播期和密度對寬幅帶播小麥產量及其構成因素的影響

薛亞光，魏亞鳳，李波，汪波，劉建（江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究所，江蘇如皋226541）

播期和密度對寬幅帶播小麥產量及其構成因素的影響

薛亞光，魏亞鳳，李波，汪波，劉建
（江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究所，江蘇如皋226541）

摘要：為確定江蘇沿江地區(qū)寬幅帶播小麥高產栽培的適宜播期和種植密度，以春性小麥品種‘揚麥13’為材料，通過大田裂區(qū)試驗研究了不同播期和種植密度條件下寬幅帶播（20 cm麥幅，40 cm行距）小麥產量及其構成因素的影響。結果表明：不同播期和密度對寬幅帶播小麥的穗粒數、千粒重影響不顯著，但對單位面積穗數和籽粒產量的影響均達到顯著水平。3個播種期中，10月26日播期的平均產量最高。與10月26日播期相比，11月5日和11月15日播種小麥的平均產量分別降低了5.98%和19.50%，其中11月15日的差異達到極顯著水平。不同密度之間，300萬苗/hm2、375萬苗/hm22個水平之間的平均產量無顯著差異，但均顯著高于150萬苗/hm2、225萬苗/hm2的產量。根據各播種期與密度組合的產量分析，10月26日至11月5日為較適宜播種期范圍，其相應的適宜密度為(300～375)萬苗/hm2的基本苗。

關鍵詞：寬幅播種；播種期；密度；產量構成因素；產量

0　引言

小麥作為中國重要的糧食作物，其高產和超高產研究是中國永恒的攻關課題。小麥產量的高低不僅依賴于水肥合理利用，而且與小麥種植方式也密切相關，優(yōu)化作物空間布局，塑造良好冠層結構，改善冠層微環(huán)境，提高群體光合效率，有利于提高單產[1-3]。行距配置不僅影響作物群體動態(tài)及冠層形態(tài)結構還可有效調控冠層微環(huán)境，是塑造群體結構最簡單實用的栽培措施[4]。前人關于行距配置對小麥群體生長、冠層結構及微環(huán)境變化以及產量的影響已有較多研究[3,5]。黃淮平原冬麥區(qū)等研究表明，常規(guī)條播種植方式下，縮小行距能抑制無效分蘗的發(fā)生，增加單位面積成穗數，有利于小麥產量的提升[6-7]。而在雨水相對較多的黃淮流域南部和長江中下游平原冬麥區(qū)，行距的研究結果卻有所不同，較多研究表明行距增加更有利于增產[8]。在常規(guī)條播種植方式下，播幅較窄，株距過小，常造成小麥個體發(fā)育不良、田間通風透光條件差、資源利用率低、病蟲滋生和倒伏嚴重[9]。近年來，行距配置方式經歷了從常規(guī)的等行距到寬窄行結合的轉變[10-11]。豫北等小麥高產地區(qū)主要采用寬窄行種植模式，可以充分利用邊行優(yōu)勢，有效解決小麥超高產栽培中群體結構的不協(xié)調田間遮蔽、后期易倒伏、早衰等難題，實現增產增效[12]。山東農業(yè)大學余松烈院士提出的小麥寬幅精播技術，是在精量、半精量播種技術的基礎上，以擴播幅、增行距、促勻播為核心，改密集條播為寬幅精播栽培技術，該技術在中國北方冬麥區(qū)得到了應用，并獲得了大面積的高產記錄[13-17]。江蘇沿江地區(qū)是傳統(tǒng)的稻麥兩熟區(qū)，主要種植春性小麥，小麥采用人工撒播和等行距機條播為主，對于寬幅精播栽培技術的研究目前較少。

播期和密度是影響小麥群體性狀和產量形成的重要因素。小麥適期播種可以充分利用冬前光熱資源，培育壯苗，適宜密度有利于緩解個體和群體的矛盾，構建合理群體結構，促進產量三要素協(xié)調發(fā)展[18]，有關播期和種植密度對小麥產量和品質影響的研究報道較多，但由于品種特性、栽培生態(tài)條件等因素不同，許多研究結果不盡一致[19-21]。關于寬幅帶播栽培小麥對播期和密度的反應規(guī)律如何，目前尚不明確。本試驗選用春性小麥‘揚麥13’為材料，采用寬幅擴行種植，研究播期、密度對其產量形成的調控作用，旨在明確寬幅帶播小麥的播期、密度的最佳技術組合，發(fā)揮其在生產中的作用。

