播期和密度对春小麦品种新春26号生长及产量的影响

杨卫君，贾永红，石书兵，王春华

(1.新疆农业大学农学院，新疆乌鲁木齐 830000； 2.新疆农业科学院奇台麦类试验站，新疆奇台 831800)



播期和密度对春小麦品种新春26号生长及产量的影响

杨卫君1，贾永红2，石书兵1，王春华1

(1.新疆农业大学农学院，新疆乌鲁木齐 830000； 2.新疆农业科学院奇台麦类试验站，新疆奇台 831800)

为确定新疆主栽春小麦品种新春26号的最佳播种时期和种植密度，采用两因素裂区试验，设4月5日、4月18日和5月2日3个播种时间，以及350万、400万、450万、500万和550万株·hm-25个种植密度，分析了播期和种植密度对小麦群体性状、产量及其构成因素的影响。结果表明，在相同种植密度下，随着播期的推后，小麦各生育时期群体茎数、干物质积累量、叶面积指数均显著降低；播期对千粒重的影响不显著，而早播(4月5日)小麦的穗数、穗粒数和产量显著高于晚播(5月2日)小麦。种植密度对小麦各生育时期群体性状也均有显著影响，种植密度过高或过低均不利于小麦群体发育及产量形成，适宜的种植密度可以改善小麦群体结构，进而提高产量。播期和密度互作对小麦整个生育期生长发育的影响均显著。总体来看，在本试验条件下，春小麦品种新春26号应适当早播，最佳播种时间和种植密度分别为4月5日和450万株·hm-2。

春小麦；播种期；种植密度；产量；群体特征

小麦生长发育和产量受品种遗传、生态环境、栽培措施等多方面因素的影响，而且不同因素的影响程度不同。种植密度和播种时间作为小麦栽培措施中主要内容，对小麦群体发育及产量形成具有重要作用。在一定范围内，随播种密度的增大，小麦籽粒产量提高[1]。在早播或高密度播种条件下，高产栽培的小麦群体过大，易造成茎秆质量下降，增加倒伏风险[2]。目前我国各类麦田普遍存在不同程度播量过大问题，造成小麦群体偏大、植株旺长、茎秆瘦弱，引发植株倒伏、早衰、籽粒不饱满、产量不高等问题出现[3]。由于生态环境、管理水平和品种特性的差异，不同生产条件下小麦的适宜播种期和种植密度往往不一致。随着全球气候的变暖，我国各小麦生态区的水热条件均发生了改变，影响小麦的播种和生长发育，如果依然按照传统的播种时间和密度种植小麦，就有可能导致小麦群体质量下降，不利于高产。新春26号是近年来北疆主栽的春小麦品种，具有适应性广、产量潜力突出、抗病性强等特点，但对于全球气候变暖条件下该品种适宜播种期和种植密度尚不明确。本研究通过两因素裂区试验，设置不同的播种时间和种植密度，分析了二者对春小麦群体性状、产量及其构成因素的影响，以期为全球气候变暖条件该品种的高产栽培提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年设在新疆农业大学三坪试验地进行。供试春小麦材料为新春26号，是新疆北疆地区主栽的中筋春小麦品种。

1.2 试验设计

二因素裂区设计，三次重复。播种时间为主区，设4月5日、4月18日和5月2日3个水平(分别用B1～B3表示)；种植密度为副区，设350万、400万、450万、500万和550万株·hm-25个水平(分别用D1～D5表示)。小麦条播，行距0.2 m，行长6 m，小区面积18 m2。肥水管理同一般高产麦田。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 小麦生育时期的观察

在小麦生育过程中，主要调查记载出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期。田间调查方法均按农作物品种(小麦)区域试验技术规程执行。

1.3.2 叶面积指数和分蘖数的测定

分别于小麦不同生育期，每小区选取长势均匀的植株20株，调查植株分蘖数，并用直尺测量植株叶片的长度及最宽处，再用系数法确定叶面积指数(LAI)。

LAI=(叶片长×叶片宽)×0.83/土地面积

1.3.3 干物质积累量的测定

在小麦不同生长阶段，每小区选取长势均匀的植株10株，带回实验室迅速剪根，称取其地上部分茎叶的鲜重。然后将样品放入105 ℃烘箱中杀青15 min后降至80 ℃恒温下烘24 h，冷却后取出称其干重。

1.3.4 室内考种

于小麦成熟期，每小区选取3～5个1 m2代表性样方，调查其穗数，再折合为公顷穗数。每样方取10株考种，调查千粒重、穗粒数。

1.3.5 产量测定

成熟期每小区实打实收，根据考种数据，计算取样损失产量，合并计算小区最终产量，然后折合为每公顷产量。

1.4 数据分析方法

试验数据用Excel 2003进行整理，采用SPSS 17.0软件进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 播期和种植密度对春小麦生育进程的影响

