不同播种方式对小麦干物质积累和产量的影响

李文红,丁永辉 ,曹 丹 ,张朝显

(1.徐州生物工程职业技术学院 徐州市现代农业生物技术重点实验室，江苏 徐州 221006；2.沛县农业技术推广中心，江苏 沛县 221600)

不同播种方式对小麦干物质积累和产量的影响

李文红1,丁永辉1,曹 丹1,张朝显2

(1.徐州生物工程职业技术学院 徐州市现代农业生物技术重点实验室，江苏 徐州 221006；2.沛县农业技术推广中心，江苏 沛县 221600)

以晚熟品种徐麦856、中晚熟品种百农207、中熟品种百农矮抗58为材料，设置精量早播(9月28日播种，基本苗180万苗/hm2)、半精量适播(10月8日播种，基本苗240万苗/hm2) 2种栽培方式，研究了不同播种方式对小麦干物质积累和产量的影响。结果表明：对于晚熟品种徐麦856，精量早播的产量比半精量适播的产量高5.76%，差异呈显著水平；而对于中晚熟、中熟品种表现为半精量适播显著高于精量早播，与精量早播相比，百农207和百农矮抗58半精量适播的产量分别提高了6.24%和9.27%。在同一播种方式下，采用精量早播，徐麦856穗数、成穗率、营养物质转移率最高，较百农矮抗58品种增产达显著水平，提高了15.56%;采用半精量适播，百农207开花期叶面积指数、总结实粒数最高，产量分别比百农矮抗58和徐麦856提高了12.25%、12.26%。百农矮抗58尽管花后干物质积累量和开花期粒质量叶面积比都较高，但植株较为矮小，总生物学产量低,限制其经济产量的提高。百农207适宜大面积推广，徐麦856精量早播可获得高产。

小麦； 品种类型； 播种方式； 干物质积累； 产量

品种、播期、密度均是影响小麦产量形成和品质的重要因素。品种、播期对不同筋力型小麦干物质积累与灌浆速度有不同的影响[1]。过去的研究主要集中于不同整地方式、不同培肥模式对小麦干物质积累及产量的影响[2-5]，而综合考虑播期、密度等播种方式对不同熟期类型小麦干物质积累和产量性状影响的研究较少。

徐州市是全国主要的粮食产区之一，常年粮食复种模式是水稻(玉米、大豆)—小麦类型，在不影响秋熟作物播期的前提下，选择高产优质、熟期适当的小麦品种，对确保全年粮食丰收意义重大。为此，进行了不同密度、不同播期对不同熟期类型小麦干物质积累与产量性状影响的试验研究，结果报道如下。

1 材料和方法

试验于2013—2014年在徐州生物工程学院试验田进行，前茬作物为大豆，土壤质地是砂壤土，0～20 cm耕层有机质含量16.8 g/kg，碱解氮80.9 mg/kg，速效磷22.4 mg/kg，速效钾96.7 mg/kg。

1.1 试验设计

供试小麦品种为徐麦856(晚熟型)、百农207(中晚熟型)和百农矮抗58(中熟型)。播种方式设置2个处理，①精量早播:9月28日播种，基本苗180万苗/hm2；②半精量适播:10月8日播种，基本苗240万苗/hm2。每个处理重复3次，随机区组排列，小区长4 m、宽2.4 m，南北向条播，每小区播9行。按行称种播种。耙地前撒施有机肥1 500 kg/hm2、尿素450 kg/hm2、磷酸二铵300 kg/hm2，辛硫磷7.5 kg/hm2拌土撒施。药肥撒施后用手扶拖拉机耙地整平。越冬前(11月25日)追施苗肥，施尿素120 kg/hm2，拔节肥在第1节间定长时(3月25日)追施，施尿素225 kg/hm2、复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)300 kg/hm2。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 茎蘖动态 从第4叶长出开始定点调查，4叶期查基本苗，越冬始期(11月25日)、春季返青期(3月10日)、拔节期(3月25日)、孕穗期(4月16日)、抽穗期(4月26日)调查总茎蘖数。并计算分蘖成穗率，分蘖成穗率=(分蘖成穗数/拔节期总分蘖数)×100%。

1.2.2 叶面积指数(LAI) 在返青期、拔节期、孕穗期、开花期，分别选取生长均匀、具有代表性的10个单株，剪下10株上全部绿叶，选取其中有代表性绿叶30片作为小样，分别测定其长度和宽度，然后烘干，再把余下的叶片作为大样，烘干。计算单株叶面积：

单株叶面积(cm2)=[小样绿叶干质量(g)+大样绿叶干质量(g)]×小样绿叶面积(cm2)/[小样绿叶干质量(g)×样本总株数]

