冀南麦区不同种植密度对小麦产量及主要农艺性状的影响

刘保华，苏玉环，马永安，陈冬梅，王雪香，杨　璞，赵志军，赵志鹏（邯郸市农业科学院，河北邯郸056001）

冀南麦区不同种植密度对小麦产量及主要农艺性状的影响

刘保华，苏玉环，马永安，陈冬梅，王雪香，杨璞，赵志军，赵志鹏
（邯郸市农业科学院，河北邯郸056001）

明确冀南麦区适期播种（10月12日）条件下不同小麦品种的最佳种植密度，可为指导当地小麦高产栽培提供技术依据。采用二因素（品种、密度）三水平试验设计，以当地主推小麦品种济麦22、邯6172和衡4444为试验材料，基本苗密度均设300万、375万和450万株/hm2计3个水平，研究了不同种植密度对小麦产量、产量构成因素、干物重、有效分蘖成穗率、收获指数等主要性状的影响。结果表明：参试小麦品种产量受种植密度影响较大，其中，济麦22在种植密度为375万株/hm2时产量最高，邯6172和衡4444均在种植密度为300万株/hm2时产量最高；并分析了各品种最佳种植密度下形成高产的主要原因。另外，适宜的种植密度可使小麦在生长中后期形成较多的干物重、次生根条数和单株分蘖，且有效分蘖成穗率高，主茎穗长较长，有效小穗数多、无效小穗数少，容重和收获指数高。

冬小麦；冀南麦区；种植密度；产量；成穗率

随着小麦生产机械化程度的逐步提高，小麦播期相对集中，主体麦田基本能在适播期内完成播种。适期播种条件下，若种植密度过大或遇到暖冬年份，小麦会出现旺长现象，导致植株抗寒能力下降，冬季易遭受低温灾害的威胁，进而对产量造成很大影响。因此，在适播期内对当地小麦主栽品种的适宜种植密度进行研究很有必要。

适宜种植密度可以促使小麦构建合理的群体结构，有利于单位面积穗数、穗粒数和粒重的协调发展[1]。有关密度和播期对小麦群体性状及产量的影响研究较多，结果均表明，不同地域、不同品种，实现小麦高产的适宜密度和播期也不一样[2耀7]。另外，还有很多学者对新育成的小麦新品种开展了适宜种植密度研究[8耀21]，对新品种推广起到了很好的指导作用。在冀南麦区适期播种条件下，研究不同种植密度对当地小麦主栽品种产量及主要农艺性状的影响，明确适期播种时不同品种的适宜种植密度，旨为发挥小麦主栽品种高产潜力、实现冀南麦区小麦高产提供技术支撑。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验在冀南地区的邯郸县苗庄农场进行。试验地土质为壤土，肥力中上等，0耀20 cm耕层土壤基础养分含量为有机质1.49%、碱解氮87.7 mg/kg、速效磷11.7 mg/kg、速效钾131.0 mg/kg。前茬作物为玉米，秸秆粉碎后全部还田，小麦播种前施尿素225.0 kg/hm2、磷酸二铵300.0 kg/hm2、氯化钾187.5 kg/hm2和硫酸锌15.0 kg/hm2做底肥。

1.2试验材料

参试冬小麦品种为济麦22、邯6172和衡4444，均为冀南麦区小麦主推品种。

1.3试验方法

1.3.1试验设计采用二因素三水平随机区组试验设计（表1），2013年10月12日人工耧播小麦，行距15 cm。小区长6 m、宽3 m，18行/区，3次重复。小麦生育期内浇越冬水、拔节水和灌浆水各1次，其中浇拔节水时追尿素150 kg/hm2；6月10日收获；其他管理措施同大田常规。试验期内降雨量为126.1 mm。

表1　试验设计的因素及其水平Table1　The factors of levels of experimental design

1.3.2测定项目与方法

1.3.2.1群体密度动态与有效分蘖成穗率。小麦出苗后，选择出苗均匀的麦行定样点，行长2 m，在各主要生育时期调查分蘖数，计算有效分蘖成穗率〔%，（有效穗数原基本苗数）/（最高茎数原基本苗数）伊100%〕。1.3.2.2叶面积指数。在每小区，取25 cm行长的小麦样品，采用比重法测定叶面积指数[22]。

1.3.2.3单株分蘖数和次生根数。结合叶面积指数调查，对取回的25 cm行长样点内的小麦样品，统计总株数、总分蘖数（含主茎）和总次生根条数，然后计算其平均单株分蘖数和单株次生根数。

