播期播量氮肥三因子对‘渭麦9号’群体结构和籽粒品质的影响

李倩，张养利，闫苗苗，郝双奎，聂耸，孙杰，曹三潮，王娜

（渭南市农业科学研究院，陕西渭南 714000）

0 引言

近年来，随着育种水平以及栽培技术的提高，中国小麦总产和单产逐渐增加[1]。随着生活水平的提高，饮食习惯也发生改变，从“吃饱”转变为“吃好”，因此对小麦品质的需求也逐渐增加[2]。已有相关研究表明，小麦的产量和品质是由品种基因型和栽培技术等措施共同作用呈现出来的表现[3-5]。对于旱地小麦而言，播期、播量和氮肥是栽培技术中最为重要的3 个因素[6-7]。每个小麦品种根据自身的生长特性，都有最适宜的配套栽培技术，通过良种良法配套能够最大限度发挥品种的生产潜力。适宜播期能够最大限度利用小麦生育周期内的光照、水分、热量等资源，有利于壮苗形成[8]。播期太早，小麦容易旺长，冬春季受冻害影响较大，冻害会进一步影响小麦的成穗率、穗粒数等产量关键因子。播期过晚，小麦冬前蘖发育偏少，冬前蘖相比较春孽，成穗概率偏高，另一方面晚播小麦个体质量差、营养生长不够容易形成弱苗、根系发育慢，吸收营养能力差，难以抵御严寒和干旱的侵袭。播量对于小麦植株个体的分蘖、成穗等生长发育指标起到决定性作用，合理播量是构建最优小麦群体结构的基础[9]。对于播量而言，播量过大会造成基本苗偏大，苗挤苗现象，单位面积麦苗竞争过大，光照、水分和养分等资源不足，难以形成壮苗。播量偏小，又会造成单位面积的光热水等资源浪费。在氮肥方面，氮肥用量不足，小麦生长缓慢、生长量不足，氮肥过量又会造成小麦营养生长过剩、贪青晚熟等现象。本研究的开展旨在对优质专用小麦新品种‘渭麦9 号’从播期、播量和氮肥构建一个合适匹配度，该品种于2019年通过陕西省农作物品种审定委员会审定（陕审麦2019019 号），2021 年通过国家农作物品种审定委员会审定（国审麦20210067）。该品种在2021、2022年秋播被列入《陕西省秋播小麦品种布局指导意见》，作为渭北旱薄地主栽品种进行推广，并于2023年入选中华人民共和国农业农村部发布的《国家农作物优良品种推广目录》“苗头型品种”。为更好促进该品种的推广，本研究从栽培措施入手，最大限度发挥品种的最优生产力，有效提高渭北旱塬小麦生产水平。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2021—2022 年度在渭南市农业科学研究院孙镇试验站进行。试验地海拔489 m，土壤类型为塿土。试验地前茬休闲，地力均匀，于播种前采集土样，0～20 cm 土层全氮0.6 g/kg，速效磷14.2 mg/kg，速效钾148.5 mg/kg，有机质9.3 g/kg，pH 8.67。2021 年7月26 日施磷肥150 kg/hm2，深翻30 cm。2021 年9 月13日施钾肥75 kg/hm2，旋耕2次。

1.2 试验设计

以渭南市农业科学研究院自主选育的优质、高产旱地小麦品种‘渭麦9 号’为供试材料，进行‘渭麦9号’播期、播量和氮肥三因素裂裂区设计试验。氮肥、播期和播量均设置3 个水平，氮肥设为A 因子（A1：210 kg/hm2、A2：105 kg/hm2、A3：不施肥），播期设为B 因子（B1：10 月2 日、B2：10 月18 日、B3：10 月27日），播量设为C 因子（C1：180×104苗/hm2、C2：270×104苗/hm2、C3：360×104苗/hm2）。重复3次，共计81个小区（小区面积13.34 m2）。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 群体性状及产量测定小麦出苗后，选择每个小区内长势均匀的区域，定点调查1 m样段内的基本苗、冬前蘖、最高蘖、成穗数、穗粒数和千粒重，按小区收获、脱粒、晒干后测定籽粒实际产量。

1.3.2 品质分析收获后用品质分析仪测定小麦籽粒的蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间和最大拉伸阻力。

1.4 数据分析

用Microsoft Excel 2010 进行数据统计；用SPSS V19统计软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对‘渭麦9号’群体性状的影响

由多重比较（表1）可以看出，氮肥对‘渭麦9号’的群体影响差异不显著。播期推迟，对基本苗影响不显著，冬前蘖和最高蘖逐渐降低，且差异显著，成穗数和成穗率以B2处理最高，成穗率较B1处理高12.7%，较B3处理高20.2%，表明适期播种能够提高‘渭麦9号’的成穗率。不同播量处理，随着播量增大，基本苗之间差异显著，冬前蘖、最高蘖及成穗数，以C1和C3处理间差异显著，成穗数相差93.5×104穗/hm2。