叶面积指数=[单株叶面积(cm2)×基本苗(万苗/hm2)]/[10 000×10 000(cm2)]。

1.2.3 干物质积累 分别于拔节期、开花期、成熟期取生长均匀、具有代表性的10个植株，装入纸袋，放入烘箱先105 ℃ 杀青30 min，再80 ℃ 烘干，直至样品质量恒定后称质量。计算单茎(蘖)干物质质量。

植株总干物质量=颖壳、籽粒、茎、叶、鞘干物质之和；

营养器官干物质转移量=开花期营养器官干物质量-成熟期营养器官干物质量；

营养器官干物质转移率=营养器官干物质转移量/开花期营养器官干物质量×100%[6]；

营养器官干物质转移对籽粒贡献率=营养器官干物质转移量/成熟期籽粒质量×100%[6]；

经济系数=成熟期籽粒质量/植株总干物质量(不包括根系)。

1.2.4 考种与计产 收获前每小区计数1 m2穗数，在1 m2范围内取10穗，测定每穗粒数。每小区实收计产，小麦晒干至籽粒含水量为13%时称质量计产，并测定千粒种子质量，重复3次。

1.3 数据统计与分析

运用Microsoft Excel进行数据计算与作图，采用DAS 1.0版软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同播种方式对小麦产量及其构成因素的影响

从表1可以看出，不同播种方式对小麦产量的影响在不同类型小麦品种间的变化不同。晚熟品种徐麦856，精量早播的产量比半精量适播产量高5.76%，差异呈显著水平。中熟、中晚熟品种表现为半精量适播显著高于精量早播，与精量早播相比，百农207和百农矮抗58半精量适播的产量分别提高了6.24%和9.27%。

在同一播种方式条件下，不同品种的产量有差异。采用精量早播，徐麦856与百农207的产量无显著差异，徐麦856产量比百农矮抗58提高15.56%，百农207产量比百农矮抗58提高15.45%，增产效果显著；采用半精量适播，百农207产量分别比百农矮抗58和徐麦856提高了12.25%和12.26%，增幅达显著水平。

对产量构成因素分析表明，参试品种不同播种方式之间的单位面积穗数差异不显著，而品种间差异显著，以徐麦856单位面积穗数为最高，比百农矮抗58高10.11%，比百农207高14.62%。参试品种不同播种方式之间的穗粒数除徐麦856以外，百农207半精量适播的粒数显著高于精量早播，高出8.97%，百农矮抗58也同样高出8.35%；3个品种间穗粒数存在着显著差异，百农207穗粒数比徐麦856高出17.19%，比百农矮抗58高出23.9%。参试品种不同播种方式下千粒质量变化不同:徐麦856的千粒质量精量早播高于半精量适播，百农207的千粒质量半精量适播高于精量早播，而百农矮抗58则无差异；不同品种间千粒质量表现为：百农207与百农矮抗58差异不显著，而与徐麦856有显著性差异。

表1 不同播种方式下小麦产量及其构成因素

注：同列不同字母数值间差异显著(P<0.05)，下同。

2.2 不同播种方式对小麦群体动态与成穗率的影响

由图1可以看出，晚熟品种精量早播的茎蘖数始终高于半精量适播；中晚熟品种出苗至孕穗前的茎蘖数表现为精量早播高于半精量适播，而中熟品种在越冬前精量早播的茎蘖数较高，返青后半精量适播的群体高于精量早播并维持至孕穗期，孕穗后这2个品种不同播种方式的群体动态基本保持一致。不同处理的茎蘖数均在拔节期达到最高值。产量在7 041.67 kg/hm2以上处理的最高茎蘖数为最终成穗数的2～2.2倍，此后平缓下降，抽穗期的茎蘖数为最终成穗数的1.1～1.3倍。

图1 小麦主要生育时期茎蘖数动态变化

根据出苗期基本苗数、拔节期总茎蘖数和成熟期总穗数计算分蘖成穗率。不同处理分蘖成穗率不同，以徐麦856分蘖成穗率最高，精量早播为42.78%，半精量适播为41.53%，平均达42.16%，与百农207、百农矮抗58差异显著；百农207分蘖成穗率精量早播为36.29%，半精量适播为37.08%；百农矮抗58分蘖成穗率精量早播为38.94%，半精量适播为36.58%。同一品种不同播种方式的分蘖成穗率差异并不显著。百农207和百农矮抗58群体成穗率偏低的原因可能与其抽穗后茎蘖数的大幅下降有关。

