播期、播種量及施氮量對寧麥資518生長發(fā)育及產(chǎn)量和籽粒品質(zhì)的影響

張巧鳳， 周冬冬， 付必勝， 翟文玲， 吳小有， 吳紀(jì)中

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所，江蘇南京210014；2.淮安市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇淮安223001)

關(guān)鍵字： 播期；播種量；施氮量；寧麥資518；產(chǎn)量；品質(zhì)

播期、播種量和施氮量是影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的重要栽培因素[1]，播期主要影響小麥冬前生長時(shí)間，早播或遲播均不利于小麥的生長發(fā)育[2]。適宜的小麥播種量有利于充分利用光、熱，培育冬前壯苗，構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展。氮肥在小麥產(chǎn)量和品質(zhì)形成過程中發(fā)揮著重要的作用[3]，施用過多或不足不僅會影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，還會對土壤及環(huán)境造成不利影響[4]。

近年來，隨著小麥育種水平的提高，新品種愈來愈多，不同小麥品種實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的配套栽培技術(shù)也不同，研究制定與品種特征特性相符合的播量、播期及施氮量，才能高效地發(fā)揮品種增產(chǎn)增效潛力。

本研究以寧麥資518為試驗(yàn)材料，設(shè)置不同播期、播種量和施氮量處理，分析三因素及其相互作用對該品種群體大小、干物質(zhì)量、葉面積指數(shù)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在找到最優(yōu)栽培措施組合，為新品種高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小麥新品種為寧麥資518，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所選育，2020年通過江蘇省品種審定委員會審定。該品種在區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)為產(chǎn)量高、中抗赤霉病、高抗穗發(fā)芽，綜合抗性好，具有較大的推廣應(yīng)用潛力。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019-2020年在淮安市稻麥綜合示范基地淮陰區(qū)凌橋鎮(zhèn)(118°51′E，33°35′N)進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬作物為水稻，土壤類型為淤泥質(zhì)土。采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，播期為主區(qū)，設(shè) 11月1日(A1)、11月10日(A2)、11月20日(A3)3個播期；以播種量為副區(qū)，設(shè) 112.50 kg/hm2(B1)、150.00 kg/hm2(B2)、187.50 kg/hm2(B3)3個水平。以氮肥用量為再裂區(qū)，設(shè)純氮用量 150.00 kg/hm2(C1)、225.00 kg/hm2(C2)、300.00 kg/hm2(C3)共3個水平，每個水平下按照基肥∶壯蘗肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2的氮肥運(yùn)籌方式，基肥于播種前施用，壯蘗肥于5葉期施用，拔節(jié)肥于葉齡余數(shù)2.5葉時(shí)施用，孕穗肥于葉齡余數(shù)1.2葉時(shí)施用。

磷肥(P2O5)、鉀肥(K2O) 用量均為135.00 kg/hm2，其運(yùn)籌比例為基肥∶拔節(jié)肥=5∶5；有機(jī)肥在播種前一次性基施6 000.00 kg/hm2。每個小區(qū)面積為11.25 m2，每小區(qū)播種10行，行長 4.50 m，行距0.25 m，2次重復(fù)。種植方式為人工條播。

1.3 測定內(nèi)容及方法

1.3.1 群體動態(tài)調(diào)查 于出苗期、越冬期、拔節(jié)期、開花期和成熟期分別調(diào)查小區(qū)中間位置行長1 m內(nèi)的莖蘗總數(shù)，小區(qū)群體莖蘗數(shù)=行長1 m內(nèi)莖蘗數(shù)×4.5×10。

1.3.2 植株干物質(zhì)積累量及葉面積指數(shù)(LAI)的測定 于越冬期、拔節(jié)期、開花期和成熟期分別取10個單株樣品，105 ℃殺青后，置于80 ℃烘箱中，烘干稱質(zhì)量，根據(jù)基本苗數(shù)量換算成1 hm2的干物質(zhì)量。于越冬期、拔節(jié)期、開花期用LAI-2000 植物冠層分析儀分別測定葉面積，并計(jì)算葉面積指數(shù)。

1.3.3 產(chǎn)量的測定 于成熟期選取10株小麥，調(diào)查穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量，在小區(qū)未取樣地區(qū)，用1 m×1 m的鐵框圈取具有代表性的區(qū)域，收獲測產(chǎn)，折算出小區(qū)產(chǎn)量。

