理。董永利等[14]的研究結果表明，小麥群體莖蘗數大小及單株分蘗力、葉面積指數,以及干物質積累速率隨播期有不同表現。本研究結果表明，由于冬前積溫不足，晚播及過晚播小麥個體發育較弱，單株分蘗、冬前次生根數、單株干質量，以及主莖葉齡隨播期推遲均減少。晚播及過晚播小麥由于較早返青并逐漸長出分蘗，與同品種適期早播及適期播種的返青期小麥相比，葉齡較大，但至拔節期，葉齡、總莖數、次生根條數、葉面積指數與適期播種，以及適期早播處理無顯著差異，單株干質量低于適期播種及適期早播處理，這與田偉等[15]的研究結果一致，即播期推遲會導致冬前積溫減少,影響葉片、分蘗和根系的生長，但這種影響會隨著生育期的進展逐漸減小。此外，晚播及過晚播還導致了小麥株高顯著降低，基部節間顯著變短，穗長顯著變短。

3.1.3 晚播及過晚播對小麥產量及構成因素的影響 郭天財等[16]研究認為，播期過早或過晚均不利于形成較高的單位面積穗數、穗粒數、千粒質量和產量，各項指標隨著播期的推遲均呈現先升后降的趨勢。王夏等[17]和杜世州等[10]則認為隨著播期的延遲，小麥成穗數和千粒質量均有所下降。本研究結果表明，晚播及過晚播小麥不孕小穗數顯著低于適期播種的處理，但晚播及過晚播仍對穗粒數影響較大。‘航麥247’為多穗型品種，晚播及過晚播對其成穗數和穗粒數影響顯著，但對千粒質量的影響不顯著；‘濟麥22’為大穗型品種，晚播及過晚播小麥成穗數、穗粒數、千粒質量均顯著降低。這主要是因為多穗型品種‘航麥247’具有較強的莖蘗成穗能力和較高的成穗率，晚播條件下，由于增加播量對穗數的促進作用大于對穗粒數和千粒質量的降低作用，故產量仍可維持適期播種條件下水平，這與易媛等[18]的研究結果一致，即晚播條件下增加播量，多穗型品種產量仍可維持在適期播種水平，而大穗型品種則減產較多。王龍俊等[19]認為，冬小麥每晚播5 d，產量減少7%～10%，比適期播種小麥的產量低750～900 kg·hm-2。本研究中，‘航麥247’推遲播種4、11、20、28 d，減產7.9%、21.3%、28.1%、34.1%；‘濟麥22’推遲播種7、17、20、21 d，減產6.42%、23.9%、28.9%、40.2%，可見適期播種的重要性。2 個品種比較來看，‘航麥247’播期彈性較大，可適應生產上極端天氣導致的播期推遲狀況。

3.2 結論

晚播及過晚播對北京冬小麥生產影響較大，正常年份播期應不晚于10 月10 日。多穗型品種‘航麥247’在同一播期下生長發育情況及產量均優于大穗型品種‘濟麥22’，在晚播情況下更易實現穩產。