2.3 不同播种方式对小麦叶面积指数(LAI)的影响

由表2可见，返青期所有品种LAI均表现为精量早播显著高于半精量适播，至拔节期，徐麦856、百农矮抗58的LAI仍表现为精量早播显著高于半精量适播，百农207不同播种方式下的LAI没有差异。拔节后，半精量适播小麦群体生长加快，3个品种的LAI均表现为半精量适播显著高于精量早播。就不同品种而言，徐麦856、百农207和百农矮抗58在孕穗期的LAI分别为7.603、6.818和5.888，3个品种间的LAI呈显著差异；开花期LAI以徐麦856为最高，分别较百农207和百农矮抗58高出1.33%和17.86%，但徐麦856与百农207的LAI差异不显著。后期较高的LAI表明该处理具有较高的源质量[7]。

表2 小麦主要生育时期LAI

各处理LAI依小麦主要生育时期变化的回归方程为：

徐麦856精量早播：Y=-0.67X2+3.62X+2.535 (R2=0.999 4)，LAImax=7.4(X=2.7)；

徐麦856半精量适播：Y=-0.806 7X2+4.668 7X+0.746 7 (R2=0.937 0)，LAImax=7.5(X=2.9)；

百农207精量早播：Y=-0.605X2+3.359 7X+2.141 7 (R2=0.950 0)，LAImax=6.8(X=2.8)；

百农207半精量适播：Y=-0.79X2+4.739 3X+0.17 (R2=0.984 7)，LAImax=7.3(X=3)；

百农矮抗58精量早播：Y=-0.184 2X2+0.816 5X+4.775 8 (R2=0.781 8)，LAImax=5.7(X=2.2)；

百农矮抗58半精量适播：Y=-0.508 3X2+3.299 7X+0.678 3 (R2=0.931 0)，LAImax=6.0(X=3.3)。

2.4 不同播种方式对小麦干物质生产与积累的影响

从表3可见，小麦主要生育时期干物质质量：拔节期为12 186.3～16 394.3 kg/hm2，开花期为12 445.2～17 749.5 kg/hm2，成熟期为18 174.0～22 605.9 kg/hm2。徐麦856在拔节期和开花期的干物质积累量表现为精量早播高于半精量适播，平均高出16.48%和21.73%，其余两品种的干物质质量虽表现为精量早播高于半精量适播，但差异并不显著。开花至成熟期积累的干物质质量占总干物质质量的19.59%～37.24%。相比较而言，开花后半精量适播的干物质积累占比平均为35.6%，显著高于精量早播的26.14%。

表3 小麦主要生育时期干物质积累量

注：同一品种同列不同字母数值间差异显著(P<0.05)，下同。

开花至成熟期干物质积累占总干物质质量表现：不同品种间以百农207为最高，精量早播与半精量适播平均达到33.93%，其次是百农矮抗58为32.03%，徐麦856为26.65%；不同播种方式间表现一致，3个品种均表现为半精量适播显著高于精量早播。

2.5 不同播种方式对小麦单茎干物质积累、分配与转移的影响

由表4可以看出，小麦花后营养器官(叶片、茎和鞘)干物质积累量随着开花后时间的延长呈现逐渐减少的趋势，颖壳穗轴和籽粒干物质质量迅速增加，单茎干物质质量逐渐增加。2种播种方式小麦开花期和成熟期的营养器官干物质质量有显著性差异，均表现为半精量适播高于精量早播。在开花期，穗干物质质量差异不明显。到了成熟期，除百农207外，其他两品种不同播种方式的籽粒干物质质量差异不明显,颖壳穗轴干物质质量表现为精量早播显著高于半精量适播。不同播种方式营养器官干物质转移量和转移率并无显著性差异。徐麦856、百农207和百农矮抗58三个品种营养器官干物质转移量分别为1.14 g、1.21 g和0.64 g，3个品种营养器官单茎干物质转移率分别为40.49%、39.97%和27.78%，百农矮抗58与其他两品种差异显著。参试品种间单茎营养器官干物质转移对籽粒贡献率差异显著，徐麦856、百农207和百农矮抗58分别为79.86%、69.54%和48.74%；而播种方式间不存在显著性差异。不同处理间经济系数变幅为0.40～0.45，不同品种以百农207为最高，且与其他两品种呈显著性差异，其他两品种差异不显著。百农207、百农矮抗58半精量适播的经济系数显著高于精量早播，而徐麦856则相反。

表4 不同播种方式下小麦生育后期单茎茎鞘物质输出与对产量的贡献率

注：营养器官干物质质量包括叶片、茎和鞘的质量。

2.6 不同播种方式对小麦粒叶比的影响

粒叶比是反映库源是否协调的重要指标[7]。 由表5可见，不同处理孕穗期小麦单位叶面积(cm2)的实粒即实粒叶面积比是有差异的，以百农207半精量适播为最高，达到了0.336，其次是百农207精量早播和百农矮抗58精量早播，但三者差异不显著，以徐麦856半精量适播最低，为0.275。经多重比较，品种间差异显著而播种方式间差异不显著。孕穗期小麦的粒质量叶面积比则表现为播种方式间差异显著，精量早播高于半精量适播，平均高出7.15%，品种间百农207与百农矮抗58差异不显著，而与徐麦856差异显著。开花期品种间与播种方式间的实粒叶面积比差异均不显著，两者互作后出现了显著性差异，以百农矮抗58半精量适播为最高，达到0.369，其次是百农207半精量适播、百农207和徐麦856精量早播，以徐麦856半精量适播为最低，仅达到0.339。开花期不同播种方式间的粒质量叶面积比以精量早播显著高于半精量适播，品种间百农207与百农矮抗58差异不显著，而与徐麦856差异显著，平均高出8.99%。不同处理间以百农矮抗58和百农207精量早播为最高。

