种植密度对小麦晋麦84产量及单株农艺性状的影响

任文斌+谢三刚+王倩+邱玉亮+姚景珍+吴翠翠+柴永峰+李秀绒

摘要：为了研究不同种植密度对小麦（Triticum aestivum L.）产量和单株农艺性状的影响，以冬小麦品种晋麦84为试验材料，采用随机区组试验设计，进行等距离4、5、6、7、8、10 cm单子粒点播、条播、宽幅播种密度试验。结果表明，产量随密度增加先升后降，有效穗数随密度增大而增加，穗粒数随密度增大而减少，4和10 cm处理差异达显著水平。小麦苗期单株干物质积累量、分蘖数、次生根数和小麦成熟期单株穗数、主穗小穗数、主穗粒数、主穗粒重、单株生物学产量随密度增加有下降趋势。在适宜播期内晋麦84的合理基本苗密度为230万～340万/hm2，在此范围内各处理间产量差异不显著，基本苗密度为270万/hm2的宽幅播种处理产量最高。

关键词：小麦（Triticum aestivum L.）；晉麦84；种植密度；等距离；单粒点播；农艺性状

中图分类号：S512.1；S318 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）02-0218-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.005

小麦（Triticum aestivum L.）的播种方式主要有条播、撒播、宽幅等。不同播种方式都须有合理的种植密度。适宜的密度有利于小麦个体与群体以及产量三要素的协调发展[1-3]。适宜的密度能够塑造较好的冠层结构，提高群体的光合效率，提高单位面积产量[4-6]。不同行距是调整小麦播种密度的主要措施，也直接影响小麦的群体质量与产量[7-10]。不同密度和播期对小麦产量的影响研究较多，不同品种在不同区域适宜的种植密度也各不相同[11-14]。不同的小麦品种为了能够最大限度地促进其增产潜力，许多学者研究了其在当地气候及土壤条件下的最佳种植密度[15-18]。以此达到良种与良法配套目的。在运城地区晋麦84作为主要推广及当地一个千粒重在不同年份稳定在50 g左右的品种，了解其在适宜播期、不同种植密度条件下的农艺性状变化，有利于发挥其高产潜力，为当地小麦高产提供技术支撑。同时单子粒点播试验也是为了预测小麦杂交种使用最小播量，达到不减产目的而提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为山西省农业科学院棉花研究所培育的小麦品种晋麦84，于2015-2016年度种植在所部农场。试验地土质为壤土，土壤基础养分含量为：有机质15.1 g/kg，全氮0.865 g/kg，碱解氮98.6 mg/kg，速效磷10.62 mg/kg，速效钾234.1 mg/kg。施底肥尿素225 kg/hm2，磷酸二铵450 kg/hm2，拔节期追施尿素150 kg/hm2。并于小麦越冬期和起身拔节期浇水。

1.2 试验方法

试验分为8个处理，分别为4、5、6、7、8、10 cm等距离单子粒点播，条播（行距24 cm），宽幅播种（行距24 cm，幅宽8 cm）；理论基本苗数分别为580万、390万、270万、200万、150万、100万、280万、280万/hm2。数据处理过程中以实测基本苗数为准。小区面积为9 m2。采用随机区组设计，3次重复。10月7日播种。

1.3 试验数据观察测定

三叶期每个小区定点测定1 m双行基本苗数，并于成熟期测定小麦的有效穗数，随机选取20穗测定穗粒数，所有小区全部收获后测定产量，折算成每公顷平均数。每个小区选取500粒种子测定千粒重。在小麦不同生育期选取20株进行测定，在苗期测定苗长、分蘖数、次生根数、分蘖节粗、单株鲜重、单株干重。在拔节期测定主茎长、分蘖数、次生根数、主茎基部节间粗、单株鲜重、单株干重。在成熟期测定株高、单株穗数、主穗长、主穗小穗数、主穗粒数、主穗粒重、主茎生物学产量、单株粒重、单株生物学产量。不同生育期干物质质量，为各单株地上部分置于105 ℃烘箱中杀青30 min后，调温至75 ℃烘干称重所得。

1.4 数据统计分析

数据分析利用Excel，SPSS18.0软件进行[19，20]。多重比较采用Duncan法分析。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对产量性状的影响

从表1可以看出，不同处理的实测基本苗数除条播和宽幅差异不显著，其他处理间差异达到极显著水平。4、5 cm处理有效穗数较多，与其他处理差异显著，有效穗数随着播种密度的增加有逐渐上升趋势，但条播显著少于宽幅播种。4、5 cm处理穗粒数较少，与其他处理差异达极显著水平，穗粒数随着播种密度增加有下降趋势。4 cm处理的千粒重与其他处理差异达极显著水平，千粒重在等距离播种时随着播种密度增加有下降趋势。宽幅播种5、6 cm处理每公顷产量较高。10 cm处理产量最低，与其他处理差异达显著水平，每公顷产量随播种密度先升后降，呈抛物曲线趋势。

