北京地区多穗型小麦播种密度对产量的影响试验研究

孟范玉 佟国香 满 杰 毛思帅 解春源 周吉红

（1.北京市农业技术推广站 北京100029；2.北京市房山区种植业技术推广站 北京102400）

根据对北京市房山、大兴、顺义和通州等4 个小麦主产区276 个监测点结果统计分析，部分地块播种时基本苗过大（最高的亩播种量达25 kg，基本苗45 万～50 万），冬前徒长严重，抗寒性下降，越冬死苗率增加，亩穗数下降；部分地块基本苗不足，特别是晚播（10 月10 日）地块小麦亩基本苗尚不足40 万，冬季基本上没有分蘖产生，群体不足，影响最终产量。本试验针对生产中的实际问题，在适宜的播种期内，设计不同的播种密度，研究其对小麦生长发育和产量的影响，以便为生产提供指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试小麦种分别是轮选987 和农大211，均属于多穗型品种。试验于2016-2017 年在北京市房山区窦店镇窦店村进行。该地属于暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候，季风气候明显，夏季盛行温暖的偏南风，冬季盛行干冷的偏北风。小麦全生育期日均温为11.0 ℃，降雨量为197 mm。土壤为沙壤土，0～20 cm土层含有机质24.8 g/kg、全氮 1.3 g/kg、碱解氮94.2 mg/kg、有效磷30 mg/kg、速效钾108.0 mg/kg。

1.2 试验设计

采用双因素裂区试验设计。主区为品种，选用多穗型小麦品种轮选987 和农大211； 副区为播种密度，设计5 个基本苗梯度，分别为25 万/亩、30 万/亩、35 万/亩、40 万/亩、45 万/亩和50 万/亩，3 次重复，随机排列，小区面积12.5 m2（2.5 m×5.0 m）。10 月1 日播种，田间管理同大田。

1.3 调查指标

播种密度增加对亩穗数的贡献率＝亩穗数之差/基本苗之差×100（以25 万基本苗为基准）。

分蘖成穗率＝成熟期亩有效穗数/起身期最高茎数×100。

1.4 数据统计分析

方差分析和相关性分析采用DPS 进行，其他数据用Excel 2007 进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同密度条件下群体动态和单株分蘖变化

结果表明（表1），随着密度的增加，冬前总茎数、起身期总茎数、拔节期总茎数和成熟期亩穗数均逐渐增加，品种间表现一致，农大211 各时期群体均高于轮选987。播种密度增加对成熟期亩穗数的贡献率逐渐降低（附图），品种间表现一致。轮选987 亩基本苗由25 万增加至30 万，成熟期亩穗数增加了1.01 万，亩基本苗增加的贡献率为20.2%； 由30 万增加至35 万，基本苗增加的贡献率为18.7%；由35 万增加至40 万，基本苗增加的贡献率为18.5%，由40 万增加至45 万，基本苗增加的贡献率为18.3%； 而由45 万增加至50 万，基本苗增加的贡献率为16.7%，呈下降的趋势。农大211 不同密度对亩穗数的贡献率分别为28.7%、24.6%、24.1%、23.2%和20.2%（附图）。分蘖成穗率也随着基本苗的增加而逐渐降低，品种间表现一致。

小麦属于分蘖型作物，分蘖发生时间主要集中在冬前和春季的返青至起身期。由表2 可以看出，各生育时期分蘖的变化与群体动态呈相反的趋势，随着基本苗的增加单株分蘖逐渐减少，说明小麦分蘖的发生在播期一致的情况下，受基本苗的影响较大，密度增加不利于单株分蘖的增加，两个品种分蘖变化趋势一致。

表1 各生育时期群体动态变化

附图 不同密度条件下基本苗对亩穗数的贡献率变化

2.2 不同密度条件下小麦株高和基部节间性状变化

由表3 可以看出，小麦成熟期株高随着基本苗的增加而逐渐增高，但处理间差异不显著。品种间比较，轮选987 株高要高于农大211。基部第一节间和第二节间长度变化趋势与植株高度一致，节间长度随着密度的增加而逐渐变长，品种间差异明显但密度处理间差异不明显。第一节间和第二节间的茎粗随着长度的增加而降低，轮选987 在25 万基本苗和50 万基本苗处理下差异显著，农大211 各处理间差异不显著。节间重量总体上表现为随着密度的增加逐渐降低，第一节间重变化处理间差异不显著，第二节间重农大211 各处理间差异显著。

2.3 不同密度条件下小麦产量及构成三因素变化

由表4 可以看出，小麦成熟期籽粒产量随着基本苗的增加呈先上升后下降的趋势，轮选987 和农大211最高产量均出现在亩基本苗30 万的处理下，分别为589.07 kg/亩和583.40 kg/亩，与亩基本苗50 万的处理差异显著，但相邻两个密度处理间产量差异不显著。

分析可知，亩穗数随着基本苗的增加而逐渐增加，但增加幅度逐渐降低；穗粒数和千粒重变化与亩穗数呈相反的趋势，随着密度的增加穗粒重逐渐降低，相邻密度处理间差异不显著。穗粒数与穗部性状关系密切。由表5 可以看出，穗长和总小穗数均随着密度的增加而降低，不孕小穗数则呈增多的趋势，导致有效小穗数减少，说明密度增加不利于结实小穗的发育，进而影响穗粒数，品种间表现一致。

表3 不同密度条件下小麦成熟期基部节间性状

3 小结与讨论

表4 不同密度条件下小麦成熟期产量及产量三因素

表5 不同密度条件下小麦成熟期穗部性状

小麦产量与密度的关系前人已做了大量研究，但结论并不一致[1-9]。Puckridge 等研究认为，过高或过低的种植密度都会影响叶片的光合速率, 进而影响碳素的合成、运转，导致群体发育不良；而在适宜的种植密度下干物质及碳素的积累多且转化利用率高[2]。Baker 和Brigss 研究表明，在小麦基本苗156 万～400 万株/hm2范围内，产量与密度呈倒数关系。高密度导致小麦花后旗叶叶绿素含量、全氮、可溶性蛋白质和可溶性糖含量下降，膜脂过氧化作用加强，活性氧清除系统的过氧化物歧化酶活性降低，光合速率下降，籽粒胚乳细胞数减少，籽粒生长速率降低，从而降低了粒重[5]。从大穗型品种不同密度试验结果可知，在12 万～20 万/亩基本苗范围内，随基本苗的增加，成穗数增加，但超过20 万/亩基本苗后，成穗数增加有限或不再增加。而且随着密度的过度增大，每穗结实小穗明显减少，退化子房显著增多，导致穗粒数明显下降，千粒重降低，产量显著降低[2]。本研究表明，亩穗数随着基本苗的增加而逐渐增加，但增加幅度逐渐降低； 穗粒数和千粒重随着密度的增加逐渐降低，穗粒数与穗部性状关系密切，这与杜亚君等人研究结果一致[1，4，9]。产量随着密度的增加呈现先上升后下降的趋势，在试验条件下，亩基本苗超过35 万的处理均出现了不同程度的倒伏，影响了产量，这主要与高密度条件下基部节间长度增加、茎秆变细抗倒伏能力降低有关。综合产量及倒伏情况，本试验条件下，多穗型品种轮选987 和农大211 获得高产的亩穗数在60 万穗左右，对应的播种密度为亩基本苗30 万，过多或过少均不利于获得最高产。