播期与种植密度对冬小麦新品种衡麦26 产量及其构成因素的影响

孟祥海，乔文臣，赵明辉，李丁，孙书娈，李强，鲁关立

（河北省农林科学院旱作农业研究所，河北省农作物抗旱研究重点实验室，河北 衡水 053000）

播期是影响小麦群体性状和产量形成的重要因素，适宜播期有利于作物充分利用光、热、水资源，构建合理的单位面积穗数、穗粒数和千粒重，最大程度地发挥产量潜力[1]。小麦产量不仅与品种、土壤和气候条件有关，还与播期和播量有密切联系。前人在冬小麦播期与种植密度对产量和产量性状的影响方面进行了大量研究[2～11]，但由于各地区生态条件、种植习惯以及品种习性等不同，研究结果存在较大差异。

衡麦26 是河北省农林科学院旱作农业研究所根据节水、丰产、抗逆、广适的育种目标，通过系谱选育与辐射诱变育种技术相结合，采取水旱交替双向选择育种技术培育而成的冬小麦新品种。该品种2020年通过国家审定，适宜在黄淮冬麦区北部的山东、河北中南部以及山西运城和临汾市盆地灌区推广种植。为了明确衡麦26 的节水丰产潜力以及对不同地区生态条件的适应性，研究了播期与种植密度对其产量以及产量构成因素的影响，旨为探索有利于产量构建的适宜播期和播量，实现良种良法配套，同时也可为该品种在黄淮冬麦区北部推广种植提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2018 年9 月至2019 年6 月在河北省农林科学院旱作农业研究所旱作节水试验站进行。试验区地理位置北纬37°54′、东经115°42′，海拔13 m；土壤质地为黏壤土，肥力中上等；前茬作物为玉米，全量秸秆还田。

1.2 试验材料

参试小麦品种为衡麦26；对照品种为济麦22（CK）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 采用裂区试验设计，其中，主处理为播期（A），设10 月4 日（A1）、10 月9 日（A2）、10月14 日（A3）、10 月19 日（A4） 和10 月24 日（A5）5个水平；副处理为种植密度（基本苗数量，B），设150 万株/hm2（B1）、225 万株/hm2（B2）、300 万株/hm2（B3）、375 万株/hm2（B4） 和450 万株/hm2（B5） 5 个水平。对照品种济麦22 种植密度（以B6表示） 在不同播期处理下也是不同的，其中A1～A3播期下为300万株/hm2，A4播期下为375 万株/hm2，A5播期下为450万株/hm2。小区面积13.12 m2（长8.0 m、宽1.64 m），随机区组排列，3 次重复。

2018 年9 月27 日足墒播种，小麦播种前底施磷酸二铵450 kg/hm2（折合P2O5用量207 kg/hm2） 和尿素225 kg/hm2（折合N 用量186.1 kg/hm2） 做底肥。翌年春季，分别在起身拔节期、抽穗扬花期各喷灌〔灌溉量1 125 mm/（hm2·次）〕 1 次，并结合拔节水追施尿素375 kg/hm2（折合N 用量175.1 kg/hm2）。田间及时除草和治蚜，其他管理措施同大田常规。2018～2019 年小麦全生育期总积温为2 415.6 ℃，较常年平均（2 065.9 ℃） 高349.7 ℃，其中冬前（10 月和11 月） 积温（696.1 ℃） 较常年平均偏高90.9 ℃，小麦越冬期（12 月～翌年2 月） 积温总体偏高（图1），属暖冬年型；总降水量仅为52.6 mm，较常年平均（114.8 mm）偏少62.2 mm，降水异常偏少，属干旱年型（图2）。

图1 2018～2019 年试验地小麦生育期的＞0 ℃积温Fig.1 Accumulated temperature above 0 ℃during wheat growth period in 2018-2019

图2 2018～2019 年试验地小麦生育期的降水量Fig.2 Precipitation during wheat growth period in 2018-2019

1.3.2 测定项目与方法 每小区选取有代表性的样点1 m 双行，定点调查有效穗数；随机取20 穗，统计穗粒数，取平均值；千粒重测定2 次，取平均值。田间性状调查依据国家小麦区域试验记载标准（NY/T 1301—2007） 进行。利用奥地利进口小区联合收割机进行全小区收获，自然风干后测产。

