不同播期和密度對小麥新品種航宇19 產量及其構成要素的影響

張福彥陳曉杰李好海孔凡彬范家霖程仲杰王嘉歡張建偉

(1. 河南省科學院同位素研究所有限責任公司/河南省核農學重點實驗室，河南鄭州 450015；2. 河南省植物保護植物檢疫站，河南鄭州 450002；3. 河南科技學院，河南新鄉 453003)

小麥是我國最重要的糧食作物之一，保障小麥供給是實現口糧絕對安全的重要方面。 穩定面積、提高單產繼而增加總產是實現我國小麥基本供給的根本途徑[1]。 小麥產量高低不僅由產量三要素決定，還與實際生產中的播期、密度、施肥種類、施肥量、氮素運籌、澆水條件等各種栽培措施密切相關，是生態環境和栽培措施相互作用的結果[2-3]。 因此，在有限耕地上選用適宜的小麥品種，通過栽培措施的合理配置提高小麥單產水平是實現增加總產目標的主要途徑[4]。

播期和密度是影響小麥產量和加工品質的關鍵因素。 周秋峰等[2]認為，適播期內適當早播能延長小麥籽粒灌漿時間，有利于增加粒重，提高產量；而適宜的密度可延長小麥生育期，增加光合產物的合成與積累，協調產量構成三要素，實現超高產。 汪娟梅等[5]研究發現播期和播量顯著影響中麥895 的產量、蛋白質含量和容重，而對加工品質和拉伸品質沒有顯著影響，認為適期晚播更有利于提高該品種的成穗數和千粒重以獲得高產。Shah 等[6]研究發現在冬小麥-夏玉米雙季種植模式下，適播期外播種期每推遲一天，糧食產量下降1%，而延遲播種可提高小麥籽粒蛋白質和淀粉含量，但其出粉率顯著降低。 不同類型的小麥品種對播期的敏感程度存在明顯差異。 白露等[7]發現隨播期推遲，不同品種的生育期均顯著縮短，且播種至拔節期的變化最為明顯，而適播期內適當早播可提高冬小麥品種的產量，晚播能增加弱春性小麥品種的可育小穗數；隨播期推遲籽粒蛋白質含量變化不明顯，而濕面筋含量則逐漸下降。

播期和密度不僅影響小麥產量和品質，而且對其耐寒性、抗倒春寒和抗倒伏性等也具有重要影響。 安曉東等[8]研究表明在晉南冬麥區，同一基因型的品種隨播期推遲單株鮮重逐漸降低，小麥幼苗的抗倒春寒能力越來越差。 趙秦亮[9]對小偃269、小偃68 等5個品種耐寒性的研究發現，所有品種的耐寒性隨播期逐漸推遲呈先升后降的趨勢，而播期一致時，密度過大會導致品種的耐寒性降低。 Matsuyama 等[10]研究密度對小麥產量、抗倒伏性和莖稈強度的影響，結果發現隨著播量減少，最大分蘗數和有效穗數減少，成穗率和穗粒數增加，但倒伏指數受播種量的影響顯著，莖稈強度和抗倒伏性隨播種量的增加而降低。 牛海燕等[11]研究認為，適當晚播并根據品種特性匹配合理的播量能夠在顯著增加小麥產量的同時增強其抗倒伏性，且以晚播15 天效果最佳。

目前，關于不同播期和播量對小麥產量及其構成要素影響的研究報道較多[12-14]，但受生態類型、土壤質地、品種特性、栽培條件以及試驗的方式方法差異等因素影響，諸多研究報道的結果不盡相同。 因此，在一定的環境條件下，通過播期和密度試驗研究特定小麥品種的高產或超高產栽培措施尤為重要。 航宇19 是河南省科學院同位素研究所有限責任公司小麥誘變育種團隊，以周麥18 干種子經航天誘變篩選出的高產、矮稈突變體豫同194 為母本，以高產親本周麥23 為父本雜交并經系統選育出的半冬性、中早熟、高產、綜合性狀優良的小麥新品種[15]。 本試驗主要研究播期、密度對航宇19 產量及其構成要素的影響，旨在探明該品種在豫中北部生態條件下的最優栽培措施，以充分發揮該品種的高產潛力。

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試小麥新品種航宇19(國審麥20210141)屬半冬性中早熟品種，幼苗半直立，分蘗力較強，株型緊湊，抗倒性中等，中后期耐旱性好，近長方形穗，籽粒角質、飽滿度較好，適宜在黃淮南片冬麥區的河南、陜西、安徽等省的中高水肥地塊種植推廣。