1.3.2.4单株干物重。结合叶面积指数调查，用烘箱将小麦样品先105益杀青15 min，然后在80益下烘干12 h，称量干重。

1.3.2.5穗部性状。在各小区内取20 cm行长的样品，从中选择有代表性的植株10株，分别测量株高、主茎的基部节间长度和穗下茎长度，计算10株小麦的平均穗长、有效小穗数和无效小穗数。

1.3.2.6产量结构与收获指数。小麦抽穗后，在各小区内所定的2 m行长样点内统计穗数。收获前，在样点内随机取15耀20穗，调查穗粒数；种子晒干后人工数500粒称重，连续数2次，质量相差不超过0.2 g。成熟后，在样点内取30 cm行长的样品，剪去根，称量生物重量；然后脱粒，称量种子重，计算收获指数。

1.3.2.7产量。全小区收获，籽粒晒干后，用电子称称重（精确到g）。

1.3.3数据统计利用Excel 2003和DPSv 7.05统计软件进行数据整理分析，采用LSD法进行差异显著性检验。

2　结果与分析

2.1不同种植密度对小麦产量的影响

方差分析结果（表2）显示，不同小麦品种的产量差异达到了极显著水平，表明品种对产量有极显著影响。其中，济麦22产量最高，邯6172次之，二者差异不显著，但均极显著跃衡4444。表明在冀南麦区中上等肥力、适期播种条件下，济麦22和邯6172产量受种植密度影响较小，高产稳产性相对较好。

表2　不同品种的小麦产量方差分析Table2　Variance analysis of wheat yield of different varieties

方差分析结果（表3）显示，参试小麦品种不同密度处理的产量差异均达到了显著水平，表明种植密度对产量有显著影响。其中，邯6172的产量差异达到了显著水平，济麦22和衡4444的产量差异达到了极显著水平，表明在试验密度范围内，邯6172产量受种植密度影响相对较小。

济麦22在B2处理下产量最高，B1处理次之，二者差异不显著，但均显著跃B3处理；其他2个品种均在B1处理下产量最高，且显著跃其他2个密度处理，其中与B3处理差异达到了极显著水平。表明在冀南麦区中上等地力、适期播种条件下，济麦22的适宜种植密度为300万耀375万株/hm2，邯6172和衡4444的适宜种植密度均为300万株/hm2。

表3　不同种植密度的小麦产量方差分析Table3　Variance analysis of wheat yield of different planting density

2.2不同种植密度对小麦产量结构的影响

不同种植密度下，除邯6172单位面积穗数差异以及衡4444单位面积穗数和千粒重差异不显著外，其他指标差异均达到了显著水平或极显著水平（表4）。表明种植密度对产量构成因素影响较大，且不同品种对密度水平的响应程度存在明显差异。

表4　不同种植密度对参试小麦品种产量结构的影响Table4　Effects of different planting density on yield component factors of wheat varieties

济麦22最高产量处理B2的单位面积穗数最多且显著跃B1处理，千粒重最大且显著跃B1处理、极显著跃B3处理，表明单位面积穗数多、粒重高是其获得高产的主要原因。邯6172最高产量处理B1的穗粒数最多且显著跃B3处理，千粒重最大且显著跃其他2个密度处理，表明穗粒数多、粒重高是其获得高产的主要原因。衡4444最高产量处理B1的穗粒数最多且极显著跃其他2个密度处理，表明穗粒数多是其获得高产的主要原因。

2.3不同种植密度对小麦干物重动态变化的影响

不同种植密度下，参试小麦品种的干物重均随其生长发育进程而递增，其中，越冬耀拔节期增长较快，收获期达到峰值（图1耀3）。

图1　不同种植密度下济麦22干物重的动态变化Fig.1Dynamic changes of dry matter accumulation of Jimai22 in different planting density

图2　不同种植密度下邯6172干物重的动态变化Fig.2Dynamicchangesofdrymatteraccumulationof Han6172 in different planting density