通过简单相关分析，实测基本苗的密度与单位面积穗数呈极显著正相关，r=0.875；与每穗粒数呈极显著负相关，r=-0.943；与千粒重呈负相关，r=-0.506；与每公顷产量呈正相关，r=0.291。由于每公顷产量与播种密度呈抛物线趋势，对其进行二次方曲线拟合检验，R2=0.641，Sig.=0.207>0.05。表明该方程拟合度较差，无明显的统计意义。因此对每公顷产量（Y）与基本苗数（X1）、有效穗数（X2）、穗粒数（X3）、千粒重（X4）进行多元线性一次回归分析，得到方程式为：Y=-13 410.78-0.794X1+12.821X2+211.522X3+142.191X4（R2=0.926）。对回归方程进行显著性检测，F=59.607，表明每公顷产量Y与X1、X2、X3、X4存在极显著线性回归关系。

2.2 不同种植密度对越冬期幼苗的影响

从表2可以看出，在越冬期，条播、宽幅播种两处理的幼苗长度与6、7、8 cm处理差异显著，冬前幼苗长度随密度增大有增高趋势。10 cm处理的分蘖节粗、分蘖数与条播4、5 cm处理差异达极显著水平。4 cm处理的单株干重与8、10 cm、宽幅播种差异显著。分蘖节粗、分蘖数、次生根数、幼苗单株鲜重、幼苗单株干重随密度增加均有下降趋势。

2.3 不同种植密度对拔节期幼苗的影响

从表3可以看出，在拔节期，4 cm处理的主茎长除与5、7 cm处理差异不显著外，与其他处理均达极显著水平；其主茎基部节间粗除与5 cm处理差异不显著外，与其他处理差异均达显著水平。10 cm处理的分蘖数、单株鲜重、其他处理差异极显著。

2.4 不同种植密度对成熟期单株农艺性状的影响

从表4可以看出，不同密度对小麦成熟期株高没有影响。10 cm处理的单株穗数、单株粒重、单株生物学产量较高且与其他处理差异达极显著水平。4 cm处理各农艺性状较低，其主穗粒数与除5 cm外的其他处理差异达显著水平。

为了了解小麦单株农艺性状间的关系，进行了简单相关分析，播种密度与主穗粒数（r=-0.866）、主穗粒重（r=-0.853）、主莖生物学产量（r=-0.837）呈极显著负相关；与单株穗数（r=-0.728）、主穗小穗数（r=-0.805）、单株穗粒重（r=-0.758）、单株生物学产量（r=-0.764）呈显著负相关。单株粒重与单株穗数（r=0.990）、主穗长（r=0.835）、主穗小穗数（r=0.892）、主穗粒数（r=0.863）、主穗粒重（r=0.886）、单株生物学产量（r=0.999）呈显著正相关。

为了进一步研究单株粒重与其他农艺性状之间的关系，以单株粒重（Y）为因变量，基本苗数（X1），株高（X2）、单株穗数（X3）、主穗长（X4）、主穗小穗数（X5）、主穗粒数（X6）、主穗粒重（X7）、主茎生物学产量（X8）、单株生物学产量（X9）为自变量，进行多元线性逐步回归。得最优秀回归方程为：Y=-3.167+0.733X3+0.988X7+0.321X9（R2=0.998）。

为了明确回归方程中各自变量对单株粒重的作用，特进行通径分析，结果见表5。在直接作用中，单株生物学产量作用最大（Py9=0.670），单株穗数次之（Py3=0.283），主穗粒重最小（Py7=0.085）。说明提高任何一个因素都有利于单株粒重的提高。从间接作用分析，单株穗数通过主穗粒重（P=0.073）、单株生物学产量（P=0.661）对单株粒重的间接作用为正效应（P=0.734）。同理，主穗粒重、单株生物学产量对单株粒重的间接作用都为正效应（P=0.835，P=0.354）。决策系数[21]三者对单株粒重都为正值，说明提高单株穗数、主穗粒重、单株生物学产量都可以促进单株粒重的提高。

3 小结与讨论

小麦的产量构成要素主要是有效穗数、穗粒数、千粒重。许多研究表明，在一定范围内，随着种植密度的增加，子粒产量逐渐增加，种植密度过大，产量反而下降[22-24]，本研究结果与此相同。有效穗数随着密度增加有增大趋势，与王夏等[25]的研究结果相同。穗粒数随种植密度增大有下降趋势，与朱翠林等[26]和王立明[27]的研究结果类似。千粒重随密度增大有下降趋势，但不明显，与马东钦等[17]的研究结果相似。由于同一品种在不同区域受气候、土壤肥力等条件影响，适宜的种植密度有所不同，明确适宜的播种密度，有利于小麦高产稳定。

不同播种密度对小麦苗期单株的干物质积累量、分蘖数、次生根数等影响较大。对小麦成熟期的单株穗数、主穗小穗数、主穗粒数、主穗粒重、单株生物学产量等影响也较大，总体上随密度增加有下降趋势。但并不是单株越高最终的群体产量就越大，说明单株农艺性状的最大化并不能弥补减少群体带来的损失。

本试验结果表明晋麦84在本区域适期播种的基本苗密度范围为230万～340万/hm2。在此基础上，单粒点播、条播、宽幅播种都能够使其稳定地高产稳产。能够最大限度地发挥其千粒重较高的优势。同时基本苗为100万/hm2单粒点播时，每公顷产量尽管较小，但与其他种植密度差异不大。在杂交小麦种植中，由于存在杂种优势，即使减少播种量，也可以做到小麦不减产，本试验为此提供了数据支撑。

参考文献：

[1] 胡焕焕，刘丽平，李瑞奇，等.播种期和密度对冬小麦品种河农822产量形成的影响[J].麦类作物学报，2008，28（3）：490-495.