1.2 試驗概況

試驗于2021—2022年在河南省科學院新鄭高新技術試驗基地進行。 試驗地為砂質壤土，土層深厚，肥力均勻，灌溉條件便利。 前茬作物青飼玉米，全部粉碎還田，深耕細耙。 播種前施磷酸二銨復合肥600 kg/hm2、尿素150 kg/hm2作基肥，返青拔節期間追施尿素150 kg/hm2。

1.3 試驗設計

采用二因素互作裂區試驗設計，隨機區組排列，重復3 次。 小區面積13.5 m2。 試驗地周圍種植4 行航宇19 作為保護行。 具體試驗設計如表1 所示，播期(A)為主處理，設3個水平；播種密度(B)為副處理，設4個水平，共計12個處理。各處理其它管理措施同當地大田生產。

表1 試驗設計

1.4 測定項目及方法

每小區選取有代表性的相鄰兩行作為固定樣點，采用1 m 雙行的方法調查基本苗、最大分蘗數和有效成穗數，折算出每公頃基本苗、最大分蘗數和成穗數，同時每個小區選取有代表性的樣點隨機連續取10 穗測定穗粒數和千粒重，千粒重測定取兩次平均值。 小區機械收獲后測定籽粒產量，并換算為每公頃產量。

1.5 數據統計與分析

采用Microsoft Excel 2013 和SPSS 18.0 軟件對試驗數據進行統計分析和差異顯著性比較。

2 結果與分析

2.1 不同播期和密度下航宇19 產量的方差分析

從表2 可知，不同播期、密度及播期×密度互作對產量的影響均達到極顯著水平(P＜0.01)，而3個重復間(誤差)的差異表現不顯著。 說明播期、密度、播期×密度互作均可以顯著影響航宇19產量。 從播期、密度效應及播期×密度互作效應及誤差(重復)效應占離均差總平方和的百分數可以看出，播期效應＞密度效應＞播期×密度互作效應＞誤差效應，播期效應對航宇19 產量的影響是密度效應的2.62 倍，是播期×密度互作效應的3.24 倍，是誤差效應的22.84 倍。 播期對航宇19產量的影響最大，說明適期播種對該品種獲得高產至關重要。 密度以及播期×密度互作對航宇19產量也具有重要影響。 不同重復之間的試驗誤差效應最小，說明試驗整體誤差較小，也間接說明該田間試驗設計的合理性以及試驗種植和田間管理的規范性。

表2 不同播期和密度下航宇19 產量的方差分析

2.2 不同播期和密度對航宇19 產量及其構成三要素的影響

2.2.1 不同播期對航宇19 產量及其構成要素的影響從圖1A 可知，不同播期對航宇19 單位面積成穗數影響較為明顯。 隨播期推遲，B1、B2 和B3密度下航宇19 的單位面積成穗數呈先增后減的變化趨勢，而B4 密度下則表現為逐漸增加。 說明在適播期內航宇19 的群體結構調節能力較強。

圖1 不同播期對航宇19 產量及其構成三要素的影響

從圖1B 可知，播期對不同密度下航宇19 穗粒數的影響差異不大。 隨播期推遲，B1、B2 和B3密度下穗粒數呈先增后減的趨勢，但變化不明顯；而B4 密度下穗粒數雖然逐漸增加，但均低于同播期其它密度。 說明早播不利于該品種穗的形成和發育。

從圖1C 可知，隨播期推遲，航宇19 千粒重在B1、B2 和B3 密度下呈現先增后減的平緩變化，而B4 密度下表現為逐漸增加，但均低于同播期其它密度。 說明早播不利于該品種千粒重潛力的提高。

從圖1D 可知，隨播期推遲，B1、B2 和B3 密度下航宇19 的產量呈現先增后減的變化趨勢，A2 時產量最高；B4 密度下，隨播期推遲該品種產量呈現先增加后略微降低的趨勢。 說明早播不利于發揮該品種產量潛力。

綜之，在B1、B2 和B3 密度下，隨播期推遲，單位面積產量及其構成要素的變化趨勢基本一致，均表現為先增后降；B4 密度下航宇19 的穗粒數和千粒重均明顯低于同播期其它密度，但其成穗數與產量隨播期推遲則呈現先增加后略微降低的趨勢。 說明早播不利于航宇19 產量提高，在適播期范圍內適當晚播更有利于提升其產量潛力。

