晚播对山西中部地区不同品种小麦生长及产量的影响

王 江，崔福柱，刘芮芮，孙凯旋，孟晓伟，肖玉涛

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

近年来，由于温室气体排放，气候变暖。山西中部地区的气温也在波动中趋于变暖[1]。气候变暖造成热量资源增加，积温增多，无霜期增加，作物适宜生长期延长[2]。为了提高对资源的利用及作物种植面积和产量，山西中部地区将探索实现“一年两熟”种植模式，但在此模式下热量资源相对不足，夏播作物成熟期推迟，进而导致冬小麦晚播，而晚播又会影响冬小麦的生育期和产量[3-6]。小麦的产量与品质受生态品种、栽培技术和生态环境等多种因素影响，而品种是最基本的影响因素[7-8]。晚播对不同品种冬小麦的幼穗分化、穗部性状、农艺性状、叶面积指数、产量等方面均有不同程度的影响[9-10]。刘利青[11]通过对不同品种小麦的优劣以及生长情况的分析，选择出了适合沙河市的小麦品种鲁原502。麦麦提江·居麦[12]为选出适合果树间作下的复播作物，引进复播耐阴小麦品种，进行了复播小麦品种对比试验，选出了综合表现较好的新春11号。陆梅等[13]为筛选适合旱作麦区推广的高产、高效小麦品种，将16个小麦品种在山西省闻喜县进行田间试验，选出了适宜该旱作麦区种植的高产、高效品种中临Y8159和石麦19号。

本试验通过研究晚播对不同品种冬小麦的影响，对比晚播情况下不同品种冬小麦农艺性状、穗部性状、产量构成因素及产量等因素，旨在为山西中部地区一年两熟模式下小麦品种的选择提供理论及实践依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2018—2019年7月在山西省晋中市太谷区山西农业大学科技创业园区（112°30′E，37°25′N）进行。该区海拔786.5 m，属暖温带大陆性气候，春季干旱多风，夏季暖热多雨，秋季秋高气爽，冬季少雪干冷，土壤为砂质黏壤土，地势平坦，土壤肥力较好。试验地前茬作物是夏播高粱。播前土壤基础理化性状如表1所示。

表1 供试土壤基础理化性状

1.2 试验材料

供试冬小麦品种为晋太182、中麦175和济麦22，其中，晋太182是山西省农业科学院作物科学研究所自1998年来经11 a系谱选育而成的高产、优质、广适小麦品种，于2012年12月通过山西省品种审定，是晋中地区的主推品种；中麦175是中国农业科学院作物科学研究所用BPM27/京411选育的小麦品种，适宜在黄淮地区的山西晋南地区种植；济麦22是山东省农业科学院作物研究所最新育成的超高产、多抗、优质中筋小麦新品种。

1.3 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，每个品种为一个处理，共设3个处理，每个处理3个重复，共9个小区，每小区面积为50 m2（20.0 m×2.5 m）。冬小麦于2018年10月31日采用机器播种，播种密度为300 kg/hm2。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 生育时期调查 小麦播种后，在小麦的整个生长期间于麦田中实时观测小麦的生长发育变化，并记录小麦的关键生育时期（出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期、成熟期）。

1.4.2 农艺性状的测定 冬小麦出苗后，每隔14 d取一次样，每次取样在试验田小区中随机挖取10株小麦，在室内测定株高、叶面积。

其中，S为小麦单片叶面积，L为叶长，W为最大叶宽，LAI为叶面积指数，ST为叶片总面积，SA为土地面积。

1.4.3 产量及其构成因素测定 小麦收获前，每个小区随机取5个点，每个点选取1 m2调查成穗数。于成熟期调查小麦的有效穗数，成熟后每小区随机取10株小麦进行考种，测量穗长、穗下节长、穗质量、穗粒数、千粒质量，并收获测产（每小区选定3 m2，用镰刀收获后，风干、脱粒，称质量后计算产量）。

1.5 统计分析

试验数据采用Microsoft Excel 2010软件作图，用SPSS 25.0软件进行方差分析、显著性差异比较，以及相关分析等。

2 结果与分析

2.1 晚播对不同品种冬小麦生育时期的影响

从表2可以看出，晋太182的生育期最短，中麦175比晋太182多2 d，济麦22比晋太182多3 d。不同冬小麦品种冬前均未出苗，出苗期与分蘖期时间都相同。济麦22、中麦175与晋太182相比，从出苗到开花的各个生育时期，济麦22比晋太182多2 d，中麦175比晋太182多1 d。在晚播条件下，晋太182的成熟期最早，在6月19日达到成熟，济麦22的成熟期最晚，在6月22日达到成熟。各品种成熟期最多仅相差3 d，说明晚播对不同品种小麦的生育时期影响较小。

表2 不同品种冬小麦的生育进程 月-日

2.2 晚播对不同品种冬小麦株高的影响

株高是反映小麦生长发育的重要指标之一。由图1可知，小麦的株高随着生育时期的推进也呈现逐渐增加的趋势，在拔节期和抽穗期增长最为迅速，其他时期生长较为缓慢。在抽穗期以后，各品种的株高增长变缓，6月2日之后，小麦的株高基本稳定。3月10日至4月7日3个品种的株高基本相似，4月7日后，晋太182、中麦175的株高明显高于济麦22，5月5日后晋太182的株高增幅明显高于中麦175与济麦22，稳定后，晋太182的小麦株高最高，为66.12 cm，济麦22的小麦株高最低，为49.02 cm。

