播量和播期对苏中地区小麦生长发育及产量的影响

衣政伟 胡中泽 杨大柳

摘要：为确定苏中地区小麦最佳播期和播量，以获得最大产量。以春性弱筋小麦品种宁麦13为材料，采用2因素裂区试验设计，研究小麦生育期、农艺性状、叶面积指数、干物质积累量、产量及其构成等变化规律和相关指标间的相关性。研究结果显示，影响宁麦13生长和产量的主要因素是播期，其次是播量。播期显著影响小麦播种至出苗时间，播期越迟出苗越晚，播种至出苗时间最短为7 d，最长可达27 d。播期对产量、有效穗数、穗粒数影响极显著，对千粒质量影响显著，对结实率影响不显著;穗长、小穗数、第5节间长呈显著差异，第2节间长呈极显著差异，其他农艺性状差异不显著;扬花期单茎叶质量、单穗质量、LAI呈极显著差异，成熟期单茎叶质量、单穗质量差异不显著。茎秆形态特征、穗长、植株叶面积指数和干物质量，以及产量及产量构成因子之间相关性密切。总体来看，在本试验条件下，播量为300 kg/hm2时，宁麦13在苏中地区高效种植的合理播种时间为11月中下旬;若播量为450 kg/hm2，则在11月上旬至12月上旬均可播种。

关键词：小麦;播期;播量;农艺性状;叶面积指数;干物质积累量;产量;群体特征

中图分类号： S512.104  文献标志碼： A  文章编号：1002-1302（2020）11-0067-06

收稿日期：2019-05-30

基金项目：国家重点研发计划（编号：2016YFD0301201）。

作者简介：衣政伟（1986—），男，山东临朐人，硕士，助理研究员，主要从事农业科技服务、作物栽培等工作。E-mail：zhengwei0518@126.com。

通信作者：王 显，硕士，副研究员，主要从事农业科技服务、作物栽培等工作。E-mail：43850149@qq.com。  粮食安全是国家安全的重要基础，所以粮食安全事关国家的前途命运，当前我国粮食产量已连续多年增产，但受到极端天气增多和全球气候变暖等因素的影响，粮食安全生产问题依然存在，所以对于粮食生产不能有丝毫放松。小麦作为我国主要粮食作物之一，提高其单产量和增加总产是保证我国粮食安全的重要手段[1]。不同栽培技术措施和生态因子如播期、播量、土壤条件和气候等是影响小麦产量的重要因素，而且对小麦群体质量甚至抗寒性、抗倒性等均有影响[2-3]。小麦高产栽培技术的中心环节在于调节播期、播量、施氮水平等因素，就是利用栽培技术去创造合理的群体结构，从而更好地利用光能和地力。适期播种可以充分利用光、温、水、气等自然资源以培育壮苗，适宜播量随着品种、播期、土壤地力、栽培管理条件等而有所不同。王楠等认为，播期和播量能显著影响小麦的产量[4];杨卫君等发现，适宜的播期与播量互作可以得到最大产量，且播期对于产量的影响大于播量[5];安成立等认为，播种密度在影响小麦产量的主要栽培因素中发挥的作用要大于播期[6]。在小麦高产栽培中，应根据前茬收获时间和天气情况确定播期，再由播期确定播量[7]。本研究对不同播期、不同播量条件下宁麦13的生长发育和产量等指标进行了分析，以期为苏中地区小麦适宜群体结构提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选用江苏省农业科学院粮食作物研究所选育的宁麦13作为试验材料。

1.2 试验设计

试验于2016年10月至2017年6月在江苏省农业科学院泰州农科所试验基地进行，该基地位于泰州市农业开发区，地处苏中地区，距离泰州城区20 km，交通便利。田块平整，肥力中等，且较均匀一致，灌排设施完善，前茬作物为水稻，土壤容重为118 g/cm3。试验采用播期、播量2因素裂区设计，播量为主区，播期为裂区。播量设3个水平，分别为150、300、450 kg/hm2，分别记作A1、A2、A3;播期设6个水平，分别为10月25日（B1）、11月4日（B2）、11月14日（B3）、11月24日（B4）、12月4日（B5）、12月14日（B6），共18个处理，3次重复，大田小区试验。小区面积12 m2（3 m×4 m），行距25 cm，等行距种植。氮肥施用量均为240 kg/hm2，氮肥基追比为 6 ∶ 4，磷肥、钾肥各90 kg/hm2，作基肥施用。人工开沟条播，田间统一管理，6月6日统一收获。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 在主要生育时期（包括出苗期、始穗期、齐穗期、扬花期、成熟期等）测定小麦株高、穗长、小穗数、节间长度。

1.3.2 干物质测定 于扬花期、成熟期2个时期分别取样20个茎秆，将茎秆带叶片、穗分开，所有材料经105 ℃杀青30 min后于80 ℃烘干至恒质量，称干质量。