统计分析表明，春小麦的生育进程主要受播种期的影响(P<0.05)，种植密度及其与播期的互作效应不显著(P>0.05)。从表1可以看出，随播期的推迟，小麦全生育期天数、播种到出苗和拔节到孕穗的天数都逐渐减少，表明小麦播种越晚，虽然出苗、拔节、孕穗、开花、成熟的日期偏后，但完成生育周期的时间缩短，进程加快，尤其是生育前中期比较明显，这与这段时间的水温变化有密切关系。随着播种的推迟，气温逐渐升高，降雨和日照时数也增多，从而促进小麦出苗与生长。与早播(4月5日)相比，晚播(5月2日)小麦的生长发育加快，将全生育期时间缩短，但依然出现活秆成熟现象，收获时间延后8 d，不利于小麦高产优质。

2.2 播期和种植密度对小麦群体数量的影响

在春小麦生长的不同时期，播期和种植密度对其群体数量均有一定的影响(表2)。不同处理下小麦最高茎数均出现在拔节期，随着生育进程的延续，群体数量逐渐减少，开花至成熟期群体茎数基本趋于稳定。在同一播期下，不同种植密度间，除分蘖期外，各时期小麦群体茎数均差异显著，种植密度过高或过低均不利于群体数量稳定变化，当种植密度适宜(D3)时，小麦群体茎数在成熟期达到最大。不同播期的小麦群体茎数也存在显著性差异。随着播期的推后，小麦群体茎数逐渐减少。至成熟期，以B1D3处理的群体茎数最高，达到475.42×104·hm-2。

表1 不同播期下春小麦的生育进程

表2 不同处理下小麦群体茎数的变化

数值后的小写字母不同表示处理间在0.05水平上差异显著。下表同。

Different small letters following values mean significantly different among the treatments at 0.05 level. The same as in the other tables.

2.3 播期和种植密度对小麦干物质积累的影响

经方差分析，播种期和种植密度及二者互作对小麦各生育时期干物质积累量的影响均达到显著水平(P<0.05)。小麦植株干物质积累量在整个生育期持续增加，拔节期以后干物质积累迅速，成熟期干物质积累量达到最高(表3)。在同一密度下，随播种期的推迟，小麦干物质积累量逐渐降低。整个生育期，不同播期间小麦的干物质积累量差异显著。同期播种时不同种植密度间干物质积累的差异表现不同。在B1下，不同种植密度间小麦干物质积累量差异显著，且以D3处理最高，该趋势贯穿于小麦整个生育期。在B2下，干物质积累量随种植密度的变化与B1下类似，但最终干物质积累量以D2处理最高。在B3下不同种植密度间干物质积累量仍然呈现显著性差异，但积累量明显低于B1和B2下的值。

表3 不同处理下小麦各生育时期的干物质积累量

2.4 播期和种植密度对小麦叶面积指数的影响

方差分析表明，播期和种植密度及二者互作对各生育时期的叶面积指数影响均达到显著水平(P<0.05)。随着小麦生育期的推进，不同处理间叶面积指数均呈先升后降的趋势，最高值均出现在孕穗期(表4)。随着播期的延迟，小麦叶面积指数呈减小趋势，尤其在开花期B3处理显著低于B1、B2处理。同一播期下，小麦叶面积指数在各生育时期基本上随种植密度的增大呈先增后减趋势。早播时，种植密度对叶面积指数的影响尤为突出；随着播期的推迟，种植密度影响逐渐减弱，但不同种植密度处理间始终存在差异。

表4 不同处理下小麦的叶面积指数

2.5 播期和种植密度对小麦产量及其构成的影响

播期及其与种植密度的互作对小麦产量及其构成因素的影响均达到显著水平(P<0.05)(表5)。种植密度对千粒重无显著影响(P>0.05)，对穗数、穗粒数和产量的影响均显著(P<0.05)。不同播期间产量差异均显著(P<0.05)，且随着播期的推迟，产量呈降低趋势。在B1下，不同种植密度间产量差异显著；随着播期的延迟，种植密度对产量的影响逐渐减弱，尤其在B3下，不同种植密度处理间产量已无显著差异，说明播期在其与种植密度的交互效应中起主导作用；在所有处理中以B1D3处理的产量最高。从产量构成看，在B1下产量较高的原因主要与穗数和穗粒数较大有关；适当增加密度不仅可以增加穗数，还可以提高穗粒数，从而实现高产。

表5 不同处理对小麦产量及其构成因素的影响

3 讨 论

在小麦高产栽培中，要实现目标产量，关键是建立合理的群体结构。种植密度过小会导致小麦有效穗数少，过多时田间通风透光效果差，光能利用率低，最终也难以获得高产[4-6]。本试验中，在新疆春小麦生产中常见的种植密度范围(350万～550万株·hm-2)内，群体总茎蘖数、干物质积累量和叶面积指数均先随着种植密度的增大而增加，当基本苗增加到一定程度时，叶面积指数呈现下降趋势，主要原因可能是过多的基本苗会造成群体郁闭，通风透光差，无效分蘖多，增加了物质消耗，导致最终成穗率低，不易形成高产。而在基本苗350万株·hm-2下，虽然通风透光条件好，成穗率高，但小麦晚播时群体基数过小，最终产最不高。