2.2.2 不同密度對航宇19 產量及其構成要素的影響從圖2A 可知，密度對航宇19 單位面積成穗數的影響較為明顯。 A2 播期下，該品種單位面積成穗數隨密度增加呈現先增后減的變化趨勢，且在不同密度條件下均高于其它播期；A1 和A3 播期下單位面積成穗數隨密度增加呈遞增變化。 說明在適播期內航宇19 的群體結構調節能力較強，單位面積成穗數較高，且早播不適合大播量，晚播則需要加大播量提高單位面積成穗數以獲得高產。

圖2 不同密度對航宇19 產量及其構成要素的影響

從圖2B、C 可知，航宇19 的穗粒數和千粒重隨密度增加呈逐漸降低的變化趨勢。 說明高密度群體導致單株個體生物量減少，不利于該品種穗粒數增加和千粒重形成。

從圖2D 可知，隨密度增加，該品種在不同播期的產量水平存在明顯差異。 A1 和A2 播期下航宇19 產量水平的變化趨勢基本一致，均表現為隨密度增加呈先增加后緩慢降低的變化趨勢，且A2 播期下各密度產量水平均明顯高于A1 播期；A3 播期下隨密度增加產量逐漸增加。 B1、B2、B3密度下A3 播期的產量明顯低于A2 播期，但B4密度下A3 播期產量和A2 播期無明顯差異。 說明適當增加密度可在一定程度上彌補晚播造成的產量損失。

綜上，隨著密度的逐漸增加，穗粒數和千粒重呈逐漸降低趨勢；單位面積成穗數和產量變化基本一致，A2 呈先增后緩慢降低的趨勢，A3 持續緩慢增加，A1 則表現為成穗數持續增加，產量先增后降。 該品種晚播時可通過增加密度提高單位面積成穗數以獲得較高產量。

2.2.3 播期和密度互作對航宇19 產量及其構成要素的影響從表3 可知，播期和密度互作對航宇19 產量及其構成要素的影響差異顯著。 其中A2B2 處理航宇19 單位面積成穗數最高，為633.0萬/hm2，A2B3 和A2B4 處理次之，分別為627.0萬/hm2和600.0 萬/hm2，A3B1 處理最低，僅為513.0 萬/hm2。 從同一播期不同密度處理的平均值來看，A1 和A3 播期該品種單位面積成穗數之間無顯著性差異，且均顯著低于A2 播期。 說明播期過早或過晚，都不利于航宇19 單位面積成穗數的提高。

不同播期和密度互作處理，A2B1 處理下航宇19 穗粒數最多，為37.1 粒，A1B1、A2B2 和A3B1 處理次之，均為36.8 粒，A1B4 處理最低，僅為34.8 粒。 說明高密度下早播不利于該品種穗粒數的增加。

不同播期和密度互作處理，航宇19 的千粒重變幅在49.3 ～50.5 g 之間；從同一播期不同密度處理的平均值來看，播期對航宇19 千粒重影響無顯著性差異，但A3 播期下，不同密度處理的千粒重平均值最低，A2 播期下最高。

不同播期和密度互作處理對航宇19 產量的影響差異顯著。 其中，A2B2 處理產量最高，達到9 911.12 kg/hm2，其次為A2B3 和A2B4，分別為9 698.77 kg/hm2和9 098.77 kg/hm2，A3B1 和A1B4 處理下航宇19 的產量較低，分別為8 086.42 kg/hm2和8 158.03 kg/hm2，且二者差異不顯著。從同一播期不同密度處理的產量平均值來看，A3播期處理的產量水平一般，A1 播期處理的產量最低，二者均顯著低于A2 播期。 說明播期過早或過晚，都不利于航宇19 產量提高。

2.3 航宇19 產量及其構成三要素的相關性分析

從表4 可知，航宇19 產量構成三要素與其產量相關水平的順序為:單位面積成穗數＞穗粒數＞千粒重。 其中，單位面積成穗數與產量表現為極顯著正相關，穗粒數與產量表現為顯著正相關，千粒重與產量表現為正相關，但未達到顯著水平。

表4 產量構成要素與產量的相關性

說明千粒重受遺傳特性影響較大，要想獲得較高的單產水平，必須重點從提高成穗數和增加穗粒數著手。 單位面積成穗數與千粒重呈顯著負相關，而穗粒數與千粒重呈極顯著正相關。 因此，實際生產中應通過合理的栽培措施不斷協同產量構成三要素間的關系，充分發揮航宇19 的高產潛力，進而獲得高產。