1.3.4 品質(zhì)的測定 用近紅外線谷物分析儀DA7200分析儀測定籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和沉淀值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2016 、SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對寧麥資518群體莖蘗動態(tài)的影響

由表1可看出，不同生育期、不同播期處理的寧麥資518莖蘗數(shù)均達(dá)到了顯著差異。3個播期處理下，莖蘗數(shù)隨生育進(jìn)程推進(jìn)，均呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢，在拔節(jié)期達(dá)到高峰。對于不同播期處理而言，不同生育期群體莖蘗數(shù)均以A1處理最多，A3處理最少；相同播種量下播期越早，基本苗越多，分蘗也越多，成熟期群體莖蘗數(shù)也越多。

表1 不同處理下寧麥資518群體的莖蘗數(shù)

不同生育期群體莖蘗數(shù)隨播種量增大顯著增加，各生育期莖蘗數(shù)均在B3播種量處理下最多，B1播種量處理下最少。不同生育期群體莖蘗數(shù)隨施氮量增加呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，但C1處理和C2處理差異不顯著，從越冬期開始，C1處理和C2處理的群體莖蘗數(shù)均顯著低于C3處理(除了開花期)，表明寧麥資518在高肥力條件下易獲得較大的群體數(shù)量。

播期、播種量和施氮量三因素互作對寧麥資518不同生育期群體莖蘗數(shù)的影響不顯著，僅播期與播種量互作對苗期、越冬期和拔節(jié)期的群體莖蘗數(shù)影響達(dá)到顯著或極顯著水平。表明寧麥資518的群體莖蘗數(shù)主要受播期和播種量的影響，受施氮量及三因素互作影響較小。

2.2 不同處理對寧麥資518群體干物質(zhì)量的影響

不同試驗(yàn)處理對寧麥資518不同生育期群體干物質(zhì)量的影響差異極顯著(表2)。隨播期推遲，不同生育期干物質(zhì)量顯著下降，均以A1處理時(shí)最大，A3處理時(shí)最?。辉谕徊テ谙?，隨著生育進(jìn)程推進(jìn)，干物質(zhì)量逐漸增加，增加量大小依次為拔節(jié)期-開花期>開花期-成熟期>越冬期-拔節(jié)期>播種期-越冬期。

表2 不同處理下寧麥資518群體的干物質(zhì)量

播種量對不同生育期寧麥資518群體干物質(zhì)量的影響不同，除成熟期外，各生育期干物質(zhì)量均隨播種量增加顯著增加，B3處理最大，B1處理最小。成熟期B3處理與B1、B2處理的干物質(zhì)量差異達(dá)顯著水平，B1、B2處理間差異不顯著。播種量對群體干物質(zhì)量的影響隨著生育進(jìn)程推進(jìn)而逐漸減小。

隨施氮量增加，不同生育期的干物質(zhì)量均顯著增加，均以C3處理時(shí)最大，C1處理時(shí)最小，因此，增加氮肥用量可以提高不同生育期群體干物質(zhì)量。

不同處理間互作對拔節(jié)期干物質(zhì)量影響均達(dá)顯著水平，對開花期均無顯著影響。而播期與播種量互作對越冬期、成熟期的干物質(zhì)量影響顯著，播期與施氮量互作對越冬期、拔節(jié)期干物質(zhì)量影響顯著。不同栽培因素互作對寧麥資518花前干物質(zhì)量的影響較大，對花后群體干物質(zhì)量的影響較小。

2.3 不同處理對寧麥資518葉面積指數(shù)的影響

由表3可知，播期、播種量和氮肥用量對不同生育期群體LAI影響不同，隨播期推遲，群體LAI顯著下降，以A1處理最高，A3處理最低。隨播種量增加，群體LAI顯著增加，不同生育期群體的LAI均在B3處理下達(dá)到最高值。氮肥用量對越冬期群體LAI影響較小，僅C1處理與C3處理間差異顯著，而拔節(jié)期、開花期群體LAI隨施氮量的增加顯著增加。

表3 不同處理下寧麥資518 群體的葉面積指數(shù)