1　材料與方法

1.1材料與試驗地基本情況

試驗于2012—2013年在江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究實驗田進行。前茬種植水稻，土質為沙壤土，試驗田土壤有機質含量12.42 g/kg、全氮含量1.30 g/kg、全磷含量1.04 g/kg和速效鉀含量54.65 mg/kg。供試品種為‘揚麥13’。小麥采用20 cm寬幅帶狀播種，行間距為40 cm。稻秸全量還田，覆蓋于行間。

1.2試驗設計

試驗采用裂區(qū)設計，主區(qū)為播種期(T)，設有3個水平，分別為T1（10月26日）、T2（11月5日）和T3（11 月15日）；副區(qū)為密度(D)，設有4個水平，分別為D1 （150萬苗/hm2）、D2（225萬苗/hm2）、D3（300萬苗/hm2）、D4（375萬苗/hm2），3次重復，小區(qū)面積18m2(3.6m×5m)，每小區(qū)6行。采用人工開行播種。小麥施N量為240 kg/hm2，氮肥運籌為基肥:分蘗肥:拔節(jié)孕穗肥=4:2: 4，磷肥（過磷酸鈣，含P2O513.5%）和鉀肥（氯化鉀，含K2O 60%）施用量均為90 kg/hm2，做基肥施用。病蟲草害防治措施參照高產大田。

1.3測定項目

1.3.1生育時期自出苗開始，分小區(qū)記載達到各生育時期的日期。

1.3.2群體總莖數分蘗初期在每個小區(qū)按1 m雙行固定樣點，于各生育時期調查總莖蘗數。

1.3.3干物質積累量于各生育時期取樣（10株/處理），考察單株性狀后，分器官置105℃烘箱中殺青30 min后，將溫度調至75℃烘干到恒重，冷卻后稱重。

1.3.4產量和產量構成因素成熟期時調查各樣點的穗數，在樣點中選取20個有代表性的穗子，測定穗部性狀，每小區(qū)實收計產，待籽粒曬干后，測定千粒重并計算籽粒產量。

1.4數據分析

應用DPS軟件和Excel處理系統(tǒng)，進行統(tǒng)計分析數據。

2　結果與分析

2.1播期、密度對寬幅帶播小麥生育進程的影響

由表1可以看出，不同播期對寬幅帶播小麥的生育進程有顯著影響，隨著播期的推遲，小麥的出苗、開花和成熟均受到不同程度的延遲，11月15日播種的小麥推遲的最為明顯，成熟期較10月26日和11月5日播種的小麥要晚4天左右。同一播期下不同密度對小麥生育進程的影響較少，主要表現在隨著種植密度的增加，能促進小麥提前開花。

2.2播期、密度對寬幅帶播小麥群體總莖蘗數和莖蘗成穗率的影響

從表2可知，播期和密度對寬幅帶播小麥的最大莖蘗數和最終成穗數均有顯著影響，同一密度下，不同播期小麥的最大莖蘗數和最終成穗數均表現為T1＞T2＞T3，其中T1和T2沒有顯著差異，而T3播期最晚，小麥最大莖蘗數和最終成穗數下降最多，其平均值分別較T1減少了284.47×104個/hm2和99.94×104個/hm2，但T3的莖蘗成穗率則明顯高于T2和T1。在同一播期下小麥最大莖蘗數和最終成穗數均表現為隨著種植密度的增加而增加，其中D3和D4的最終成穗數均顯著高于D2和D1，但D4的莖蘗成穗率均低于其他3種密度水平（表2）。

表1　播期和種植密度對寬幅帶播小麥生育進程的影響

表2　播期和種植密度對小麥莖蘗成穗率的影響

表3　播期和種植密度對寬幅帶播小麥不同生育時期干物質積累的影響　kg/hm2

2.3播期、密度對寬幅帶播小麥干物質積累的影響

由表3可見，不同播種期和密度處理間小麥干物質積累的趨勢相似。拔節(jié)以前干物質積累速度較慢，積累量較少，拔節(jié)以后干物質迅速積累，成熟期干物質積累量達到最高。

群體干物質積累量因播種期不同表現一定的規(guī)律性（表3）。隨播種期推遲，同一密度水平不同生育期干物質積累量均明顯降低，其中T3播種期小麥成熟期平均干物質積累量分別較T1和T2降低了49.6%和39.1%（表3）。同期播種的不同密度水平之間也表現一定的規(guī)律性。同一播期下，干物質積累量隨密度的增加而遞增，以種植密度分別為D3和D4時小麥成熟期干物質積累量最高，并且花后干物質積累也要顯著高于其他密度水平。