表5 不同播种方式的小麦粒叶比

注：不同品种同列不同字母数值间差异显著(P<0.05)；粒质量叶面积比2列中同一品种同列不同字母数值间差异显著(P<0.05)。

3 结论与讨论

本研究表明，参试品种百农207以半精量适播产量最高，可达到8 077.06 kg/hm2，其产量构成因素为有效穗数555.67万穗/hm2，每穗粒数42.90粒，千粒质量42.37 g；徐麦856、百农207精量早播的产量位列其次。百农207适宜大面积推广，徐麦856精量早播可获得高产。

小麦高产必须有较高的总干物质积累量[8]，且花后干物质的积累量决定了小麦的产量[9]。本研究结果表明，中晚熟品种半精量适播，群体增长比较平缓，群体数量在拔节期达到最大，与精量早播相比，无效分蘖数少，小麦单株分蘖数和成穗数较高，孕穗期的LAI最大值在7.0以上，开花期单茎营养器官重，单茎叶面积大，在抽穗后获取较高的干物质积累而实现了高产。晚熟品种则在穗数满足的情况下，通过精量早播，促使其前期形成稳定的生长量，中期进行合理的物质积累和后期群体物质的快速转化提高产量。如徐麦856拔节前促进群体迅速增长，控制群体形成适宜高峰苗数量，最高茎蘖数约为最终成穗数的2倍，抽穗期的茎蘖数为最终成穗数的1.0～1.1倍，提高分蘖成穗率至42.78%，营养器官干物质转移率达到40.69%，形成产量7 609.15 kg/hm2。

中熟品种百农矮抗58尽管花后干物质积累量较高，但由于其植株较为矮小，总生物学产量不高，限制了其经济产量的提高，故在徐州地区不宜作为主体品种大面积推广。

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Effects of Different Sowing Patterns on Dry Matter Accumulation and Yield of Wheat

LI Wenhong1,DING Yonghui1,CAO Dan1,ZHANG Chaoxian2

(1.Xuzhou Vocational College of Bioengineering,Xuzhou Key Laboratory of Modern Agricultural Biotechnology,Xuzhou 221006,China; 2.Peixian Agricultural Technology Promotion Center,Peixian 221600,China)

This paper studied dry matter accumulation and yield under different wheat varieties and sowing patterns.Three wheat varieties were chosen,late-maturing Xumai 856,middle-late mature Bainong 207 and medium mature Bainong AK 58,and two cultivation patterns as early-sowing amount precision(seeding on 28 September,1.8 million basic seedlings per hectare)and half optimum-sowing amount precision(seeding on 8 October,2.4 million basic seedlings per hectare) were installed.The results showed that compared with half optimum-sowing amount precision,the yield of late-maturing Xumai 856 increased significantly by 5.76% under early-sowing amount precision.Conversely,the yield of Bainong 207 and Bainong AK 58 increased by 6.24% and 9.27% under half optimum-sowing amount precision compared with early-sowing amount precision.Compared with Bainong 207 and Bainong AK 58,Xumai 856 had the highest spike number,spike rate and transfer rate of nutrients under the sowing pattern of early-sowing amount precision,and the yield of Xumai 856 significantly increased by 15.56% compared with Bainong AK 58.Using the sowing pattern of half optimum-sowing amount precision,Bainong 207 had the highest leaf area index at flowering stage and total seed setting,and the yield of Bainong 207 significantly increased by 12.25% and 12.26% compared with Bainong AK 58 and Xumai 856 respectively.Bainong AK 58 had higher dry matter accumulation after flowering and leaf area index at flowering stage,but shorter plant and low total biological yield limited the increase of economic output.Bainong 207 should be extended in a large scale,Xumai 856 could achieve high yield under early-sowing amount precision.

wheat; variety type; sowing patterns; accumulation of dry matter; yield

2015-06-29

江苏省农业三新工程项目 [SXGC(2015)034]

李文红(1966-)，女，江苏张家港人，副教授，硕士，主要从事作物栽培、育种研究。E-mail：lwhong108@163.com

S512.1

A

1004-3268(2016)02-0011-06