陕西关中地区密度与施肥量对武农981 产量影响的试验研究

2023-02-16张少杰

种子科技 2023年1期

赵婷，张少杰，王轩，南晶

（1.陕西省种业集团有限责任公司，陕西西安 710016；2.杨凌秦丰种业股份有限公司，陕西咸阳 712100；3.陕西秦瑞种业科技有限公司，陕西咸阳 712000；4.陕西新指南针化工科技服务有限责任公司，陕西西安 710001）

小麦作为我国第二大粮食作物，其消费水平约为主粮消费的44%。大穗大粒型小麦是我国小麦育种的重要方向之一，其产量水平除了受到小麦品种的自身影响外，还受到栽培配套技术的影响。在各种栽培措施中，种植密度和施肥量对小麦产量影响最为突出[1-3]。

播种密度影响小麦不同生育期的群体结构，如出苗数量、分蘖数量、有效穗等，还起到协调小麦产量三要素的关系，最终影响群体对光能利用水平、养分转化、干物质生产以及籽粒产量的高低，进而影响最终产量的作用[4-7]。密度过低，会导致穗数不足，产量降低[8]；密度过高，则茎秆纤细，容易发生倒伏，同样导致产量降低[9]。在合适的范围内，随着种植密度增加，小麦产量不断增加[10]。

在当前小麦生产中，增加施肥量可以显著提高小麦产量，直接影响小麦质量、淀粉合成与积累量、植株生理生化性状以及土壤微生物的数量和种类。施肥量过高可能增加小麦植株倒伏风险，增加种植成本，造成环境污染，但盲目减少施用量会使产量下降。因此，合理施肥，科学调控种植密度，才能提高产量，增加小麦种植经济效益。

为了充分挖掘大穗大粒型小麦品种武农981 的产量潜力，通过试验了解不同播种量和不同施肥量对产量的影响，确定适宜关中地区小麦品种武农981 的最佳播种量和施肥量。

1 材料与方法

1.1 参试品种

供试冬小麦品种：武农981。

试验肥料：桂湖复合肥（N-P2O5-K2O为20-10-10）。

1.2 试验条件

试验地在陕西省西安市鄠邑区玉蝉镇某田块，肥力中等，试验田前茬为玉米，土壤为黄塿土；试验地播前深松1 次、深翻1 次、旋耕两次，上虚下实，整地质量较好，达到播种状态。

1.3 试验方法

试验采用双因素裂区设计，其中施肥量为主因素，设置4 个水平，分别为D1（750 kg/hm2）、D2（900 kg/hm2）、D3（1 050 kg/hm2）、D4（1 200 kg/hm2）；播种量为副因素，设置5 个水平，分别为F1（150 kg/hm2）、F2（165 kg/hm2）、F3（180 kg/hm2）、F4（195 kg/hm2）、F5（210 kg/hm2）；试验设3 次重复。

试验采用人工播种，行距25 cm，行长6.67 m，8 行区，小区面积13.3 m2，各重复间距1 m，四周设保护行。

1.4 田间操作

试验田管理参照当地常规管理方法，栽培期间进行田间拖拉机喷施除草1 次，喷灌浇地3 次，叶面喷施高效氯氟氰菊酯、吡虫啉等药剂防控蚜虫1 次。

1.5 调查方法

调查样点：采用5 点随机取样法，在小区内标记5 个调查点。

分蘖数量、穗数调查：小麦冬季分蘖完成后，在每个调查点取行长1 m 进行分蘖总数调查，并计算平均分蘖数；小麦抽穗完成后，在每个调查点取行长1 m，进行穗数调查，并换算单位面积穗数。

产量相关数据调查：5 个调查点随机选择20 株，共取样100 株，在小麦成熟后测定穗长、小穗数、结实小穗数、穗粒数、千粒重、产量等性状数据并进行相关统计计算，明确不同施肥量和不同播种量对小麦生长发育及产量的效应。

2 结果与分析

试验调查后对各项试验数据进行分析，采用Excel和SPSS 26.0 分析施肥量、播种量对产量要素的影响。

2.1 种植密度和施肥水平对生理性状的影响

由表1 可知，播种量对冬季平均分蘖数有极显著的影响（P＜0.01）。如图1 所示，随着种植密度增加，平均分蘖数呈现负增长，具体表现为F1＞F2＞F3＞F4＞F5。

