勻播增密對適期晚播冬小麥群體結構及產量的影響

摘 要：【目的】探究新疆北疆勻播增密對適期晚播冬小麥群體結構及產量的影響，為新疆北疆晚播小麥合理密植提供依據。

【方法】在冬小麥適期播種期（9月20～30日）內及延遲播種時間（播種期為10月26日，延遲16～38 d），分析在晚播和勻播種植的方式下對冬小麥群體結構及產量的影響，試驗設置田間不同種植密度為525×104粒/hm2（D1，大田常規播種密度）、600×104粒/hm2（D2）、675×104粒/hm2（D3）、750×104粒/hm2（D4）、825×104粒/hm2（D5）和900×104粒/hm2（D6），比較不同種植密度下適期晚播冬小麥群體結構的差異。

【結果】晚播條件下，隨種植密度增大，群體莖蘗數增大，莖蘗成穗率降低，D1處理莖蘗成穗率最高，為46.08%，較其它處理依次高2.01%、8.94%、29.58%、43.02%和44.63%；隨密度增加小麥株高升高，D1處理均與D5、D6處理差異顯著，且基部第1、第2節間粗度逐漸降低；D3處理開花期各葉層葉面積達最大值，分別為27.58、25.75和18.45 cm2，LAI也達最大值，為6.93，且其開花期較蠟熟期透光率在各處理中降幅最小。產量以D5處理產量達最高，為8 908.47 kg/hm2，最小值為D1處理，為7 320.47 kg/hm2。

【結論】在晚播條件下，種植密度675×104粒/hm2擁有較好的群體結構，而825×104粒/hm2比較能獲得高產，675×104～825×104粒/hm2較適合晚播冬小麥勻播種植密度。

關鍵詞：冬小麥；晚播；種植密度；群體結構；產量

中圖分類號：S512.1 ""文獻標志碼：A

文章編號：1001-4330（2025）01-0020-08

收稿日期（Received）：

2024-07-15

基金項目：

新疆維吾爾自治區重點研發計劃項目（2021B02002-1，2022B02001-3）；新疆維吾爾自治區“天山英才”培養計劃（2023TSYCCX0013，2023TSYCLJ0009）；新疆維吾爾自治區“三農”骨干人才培養項目（2022SNGGNT062）；國家小麥產業技術體系烏魯木齊綜合試驗站（CARS-03）；新疆維吾爾自治區小麥產業技術體系項目（XJARS-01）；國家自然科學基金項目（31960379，51879267）

作者簡介：

謝秀榮（1998-），男，廣西欽州人，碩士，研究方向為小麥高產栽培，（E-mail）1021535205@qq.com

通信作者：

張永強（1988-），男，河南平輿人，副研究員，碩士生導師，研究方向為小麥高產栽培生理與抗逆調控，（E-mail）zyq988@yeah.net

王冀川（1968-），男，河北廊坊人，教授，碩士生導師，研究方向為作物高產栽培，（E-mail）wjcwzy@126.com

0 引 言

【研究意義】小麥是新疆的主要糧食作物，而棉花又是新疆播種面積最大的農作物，麥-棉輪作是新疆增加小麥播種面積的途徑之一。新疆北疆沿天山北坡一帶是北疆棉花主要種植區域，生產中該區域小麥最適期播種時間為9月20～30日，而該區域棉花采收時間為9月25日至10月下旬，棉花采收后再騰茬整地播種小麥，已錯過小麥的適播期［1］。晚播冬小麥能夠以種芽的狀態在積雪的覆蓋下越冬，且在次年早春可利用積雪融水出苗，比適期播種小麥節約了冬前的出苗灌水，具有較大的節水優勢，且晚冬播小麥具有春季出苗早、早成熟等優點［2］。因此，可以降低干熱風對小麥危害的風險，有助于產量的提升［3］。勻播播種方式下，研究增密對適期晚播冬小麥群體結構及產量的影響，對篩選新疆北疆麥-棉輪作區小麥合理種植密度有重要意義。【前人研究進展】播期和種植密度是影響小麥群體結構以及產量的重要因素之一［4］。適宜種植密度對小麥在緩解個體和群體間的競爭以及的合理構建群體結構起重要作用［5］。小麥種植密度的增加莖蘗數以及葉面積指數也隨之增加，對光合作用有顯著影響［6］。小麥株高隨著密度的增加而增高，莖粗則隨之變細且密度對單位面積內的穗數和穗粒數以及產量有較為顯著的影響［7-8］。勻播種植能夠提高小麥群體質量，使個體間生長空間均勻以及提高植株分蘗成穗，從而實現小麥高產［9-10］。【本研究切入點】勻播種植的冬小麥分布均勻能夠促進有效分蘗的發生以及更好的利用自然資源，增加小麥的產量。目前，關于新疆北疆晚播冬小麥勻播增密的研究較少，限制了該小麥種植模式在生產上的應用。因此需要研究勻播增密對適期晚播冬小麥群體結構、產量構成的影響，篩選出適宜于晚播條件下最佳的種植密度。【擬解決的關鍵問題】通過在勻播條件下設置不同種植密度的田間小區試驗，探討晚播麥田勻播及密度對晚播冬小麥群體結構的影響，為新疆北疆晚播小麥提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2022年9月25日至2023年7月10日在新疆農業科學院瑪納斯試驗站（N44°18′，E86°13′）進行，氣候類型為大陸性干旱半干旱氣候，年均日照時數可達2 800 h，年平均氣溫為7.2℃。年平均的降雨量在173.3 mm，蒸發量2 141 mm，最高氣溫可達39.6℃，最低氣溫可達-37.4℃，全年無霜期可達172 d。試驗地土壤類型為沙壤土，0～20 cm土壤含有有機質16.8 g/kg，堿解氮62.3 mg/kg，速效磷14.5 mg/kg，速效鉀164 mg/kg。

