冬、春小麦冬前播种对干物质积累与产量的影响

薛丽华，赛力汗·赛，曾朝武，张永强，陈传信，陈兴武，雷钧杰

(新疆农业科学院粮食作物研究所，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】新疆是我国最大的棉产区。近年来，棉花播种面积约166.7×104hm2[1],而小麦是新疆第二大作物，种植面积约100×104hm2,新疆棉区的棉花长期连作(20年以上)，病虫害发生较重，“棉花-小麦”倒茬模式将有利于减轻病虫害发生实现棉花产业的可持续发展。北疆棉花采收完后已入初冬(10 月底至 11 月初)，播种冬小麦。开展对冬前小麦播种的研究显得尤为重要。【前人研究进展】晚播小麦与适期播种的小麦相比其生长发育及产量的形成过程均有其特殊性[2、3]；晚播小麦其冬前苗龄偏小，发育比较落后, 穗分化时间短、发育快，穗粒数少，粒重轻，不同生育期干物质积累量均比适期播种的小麦少，产量低[4-6]。二十世纪60年代东北、新疆春麦区冬播春小麦(以种子或萌动发芽状态越冬)，其增产潜力高于春小麦，冬播春小麦技术已在新疆零星试用[7，8]。【本研究切入点】晚播小麦对产量的影响前人主要是针对冬小麦的研究，而春小麦冬前播种对产量的影响研究未见报道。研究冬、春小麦冬前播种对干物质积累与产量的影响。【拟解决的关键问题】选用当地主栽的冬、春小麦品种，以1叶期、种子萌动两种状态越冬，研究冬前播种的冬、春小麦对产量的影响，为冬前播种小麦高产栽培技术和产量提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2015～2016年在新疆农业科学院玛纳斯试验站进行。0～20 cm土壤养分于秋施基肥前取土测定，有机质含量为24.3 g/kg，碱解氮51.4 mg/kg、速效磷21.1 mg/kg，速效钾216.0 mg/kg，播前基施尿素45.0 kg/hm2、磷酸二铵375.0 kg/hm2。

试验在滴灌条件下进行，采用裂区设计，2015年入冬前进行播种，播期为主区，设10月25日(B1)、11月05日(B2)2个处理；品种为副区，新冬41号、新春29号2个品种。小区面积长4 m×宽3 m=12 m2，重复3次。播种量502.5×104粒/hm2，行距20 cm，人工开沟播种。为保证两播期播种时土壤含水量一致，播前进行测墒补灌。分别于第二年4月20日、5月6日、5月22日、6月10日进行滴灌处理，每次滴灌量为750 m3/hm2。其它管理同大田常规管理。

1.2 方 法

1.2.1 生育进程记载及总茎数动态测定

于12月1日调查不同播期冬、春小麦所处的种苗形态，并记载各播期小麦的生育进程，各处理选取有代表性1 m长样段3行，分别在4月15日、4月29日、5月12日、5月26日、6月9日、6月23日连续调查总茎数动态变化。

1.2.2 叶面积指数及干物质量测定

分别在4月15日、4月29日、5月12日、5月26日、6月9日、6月23日各小区连续选生长整齐一致具有代表性10个茎，采用长宽系数法测定其绿叶面积，计算单茎平均绿叶面积。干物质测定，在上述对应时间选取代表性0.5 m长样段(近管、远管3段)，将选取样段地上部洗净放入样袋中，并放入烘箱，在105℃下杀青30 min，然后将烘箱温度调至80℃烘至恒重, 并称其质量。

叶面积指数(LAI)=总茎数/hm2×单茎绿叶面积÷公顷土地面积。

干物质质量(kg/hm2)=总茎数/hm2×单茎质量(kg)。

1.2.3 产量测定

成熟期(6月30日)各小区去边行选取中间具有代表性样点(每样点面积6 m2)收获、脱粒、自然风干后测产，以3点平均值计算各处理折合产量，并测定千粒重。同时，各处理取3个有代表性样点(每样点面积0.3 m2)调查穗数，每点各取30茎测定穗粒数及穗粒重。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel2010进行数据处理和作图,运用SPSS16.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 冬、春小麦冬前播种生育进程和生育期的变化

研究表明，新冬41号B1处理的出苗率为73.0%，B2处理的出苗率为46.7%， 而新春29号B1处理出苗率为32.5%，而B2处理的出苗率为53.5%，10月25日播种的冬小麦出苗率高于春小麦，而11月5日播种的春小麦出苗率却高于冬小麦，说明以萌动状态越冬的春小麦保苗率高于冬小麦，利于保苗。从生育进程看，冬前播种的冬小麦各生育进程与春小麦相差2～5 d。表1

表1 冬、春小麦冬前播种生育进程和生育期变化
Table 1 Change of growth process and growth period of winter and spring wheat before winter

品种Cultivars播期Sowing date生育进程(日/月) Growth (date/month)出苗期Emergence出苗率(%)Emergence rate拔节期Jointing孕穗期Booting开花期Flowing成熟期Maturity生育期Growth period(d)新冬41号10月25日 23/1173.020/402/525/525/697Xindong4111月05日 20/0346.723/405/522/526/698新春29号10月25日 23/1132.525/408/528/527/699Xinchun2911月05日20/0353.528/412/526/530/6102