2.3 晚播对不同品种冬小麦叶面积指数的影响

叶面积指数是衡量作物群体生长状况的一个重要指标。由图2可知，不同品种冬小麦的叶面积指数在晚播条件下均呈先增加后降低的单峰曲线。从出苗到拔节期，各品种的叶面积指数增加幅度较小，这是由于这段时间有效积温较少，作物生长发育速率较低。拔节结束后，叶面积指数增加明显加快，原因是4月7日后阳光充足，有效积温增加，提高了作物的生长发育速度；在5月19日前后也就是孕穗期前后均达到了最高，之后叶面积指数开始下降，这是因为部分叶片开始衰老脱落，导致叶面积指数减小。3个小麦品种相比，晋太182的叶面积指数在整个生育时期均最高，济麦22的叶面积指数始终最小，中麦175居中。说明在叶面积指数方面，最好的是晋太182。

2.4 晚播对不同品种冬小麦成熟期产量构成因素的影响

由表3可知，晋太182的有效穗数最高，穗粒数与千粒质量均最低。中麦175的有效穗数最低，而穗粒数与千粒质量均达最高。济麦22的有效穗数、穗粒数和千粒质量都处于中间值。

表3 不同品种冬小麦的产量构成因素比较

由表4可知，晚播条件下，晋太182的穗下节长、穗长和结实小穗数均最高，单穗质量次之；中麦175的不结实小穗数最高，穗下节长居中，其余性状都最低；济麦22与中麦175的穗长和穗下节长均显著低于晋太182（P＜0.05）。此外，济麦22的有效穗数高于中麦175，说明提高结实小穗可改善其产量构成因素。总体来说，晋太182无论是有效穗数还是穗部性状都较好，中麦175产量及其构成因素最差，济麦22产量构成因素与穗部形状均居中。综合来看，晚播条件下，晋太182穗部性状及相关农艺性状均最佳。

表4 不同品种冬小麦成熟期穗部性状及相关农艺性状的对比

2.5 晚播对不同品种冬小麦产量的影响

由表5可知，晚播对不同品种冬小麦的产量有显著影响，晋太182的产量最高，为6 203.07 kg/hm2，与中麦175的产量之间差异极显著（P＜0.01）。济麦22的产量为6 074.11 kg/hm2，虽然较晋太182低，但二者之间差异不显著。

表5 不同品种冬小麦的产量比较

从表6可以看出，冬小麦产量与有效穗数呈极显著正相关，与千粒质量呈极显著负相关，与穗粒数呈显著负相关。有效穗数与穗粒数呈极显著负相关，与千粒质量呈显著负相关，穗粒数与千粒质量呈极显著正相关。

表6 产量构成因素和产量的相关性分析

3 结论与讨论

不同的冬小麦品种对不同地区的不同种植模式的适应性不同，选择适应当地种植模式的冬小麦品种可以充分发挥当地的资源优势，显著提高农作物的产量。孙立臣[14]研究表明，晚播对不同品种冬小麦产量的影响不同。因此，选择一个适应晋中地区一年两熟“冬小麦—夏作物”模式下晚播的冬小麦品种对当地农作物增产创收至关重要。

随着播期的推迟，冬小麦营养生长期缩短，而且会推迟拔节期、抽穗期、成熟期等重要的生育时期[15]。本试验的3个冬小麦品种都是在10月31日播种，可能是因为土壤环境、冬前积温不足等原因影响，3个品种在冬前均未出苗。而且选用的3个冬小麦品种中晋太182生育期最短，济麦22生育期比晋太182多3 d，但由于自然环境因素相同，所以，总体上3个冬小麦品种的生育进程都相差不大，均在6月21日左右成熟。观察田间小麦的群体生长发现，小麦的株高随着生育时期的增加呈S型曲线增长，并且3个冬小麦品种中晋太182的株高最高，其次是中麦175，济麦22的株高最低。前人研究表明，晚播会导制冬小麦株高降低[16]，而株高降低会增加小麦的抗倒伏能力。本试验晋太182的叶面积指数最大，中麦175居中，济麦22较小，说明晋太182群体生长发育相对较好。前人研究表明，晚播会影响小麦分蘖，导致单株分蘖数减少，从而减少单位面积晚播冬小麦的有效穗数[17]。有效穗数的降低又会导致穗粒数增加[18]。选择有效穗数与穗粒数协调的冬小麦品种可以有效增加产量。本研究表明，小麦的有效穗数对产量的影响较大，达到了显著水平。马超等[19]研究表明，提高小麦的单穗质量与结实率，可以提高小麦的产量。本研究发现，晋太182与济麦22的单穗质量与结实率较高，而中麦175的相对较低。

综合对比可知，在山西中部地区“冬小麦—夏作物”模式下，晋太182不论是农艺性状、产量构成因素，还是穗部综合性状，在参试的3个品种中都是最好的，并且最终收获的产量最高，可以作为山西中部地区一年两作晚播种植模式的主推冬小麦品种。济麦22较晋太182虽然各个方面都有差距，但最终产量相差不大，可以作为备选品种进行推广。而中麦175由于其产量构成因素和穗部性状等方面都表现较差，不建议在当地推广。