不同試驗(yàn)因素間的互作對群體LAI的影響隨生育進(jìn)程不同而不盡相同，播期與播種量的互作對3個生育期的群體LAI影響達(dá)顯著或極顯著水平，而其他因素的互作僅對拔節(jié)期群體LAI的影響達(dá)極顯著水平。拔節(jié)期植株生長迅速，受播期、播種量和施氮量的影響較大，在這一時(shí)期追施氮肥要考慮不同因素的互作，可有效增加群體LAI，提高群體光合作用。

2.4 不同處理對寧麥資518產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表4可知，不同試驗(yàn)因素下，寧麥資518產(chǎn)量差異顯著,主要受到穗數(shù)和千粒質(zhì)量影響，但處理間互作均無顯著影響。隨播期推遲，穗數(shù)、千粒質(zhì)量以及產(chǎn)量下降，均以A1處理最高，A3處理最低，不同播期對穗粒數(shù)無顯著影響，其中播期最早的A1處理產(chǎn)量高達(dá)9 274.80 kg/hm2。隨播種量增加，產(chǎn)量和穗數(shù)逐漸增加，且不同播種量處理間差異顯著，播種量最多的B3處理產(chǎn)量高達(dá)9 148.65 kg/hm2，然而千粒質(zhì)量隨播種量增加而逐漸減低，B3處理的千粒質(zhì)量顯著低于B1和B2處理。

表4 不同處理下寧麥資518的產(chǎn)量及構(gòu)成因素

隨施氮量增加，寧麥資518的產(chǎn)量顯著增加，C3處理穗數(shù)顯著高于C1、C2處理，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量有增加趨勢，但差異不顯著。施氮量最多的C3處理產(chǎn)量也最高，為9 006.60 kg/hm2，穗數(shù)也最多，為1 hm24.804 5×106穗。表明該品種在不同肥力水平下，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量表現(xiàn)較穩(wěn)定，適當(dāng)增施氮肥主要提高該品種的穗數(shù)，從而提高產(chǎn)量。

2.5 產(chǎn)量性狀與群體生育指標(biāo)的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，穗數(shù)和產(chǎn)量與其他群體生育指標(biāo)的相關(guān)性均達(dá)到了極顯著水平；穗粒數(shù)與群體生育指標(biāo)間的相關(guān)性最小，穗粒數(shù)與拔節(jié)期LAI、基本苗數(shù)、拔節(jié)期莖蘗數(shù)、開花期莖蘗數(shù)、穗數(shù)的相關(guān)性呈極顯著負(fù)相關(guān)，穗粒數(shù)與開花期干物質(zhì)積累量、成熟期干物質(zhì)量、越冬期莖蘗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)(表5)。綜合分析發(fā)現(xiàn)，與產(chǎn)量相關(guān)性較高的3個生育指標(biāo)是開花期LAI、開花期干物質(zhì)積累量和拔節(jié)期莖蘗數(shù)。

表5 產(chǎn)量及構(gòu)成因素與群體生長發(fā)育指標(biāo)的相關(guān)性分析

拔節(jié)期及開花期的群體相關(guān)生育指標(biāo)與產(chǎn)量密切相關(guān)，這兩個生育期在小麥產(chǎn)量形成過程中起著至關(guān)重要的作用。開花期群體LAI較高，產(chǎn)量也較高，表明開花期群體的綠葉面積大，小麥光合作用強(qiáng)，大量營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，促進(jìn)了籽粒形成，提高了小麥產(chǎn)量。

相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，拔節(jié)期群體莖蘗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最高，拔節(jié)期是小麥群體快速生長期，這個時(shí)期植株個體生長迅速，也是決定群體分蘗數(shù)多少的時(shí)期，拔節(jié)期莖蘗數(shù)多的處理穗數(shù)多，產(chǎn)量高。

2.6 不同處理對寧麥資518籽粒品質(zhì)性狀的影響

播期、播種量和施氮量對寧麥資518不同籽粒品質(zhì)指標(biāo)的影響差異明顯(表6)。隨播期推遲，濕面筋含量和蛋白質(zhì)含量逐漸增加，但蛋白質(zhì)含量隨播期推遲顯著增加，而濕面筋含量以A3處理最高，且顯著高于A2、A1處理，但A1處理和A2處理間差異不顯著；播期對沉淀值的影響不顯著。

