密度与氮素水平对小黑麦群体动态、产量及构成因素的影响

李 晶，吉 彪，陈龙涛，商文楠，魏 玲，魏 湜

（东北农业大学农学院，哈尔滨 150030）

种植密度对小麦的群体生长和籽粒产量有明显的调控作用[1-3]。氮是植物必需的营养元素，也是作物高产的养分限制因子。大量研究表明，适当增加密度和施用适量氮肥有利于提高小麦叶面积指数和群体光合势，提高籽粒产量，但密度过高及施氮量超过一定限度后，则对其生育后期群体生长不利，导致籽粒产量降低[4-5]。有关小黑麦的具体栽培调控措施仍未引起足够的重视，栽培措施与小麦相比显得粗放，不利于其增产潜力的挖掘。

小黑麦饲草产量及饲用品质方面的研究较多，密肥水平对籽粒产量及其构成因素调控研究鲜见报道[6-8]。文章以东农5305为材料，通过茎蘖成穗及产量构成探讨密度及施氮水平对产量形成的影响，为小黑麦高产栽培与推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验选用小黑麦品种东农5305，于2007～2008年在东北农业大学香坊实验实习基地进行。4月5日播种，8月3号收获。

裂区设计，施氮水平为主区，密度为副区。施氮（N）设 4 个水平：0（N0）、75（N75）、150（N150）、225 kg·hm-2（N225），密度设3个水平：300（D300）、450（D450）、600万株·hm-2（D600）；3次重复，8行区，行距0.3 m，行长5 m。种肥磷酸二铵247 kg·hm-2（P2O5113 kg）、氯化钾190 kg（K2O 121 kg）和尿素总量的1/2与种子分层施下，其余1/2尿素作为追肥，于拔节期结合浇水开沟追施于土壤。苗期镇压1次，其他管理措施同一般大田。

1.2 测定及分析方法

分蘖期、拔节期、开花期、成熟期分别测定茎数和叶龄数，以小区为单位，记录收获穗数，取测产行单打单收，计算单位面积产量。每个小区收10株自然干燥后进行室内考种，分别测定单株穗数、穗粒数、千粒重。采用DPS 7.05统计软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 对群体动态变化及分蘖成穗率的影响

小黑麦群体质量是建立在自出苗分蘖起至孕穗期各生育时期群体合理发展基础上的。这个群体的合理发展是通过培育合理的茎蘖动态，提高茎蘖成穗率，实现适宜穗数的过程。由表1可知，整个生育期内，东农5305不同处理每公顷总茎数呈先升高后降低的趋势，最高茎蘖数出现在拔节期。拔节后由于茎叶的旺盛生长和幼穗进一步分化，以及营养物质分配的限制，分蘖发生减少，已发生的分蘖向两极分化，晚蘖和小蘖死亡，总茎数减少，最后稳定至成穗数。

表1 不同处理群体茎蘖动态变化及茎蘖成穗率Table1 Dynamic changes of tiller and the rate of earbearing tiller under different treatments

除密度与氮肥互作外，各因素对茎蘖成穗率的作用均达到极显著水平。各处理在同一氮素营养水平下，分蘖至成熟各时期每公顷总茎数随密度增加而增加，但成熟期成穗率随密度增加而降低，这与大群体、高密植对环境因子竞争有关。各氮素营养水平条件下生育期间总茎数及分蘖成穗率均高于对照N0处理。同一密度条件下茎蘖成穗率均随施氮量增加呈先上升后下降趋势，东农5305以D300N75处理最高。表明施氮量偏低，群体最高茎蘖数出现时间早，群体小，影响成穗数；施氮量过多导致中期群体偏大，茎蘖成穗率降低。以D300N150处理的茎蘖及主茎叶龄变化见图1。

图1 小黑麦群体叶龄与茎蘖动态变化Fig.1 Dynamic changes of leaf age and tiller of triticale group

拔节期茎蘖数达1 400万个·hm-2，为最终穗数2.5～3.0倍，叶龄7～8个，成穗率达40%以上。结合表1也可看出，适当施肥降低密度可以控制拔节前无效分蘖的发生，降低高峰茎蘖与最终穗数的比值，利于提高茎蘖成穗率。