2.4播期、密度對寬幅帶播小麥株高和穗部性狀的影響

由表4可以看出，播期對小麥株高的影響更為顯著，不同密度下小麥株高均隨著播期的推遲逐漸降低，但小麥株高受種植密度的影響較少，除了D1密度下小麥株高較低外，其余各密度差異均不顯著（表4）。而播期對稻秸覆蓋小麥的穗部性狀的影響則較小，無論是穗長、結實小穗數以及退化小穗數在不同播期差異均不顯著，從種植密度上來看，相比較密度D1和D2，D3和D4的穗長和結實小穗數均有不同程度降低，但差異均不顯著（表4）。

表4　播期和種植密度對寬幅帶播小麥株高和穗部性狀的影響

表5　播期和種植密度對寬幅帶播小麥產量及其構成因素的影響

表6　產量和產量構成因素分析的方差值

2.5播期、密度對寬幅帶播小麥產量及其構成因素的影響

產量結果（表5）和方差分析（表6）表明，播期和種植密度對寬幅帶播小麥的產量主效應均達到顯著水平，多重比較（表7）發(fā)現，在3個播期中，以T1平均產量最高，T2和T3的產量分別較T1下降了5.98%和19.50%，其中T3與T1達到極顯著差異水平，說明適期早播有利于寬幅帶播小麥取得高產。不同密度之間以D4的平均產量最高，但與D3密度差異不顯著，而D4 和D3的產量均極顯著高于D1和D2的產量。這表明在適宜的范圍內，適當增加種植密度有利于寬幅帶播小麥產量的進一步增加，但密度過高則產量增加不顯著。同一密度下不同播種期的產量比較（表5），隨著播種期的推遲，D1、D2、D3和D4的產量均降低，且D1 和D2在3個播種期的差異顯著。D3和D4密度下，T1 和T2產量相當，與T3均達到顯著差異水平。說明在高密度種植條件下，適當晚播仍可以獲得高產。

從籽粒產量和產量構成因素關系來看（表6），小麥產量的顯著增加主要得益于小麥穗數的顯著增加，而播期和種植密度對穗粒數和千粒重的影響不顯著。進一步分析表明（表5），同一密度條件下，穗數隨著播期的推遲而減少，播期越遲，減少得越多，但穗粒數和千粒重則無明顯變化，同一播期條件下，穗數隨密度的增加而遞增，密度過高則增加的不顯著，穗粒數則在高密度下有所減少，千粒重未有顯著變化。表明播期過遲會顯著降低小麥的有效穗數，不會影響小麥的穗粒數和千粒重，但會降低小麥產量，而增加種植密度可以增加小麥的單位面積穗數，一定程度上減少穗粒數，但會增加小麥產量。

3　討論與結論

3.1關于實現寬幅帶播小麥高產的物質基礎

在小麥高產栽培中，要實現預定產量指標，關鍵是建立合理的群體結構，經濟有效地利用光能和地力。高產麥田群體莖蘗動態(tài)變化具有分蘗早、速度快、峰值高、兩極分化結束早、分蘗成穗率高的特點。因此，生產上應該合理促控分蘗的發(fā)生，為高產奠定基礎[22]。本研究表明，與10月26日和11月5日播種小麥相比較，11月15日播種小麥的莖蘗成穗率顯著增加，但最終成穗數顯著減少，主要是由于隨著播期的推遲，其高峰苗數逐步下降，11月15日播種小麥的最大莖蘗數要顯著低于其他播期。本研究結果還表明，在相同播期不同密度水平間，總莖蘗數和穗數的變化表現出一定的規(guī)律性。隨著種植密度的增加，寬幅帶播小麥的最大莖蘗數均逐步增加，種植密度為D4（375萬苗/hm2）的小麥因為基本苗最多，其總莖蘗數最高，但過多的無效分蘗增加了營養(yǎng)物質的消耗，最終成穗率最低。而密度為D3（300萬苗/hm2）小麥雖然總莖蘗數要低于D4，但有較高的莖蘗成穗率，因此其最終成穗數與D4處理差異不顯著。說明寬幅帶播小麥選擇適期早播，同時適當加大種植密度有利于形成高產群體莖蘗數。

表7　播種期、密度間平均產量的差異顯著性檢驗

前人研究表明，干物質積累是小麥產量形成的物質基礎，花后干物質積累量對產量的增加尤為重要，在一定范圍內產量隨著花后干物質積累量增加而顯著增加[23-24]。本研究結果表明，寬幅播種小麥在播期為11 月15日的花后干物質積累量最少，播期在10月26日—11月5日的花后干物質積累量較多，為實現小麥高產打下了物質基礎，相同播期下各密度水平間，均以300萬苗/hm2和375萬苗/hm2的干物質積累量最高，基本苗少的因干物質積累過少而不能高產。