表6 不同處理對寧麥資518籽粒品質(zhì)的影響

隨播種量增加，蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量逐漸降低，B3處理的蛋白質(zhì)含量顯著低于B1、B2處理，B1處理的濕面筋含量顯著高于B2、B3處理。B2處理的沉淀值最高，顯著高于B3處理，但B1處理與B2處理無顯著差異。隨施氮量增加，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和沉淀值均顯著增加，在施氮量為C3處理時(shí)達(dá)到最高值。

播期與播種量的互作對寧麥資518籽粒品質(zhì)的影響未達(dá)到顯著水平；播期與施氮量互作僅對蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量的影響極顯著，對沉淀值的影響不顯著；播種量與施氮量互作對蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量的影響極顯著，對沉淀值的影響顯著；三因素互作對蛋白質(zhì)含量的影響顯著，對濕面筋含量的影響極顯著，對沉淀值無顯著影響。

3 討論

3.1 播期、播種量和施氮量對寧麥資518群體大小的影響

合理的群體結(jié)構(gòu)有利于獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，適宜的群體大小可以促進(jìn)小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展[5-8]，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，寧麥資518早播可以獲得較高的成熟期有效莖蘗數(shù)；晚播后受光溫影響，出苗晚，出苗差，極大降低了該品種的基本苗數(shù)。播種量對群體大小的影響與前人[7-8]的研究結(jié)果一致，同等條件下，密播提高了群體的基本苗數(shù)，說明該品種較耐密植，適宜當(dāng)前生產(chǎn)上多撒密播的習(xí)慣。施氮量對群體大小影響顯著，當(dāng)純氮用量為300.00 kg/hm2時(shí)，成熟期群體莖蘗數(shù)最高。綜合試驗(yàn)結(jié)果，寧麥資518的適宜播期為11月1日左右，播種量為187.50 kg/hm2，同時(shí)增施氮肥能獲得較高的群體莖蘗數(shù)。

3.2 播期、播種量和施氮量對寧麥資518干物質(zhì)積累量和葉面積指數(shù)的影響

本研究中播期和播種量對干物質(zhì)量的影響與張敏等[9]的研究結(jié)果一致，分析原因可能是早播延長了該品種的生育周期，提高了群體的干物質(zhì)量。相同播期下增加播種量，使得單位面積的群體數(shù)量增大，增加了群體干物質(zhì)量，增施氮肥同樣促進(jìn)了壯苗的形成，提高了群體干物質(zhì)量，在本試驗(yàn)條件下，A1B3C3組合的群體干物質(zhì)量最大。

劉璐等[10]認(rèn)為，干物質(zhì)量與小麥產(chǎn)量顯著相關(guān)，但不同時(shí)期積累的干物質(zhì)量對產(chǎn)量的影響不同[11-13]。本研究結(jié)果中干物質(zhì)量與產(chǎn)量因素的關(guān)系與劉璐等[10]的結(jié)果一致，此外發(fā)現(xiàn)本試驗(yàn)條件下，早播、密播和增施氮肥均有利于提高干物質(zhì)量，尤其是冬前干物質(zhì)量高的處理，壯苗多，產(chǎn)量也較高。氮肥對寧麥資518群體干物質(zhì)量的影響在各個生育期均較顯著，播期和播種量二因素對干物質(zhì)量的影響在開花前要高于開花后。

小麥群體的葉面積指數(shù)直接影響小麥光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)，本研究中三因素對LAI均產(chǎn)生顯著影響，研究結(jié)論與前人的結(jié)果[14]一致。較高的花后LAI有利于氮肥的吸收利用，據(jù)本研究結(jié)果可知，選擇適時(shí)早播和密播，均有利于提高寧麥資518群體不同生育期的LAI，進(jìn)而促進(jìn)氮素的吸收利用，獲得較高產(chǎn)量。