選用石冬0358為試驗材料，于2022年10月26日采用人工播種形式勻播種植，并設置不同種植密度的田間試驗。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

設置適合晚播6個種植密度為525×104（當地常規播種密度）、600×104、675×104、750×104、825×104和900×104粒/hm2（分別以D1、D2、D3、D4、D5和D6表示）；試驗共6個處理，重復3次，共計18個小區，小區面積12m2（3m×4m）。播前結合整地，深施磷酸二銨375 kg/hm2。其它管理措施同當地高產田保持一致。

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 莖蘗動態

于冬小麥起身期、拔節期、抽穗期、開花期、成熟期各小區選取長勢均勻的0.16 m2作為定點區域調查莖蘗動態。

莖蘗成穗率=成熟期莖蘗數/拔節期莖蘗數×100%。

1.2.2.2 株高、莖粗

于冬小麥開花期、乳熟期、蠟熟期在田間內選取生長均勻的小麥15株，測量莖稈性狀。株高使用米尺來測量，將小麥莖稈放于尺上，測量莖基部至麥穗頂點的距離（不包括芒長和根部）。同時使用游標卡尺測量冬小麥基部的第1、第2節間的莖稈粗度。

1.2.2.3 葉面積及葉面積指數

在拔節期、孕穗、開花期、灌漿期選取長勢均勻的15株整株，測量整株其綠色葉片長及最寬處。葉面積指數=單株葉面積×單位土地面積株數/單位土地面積。

1.2.2.4 透光率

分別于冬小麥開花期、灌漿期、蠟熟期選擇晴朗無云無風中午時間段，用SunScan專業版植物冠層分析儀測定位置分別為穗上（50 cm處）、基部（距地表5 cm處），將棍棒式探頭以45°傾角水平橫伸于小麥群體間測定，每個小區3次重復。

1.2.2.5 產量和產量構成因素

在小麥成熟期，每處理取具有代表性的樣點3個，每個樣點均進行室內考種，計算有效穗數、穗粒數和千粒重并每小區實收測產。

1.3 數據處理

采用DPS等軟件進行方差分析，利用Microsoft Excel 2020進行數據統計以及作圖。

2 結果與分析

2.1 勻播增密對適期晚播冬小麥莖蘗動態的影響

2.1.1 勻播增密對晚播冬小麥莖蘗數的影響

研究表明，晚播冬小麥隨著生育時期的推進，群體莖蘗數均呈先升后降的趨勢。晚播冬小麥莖蘗數隨著種植密度的增加而逐漸增加，在不同生育時期群體莖蘗數均表現為D6＞D5＞D4＞D3＞D2＞D1處理。起身期至拔節期分蘗數量增加較快，群體的莖蘗數均為D6處理最多；在拔節期群體的莖蘗數達到峰值；起身期至抽穗期D6處理均顯著高于其它處理，除開花期和成熟期外，D1處理均與其它處理差異顯著；而開花期至成熟期，D6處理均與D5處理差異不顯著，均與D1至D4處理差異顯著。拔節期后群體莖蘗數在不同的生育時期各處理間均出現下降。種植密度越大的晚播冬小麥群體，小麥植株的生長空間以及周圍生長資源的利用吸收受限，莖蘗數的下降速度相對較快。圖1

