播种期和种植密度对冠麦2号产量及其构成因素的影响

贺建峰, 陈志愿, 邓跟望, 盛奥莹

(1.驻马店市农业科学院, 河南 驻马店 463000; 2.河南华冠种业有限公司, 河南 周口 477200)

小麦是我国重要的粮食作物,在保障国家粮食安全方面发挥着重要的作用[1]。在人均耕地面积较少的背景下,提高小麦产量具有重要意义[2]。小麦产量不仅与品种遗传特性紧密相关,同时还受栽培措施的影响[3-5]。播种期和种植密度是影响小麦产量的重要栽培因素,由于品种之间的差异,它们对产量的影响也不尽相同[6-10]。播种期影响小麦品种的生长发育进程,从而对小麦产量及其构成因素造成影响[6]。种植密度影响小麦的群体结构,随着种植密度的增加,小麦产量呈先升后降的变化趋势[8-10]。冠麦2号是通过杂交组合(周麦16/偃展一号//烟农19)选育而成的半冬性小麦品种,2020年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定号为国审麦20200010[11]。为了解播种期和种植密度对冠麦2号产量及其构成因素的影响,本研究以冠麦2号为试验材料,采用裂区试验设计,设置3个播种期和4个种植密度,研究播种期和种植密度对冠麦2号产量及其构成因素的影响,以期为冠麦2号的高产栽培技术提供参考。

1 材料与方法

试验于2021—2022年度在驻马店市农业科学试验站进行。试验田前茬为玉米,试验田块地力均匀,地势平坦,底施二铵25 kg/667 m2,氯化钾15 kg/667 m2,尿素15 kg/667 m2,全生育期没有进行人工灌溉。

采用裂区试验设计,设置3个播种期(10月8日、10月15日、10月22日)和4个种植密度(12万/667 m2、17万/667 m2、22万/667 m2、27万/667 m2)。小麦三叶期,在每个小区内随机选取一个米双行样点,插秆标记,进行间苗和定苗,两极分化前调查最高群体,成熟前调查有效穗数和随机取50穗调查穗粒数,成熟时实收各小区产量折算产量,并测定千粒重。

利用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理、方差分析、通径分析和表格制作。

2 结果与分析

2.1 不同播种期和种植密度对冠麦2号产量及主要农艺性状的影响

从表1数据分析可知,播种期对最高群体和穗数存在显著影响,产量、最高群体、穗数、穗粒数和千粒重在不同种植密度间差异显著,最高群体和千粒重在播种期和种植密度间存在显著的互作效应。

表1 不同处理产量性状试验结果的方差分析

从表2数据分析可知,产量在4个种植密度间差异极显著,随着种植密度的增加产量呈显著的上升趋势,种植密度为22万株/667 m2的产量最高,分别比12万株/667 m2、17万株/667 m2、27万株/667 m2增产20.63%,13.71%和6.99%。从不同播期下各种植密度间的产量差异显著性结果可以看出,不同播种期下,种植密度为22万株/667 m2的产量显著高于其他种植密度的产量,其中在10月15日播种的产量最高。

表2 不同播种期下各种植密度间籽粒产量的差异性

2.2 不同播种期和种植密度对冠麦2号产量构成因素的影响

从表3和表4数据分析可知,播种期对最高群体和有效穗数的影响达显著水平,随着播种期的推迟,最高群体和穗数呈下降趋势,10月22日播种的最高群体和穗数分别比10月8日播种的平均降低435.28万/hm2和94.94万穗/hm2。4个种植密度间的最高群体、穗数、穗粒数和粒重差异显著,随着种植密度的增加,最高群体和穗数呈显著上升趋势,而粒数随着种植密度的增加呈显著下降趋势,不同的种植密度对粒重影响相对较小。

表3 不同播种期下最高群体和穗数的差异显著性

表4 不同种植密度下主要农艺性状分析

2.3 冠麦2号产量及其构成因素间的相关及通径分析

分析表5数据可知,产量与穗数之间呈显著正相关,而与穗粒数和千粒重呈显著负相关。穗数与穗粒数和千粒重的相关系数达到负向显著水平,穗粒数与千粒重的相关系数为正值,但没达到显著水平。这说明穗数对产量的影响较大,其他两个要素影响较小,随着穗数的增加,穗粒数显著减少。

表5 冠麦2号产量及其构成因素间的相关分析

由于性状之间还存在互作效应,相关系数的大小并不能完全反映出各性状对冠麦2号产量构成的重要性,因此利用通径分析进一步探讨各要素对冠麦2号产量构成的重要性。从表6的通径分析结果可以看出,穗数与产量的直接通径系数和间接通径系数均为正值,而粒数和粒重对产量的直接通径系数和间接通径系数则均为负值。这说明穗数是冠麦2号形成高产的关键因子,若在穗数的基础上采取适宜的栽培措施增加粒数和粒重,则有利于进一步提升产量。

表6 不同处理群体冠麦2号产量构成因素对产量的通径分析

3 结论与讨论

播种期和种植密度是影响小麦产量的重要栽培因素,由于品种之间的差异,它们对产量的影响不尽相同[6-10]。本研究结果表明,播种期对冠麦2号的产量及其构成因素影响较小,除对最高群体和穗数的影响显著外,其他均不显著。种植密度则影响较大,除对千粒重的影响较小外,对其他性状的影响均较大,特别是对穗数和穗粒数影响的显著程度非常高,二者之间呈显著的负相关,说明该品种协调能力较强。在不同的播种期下各种植密度间产量差异较大,在制定栽培方案时,播种期应该在10月15日左右,种植密度选择22万株/667 m2基本苗较合适。另外,冠麦2号是一个半冬性的高产品种,水平根系和垂直根系布局合理,并且垂直根系具有较强的下扎能力,水平根系可以充分吸收耕层土壤中的有效养分,垂直根系可以利用深层土壤中水分。在两极分化以前,冠麦2号的叶片较大,植株健壮,可以充分利用冬季的光、热、水等资源进行营养物质积累,成株后,株型呈半紧凑状态,旗叶窄小上冲,这既可减少植株中水分的蒸发,又可使下部叶片充分利用光能,提高下部叶片的光合效率。在水分不足的情况下,对小麦分蘖成穗影响较大,而在小麦产量构成的要素中,穗数是高产的基础。因此,在水分不足的生态条件下,需增加种植密度以获得合理的成穗群体,才能实现冠麦2号高产目标。