同一品种相同生育时期，不同密度处理的干物重差异较大，表明种植密度对小麦不同生育时期的干物重影响较大。济麦22越冬期和拔节期的干物重均随密度的增大而增加；拔节后最高产量处理B2的干物重增加迅速，开花期、收获期的干物重分别为13 590.15和21 733.50 kg/hm2，分别较其他密度处理多2.3%耀7.2%和11.2%耀13.6%。邯6172越冬期的干物重随密度的增大而增加；返青后最高产量处理B1的干物重增加迅速，拔节期、开花期、收获期的干物重分别为8 958.00、13 891.50和20 671.65 kg/hm2，分别较其他密度处理多10.0%耀16.8%、8.0%耀29.2%和17.3%耀19.4%。衡4444越冬期和拔节期的干物重均随密度的增大而增加；拔节后最高产量处理B1的干物重增加迅速，开花期、收获期的干物重分别为14 370.45和20 047.05 kg/hm2，分别较其他密度处理多1.0%耀32.8%和6%左右。

综上分析可以看出，在适期播种条件下，种植密度大，小麦虽然在生长前期可形成较多的干物质，但不利于生长后期干物质的积累与转化，这是因为前期群体过大，无效分蘖过多，会造成无效营养消耗过多，从而不利于形成高产。种植密度合理，在小麦生长中后期可形成较多的干物重，这也是获得高产的重要条件之一。

2.4不同种植密度对小麦单株次生根数量的影响

不同种植密度下，参试小麦品种的单株次生根数量随其生长发育进程基本呈先增多后降低的变化趋势，且普遍在开花期达到峰值（表5）。

图3　不同种植密度下衡4444干物重的动态变化Fig.3Dynamic changes of dry matter accumulation of Heng4444 in different planting density

表5　不同种植密度对参试小麦品种单株次生根数量的影响（条/株）Table5　Effects of different planting density on the number of root of wheat varieties

同一品种，不同密度处理的单株次生根数量除越冬期差异不显著外，其他生育期的差异普遍达到了显著水平，表明种植密度对小麦返青后不同生育时期的单株次生根数量影响较大。返青后，济麦22最高产量处理B2的单株次生根数量均最多，与B1处理差异始终不显著，但与B3处理差异在拔节期和开花期分别达到了显著、极显著水平；邯6172最高产量处理B1的单株次生根数量均最多，与B2和B3处理差异均分别达到了显著、极显著水平；衡4444最高产量处理B1的单株次生根条数均最多，与B2处理除蜡熟期外其他时期差异均达到了显著水平，与B3处理差异均达到了极显著水平。

综上分析可以看出，参试小麦品种越冬期的单株次生根数量受种植密度影响均较小，拔节耀开花期形成较多的次生根、蜡熟期有活力的次生根数量多是获得高产的重要条件之一。

2.5不同种植密度对小麦单株分蘖数的影响

不同种植密度下，参试小麦品种的单株分蘖数随其生长发育进程基本均呈“单峰”曲线变化，且普遍在拔节期达到峰值（表6）。

表6　不同种植密度对参试小麦品种单株分蘖数的影响（个/株）Table6　Effects of different planting density on the number of tillers of wheat varieties

同一品种相同生育时期，不同密度处理的单株分蘖数差异普遍达到了显著水平，表明种植密度对小麦不同生育时期的单株分蘖数影响较大。

济麦22越冬期和拔节期不同密度处理的单株分蘖数差异均不显著；其他生育时期最高产量处理B2的单株分蘖最多，其中，开花期、收获期与B3处理差异分别达到了极显著、显著水平。邯6172的单株分蘖数受种植密度影响最大，最高产量处理B1各生育时期的单株分蘖数均最多，其中，仅越冬期与B2处理差异不显著，其他时期与B2和B3处理差异均达到了显著或极显著水平。衡4444最高产量处理B1各生育时期的单株分蘖数均最多，其中，越冬期与其他密度处理差异不显著，拔节期和收获期均显著跃B3处理，开花期极显著跃B3处理。

综上分析可以看出，参试小麦品种在其适宜的种植密度下，生育中后期可形成较多的单株分蘖，有利于光合产物的形成与积累，为后期干物质向籽粒中转移形成较高粒重奠定了物质基础。

2.6不同种植密度对小麦株高、穗部性状、容重及收获指数的影响

种植密度对小麦株高、穗部性状、容重和收获指数影响均较大（表7）。

济麦22最高产量处理B2的株高、穗长和容重均最大，有效小穗数较多、无效小穗数较少，其中，所有指标值与B1处理差异均不显著；与B3处理差异除无效小穗数和收获指数为显著外，其他指标差异均达到了极显著水平。邯6172的株高和容重受种植密度影响较小，最高产量处理B1的其他指标均为最优，其中，与B2处理的有效小穗数和无效小穗数差异达到了显著水平，收获指数差异达到了极显著水平；与B3处理的穗长差异达到了显著水平。衡4444的无效小穗数受种植密度影响较小；最高产量处理B1的株高最低但与B3处理差异不显著，穗长和容重最大且均显著跃B3处理，有效小穗数较多但与其他2个密度处理差异均不显著，收获指数最高且显著跃B2处理、极显著跃B3处理。