3 討論與結論

3.1 播期和密度對小麥產量的影響

小麥產量高低受品種、氣候、土壤等多種因素的影響，而適宜播期和密度是保障小麥獲得高產的主要因素，對群體結構、干物質的積累、轉運和分配及后期產量的提高具有重要意義[2-3，16]。 劉芳亮等[17]研究表明播期推遲會降低有效成穗數和千粒重，不利于產量提高，而穗粒數則隨著播期的推遲先增后減，有效成穗數隨密度的增加而增加，而穗粒數、千粒重都隨密度的增加而降低。 李曉航等[18]研究發現在適播期內適當增加密度，一定程度上會提高單產水平，但適播期后播種即使增加密度也不一定能實現高產。 Shah 等[6]研究發現增加密度可彌補延遲一周播種的產量損失，也可部分彌補延遲兩周播種的產量損失，但對于超過兩周的延遲播種，即使增加密度也不能完全彌補產量損失。 楊永樂等[19]研究播期、密度等栽培措施對瑞華麥520 產量和品質的影響，結果發現播期效應大于密度效應，隨著播期推遲籽粒產量逐漸下降，而蛋白質、濕面筋含量和面團穩定時間等品質參數隨播期推遲而增加。

本研究結果與前人[17-19]研究報道基本一致。本研究結果表明，航宇19 在105 ～195 kg/hm2(B1-B3)密度范圍內，隨播期推遲，產量及其構成三要素均呈先增后減的變化趨勢；240 kg/hm2(B4)密度下航宇19 的穗粒數和千粒重均隨播期推遲逐漸升高，但均明顯低于同播期其它密度，且其成穗數與產量隨播期推遲呈現先增加后略微降低趨勢。 A3 播期下，B4 密度處理的成穗數和產量均明顯高于其它處理。 隨著密度增加，穗粒數和千粒重呈逐漸降低趨勢，單位面積成穗數和產量變化基本一致，其中A3 表現為持續緩慢增加，表明航宇19 晚播時可通過增加密度提高單位面積成穗數，以獲得較高產量。

3.2 航宇19 適宜播期和密度確定

適期適量播種對小麥產量具有重要意義，小麥在適宜播期范圍內適當增加播量會提高產量。李俊杰[20]、李東升[21]等分別對冬小麥品種泛麥11 和強筋小麥揚麥29 播期播量的研究發現，泛麥11 和揚麥29 的產量及其構成要素對播期均有顯著響應，而對播量均無顯著響應。 曹燕燕等[22]研究發現漯麥163 的產量及其構成因素在不同播期之間差異不顯著，而在不同播量之間的差異則達到極顯著水平。

本研究結果表明，播期和密度及二者互作對航宇19 產量及其構成要素的影響圴達到極顯著水平，具體表現為:播期效應＞密度效應＞播期×密度互作效應。 說明播期對航宇19 產量的影響最大，適期播種對該品種獲得高產至關重要。 隨著播期推遲，相同密度下航宇19 產量表現為先增加后減少趨勢，這與閆文利等[23]的研究結果基本一致。 本試驗條件下，A2B2 處理航宇19 產量最高，為9 911.12 kg/hm2，產量達到8 500 kg/hm2以上的處理有9個，占所有處理的75%。 這9個處理的產量水平表現為:A2B2＞A2B3＞A3B4＞A2B4＞A2B1＞A3B3＞A1B2＞A3B2＞A1B3。 說明在航宇19高產或超高產栽培中，首先應根據生產實際進行適期播種，再依據播期來確定其適宜種植密度。

綜之，根據小麥生產實際情況，采取以播期定播量的方法，堅持“早播少播、晚播多播”的基本原則。 在適播期內應采用合理密度，以獲得較為理想的產量結構；適播期前播種的應適當減少密度，以防止冬前凍害和倒伏現象發生；適播期后播種的應適當增加密度，并適當淺播，爭取早出苗和早分蘗，以確保獲得足夠大的群體。 本試驗條件下，該品種最佳播種時間在10月20日(A2)前后，最佳播種密度范圍為150(B2)～195 kg/hm2(B3)。 由此可以看出，通過合理調整播期和密度，可直接影響航宇19 的單位面積成穗數、穗粒數和千粒重，進而間接影響航宇19 的最終產量。

本研究結果確定的最佳播期和密度可為豫中北部地區小麥生產中發掘航宇19 高產和超高產潛力提供參考，但在該地區小麥生產中還要根據不同田塊的土壤墑情、肥力狀況、整地和播種質量等實際因素綜合考慮，以確定其實際播期內的最佳密度。