表1 不同氮肥、播期和播量间‘渭麦9号’群体性状的差异

2.2 不同处理对‘渭麦9号’产量及产量三因素的影响

由多重比较（表2）可以看出，随着底施氮肥用量的增加‘渭麦9 号’的产量有所增加，但差异均不显著。不同播期间‘渭麦9号’的产量差异均达到显著水平，在B2处理（10 月18 日）产量最高，其次为B1和B3，B3播期产量水平最低；播量部分处理间‘渭麦9 号’产量的影响到达显著水平，C3处理下产量最高，显著高于C1处理。81 个小区产量实测结果表明：‘渭麦9 号’在A2B2C3处理最高，即氮肥用量105 kg/hm2、播期10月18日、播量360×104苗/hm2时有利于高产的形成。产量及产量构成因素的相关性分析（表3）表明，产量与成穗数显著相关。

表2 不同氮肥、播期和播量间‘渭麦9号’产量及产量三因素差异性分析

表3 产量及产量构成因素的相关性分析

由多重比较（表2）可以看出，从不同处理成穗数、穗粒数、千粒重的方差分析可见，随着氮肥用量增加，产量三要素均呈现增大的现象，但成穗数和穗粒数无显著影响，仅对千粒重有影响，最大施肥量A1处理和最低施肥量A3处理间差异显著，随着氮肥用量增大，千粒重明显增大，相差1.2 g。

播期对‘渭麦9号’产量结构要素中成穗数和千粒重的影响达到显著水平，而对穗粒数的影响表现为不显著。B2处理的成穗数显著高于B1和B3，穗粒数也高于B1和B3，但差异不显著。在千粒重方面，B3处理显著高于B1和B2。随着播期提前或推迟，成穗数均显著减少，最终导致产量降低。

播量处理结果可见，成穗数随播量增大呈现升高趋势，C3与C1差异显著。穗粒数和千粒重都随着播量的增加呈下降趋势，C3处理穗粒数与C1、C2差异显著，随着播量加大，基本苗增加，养分竞争力度大，不利于穗粒数的形成（表3）。

2.3 不同处理对‘渭麦9号’部分品质性状的影响

从表4 可以看出，随着氮肥施用量减少、播期推迟，‘渭麦9号’的籽粒蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间和最大拉伸阻力等5项品质指标均呈现下降趋势，部分处理间表现差异显著，以高肥水平A1、最早播期水平B1各项指标最高。B1处理能够达到小麦品种审定标准关于中强筋小麦的品质指标要求，表明适期早播有助于提高‘渭麦9号’籽粒品质。进一步分析（表5）也可看出，籽粒蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间含量之间呈高度相关性，而它们与最大拉伸阻力之间呈弱相关；最大拉伸阻力没有随着播期、播量和氮肥用量的变化而发生变化，说明‘渭麦9 号’的最大拉伸阻力较稳定，随环境条件变化较小。

表4 不同氮肥、播期和播量间‘渭麦9号’品质性状差异性分析

表5 品质性状的相关性分析

3 讨论

81 个小区产量实测结果及产量差异性分析结果表明，‘渭麦9号’在10月18日，270×104苗/hm2和360×104苗/hm2均可以达到合理的群体结构，从而达到高产水平。以氮肥用量105 kg/hm2、播期10 月18 日、播量360×104苗/hm2时，产量最高。相同施肥和播量水平下，以10月2日的品质最佳，除最大拉伸阻力外均达到（中）强筋小麦标准，本次试验结果表明，在设定的播期下无法实现产量和品质的双优组合，有待进一步研究。

随着氮肥用量增加，产量三要素和产量均呈现增大的现象，但成穗数和穗粒数无显著影响，仅对千粒重有影响。随着氮肥施用量增加，产量呈现上升趋势，但处理间差异不显著，表明‘渭麦9号’对氮肥施用量不敏感，是一个耐瘠薄的品种，在生产过程中合理施肥即可。

刘萍[10]、CAVIGLIA[11]等的研究结果表明，随着播期后移，产量呈现先增后减的趋势，这与本试验的研究结果相一致，本试验各处理间表现显著差异，表明适期播种有助于获得高产。不同播期处理，成穗数和千粒重差异显著，穗粒数差异不显著，这与王树丽等[12]的研究结果相一致。播期10月18日处理的成穗数显著高于其他播期，穗粒数也高于其他播期，但差异不显著，随着播期提前或推迟，成穗数均显著减少，最终导致产量降低。

随着播量增大，成穗数呈升高趋势，穗粒数和千粒重都呈下降趋势，这与陈爱大[13]、刘莹[14]等的研究结果相一致。随着播量加大，基本苗增加，养分竞争力度大，不利于穗粒数的形成。

不同播量处理，随着播量增大，产量呈上升趋势，仅C1处理和C3处理间差异显著，C2处理和C3处理产量差异不显著，表明播量在270×104～360×104苗/hm2之间均适宜。

以产量三因素和产量的相关性分析可知，以成穗数和产量显著相关，以播期、播量及氮肥对产量及产量构成因素的分析可知，播期对成穗数影响显著，因此在栽培中应重点考虑在合适播期种植，容易高产。

在籽粒品质性状方面，5 个性状指标在不同播量处理下，均表现为差异不显著，表明品质性状和播量之间并无相关性。湿面筋含量在本试验设置的氮肥、播期和播量不同处理间，基本都达到中强筋小麦标准，表明‘渭麦9 号’湿面筋含量相对稳定，不容易受外界环境因素的影响。对81个小区的调查数据结果表明，B1处理下品质性状除最大拉伸阻力外，都能够达到中强筋小麦标准，表明适期早播是生产优质小麦的必要条件，适期早播，小麦生育期拉长，更有利于籽粒内各项物质的生长转化从而达到优质标准。