3.2播期和密度對寬幅帶播小麥產量及其構成的調控效應

關于播期和種植密度對小麥產量及其構成因素的影響已有較多報道。楊桂霞等[25]、Singh等[26]研究認為，適期播種小麥產量最高，過早或過遲播種均不利于其籽粒產量的提高。本研究結果顯示，隨著播期的推遲，小麥籽粒產量逐漸下降，播期越遲，降幅差異越顯著，這與姜小苓等[27]、胡煥煥等[20]研究結論相同，進一步分析表明，播期對寬幅帶播小麥的單位面積穗數有顯著影響，而穗粒數和千粒重處理間則差異不顯著，這與胡煥煥等[20]研究結果則不同。多數研究表明[28-29]，在一定范圍內，隨著種植密度的增加，籽粒產量明顯增加，密度過大，則產量下降。同時小麥成穗數隨種植密度增加而增加，但每穗粒數和千粒重則隨種植密度的增加而顯著降低[29-30]。本研究結果則表明，4個密度水平下，隨著種植密度的增大，小麥單位面積穗數顯著增加，穗粒數略有降低，但影響不明顯，千粒重在各處理間差異均不顯著，產量以密度為300萬苗/hm2和375萬苗/hm2為最高，均顯著高于其他2個低密度處理。本試驗中有關播期和密度對小麥產量及其構成因素的調控效應與前人研究不一致可能是品種、試驗地條件以及小麥播種方式等因素不同所致。

3.3寬度帶播小麥適宜播期和種植密度的選擇

結合各個播期中不同密度的平均產量及不同播種期與密度組合的產量，可以為寬幅帶播小麥確定適宜的播種期和密度組合。本研究中產量最高的組合為播種期10月26日、種植密度為300萬苗/hm2，即10月26日為最佳播種期。但在播種期推遲到11月5日時，基本苗增加到375萬苗/hm2仍有高產的潛力。考慮到生產中的播種期需要一定范圍，同時第二播期較第一播期產量下降較小，可以認為10月26日至11月5日為適宜播種期范圍，相應的密度以(300～375)萬苗/hm2為宜。

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Effects of Sowing Date and Planting Density on Grain Yield and Its Components of Wheat Under Wide Belt Planting

Xue Yaguang, Wei Yafeng, Li Bo, Wang Bo, Liu Jian
(Institute of Agricultural Science Along Yangtze River in Jiangsu, Rugao 226541, Jiangsu, China)

Abstract:In order to clarify the suitable sowing date and planting density for wheat under wide belt planting in the area along the Yangtze River in Jiangsu Province, a vernal wheat variety‘Yangmai 13’was used as the material and a field experiment with split plot design was conducted to study the effect of sowing date and planting density on grain yield and its components of vernal wheat with 20 cm drilling width and 40 cm spacing intervals. The results showed that the effects of sowing date and density on kernels per spike and thousand seed weight were not significant, but their effects on spike number of unit area and grain yield were significant. The average yield of wheat sown on October 26 was the highest, the average yield of wheat sown on November 5 and 15 reduced by 5.98% and 19.50% compared with that on October 26, and the average yield of wheat sown on November 15 reached a highly significant difference. The average yield of wheat of the planting density of 3 million and 3.75 million seedlings per hectare had no significant difference, but were significantly higher than that of 1.5 million and 2.25 million seedlings per hectare. According to the analysis of sowing date and planting density, October 26 to November 5 was the suitable sowing period, and the corresponding density was 3 million to 3.75 million seedlings per hectare.

Key words:Wide Belt Planting; Sowing Date; Density; Components of Yield; Grain Yield

中圖分類號：S352.1，S352.3

文獻標志碼：A論文編號：cjas15060011

基金項目：江蘇省農業(yè)科技自主創(chuàng)新基金項目“稻田條帶耕作低碳生產及周年高產關鍵技術研究”[CX(12)3040]；江蘇省“六大人才高峰”資助項目“稻田還田土壤微環(huán)境變化與小麥凍害相關性研究”[NY-035]。

第一作者簡介：薛亞光，男，1986年出生，江蘇如皋人，助理研究員，博士，主要從事作物栽培學與耕作學研究。

通信地址：226541江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究所，Tel：0513-87571017，E-mail：xiaoqiyaguang@126.com。 226541江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究所，Tel：0513-87572390，E-mail：ntliuj@sina.com。

通訊作者：劉建，男，1965年出生，江蘇如皋人，研究員，碩士，主要從事耕作栽培、生態(tài)農業(yè)等研究及農業(yè)綜合開發(fā)推廣工作。

收稿日期：2015-06-10，修回日期：2015-08-25。