综上分析可以看出，参试小麦品种在其适宜的种植密度下，主茎穗长度大，有效小穗数多、无效小穗数少，可形成较多的穗粒数，容重高，籽粒饱满度好，收获指数高。

2.7不同种植密度对小麦有效分蘖成穗率的影响

参试小麦品种的有效分蘖成穗率均随种植密度的增大而逐渐减小（表8）。其中，济麦22最高产量处理B2的有效分蘖成穗率较高，略约B1处理但差异不显著，极显著跃B3处理；邯6172最高产量处理B1的有效分蘖成穗率最高，极显著跃其他2个密度处理；衡4444最高产量处理B1的有效分蘖成穗率最高，显著跃B3处理。

综上分析可以看出，参试小麦品种在其适宜的种植密度下，可有效提高有效分蘖成穗率，从而形成较多的群体穗数，为获得高产奠定基础。

表7　不同种植密度对参试小麦品种株高、穗部性状、容重及经济系数的影响Table7　Effects of different planting density on the plant height，ear characteristics of wheat，bulk density and harvest dex of wheat varieties

表8　不同种植密度对参试小麦品种有效分蘖成穗率的影响Table8　Effects of different planting density on the spike rate of wheat varieties

3　结论与讨论

研究结果表明，参试小麦品种产量受种植密度影响较大，在冀南麦区中上等地力条件下适期播种，济麦22在种植密度为375万株/hm2时产量最高，邯6172和衡4444均在种植密度为300万株/hm2时产量最高。另外，对参试小麦品种最高产量密度下的产量构成因素进行分析，结果显示，不同品种获得高产的产量构成因素不同，其中，济麦22获得高产的主要原因是单位面积穗数多、千粒重大，邯6172获得高产的主要原因是穗粒数多、千粒重大，衡4444获得高产的主要原因是穗粒数较多。

另外，研究结果还表明，适期播种条件下，适宜的种植密度可使小麦在生长中后期形成较多的干物重、次生根条数和单株分蘖，且有效分蘖成穗率高，从而有利于光合产物的制造、积累和转化，促进生长后期干物质向籽粒中转移，为形成较高粒重奠定物质基础。另外，种植密度适宜时小麦主茎穗长较长，有效小穗数多、无效小穗少，容重高，经济系数大。

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Effects of Planting Density on the Main Agronomic Traits and Yield of Wheat in Southern of Hebei Region

LIU Bao-hua，SU Yu-huan，MA Yong-an，CHEN Dong-mei，WANG Xue-xiang，YANG Pu，ZHAO Zhi-jun，ZHAO Zhi-peng
（Handan Academy of Agricultural Sciences，Handan 056001，China）

For clear the optimum planting density of different wheat varieties under the conditions of suit原able sowing date（October 12）in southern of Hebei region，and provide technical basis for high yield cultivation of local wheat.With the local main wheat varieties Jimai22，Han6172 and Heng4444 as the test materials，the effects of basic seedling density of 3.00 million，3.75 million and 4.50 million plants/hm2on wheat production，production constitute factors，dry matter changes，effective tiller into spike rate，harvest index and so on were studied with the test design of two factors（variety,density）and three level. The results showed that the production of varieties was greatly influenced by planting density，the yield of Jimai22was thehighestundertheplantingdensity of3.75millionplants/hm2，andHan6172and Heng4444 gained the maximum yield under the planting density of 3.00 million plants/hm2，then the main reasons for the formation of high yield under the optimum planting density were analyzed.In addition，under the optimum planting density，more dry matter weight and root and tiller number were formed，the effective tiller earing rate was higher，main stem length was longer，with more effective spikelet and less invalid spikelet，and higher bulk density and harvest index.

Winter wheat；Southern of Hebei region；Planting density；Yield；The spike rate

S512.1垣1

A

1008-1631（2016）02-0013-06

2015-08-07

国家小麦产业技术体系建设项目（CARS-03-2-4）

刘保华（1981-），男，河北临漳人，副研究员，硕士，主要从事小麦育种与栽培研究。E-mail：hm4589@163.com。