对播期（X1） 和种植密度（X2） 与产量（Y） 之间的关系进行回归分析，得到回归方程。在播期10月4～24 日范围内设定每天为1 个播期处理，播量以10 月4 日播期处理的基本苗数量150 万株/hm2为基础，每晚播1 d 基本苗增加15 万株/hm2，利用回归方程对产量进行模拟计算，获得适宜的播期与播量。1.3.3 数据统计分析 利用DPS 软件对试验数据进行统计分析，利用Excel 软件做图。

2 结果与分析

2.1 播期与种植密度对衡麦26 产量的影响

不同播期处理下，150 万株/hm2密度处理的小麦产量均为最低，且均＜同期播种的CK，减产幅度为3.17%～7.26%，其中10 月9 日播期下产量显著＜CK，10 月19 日和24 日播期下产量极显著＜CK；225 万～375 万株/hm2密度处理的产量均与同播期CK 差异不显著，其中10 月9 日播种、300 万株/hm2密度处理的产量为所有处理最高，10 月9 日播种、225 万株/hm2密度处理的产量次之；450 万株/hm2密度处理的产量，除10 月24 日播种极显著＜同播期CK 外，其他播期处理均较同播期CK 增产但差异均未达到显著水平（表1）。表明适宜的播期与种植密度能够充分发挥小麦产量潜力，低密度和高密度种植均不利于衡麦26 产量的提高，其中低密度种植的负面影响最大。

A1播期下，随着种植密度的增大，小麦产量呈增加—降低—增加的变化，其中B5处理的产量最高、B2处理次之，二者差异不显著，但均较CK 增产，且显著＞B1处理，表明早播时衡麦26 的适宜种植密度为225 万株/hm2。A2播期下，随着种植密度的增大，小麦产量呈增加—降低—增加的变化，其中B3处理的产量最高、B2处理次之，二者差异不显著，但均极显著＞B1处理，表明适期早播时衡麦26 的适宜种植密度为225万～300 万株/hm2，最高产量密度为300 万株/hm2。A3播期下，随着种植密度的增大，小麦产量呈逐渐增加趋势，除450 万株/hm2密度处理较同播期CK 增产0.80%外，其他密度处理的产量均较同播期CK 降低，表明10月14 日适期播种时衡麦26 的最佳种植密度为450 万株/hm2。A4和A5播期下，随着种植密度的增大，小麦产量呈先增加后降低的变化，其中B4处理的产量均为最高、B3处理次之，二者差异不显著，但均较CK 增产，且显著＞B1处理，表明适期晚播和晚播时衡麦26 的适宜种植密度为300 万～375 万株/hm2，最高产量密度为375 万株/hm2。

2.2 播期对衡麦26 产量及其构成因素的影响

播期对小麦产量及其构成因素均有极显著的影响（表2）。随着播期推迟，小麦产量呈增加—降低—增加的变化，其中A2处理产量最高，显著＞A3除外的其他播期处理。与同播期CK 相比，不同播期处理的产量增幅为-1.31%～0.21%，除A4处理表现增产外其他播期处理均出现减产，其中A2和A4播期处理的产量变化幅度较小。综合考虑该品种的绝对产量，认为衡麦26 的适宜播期为10 月9～14 日，最高产量播期为10月9 日。

随着播期推迟，小麦有效穗数呈逐渐减少趋势，其中A1与A2处理差异不显著，但二者均极显著＞其他3 个处理，而其他3 个播期处理之间差异均达到了极显著水平；千粒重呈逐渐增加趋势，其中A4与A5处理差异不显著但二者均显著＞其他3 个处理，而其他3 个播期处理之间差异均达到了显著水平；穗粒数相对稳定，其中A4处理的穗粒数最多、A3处理最少，二者差异显著，但二者均与其他3 个处理差异不显著。综上分析可以看出，适期晚播情况下衡麦26 较CK 增产的原因主要是穗粒数和千粒重的增加。

