種植密度和施氮水平對國審小麥川麥601產(chǎn)量的影響

王德君，羅江陶，鄭建敏，鄧清燕，劉培勛，蒲宗君

(四川省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南地區(qū)小麥生物學與遺傳育種重點實驗室，成都 610066)

1 前言

小麥是我國第三大糧食作物，排在玉米、水稻之后。2019年，中國年產(chǎn)小麥13359萬t，占糧食總產(chǎn)量的20.12%[1]。小麥籽粒中包含很多對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、微量元素、抗性淀粉、膳食纖維、植物生物活性及類胡蘿卜素等[2]。作為我國重要的糧食作物[3]，小麥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對保障國家糧食安全具有重要作用[4]。提高小麥產(chǎn)量是生產(chǎn)上一直以來的目標，影響小麥產(chǎn)量的因素很多，如品種的遺傳特性、生態(tài)環(huán)境、栽培技術和自然災害等。在各種栽培技術中，氮素營養(yǎng)與種植密度對產(chǎn)量的影響尤為突出。施用氮肥是提高小麥產(chǎn)量的重要技術措施，但是過量施用氮肥，會降低小麥的抗倒性能，降低小麥的產(chǎn)量。密度也是影響小麥產(chǎn)量的關鍵因素，密度過低會導致穗數(shù)不足，產(chǎn)量降低；密度過高，則莖稈纖細容易倒伏且穗形小，同樣會導致產(chǎn)量降低。在目前的小麥生產(chǎn)過程中，過高的氮肥施用量可能增加倒伏的風險和不必要的氮肥流失與浪費，但減少氮肥的施用量會使產(chǎn)量相應的下降。在一定的范圍內(nèi)，隨著種植密度的增加，小麥產(chǎn)量也不斷的增加[5]。川麥601于2016年通過四川省審定、2018年通過國家審定，由四川省農(nóng)科院作物研究所選育，適宜在四川省平壩、丘陵地區(qū)種植，在合理的氮肥施用條件下，尋找適宜的種植密度對川麥601品種的高產(chǎn)生產(chǎn)至關重要。

2 試驗目的

為了探索不同的種植密度與施氮量在生產(chǎn)上對川麥601產(chǎn)量的影響，從而篩選出適宜川麥601的種植密度與施氮量，為提高其產(chǎn)量提供一定的參考。

3 材料與方法

3.1 試驗材料與設計

本試驗于2020～2021年在四川省廣漢市、南部縣、梓潼縣進行。廣漢市地理坐標為104°25′E，30°99′N，屬于平原地區(qū)，該地屬于中亞熱帶濕潤氣候，大陸性季風氣候顯著，累年平均氣溫16.3℃，平均降水量890.8mm，平均無霜期281d；南部縣地理坐標為106°03′E，31°34′N，該地區(qū)為中亞熱帶濕潤季風氣候，平均氣溫17℃，平均降水量950mm；梓潼縣地理坐標為105°16′E，31°64′N，屬于淺丘地區(qū)，該地屬于中亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫16.5℃，降水量902.4mm，平均無霜期264d，試驗品種為川麥601。分別采用裂裂區(qū)設計，主區(qū)為品種，裂區(qū)為氮肥處理，裂裂區(qū)為密度處理，重復3次[5]。廣漢試驗點3個施氮水平分別為75kg/hm2、120kg/hm2、165kg/hm2，種植密度分別為180×104株/hm2、210×104株/hm2、240×104株/hm2；南部試驗點3個施氮水平分別為105kg/hm2、150kg/hm2、195kg/hm2，種植密度分別為195×104株/hm2、240×104株/hm2、270×104株/hm2；梓潼試驗點3個施氮水平分別為120kg/hm2、165kg/hm2、210kg/hm2，種植密度分別為210×104株/hm2、240×104株/hm2、270×104株/hm2。施肥采用底肥一次清，施純P2O5120kg/hm2、純K2O 120kg/hm2，小區(qū)面積為10m2(2.5m×4.0m)，行距為0.25m，整個生育期無灌溉，田間管理措施與常規(guī)農(nóng)田一致。

3.2 測定項目與方法

3.2.1 產(chǎn)量及其構成因素的測定 在苗期調(diào)查其基本苗，在每個處理小區(qū)中，挑選中間兩行，數(shù)出這兩行的基本苗數(shù)，再計算出每公頃的基本苗數(shù)，使用相同的測量方法，分別在分蘗期數(shù)出最高苗數(shù)，抽穗期數(shù)出有效穗數(shù)，在成熟期調(diào)查每穗實粒數(shù)，在每個處理小區(qū)中隨機挑選出10株長勢一致的單株，數(shù)出其每穗實粒數(shù)，與此同時進行測產(chǎn)，使用人工收割的方式，將每個處理小區(qū)的麥穗收割干凈，脫粒曬干稱其重量，使用谷物水分測定儀測量籽粒含水量，在每個測產(chǎn)的籽粒中隨機數(shù)取1000粒并稱重，記為實測千粒重，再用公式計算出標準含水量的千粒重，每個處理重復3次。