3.3 播期、播種量和施氮量對寧麥資518產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

小麥產(chǎn)量不僅受品種遺傳特性控制，同時(shí)受到環(huán)境和栽培因素的影響[15-20]。播期、播種量和施氮量對不同小麥品種產(chǎn)量的影響，前人已有較多的研究[21-24]。播期對寧麥資518產(chǎn)量影響的結(jié)果與前人研究中的結(jié)論并不完全相同，分析原因可能是播期推遲，溫光條件不足，出苗差，群體穗數(shù)減少，晚播后籽粒灌漿持續(xù)時(shí)間明顯減少，籽粒質(zhì)量降低。前人對不同品種設(shè)置的播期試驗(yàn)多集中在10-11月，跨度大，間隔不同，同時(shí)由于不同品種的遺傳特性不同，所以不同播期對產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響也不同。當(dāng)寧麥資518播種時(shí)間在11月1日左右時(shí)，成熟期有效穗數(shù)多，千粒質(zhì)量高，穗粒數(shù)與其他播期處理間的差異不顯著，因此產(chǎn)量也最高。

寧麥資518不同播種量處理間產(chǎn)量的差異主要受穗數(shù)和千粒質(zhì)量的影響，其中穗數(shù)增加對產(chǎn)量的影響大于千粒質(zhì)量的降低，因此隨播種量增加，產(chǎn)量增加。本研究中播種量對小麥產(chǎn)量影響的結(jié)論與李東升等[14]、衣政偉等[22]的研究結(jié)果一致，而與其他人[25-26]的研究結(jié)果不同，究其原因，可能與不同研究選用的試驗(yàn)材料及試驗(yàn)條件不同有關(guān)，因地制宜，根據(jù)不同品種的特征特性制定合理的播期和播種量才能發(fā)揮品種的產(chǎn)量潛力。

施氮量對寧麥資518產(chǎn)量和穗數(shù)影響的結(jié)論與梁靖越等[27]的研究結(jié)論一致；氮肥用量對穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的影響不顯著，增施氮肥可以促進(jìn)小麥葉片光合色素的合成與積累，促進(jìn)光合作用，從而有利于小麥干物質(zhì)的積累及其向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)；增加氮肥有利于小麥群體的構(gòu)建，提高穗數(shù)、穗粒數(shù)，促進(jìn)產(chǎn)量形成。前人在肥料運(yùn)籌處理中的氮肥施用量為150.00～375.00 kg/hm2，由于設(shè)定的氮肥施用量范圍不同，試驗(yàn)所選用的小麥品種不同，因此結(jié)果也不盡相同，本研究中寧麥資518在氮肥用量為300.00 kg/hm2時(shí)，籽粒產(chǎn)量最高，表明該品種是一個耐肥性好的小麥新品種。

拔節(jié)期、開花期的群體LAI與拔節(jié)期群體莖蘗數(shù)對寧麥資518產(chǎn)量和穗數(shù)的形成有著積極顯著的調(diào)控效應(yīng)，在這兩個時(shí)期增肥加水更能促進(jìn)群體有效穗數(shù)的形成，從而增加產(chǎn)量。

3.4 播期、播種量和施氮量對寧麥資518籽粒品質(zhì)的影響

通過分析不同播期處理對寧麥資518品質(zhì)指標(biāo)的影響發(fā)現(xiàn)，延遲播種提高了寧麥資518籽粒的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量，這與周羊梅等[28]的研究結(jié)果一致，而劉瑩等[7]認(rèn)為，播期對籽粒蛋白質(zhì)和濕面筋含量無顯著影響，可能因試驗(yàn)材料和生長發(fā)育環(huán)境不同造成的。

本研究中蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量均隨著播種量增加逐漸下降，這與譚娟等[29]的研究結(jié)果一致，而播期對沉淀值的影響不顯著，與周羊梅等[28]的研究結(jié)果不同。播種量增加，群體過于密集，影響了對氮素的吸收利用，從而降低了蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量。

本研究中在不同施氮量水平下籽粒品質(zhì)指標(biāo)差異顯著，隨著施氮量增加，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和沉淀值均顯著增加，這與前人的研究結(jié)果[1，28]一致，但是不同研究中施氮量對其沉淀值的影響結(jié)論不盡相同，當(dāng)施氮量為300.00 kg/hm2時(shí)，寧麥資518的籽粒品質(zhì)最優(yōu)。

4 結(jié)論

寧麥資518在淮南麥區(qū)推廣種植，在11月1日至10日播種、播種量為187.50 kg/hm2可以獲得較高的產(chǎn)量，施氮量為300.00 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量高達(dá)9 000 kg/hm2以上，籽粒品質(zhì)最佳，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的結(jié)合。