1.3.3 叶面积指数 于扬花期取代表性单茎20个，量取所有叶片的长、宽，计算出单位面积的叶面积，计算公式为：LAI=0.75×Y×N/（20×10 000）。式中：Y为20个单个茎秆上所有叶片的总面积;N为总茎秆数，个/hm2。

1.3.4 产量及产量构成 于成熟期每个处理调查20穴茎蘖数，计算出有效穗数，取样3穴测定穗粒数、结实率和千粒质量，并计算理论产量。

1.4 数据处理

采用Excel 2010建立数据库，用SPSS 18.0进行数据计算，统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期对宁麦13生育进程的影响

从表1可以看出，不同播期对宁麦13生育期尤其是中后期有明显差异。10月25日播种时，遭遇连续阴雨天气，土壤湿度过大，导致小麦缺氧，发芽时间为9 d，较慢且发芽率低。11月4日与11月14日2个播期天气条件较好，适宜小麦种子发芽，这2个播期的小麦种子发芽速度较快分别为7、9 d。进入11月下旬之后，开始出现雨夹雪天气，温度较低，不适宜小麦种子发芽，导致11月24日播种的小麦出苗较慢，出苗时间为17 d。12月4日播种时天气较适宜，小麦种子发芽速度为20 d，与11月24日播期差异明显。12月14日遭遇低温天气，小麦种子发芽受挫，从播种至出苗时间最长，为27 d，播种至出苗时间最大相差20 d。播期越迟，生育期越短，生育期最大相差36 d。10月25日播期生育期最长，为210 d;12月14日播期生育期最短，为174 d。10月25日播期处理中表现出2种情况，部分小麦5月23日成熟，另一部分直至6月4日才完全成熟，可能是因为较早播期时田间条件不适宜发芽，导致发芽速度不一致，早播但分蘖晚，后期抽穗时间也不同;或者是同等条件下，相比其他处理肥料供应过剩导致贪青晚熟。

2.2 不同播期和播量对干物质量和叶面积指数的影响

从表2可以看出，随着播期的推迟，不同处理间扬花期单穗质量、单茎叶质量逐渐减小，其中A1B1、A2B1、A3B1处理扬花期穗质量在相同播量（A1、A2、A3）但不同播期处理中最高，分别为0.57、053、0.51 g;A1B6、A2B6、A3B6处理扬花期穗质量最低，分别为0.34、0.31、0.31 g。随着播期的推迟，叶面积指数先升高后降低;3个不同播量处理的叶面积指数均呈显著差异。不同播期处理间成熟期单茎叶质量存在显著差异，成熟期单穗质量差异不显著。干物质积累量逐渐降低，而叶面积指数的变化表明，在适宜播期时叶面积指数最大，光合作用效果最好，有利于产量形成。随着播量的增加，扬花期单穗质量、扬花期单茎叶质量、成熟期单穗质量等呈现降低趋势，扬花期叶面积指数与成熟期单茎叶质量呈现升高趋势，且不同播量处理间扬花期单穗质量、 扬花期单茎叶质量与扬花期叶面积指数呈

2.3 不同处理间产量构成因子比较

从表3可以看出，不同处理间有效穗数、穗粒数、千粒质量及产量均存在显著差异。随着播量的增大，不同播期有效穗数呈现升高的趋势。播量为450 kg/hm2时，6个播期平均有效穗数最高，为 473.6万个/hm2;播量为300 kg/hm2时，6个播期平均有效穗数次之，为412.0 万个/hm2;播量为 150 kg/hm2 时，6个播期平均有效穗数最低，为334.7万个/hm2。随着播量的增大，各播期的穗粒数降低，播量为150 kg/hm2时不同个播期平均穗粒数最高，为41.6粒/穗;播量为300 kg/hm2时6个播期平均穗粒数次之，为40.6粒/穗;播量为 450 kg/hm2 时，不同播期平均穗粒数最低，为 387粒/穗。穗粒数、结实率、千粒质量等随播量增加整体呈现降低的趋势。随着播期的推迟，产量呈先升高后降低的变化规律，不同播量水平下，各播期平均产量以 450 kg/hm2 时最高，300 kg/hm2次之，150 kg/hm2时最小。在450 kg/hm2播量条件下，11月4日、11月14日、11月24日和12月4日的理论产量均超过6 500 kg/hm2;播量为 450 kg/hm2 时，理论产量最大值为11月14日的 6 793.3 kg/hm2;播量为 300 kg/hm2 时，理论产量最大为11月24日的 6 742.8 kg/hm2;播量为 150 kg/hm2 时，平均理论产量最低，其理论产量最大值为11月14日的 5 877.2 kg/hm2。随着播期的推迟，有效穗数呈先升高再降低的趋势，穗粒数呈现下降的趋势，结实率与千粒质量总体无显著变化。