2.2 对产量及产量构成因子的影响

不同处理对小黑麦产量构成因素的作用最终体现在产量上（见表2）。各因素及互作籽粒产量的影响均达到极显著水平。东农5305在低密度D300、中密度D450下各施氮处理显著高于对照N0处理，表现为N75>N150>N225>N0，高密度D600下各施氮处理产量高于N0处理，差异不显著；各氮肥处理间随密度的加大产量下降，在低密度D300水平下表现出高的产量，表明东农5305对氮肥不敏感。密度和氮肥处理下产量构成因素差异分析表明，密度、氮肥、密度氮肥互作对穗数的作用达到显著或极显著水平。同一施氮水平下均随密度的增加而增加，东农5305各密度处理间达显著水平。同一密度水平下，东农5305各施氮处理公顷穗数均较对照高，施氮水平提高穗数先增加后降低，在N75水平下各密度处理穗数出现最高值。表明密度对穗数的影响效应高于施氮的作用，增加密度显著提高了穗数，适当施氮也利于提高公顷穗数，为获得高产提供保证。

表2 不同处理小黑麦产量及其构成因素Table2 Yield and yield components under different treatments

对不同处理的穗粒数进行分析，各因素及互作对其影响均达到了极显著水平。穗粒数随密度增大而降低。随氮肥的增加穗粒数有先增加后下降趋势，东农5305 N75各处理穗粒数显著高于N0处理；N150各处理高于N0处理，差异不显著；N225水平下除D300处理显著高于对照处理，另两个密度处理与对照处理较接近。

对不同处理千粒重进行分析，密度、氮肥、密度和氮肥互作对千粒重的影响达到极显著或显著水平。密度对千粒重的影响与穗粒数变化趋势一致。未施氮处理千粒重均较各施氮处理高，随氮肥的施加千粒重下降。

图2 茎蘖成穗率与产量和千粒重的关系Fig.2 Relationship between yield and 1000-kernel weight and the percentage of earbearing tiller

不同群体茎蘖成穗率与产量关系表明（见图2），在300～600万株·hm-2基本苗范围内，产量随茎蘖成穗率的提高而增加，呈极显著线性正相关（r＝0.9584**）；东农5305群体的茎蘖成穗率与千粒重呈极显著正相关（r＝0.8460**）。东农 5305 在 D300N75处理时茎蘖成穗率最高，千粒重及产量也最高，此时穗数为509万个·hm-2。表明合理的基本苗数的确定，可提高茎蘖成穗率，在保证适宜的穗数基础上，提高千粒重来实现高产。

3 讨论

密度和施氮是小麦栽培措施中与分蘖发生及其成穗关系最为密切的因素[9-11]。有研究认为，高密度高氮量处理产量最高；中密度高氮量和高密度中氮量由于得到了高氮量和高密度的调节和补偿，产量也较高，但二者比较，以增氮量处理的效应大于高密度的处理[12]。获得高的籽粒产量的密度和施氮水平，还与品种特性和生态类型等有关，因而不同研究间结果存在差异。本研究中密度对产量三要素的影响结果与王之杰等的结论一致[13]。氮肥对三因素影响表明，氮肥的不断增加，两个品种公顷穗数和穗粒数有先增加后下降趋势，其中东农5305 N75各处理穗粒数显著高于N0处理；N150各处理高于N0处理，差异不显著；N225水平下除D300处理显著高于对照处理，另两个密度处理与对照处理较接近，表明增加密度有效穗数显著增加，对穗粒数和千粒重起到负作用，密度过高增加的穗数并不能抵消穗粒数和千粒重的降低，产量不升反降；施加氮肥有效穗数和穗粒数的增加弥补了千粒重的降低，利于产量提高；密肥对穗粒数的互作影响较千粒重明显。

4 结论

在300～600万株·hm-2基本苗范围内，东农5305产量随茎蘖成穗率的提高而增加，呈极显著线性正相关。东农5305在300万株·hm-2、75 kg·hm-2处理时茎蘖成穗率最高，产量也最高。生产中应适当降低施肥密度，提高小黑麦茎蘖成穗率，促进籽粒产量的提高。

增加密度有效穗数显著增加，对穗粒数和千粒重起到负作用，密度过高增加的穗数并不能抵消穗粒数和千粒重的降低，产量不升反降；施加氮肥有效穗数和穗粒数的增加弥补了千粒重的降低，利于产量提高；密肥对穗粒数的互作影响较千粒重明显。对于分蘖能力较高的东农5305应适当降低基本苗，少施氮肥，主攻穗粒数和千粒重，实现高产。

密度对小黑麦东农5305分蘖的影响效应较氮肥大，生产上可通过密度来协调或促控分蘖的发育。

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