[2] 张永丽，于振文，王 东，等.不同密度对冬小麦品质和产量的影响[J].山东农业科学，2004（5）：29-30.

[3] 河南省小麦高稳优低研究推广协作组.小麦生态与生产技术[M].郑州：河南科学技术出版社，1986.150-164.

[4] JOST P H，COTHREN J T.Growth and yield comparisons of cotton planted in conventional and ultra-narrow row spacings[J].Crop Science，2000，40（2）：430-435.

[5] DE BRUIN J L，PEDERSEN P. Effects of row spacing and seedling rate on soybean yield[J].Agronomy Journal，2008， 100（3）：704-710.

[6] SANGOI L，GRACIETTI M A，RAMPAZZO C，et al. Response of Brazilian mazie hybrids from different eras to changes in plant density[J].Field Crops Research，2002，79（1）：39-51.

[7] 杨文平，郭天财，冯 伟，等.行距配置对两种穗型冬小麦品种光合特性及产量的影响[J].麦类作物学报，2012，32（3）：494-499.

[8] 刘丽平，胡焕焕，李瑞奇，等.行距配置和密度对冬小麦品种河农822群体质量及产量的影响[J].华北农学报，2008，23（2）：125-131.

[9] 秦 乐，王红光，李东晓，等.不同密度下超窄行距对冬小麦群体质量和产量的影响[J].麦类作物学报，2016，36（5）：659-667.

[10] 王爱萍，董 琦，张凤洁，等.行距配置对晋中晚熟冬麦区群体冠层结构的影响[J].农学学报，2012，2（6）：1-5.

[11] 李素真，周爱莲，王 霖，等.不同播期播量对不同类型超级小麦产量构成因子的影响[J].山东农业科学，2005（5）：12-15.

[12] 赵永萍，张保军，张正茂，等.种植密度对冬小麦产量及其构成因素的影响[J].西北农业学报，2009，18（6）：107-111.

[13] 潘 洁，姜 东，戴廷波，等.不同生态环境与播种期下小麦籽粒品质变异规律的研究[J].植物生态学报，2005，29（3）：367-373.

[14] 马小凤，栾春荣，周振元，等.不同播期和播量对小麦生长发育的影响[J].安徽农学通报，2010，16（1）：84-85，106.

[15] 李豪圣，宋健民，刘爱峰，等.播期和种植密度对超高产小麦‘济麦22产量及其构成因素的影响[J].中国农学通报，2011，27（5）：243-248.

[16] 姚国才，马鸿翔，姚金保，等.宁麦16小麦的肥料运筹技术和适宜种植密度[J].江苏农业科学，2011，39（3）：94-95.

[17] 马东钦，王晓伟，朱有朋，等.播种期和种植密度对小麦新品种豫农202产量构成的影响[J].中国农学通报，2010，26（1）：91-94.

[18] 姜晓丽，付雪丽，刘光涛，等.小麦山农22号不同种植密度的性状表现及分析[J].农业科技通讯，2014（9）：54-59.

[19] 卢纹岱.SPSS for windows统计分析[M].北京：电子工业出版社，2000.

[20] 杜家菊，陈志伟.使用SPSS线性回归实现通径分析的方法[J].生物学通报，2010，45（2）：4-6.

[21] 袁志发，周静宇，郭满才，等.决策系数：通径分析中的决策指标[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2001，29（5）：131-133.

[22] 陈爱大，蔡金华，温明星，等.播期和种植密度对镇麦168籽粒产量与品质的调控效应[J].江苏农业学报，2014，30（1）：9-13.

[23] 薛亚光，魏亚凤，李 波，等.播期和密度对宽幅带播小麦产量及其构成因素的影响[J].农学学报，2016，6（1）：1-6.

[24] 曹 倩，賀明荣，代兴龙，等.密度、氮肥互作对小麦产量及氮素利用效率的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，17（4）：815-822.

[25] 王 夏，胡 新，孙忠富，等.不同播期和播量对小麦群体性状和产量的影响[J].中国农学通报，2011，27（21）：170-176.

[26] 朱翠林，李锐宁，张保军，等.旱肥地密度对大穗型冬小麦品种生育特性及产量的影响[J].西北农业学报，2010，19（1）：71-75.

[27] 王立明.播种密度对旱地不同类型冬小麦产量和水分利用效率的影响[J].中国种业，2010（3）：41-43.