2.1.2 勻播增密對晚播冬小麥莖蘗成穗率的影響

研究表明，在勻播條件下晚播冬小麥莖蘗數隨著種植密度的增加而增加，總體表現為D6＞D5＞D4＞D3＞D2＞D1處理，各處理間D6處理在拔節期和成熟期總莖數均處于最大值，分別為2 545.02×104和810.82×104莖/hm2，D1處理均處于最小值，分別為1 229.78×104和566.64×104莖/hm2，D1處理較D6處理分別降低51.68%、30.11%。莖蘗成穗率均在D1處理最高，D6處理最低。D6處理均與D1至D4處理差異顯著，與D5處理差異不顯著。晚播冬小麥種植密度過高不利于晚播冬小麥的莖蘗成穗，適宜的種植密度則有利于提高小麥分蘗能力。表1

2.2 勻播增密對適期晚播冬小麥株高、莖粗的影響

研究表明，在晚播條件下，不同處理間晚播冬小麥株高隨種植密度的增加整體呈逐漸增高的趨勢，各處理株高的浮動范圍在80.25～84.88 cm，各處理間株高總體表現為D6＞D5＞D4＞D3＞D2＞D1處理。處理D1株高最低，為80.25 cm，處理D6株高最高，為84.88 cm，較D1處理顯著增加5.77%。不同種植密度間株高差異顯著，D1處理均與D6、D5處理差異顯著，D2至D4處理間差異不顯著。

冬小麥基部第1、第2節間粗度隨生育時期的推進均呈先增后降的趨勢，均以開花期最低，在乳熟期達到最大值，且同時期內始終表現為第2節間粗度高于第1節間。晚播冬小麥基部第1、第2節間粗度均隨種植密度的增加呈逐漸變細的趨勢。均以D1處理最高，且在第1、第2節間粗度不同生育時期分別在3.47～3.57 mm和4.28～4.4 mm變化。除第1節間蠟熟期和第2節間開花期外，D1處理各生育時期均與D2、D3處理差異不顯著，但顯著高于D4至D6處理。種植密度的增大一方面增加了株高，但同時降低了基部第1、第2節間粗度，可能增加后期植株倒伏的風險。表2

2.3 勻播增密對適期晚播冬小麥葉面積及面積指數的影響

2.3.1 勻播增密對晚播冬小麥葉面積的影響

研究表明，隨著種植密度的增加，晚播冬小麥在開花期不同冠層葉片的長寬及葉面積呈先增后減的趨勢，且各處理間D3處理在不同葉層的葉片的長度均處于最大值，處理D6的葉片長度均處于最低值，較D3處理分別降低2.27、4.13和3.14 cm，且差異顯著。D3處理的葉片寬度在各葉層處于最大值，分別為1.77、1.44和1.10 cm。各處理間各葉層葉面積均呈D3＞D1＞D2＞D4＞D5＞D6處理，D3處理較D1處理分別增加了2.48%、1.98%和3.13%，且均與D4至D6處理以及倒二、三葉D2處理差異顯著，均與D1處理以及旗葉D2處理差異呈不顯著。在適期晚播條件下，勻播種植的滴灌冬小麥隨種植密度的增加，將對各葉層的葉片長、寬以及面積產生一定的影響。表3

2.3.2 勻播增密對晚播冬小麥葉面積指數的影響

研究表明，不同生育時期處理間LAI變化不同，其中拔節期、抽穗期均表現為D6＞D5＞D4＞D3＞D2＞D1處理。隨著生育時期的推進，晚播冬小麥的葉面積指數（LAI）總體呈先增后減的趨勢。

在拔節期至抽穗期不同種植密度的葉面積指數增加迅速，在抽穗期達最大值，最大值為D6處理的9.3，較同時期D1至D5處理分別增長了37.4%、26.7%、28.6%、21.4%和14.6%。開花期后LAI因種植密度出現變化，開花期至成熟期均表現為D3＞D6＞D5＞D4＞D2＞D1處理。在勻播條件下，種植密度對晚播冬小麥葉面積指數產生一定的影響，適宜的種植密度有利于植株生長發育。圖2