干物质积累是小麦产量形成的物质基础。在一定范围，小麦干物质积累量随种植密度的增大而增加，但密度过大时干物质积累量有所下降[7]，本试验也得到相似的结果。在本试验中，随着播期的推迟，小麦干物质积累量逐渐下降，而较早播种的B1下小麦积累了充足的干物质，从而为实现高产打下基础。4月5日播种时，以基本苗450万株·hm-2的干物质积累量最高，而5月2日播种时则以基本苗400万株·hm-2的干物质积累量最高。

叶面积指数是小麦群体光合特性的重要指标之一，在小麦全生育期特别是孕穗期之后维持较高的叶面积指数是提高产量的基础。研究表明，播种量较小时，株间光照增加，个体营养面积增大，从而延缓了中下部叶片的衰老，保证了上部叶片良好的光合能力，而播种量较大时，群体通风透光性差，不利于下部叶片的光合作用，会因光照不足而导致叶片衰老甚至凋亡[8-9]。在本试验中，不同播期群体的LAI和干物质积累量随着种植密度的提高而逐渐增大，但在最高密度下群体LAI和干物质积累量均较低。这进一步说明适宜密度可保证较高的光合物质生产能力，从而为获得高产奠定生理基础[10]。

李存东等[11]研究表明，随播期的推迟，小麦产量呈下降趋势。在一定播期范围内，播期越迟，单位面积穗数越少，所以为增加小麦穗数，应适当早播。当播期超过临界点时，穗粒数则随播期的推迟呈下降趋势，但粒重却有所提高。本试验结果与之相似。在本试验条件下，春小麦早播能充分利用早春土壤墒情，促根下扎，有利于争取全苗壮苗。此外，新疆春小麦生育期较短，出苗后气温回升较快，春旱少雨，小麦分蘖过程短，以主茎成穗为主，再加上灌浆成熟到收获期降雨、高温等灾害性天气增多，因此新疆春小麦应适当早播，以保证足够的生长发育时间，促进干物质积累和转化，保障穗部充分发育，降低后期不良因素的影响，进而提高产量。

总体来看，播期和种植密度适宜，可为小麦良好的群体构建创造一个好的开端，在促进群体健康发展的同时协调和缓解群、个体矛盾，可提高生育后期抗倒伏及熟前早衰能力[12]。因气候、降雨等环境条件及品种的不同，不同地区小麦适宜的播期、种植密度范围存在很大差异[13]，因此小麦新品种的推广应在一定试验的基础上，确定合适的播期、种植密度，以充分发挥其增产潜力。在本试验条件下，新春26号的最佳播期和种植密度分别为4月5日和450万株·hm-2。

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Effect of Sowing Date and Planting Density on Growth and Yield of Spring Wheat Xinchun 26

YANG Weijun1,JIA Yonghong2,SHI Shubing1,WANG Chunhua1

(1.College of Agronomy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi,Xinjiang 830000,China; 2.Test Station of Wheat and Barley,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Qitai,Xinjiang 831800,China)

A split-plot design field experiment was conducted to study the effects of sowing date and planting density on the population characters, yield and its components of spring wheat variety Xinchun 26, which is the most widely cultivated in Xinjiang. The experiment was designed with three sowing dates of April 5, April 18 and May 2, and five planting density levels of 350×104, 400×104, 450×104, 500×104and 550×104plants·hm-2. The results showed that, under a same density, the stem number per hectare, dry matter accumulation per hectare and LAI of wheat were reduced significantly at different growth stages with the delay of sowing date.The spike number per hectare,grain number per spike and yield were particularly higher in the earlier sowing treatment(April 5) than those in the later sowing treatment, but sowing date did not influence 1 000 grain weight. The significant differences of population characters were found among the treatments with different densities. Neither higher density nor the lower density were good for population development and yield formation of wheat.The population quality and yield of wheat were high only under proper planting density.The interaction between sowing date and planting density existed in the tested characters of wheat during the whole growth period. Overall, early sowing was good for the growth of spring wheat Xinchun 26 in Xinjiang while its suitable sowing date and planting density was April 5 and 450×104plants·hm-2, respectively.

Spring wheat；Sowing date; Planting density; Yield; Population characters

时间：2016-07-07

2016-03-20

2016-04-30

国家自然科学基金项目(31500351)；新疆维吾尔自治区2015年高层次人才引进工程项目

E-mail：1984_ywj@163.com

S512.1；S311

A

1009-1041(2016)07-0913-06

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160707.1531.024.html