3.2.2 數(shù)據(jù)處理 使用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

4 結果與分析

4.1 丘陵地區(qū)氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響

丘陵地區(qū)以南部縣為試驗點，氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響見表1。由表1可以看出，種植密度對有效穗數(shù)具有一定影響，對穗粒數(shù)和千粒重的影響不是很明顯。在相同施氮量下，隨著種植密度的增加，其有效穗數(shù)呈上升趨勢，穗粒數(shù)與千粒重變化不明顯，產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢。D2水平較D1水平產(chǎn)量增加了356.65kg/hm2，D2水平較D3水平產(chǎn)量下降了310.5kg/hm2。

表1 南部試驗點氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響

施氮量對有效穗數(shù)、穗粒數(shù)具有一定影響，對千粒重影響不明顯。在相同種植密度下，隨著施氮量的增加，其有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈上升趨勢，千粒重變化不明顯，產(chǎn)量呈先下降后上升的趨勢。N2水平較N1水平產(chǎn)量下降了113.2kg/hm2，N2水平較N3水平產(chǎn)量增加了164.75kg/hm2。

4.2 淺丘地區(qū)氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響

淺丘地區(qū)以梓潼縣為試驗點，氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響見表2。由表2可以看出，種植密度對有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重具有一定影響。在相同施氮量下，隨著種植密度的增加，其有效穗數(shù)呈上升趨勢，穗粒數(shù)與千粒重呈先下降后上升的趨勢，產(chǎn)量呈先下降后上升的趨勢。D2水平較D1水平產(chǎn)量下降了39.5kg/hm2，D2水平較D3水平產(chǎn)量增加了266.7kg/hm2。

表2 梓潼試驗點氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響

施氮量對有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重具有一定影響。在相同種植密度下，隨著施氮量的增加，其有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈上升趨勢，千粒重呈下降趨勢，產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢。N2水平較N1水平產(chǎn)量增加了132.65kg/hm2，N2水平較N3水平產(chǎn)量下降了121.1kg/hm2。

4.3 平原地區(qū)氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響

平原地區(qū)以廣漢市為試驗點，氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響見表3。由表3可以看出，種植密度對有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重具有一定影響。在相同施氮量下，隨著種植密度的增加，其有效穗數(shù)、千粒重呈上升趨勢，穗粒數(shù)呈下降趨勢，產(chǎn)量呈上升趨勢。D2水平較D1水平產(chǎn)量增加了22.3kg/hm2，D2水平較D3水平產(chǎn)量增加了867.05kg/hm2。

表3 廣漢試驗點氮密互作對川麥601產(chǎn)量的影響

施氮量對有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重具有一定影響。在相同種植密度下，隨著施氮量的增加，有效穗數(shù)、千粒重呈上升趨勢，穗粒數(shù)呈下降趨勢，產(chǎn)量呈上升趨勢。N2水平較N1水平產(chǎn)量增加956.05kg/hm2，N2水平較N3水平產(chǎn)量增加233.45kg/hm2。

5 討論

小麥產(chǎn)量主要受生態(tài)環(huán)境與栽培措施的影響，而適宜的種植密度與播期是影響小麥高產(chǎn)的重要因素，且不同小麥品種需要相適應的播期和種植密度，以促進其產(chǎn)量潛力的發(fā)揮[6-7]，諸多栽培措施中，施氮量與種植密度對小麥產(chǎn)量的影響尤為突出[8]。本試驗顯示，在丘陵地區(qū)，當種植密度在195～240萬株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈上升趨勢，種植密度在240～270萬株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈下降趨勢；當施氮量在105～150kg/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈下降趨勢，施氮量在150～195kg/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈上升趨勢。由此可見，在丘陵地區(qū)種植川麥601應該減密增氮，適宜在施氮量為195kg/hm2、種植密度為240萬株/hm2的條件下種植。在淺丘地區(qū)，當種植密度在210～240萬株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈下降趨勢，種植密度在240～270萬株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈上升趨勢；當施氮量在120～165kg/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈上升趨勢，施氮量在165～210kg/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈下降趨勢。由此可見，在淺丘地區(qū)種植川麥601應該增密減氮，適宜在施氮量為165kg/hm2、種植密度為270萬株/hm2的條件下種植。在平原地區(qū)，當種植密度在180～210萬株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈上升趨勢，種植密度在210～240萬株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量依然呈上升趨勢；當施氮量在75～120kg/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈上升趨勢，施氮量在120～165kg/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量依然呈上升趨勢。由此可見，在平原地區(qū)種植川麥601應該適當增密增氮，適宜在施氮量為165kg/hm2、種植密度為240萬株/hm2的條件下種植。