2.4 勻播增密對適期晚播冬小麥透光率的影響

研究表明，不同種植密度對適期晚播冬小麥基部透光率的具有一定的影響，透光率在各處理間均表現為D1＞D2＞D3＞D4＞D5＞D6處理，其中開花期基部群體透光率D1至D3處理以及D4至D6處理間差異不顯著，D1至D3處理均與其它處理具有顯著差異，灌漿期和蠟熟期D6處理均與D1至D3處理均具有顯著差異，與D5處理間差異不顯著。不同種植密度下適期晚播冬小麥基部的透光率均隨著生育時期的推進而呈先低后高的趨勢，其中開花期D1至D6處理較蠟熟期分別降低了66%、65.2%、65.1%、78.4%、80.4%和90.3%。D3處理的群體透光率變化最小，而D5、D6處理最大，晚播條件下種植密度越高，在冬小麥生長后期葉片衰老速度相比于低密度冬小麥快以及失綠嚴重，因此導致透光率升高，光合有效輻射下降，不利于冬小麥的穩產高產。表4

2.5 種植密度對晚播冬小麥產量及其構成因素的影響

研究表明，隨著種植密度的增加，有效穗數呈逐漸增加的趨勢。穗粒數D1處理下最高，為35.17粒，D6處理最低，為29.28粒，隨著種植密度的增加而降低。千粒重D1處理下最高為46.62 g，D6處理最低為43.12 g，且均與其它處理差異顯著。穗粒數、千粒重均呈D1＞D2＞D3＞D4＞D5＞D6處理。產量在D5處理達最大值，為8 908.47 kg/hm2，最小值為D1處理7 320.47 kg/hm2，D5處理較常規種植密度D1處理高出21.69%，D5、D6處理均呈顯著高于其它處理，D4與D3以及D1、D2處理間差異不顯著。D1、D2處理較D5處理產量下降相對明顯，種植密度以及其構成因素對勻播種植的晚播冬小麥的產量產生一定的影響。表5

3 討 論

3.1 密度對小麥群體植株性狀和透光率的影響

小麥是密植作物，種植密度影響其莖蘗數量、群體結構和產量形成。梁玉超等［11］研究表明，小麥隨種植密度的增加，株高也會隨之升高。種植密度的增高會造成各節間莖稈機械強度、干重的下降［12］。基部節間粗度與倒伏指數呈正相關［13］。試驗中，小麥株高隨著種植密度的增加而逐漸升高，各處理間均表現為D6＞D5＞D4＞D3＞D2＞D1處理，D1至D3處理顯著低于D6處理，可能是由于D1至D3處理群體結構較好，葉片光合能力較強，物質積累主要集中在葉片穗部有關。基部節間莖粗均隨種植密度的增加而逐漸變細，均在乳熟期達最大值，與梁玉超等［11-13］的研究結果相似。

楊秀蘭等［14］研究表明，密度增大葉面積指數增大，但種植密度過大時，葉面積指數下降。隨著種植密度的增加，會對小麥冠層通風透光性產生影響導致LAI的下降［15］。張瑞等［16］研究表示，葉面積的大小與光合作用的能力的大小有關，能對小麥的生長產生影響。試驗研究表明，各葉層葉面積均隨種植密度的增加而先增后減，LAI增大，葉面積指數在開花期后，D3處理均達最大值，可能是由于D3處理群體植株生長空間均勻，光截獲率高導致。基部透光率在開花期達最小，種植密度越大透光率越小，與楊秀蘭［13-15］等的研究結果相似，所以群體透光率是群體光作用的表現。

3.2 密度對小麥莖蘗數量和產量形成的影響

谷冬艷等［17］研究表明，晚播的小麥會減緩前期的生長發育，因此會降低單株的分蘗數容易造成群體數量的不足。但通過增加種植密度來彌補分蘗不足的同時，莖蘗成穗率也隨之下降［18］。試驗研究發現，莖蘗數均隨種植密度的增加而增加，但莖蘗成穗率均與其相反，與前者的研究基本相似。晚播冬小麥一般會造成單位面積內穗數的降低，而適期的晚播往往可以通過提高其穗粒數和籽粒干重來達到提產量的目的［19］，但穗粒數和千粒重就隨之逐漸降低［5，6，20］，試驗表明，隨著種植密度的增加，有效穗增加，千粒重、穗粒數均隨之降低，與前人試驗結果基本相似，而D5處理的產量高于其它處理，可能是D5處理能夠較好的協調單位面積內的穗數、穗粒數以及粒重間的相互關系，因此較易獲得高產。