图1 不同播种量和施肥量对单株小麦分蘖数量的影响

表1 不同播种量和施肥量对小麦品种武农981 生长性状影响的方差分析

施肥水平对结实小穗数有显著影响（P＜0.05）。如图2 所示，随着施肥量增加，结实小穗数呈现出先增加后减少的趋势，在处理D3 时达到最大值。播种量对穗长有极显著影响（P＜0.01），如图3 所示，随着播种量增加，穗长与播种量呈负相关，处理F1 时达最大值。播种量和施肥水平对株高均无显著影响。

图2 不同播种量和施肥量对结实小穗数的影响

图3 不同播种量和施肥量对穗长的影响

2.2 种植密度和施肥水平对产量要素的影响

播种量对穗粒数无显著影响（P＞0.05）。如图4 所示，随着播种量增大，穗粒数呈先增后减的趋势，具体表现为F3＞F2＞F4＞F1＞F5，处理F1～F5 分别较穗粒数平均值变化-0.21%、0.27%、1.48%、-0.14%、-1.48%。施肥水平对穗粒数无显著影响（P＞0.05），如图5 所示，随着施肥量增大，穗粒数呈现先增后减的趋势，具体表现为D3＞D2＞D1＞D4，分别较千粒重平均值变化-0.64%、-0.35%、1.87%、-0.94%。播种量和施肥量互作对千粒重有显著影响（P＜0.05）。

图4 不同播种量对产量要素的影响

图5 不同施肥量对产量要素的影响

播种量对穗数有极显著影响（P＜0.01）。如图4 所示，穗数与播种量呈正相关，具体表现为F5＞F4＞F3＞F2＞F1，处理F1～F5 的穗数与平均值相比，分别变化-5.19%、-3.12%、-1.58%、2.39%、6.77%。如图5所示，施肥水平对穗数无显著影响，施肥量增加穗数增多，具体表现为D4＞D3＞D2＞D1。播种量和施肥量互作对穗数无显著影响。

播种量对千粒重无显著影响（P＞0.05）。如图4 所示，随着播种量的增大，千粒重呈现先增后减的趋势，具体表现为F2＞F1＞F3＞F4＞F5，处理F1～F5 分别较千粒重平均值变化1.47%、2.28%、-0.32%、-1.50%、-2.22%。施肥水平对千粒重无显著影响（P＞0.05），如图5 所示，随着施肥量增大，千粒重呈现先增后减的趋势，具体表现为D3＞D2＞D4＞D1，分别较千粒重平均值变化-2.70%、0.94%、1.29%、0.24%。播种量和施肥量互作对千粒重有显著影响（P＜0.05）。

2.3 种植密度与施肥水平组合下产量差异分析

不同播种量水平对产量有显著影响（P＜0.05），施肥水平对产量有极显著影响（P＜0.01）。如图6 所示，不同播种量情况下，处理F1～F5 的产量与平均值相比分别变化-3.50%、-2.79%、0.39%、2.53%、3.37%，播种量210 kg/hm2时，产量最高；不同施肥量情况下，处理D1～D4 的产量与平均值相比分别变化-3.61%、-4.82%、6.36%、2.07%，施肥量1 050 kg/hm2时产量最高。

图6 产量变化情况

3 讨论与结论

3.1 讨论

不同播种量处理间分蘖能力差距大，但冬季分蘖数量和穗数变化小，在播种量少的情况下，平均分蘖数增幅大且各播种量冬季群体数量间无显著性差异，同时各处理间平均分蘖数在0.28～1.41 个，播种量增加10%～40%，即可弥补群体数量差距，说明武农981 分蘖能力较差。

穗数主要包括分蘖成穗数量和主茎成穗数量，分析播种量与穗数的关系可知，播种量与穗数表现出明显的正相关，且施肥水平对穗数无显著影响，说明武农981 在生长过程中由于分蘖数量少，导致分蘖成穗数量较少，增加施肥量对分蘖成穗数量无显著帮助。在播种量和施肥量两个处理上，千粒重和穗粒数均未表现出显著差异，这可能是由于群体数量和成穗数量少，群体间遮蔽效应和竞争不明显，使幼穗发育和养分积累比较充分。在千粒重和穗粒数两个产量性状上，施肥量和播种量表现出显著的交互作用，说明播种量和施肥量的共同作用显著影响该品种千粒重和穗粒数，这可能与生长发育机制有关，需要进行进一步验证。在不同播种量和施肥水平下，产量在播种量210 kg/hm2、施肥量1 050 kg/hm2时达到最大。由于本试验播种量最大值是210 kg/hm2，可能会随着播种量的增加产量一步增加，有待继续研究。