2.3 种植密度对衡麦26 产量及其构成因素的影响

种植密度对小麦产量及其构成因素均有极显著的影响（表3）。随着种植密度增大，小麦产量呈先增加后降低的变化，其中B1处理的产量最低，极显著＜CK和其他密度处理，其中较CK 减产3.83%；而其他密度处理之间及其与CK 之间差异均不显著，其中B3处理的产量最高。表明衡麦26 的适宜种植密度为225万～450 万株/hm2，最高产量密度为300 万株/hm2。

表1 播期与种植密度对衡麦26 产量的影响Table 1 Effects of sowing date and planting density on yield of Hengmai 26

表2 播期对衡麦26 产量及其构成因素的影响Table 2 Effects of sowing date on yield and its components of Hengmai 26

随着种植密度的增大，小麦有效穗数呈逐渐增加趋势，除B3与B2处理差异不显著且二者均与CK 差异也不显著外，其他密度处理与CK 差异均达到了极显著水平，其中B1处理极显著＜CK 和其他密度处理，B4和B5处理极显著＞CK 和其他密度处理；穗粒数和千粒重均呈减少趋势，指标值均以B1处理最大且显著＞其他密度处理，B2处理次之，表明低密度有利于衡麦26 穗粒数和千粒重的提高。

产量是单位面积有效穗数、穗粒数和千粒重三因素综合作用的结果，只有产量构成三因素协调发展才能实现小麦高产。适宜种植密度下，有效穗数和穗粒数均较多，千粒重较大，产量构成三因素协调，小麦产量较高。

表3 种植密度对衡麦26 产量及其构成因素的影响Table 3 Effects of planting density on yield and its components of Hengmai 26

2.4 衡麦26 播期和种植密度与产量的回归分析

衡麦26 播期（X1） 和种植密度（X2） 与产量（Y） 的回归方程为Y=449.033 966+0.658 760 000 0X1+10.398 165714X2-0.055 605 714 29X12-0.230 817 142 86X22。根据回归方程，计算得到衡麦26 播期为10 月9～19日、播量为225 万～450 万株/hm2的12 个组合，其产量均高于21 个模拟组合的平均产量。说明衡麦26 的适宜播期为10 月9～19 日，最佳播期为10 月9～14 日，合理的种植密度为225 万～450 万株/hm2。

3 结论与讨论

对某个特定的小麦品种而言，确定适宜的播期和种植密度是建立合理群体结构、确保夺得高产的前提条件。但由于品种特性和年型不同，研究结果不尽一致。王兰等[12]研究发现，不同年型下冬小麦济麦22 的适宜播期与密度存在一定差异，在一定种植密度范围内，产量随着密度的增大而增加。闫志顺等[13]研究发现，相同播量条件下，在一定的播期范围内，石新626 等17 个小麦品种的产量均随播期推迟呈逐渐降低趋势。本研究结果与上述研究结果相近，但又不完全一致。本研究条件下，适期晚播时，衡麦26 产量有随密度增大而增加的趋势，但在相同播量条件下其产量随播期的推迟呈现先增高后降低的趋势。

本研究结果表明，随着播期推迟，衡麦26 的有效穗数降低、千粒重提高，晚播更有利于该品种粒重的增加，但穗粒数相对稳定。而从密度对产量的影响看，除150 万株/hm2密度下显著减产外，其他密度之间产量差异均不显著，但在适宜播期范围内，随着密度的增大，衡麦26 有效穗数增加，穗粒数和千粒重呈降低趋势。衡麦26 的适宜播期为10 月9～19 日，适宜种植密度为225 万～450 万株/hm2，适期播种条件下最佳播量为300 万～375 万株/hm2。回归方程模拟结果显示，播期为10 月9～19 日、播量为225 万～450 万株/hm2的12 个组合，其产量均高于21 个模拟组合的平均产量，这进一步验证了本研究结果的科学合理性。

本研究结果是在暖冬干旱年型、春浇2 水（微喷灌，每次灌溉量均为1 125 mm/hm2） 条件下取得的，种植基础、管理措施与大田生产接近，试验结果具有一定的代表性，对指导小麦生产具有科学意义，有利于节水小麦产业的绿色发展。随着衡麦26 的审定推广，其他有关节水灌溉方式下的丰产潜力研究、水肥耦合研究以及不同气候年型的适宜播期与密度研究等，有待今后持续深入开展和完善。