2.4 不同处理小麦植株农艺性状经济性状比较

从表4可以看出，播量、播期对株高、第1节间长、第3节间长、第4节间长影响不显著;对穗长、小穗数、第2节间长、第5节间长存在显著影响。其中，株高、穗长、小穗数、第2节间长随着播期的推迟而变大，且第2节间长随着播量的增加而变长，第5节间长随着播期的推迟呈先变长后变短的趋势。因小麦的抗倒指数与第2节间长呈负相关[8]，说明播量越大越不利于小麦抗倒伏。

2.5 不同处理间植株性状与产量指标间相关性分析

从表5可以看出，株高与扬花期LAI、第2节间长呈极显著正相关，与产量呈显著正相关，与扬花期单穗质量、扬花期单茎叶质量呈极显著负相关;

穗长与成熟期单穗质量、每穗小穗数呈极显著正相关;扬花期LAI与第2节间长、有效穗数、产量呈极显著正相关，与扬花期单穗质量、扬花期单茎叶质量呈极显著负相关，与成熟期单穗质量呈显著负相关;扬花期单穗质量与扬花期单茎叶质量、成熟期单穗质量呈极显著正相关，与第2节间长、有效穗数、产量呈极显著负相关;扬花期单茎叶质量与成熟期单穗质量、千粒质量呈显著正相关，与第2节间长呈极显著负相关，与有效穗數、产量呈显著负相关;成熟期单茎叶质量与成熟期单穗质量、第5节间长呈显著正相关;第1节间长与第3节间长呈极显著正相关;第2节间长与有效穗数、产量呈极显著正相关;第3节间长与穗粒数呈显著正相关;第4节间长与第5节间长呈显著负相关;有效穗数与产量呈极显著正相关，与穗粒数呈显著负相关;千粒质量与穗粒数呈极显著正相关。

3 结论与讨论

在小麦高产栽培中，要实现目标产量，关键要建立合理的群体结构。有效穗数随着播量增加而增加，但过多会导致田间通风透光效果差，光能利用率低，最终也难以获得高产[9-11]。本试验通过设置不同梯度的播量和播期，比较不同处理组合的相关参数，研究宁麦13相关农艺性状和产量及其构成因素等指标，通过分析得出影响宁麦13生长发育、产量及其构成因素等的主要因素是播期，其次是播量。

扬花期干物质积累量随着播期推迟而降低，随着播量增加而降低，成熟期干物质积累量随着播量增加而降低，不同播期处理间差异不显著，主要原因可能是过多基本苗会导致群体通风透光差，造成成穗率低;播期推迟会导致干物质积累时间变短，故宁麦13干物质积累量逐渐减少。扬花期叶面积指数随着播期的推迟先增加后降低，随着播量的增加而升高，主要原因可能是适宜播期的外界环境有利于小麦生长发育，而叶面积指数随着播量的提高而逐渐增大，说明适宜播量可提供较高的光合物质生产能力，为高产打下基础。

有效穗数和产量随着播期的推迟先增高后降低，随着播量的增加而升高。随着播期的推迟和播量的增加，穗粒数和千粒质量总体呈现降低的趋势，结实率无明显变化。  在小麦高产栽培中，要实现较高产量指标，关键要建立合理的群体结构，经济有效地利用光能和地力[12-14]。相关研究表明，作物产量受播期、播量和种植制度的影响[15-16];不同播期和播量处理对小麦产量及其构成因素都有影响[17-18]，且播量对产量构成因素的影响大于播期的影响[19]。也有研究表明，随着播期的推迟，小麦生育进程加快，幼穗分化受影响，致使穗粒数降低，从而影响产量[20]，适期播种可以满足小麦对环境条件的需求，利于构建合理群体[21]。播量小时，应尽可能提前播期，若推迟播期并增加播量也有利于产量的形成[22]。本试验结果与上述研究结果一致。在不同播期和播量处理下，不同处理间有效穗数和穗粒数差异显著，有效穗数与产量的相关性极显著，结实率和千粒质量在各处理中变化不显著，在适宜播期前后产量均有所下降，随着播量增加，产量有升高趋势。结合试验结果分析，适宜播量条件下11月中下旬播种均可获得较高产量。当播种量为450 kg/hm2时，11月上旬至12月上旬播种均可取得较高产量。播量的提高可以大幅增加穗数，轻微降低穗粒数，极大增加产量，但从经济成本和土壤地力消耗角度考虑，450 kg/hm2 播量不是最合适播量，所以不推荐。当播量为150～300 kg/hm2时，播期应选择在11月中旬左右为宜。综合来看，为获取较高产量并考虑到经济成本、小麦抗倒伏和土壤地力消耗等因素，播量为300 kg/hm2水平时，11月中旬播种可获得最大经济效益。本试验设计存在一定局限，笔者认为可以再在上述2个播量水平之间设计若干水平作比较，加以不同主栽品种和氮肥配比等因素，将会更有说服力。

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