4 結 論

晚播條件下，勻播種植的冬小麥種植密度越低單株莖蘗成穗率越高。LAI在抽穗期達到最大值，以D6處理LAI最大，D5和D4處理次之，D1處理最小。種植密度675×104粒/hm2在各處理中各葉層中葉面積最大，且分蘗成穗率與常規種植密度的D1處理僅相差3.78%，植株分布均勻，光能利用效率高，有利于為小麥后期生長提供保障。D5處理產量達最大值，D1、D2處理產量下降相對較快。因此在晚播條件下，種植密度675×104粒/hm2擁有較好的群體結構，而825×104粒/hm2比較能獲得高產，675×104～825×104粒/hm2較適合晚播冬小麥的勻播種植。

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Effects of uniform sowing and densification on population

structure and yield of late sowing winter wheat

XIE Xiurong1，2， ZHANG Yongqiang2，3，HAI Feng 1，2， LEI Junjie 2，3， LYU Xiaoqing4，

CHEN Chuanxin2，3， XU Qijiang 2，3，NIE Shihui 2，3， WANG Jichuan1

（1." College of Agriculture， Tarim University， Aral Xinjiang 843300， China; 2. Key Laboratory of Desert Oasis Crop Physiology， Ecology and Cultivation， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Urumqi 830091， China; 3. Institute of Food Crops， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China; 4. Manas County Agricultural Technology Extension Center， Manas Xinjiang 832200， China）

Abstract：【Objective】 To study the effects of uniform sowing on population structure and yield of late sowing winter wheat in northern Xinjiang， and to provide basis for reasonable dense planting of late sowing wheat in the region.

【Methods】" Delayed sowing time （sowing date was October 26， witha delay of 16～ 38 d） was used to analyze the effects of late sowingand uniform sowing on the population structue and yield of winter wheat during the appropriate sowing period of winter wheat （September 20～ 30）， and differe nt planting densities were set up in the field：525×104 grains/hm2（D1 ， the conventional sowing density of the field），600×104 grains/hm2 （D2）， 675×104 grains/hm2（D3）， 750×104 grains/hm2（D4），825×104 grains/hm2（D5）， and 900×104 grains/hm2（D6）， to compare the population structure of late sowing winter wheat with different planting densities.

【Results】 Under late sowing conditions， with the increase of planting density， the number of stems and tillers increased， with the D1 treatment having the highest tiller success rate of 46.08%， which was higher than the other treatments by 2. 01%， 8. 94%， 29. 58%， 43. 02%， and 44. 63%， in that order;Plant height increased with increasing density， and all D1 treatments differed significantly from D5 and D6 treatments， and basalinternode 1 and internode 2 coarseness gradually decreased; the difference betweenD1 treatment and D5 and D6 treatment was significant，With D3 treatment （6.75 million grains /hm2）， the leaf area of each leaf layer at flowering stage reached the maximumvalue （27.58 cm2 ， 25.75 cm2 ， 18.45 cm2 ），andthe leaf area index LAI also reached the maximum value （6.93）， and the light transmission from floweringstage to wax ripening stage decreased the least among all treatments. The maximum yield was 8，908.47kg/hm2 under D5 treatment，and the minimum yield was 7，320.47 kg/hm2 under D1 treatment.

【Conclusion】" Under the condition of late sowing， the planting density of 675 × 104 grains/hm2 has better population structure， while 825 × 104 grains/hm2 is more capable of obtaining high yield，and 675 × 104 ～ 825× 104 grains/hm2 is more suitable for late sowing of winter wheat even sowing planting density.

Key words：winter wheat; late sowing; planting density; group structure; yield

Fund projects：Xinjiang Uygur Autonomous Region Key Ramp;D Program Projects（2021B02002-1， 2022B02001-3）; Xinjiang Uygur

Autonomous Region \"Tianshan Talents\" Cultivation Program （2023TSYCCX0013，2023TSYCLJ0009）;Autonomous Region “Three Rural” Backbone Talent Training Program （2022SNGGNT062）; Urumqi Comprehensive Experimental Station of the

National Wheat Industry Technology System （CARS-03）;Xinjiang Uygur Autonomous Region Wheat Industry Technology System Project （XJARS-01）；National Natural Science Foundation of China project（31960379，51879267）

Correspondence author： ZHANG Yongqiang （1988-）， male， from Pingyu， Henan， associate researcher， master's supervisor， research direction：wheat high-yield cultivation physiology and stress resistance regulation technology， （E-mail）zyq988@yeah.net

WANG Jichuan （1968-） ， male， professor， from Langfang， Hebei，research direction：high-yield crop cultivation，（E-mail）wjcwzy@126. com