注： 10月25日的生育期为返青期(3月20日)至成熟期的天数

Note: The growth date of treatment B1(25October) was days from green up date (20March) to maturity

2.2 冬、春小麦冬前播种对总茎数动态的影响

研究表明，冬、春小麦冬前播种对总茎数的影响差异显著。两播期冬、春小麦品种总茎数都在5月26日达峰值而后下降。新冬41号B1处理的总茎数高于新春29号，而B2处理的新春29号总茎数高于新冬41号，10月25日前播种有利于冬麦分蘖，而11月5日后播种的新春29号分蘖力优于新冬41号。图1

图1 冬前播种冬、春小麦对总茎数动态变化
Fig.1 Effect of dynamics of all stems of winter and spring wheat before sowing winter

2.3 冬、春小麦冬前播种对群体叶面积指数动态的影响

研究表明，冬、春小麦冬前播种对叶面积指数的影响差异显著。冬前两播期冬、春小麦叶面积指数都在5月12号达峰值。B1处理的新冬41号和新春29号叶面积指数差异较B2处理的明显，B1处理的新冬41号叶面积指数高于新春29号，而B2处理新春29高于新冬41号。图2

图2 冬前播种冬、春小麦对群体叶面积指数变化
Fig.2 Effect of LAI of winter and spring wheat before sowing winter

2.4 冬、春小麦冬前播种对干物质积累的影响

研究表明，冬、春小麦冬前两播期对干物质积累差异明显。B1处理的新冬41干物质积累较新春29号高96.3%～280.9%，B2处理的新冬41干物质积累较新春29号低5.1%～30.6%。B1处理新冬41号干物质积累量远远高于B2处理，而新春29号两播期差异不大。春小麦新春29号10月25日至11月5日播种对干物质积累影响不大。图3

图3 冬前播种冬、春小麦对干物质积累变化
Fig.3 Effect of dry matter accumulation of winter and spring wheat before sowing winter

2.5 冬、春小麦冬前播种对产量及其构成影响

研究表明，冬、春小麦冬前播种的 穗数、穗粒数、千粒重及产量均表现为新冬41号的B1处理> 新春29号B1和B2处理>新冬41号的B2处理。B2处理的新春29号较B1处理的新春29号和B2处理的新冬41号穗数分别增加2.2%和27.3%、较B1处理的新冬41号减少13.8%，产量分别增加0.2%和16.8%、较B1处理的新冬41号减少26.1%。播期晚于10月25日后，选择播种春小麦比冬小麦更有利于高产。表2

表2 冬、春小麦冬前播种对产量及产量构成
Table 2 Effect of yield and yield composition of winter and spring wheat before winter

品种Cultivars播期Sowing date穗数(104/hm2)穗粒数Grain number穗粒重Weight of per spike(g)千粒重1,000-grain mass(g)产量Yield(kg/hm2)新冬41号10月25日396.7a42.9a1.90a50.8a7 417.0aXindong4111月5日253.3c40.6b1.82a45.4b4 562.7c新春29号10月25日340.9b38.9c1.48b45.5b5 475.3bXinchun2911月5日348.6b40.8b1.58b46.3b5 483.6b

3 讨 论

干物质和养分积累是作物器官分化、产量形成的前提，养分吸收是干物质形成和累积的基础[9]。晚播小麦尽管由于花期推迟，开花—成熟期较短，开花前的贮藏物质对产量有较大贡献[10]。孕穗至开花期干物质积累量增加，产量增加，过高则会导致产量下降；开花至成熟期干物质积累量与籽粒产量呈线性正相关关系[11]。由于晚播小麦播种时间向后推迟，播种时的地温相对较低，因此小麦出苗的时间就相应增长，营养消耗也相应增多。这也就导致晚播小麦的出苗率不高，苗体不够健壮。晚播小麦播种时间向后推迟，其冬前的积温就相应减少，导致次生根生长较慢，表现为不发达，越冬植株体内积存的养分也偏少，容易发生冻害[12]。晚播条件下干物质积累量也有一些研究报道，如Hocking等[13]、Ehdaie等[14]研究认为，晚播对小麦的干物质积累影响不大，经济系数相近，但是籽粒平均产量较低。研究表明，冬小麦适当晚播既可以减少冬小麦前期肥水消耗[15]。研究结果表明，超晚播冬小麦与冬播春小麦生育期相差2～5 d，10月25日前播种的冬小麦叶面积指数高于冬播春小麦，而11月5日播种的冬小麦叶面积指数小于冬播春小麦。冬小麦越晚播越不利于干物质的积累，而春麦冬播在10月25日以后播种对干物质积累的影响不大。春麦冬播比冬麦超晚播利于高产。

4 结 论

10月25日播种的冬、春小麦相比，冬小麦产量(7 417.0 kg/hm2)高于春小麦(5 475.3 kg/hm2)，而11月5日播种的冬、春小麦相比，冬小麦产量(4 562.7 kg/hm2)低于冬播春小麦(5 483.6 kg/hm2)。生产上如果播期在10月25日前应选择冬小麦进行播种，而播期如果在11月5日后则应选择春小麦为宜。