播期和密度对冬小麦杂交种衡杂102产量及其构成因素的影响

乔文臣，赵明辉，李丁，李会敏，孙书娈，孟祥海，魏建伟，李强，赵凤梧*，Pavol Hauptvogel，Edita Gregova，Daniela Benedikova

（1.河北省农林科学院旱作农业研究所，河北省农作物抗旱研究重点实验室，河北衡水053000；2.Plant Production Research Institute，Piestany 92168，Slovakia）

播期和密度对冬小麦杂交种衡杂102产量及其构成因素的影响

乔文臣1，赵明辉1，李丁1，李会敏1，孙书娈1，孟祥海1，魏建伟1，李强1，赵凤梧1*，Pavol Hauptvogel2，Edita Gregova2，Daniela Benedikova2

（1.河北省农林科学院旱作农业研究所，河北省农作物抗旱研究重点实验室，河北衡水053000；2.Plant Production Research Institute，Piestany 92168，Slovakia）

为了明确冬小麦杂交种衡杂102的高产高效栽培技术措施，为该品种大面积应用提供理论依据，2014～2015年在河北省农林科学院旱作农业研究所旱作节水试验站进行了不同播期与密度组合的产量试验。采用裂区试验设计，播期设10月5、10、15、20和25日5个水平，密度（基本苗数量）设150万、225万、300万、375万、450万株/hm2以及对照（石4185）6个处理，研究了不同播期与密度组合对衡杂102产量以及产量构成因素的影响；并对不同播期与密度组合的产量进行了回归分析，根据回归方程，对10月5～25日播种，在10月5日播种基本苗数量150万株/hm2的基础上，每晚播1 d、基本苗数量增加15万株/hm2条件下，进行了产量模拟，以探索适宜的播期及其相应的种植密度。结果表明：播种期和种植密度均对产量以及产量构成因素具有显著影响，其中，产量随着播期的推迟、种植密度的增加呈先升高后降低的趋势。在一定的播期和密度范围内，衡杂102单位面积穗数随着播期的推迟而减少，随着密度的增加而明显增多；穗粒数和千粒重随着播期的推迟而增加，随着密度的增加而降低，其中，播期和密度对千粒重的影响大于对穗粒数的影响。冬小麦新品种衡杂102的适宜播种期为10月5～16日，相应的种植密度为150万～315万株/hm2，产量模拟结果与实际测定结果相吻合。

冬小麦；杂交种；衡杂102；播种期；种植密度；产量；产量构成因素

小麦是我国主要粮食作物之一，在农业生产及国民经济中占有重要地位，依靠科技创新提高单产、增加总产是保证我国粮食安全的重要途径[1]。近年来，随着全球气候变暖和农业生产条件的进步，小麦的种植栽培技术也相应地得到了调整。在河北平原冬小麦-夏玉米一年两熟区广泛推广了“两晚技术”[2]，即通过推迟夏玉米的收获时间来延长其生长期，使玉米增产，同时相应地推迟冬小麦的播种期，从而实现全年粮食增产[3~5]。

适宜的播期和播量是小麦高产的关键栽培技术。播期和播量对小麦群体质量产生直接影响，进而影响到小麦的抗寒、抗倒伏等稳产性状[6]。播期适宜可以使冬小麦充分利用光、热、水资源，有利于构建合理的单位面积穗数、穗粒数和粒重，充分发挥产量潜力[7，8]。有关播期和种植密度对小麦产量等性状影响的研究报道较多[9~17]，但由于各地区栽培生态条件、品种特性等因素的不同，许多研究结果不尽一致。胡焕焕等[9]研究显示，播种期对小麦3个产量构成因素影响均不显著，但对籽粒产量的影响达到了显著水平；密度对产量及其构成因素的影响均达到了显著水平。刘万代等[10]研究表明，不同播期和密度处理的籽粒产量及其构成因素的差异均达到了显著水平，其中，密度对产量构成因素的影响大于播期。闫志顺等[18]研究发现，在相同播量条件下，一定的播期范围内，小麦产量随着播期的推迟呈逐渐降低趋势。而陈素英等[19]和李豪圣等[20]在增加播量条件下的研究结果表明，在一定的播期范围内，随着播期推迟，小麦减产并不显著。推迟播期会导致小麦单位面积穗数、穗粒数和千粒重等出现不同的变化趋势。全球气候变暖使得各地区的小麦生长发育生态条件发生了很大变化，加上近年来小麦品种的更新，以及肥水条件和栽培方式的改变，因此，依据品种特性对当前小麦的播期和密度等栽培措施进行适当调整很有必要。

衡杂102是河北省农林科学院旱作农业研究所选育的节水、抗逆、丰产型冬小麦新品种，属杂交种，2015年通过河北省审定（编号：冀审麦2015007）。为了探索该品种在冀中南麦区种植的节水高产栽培模式，明确适应该地区气候变化的适宜播期与播量，在河北省农林科学院旱作农业研究所旱作节水试验站（深州市护驾迟镇）进行了不同播期与播量对该品种产量的影响试验，可为良种良法配套以及该品种的推广应用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2014年10月～2015年6月在河北省农林科学院旱作农业研究所旱作节水试验站（北纬37°54′，东经115°42′，海拔21.7 m）进行。试验地前茬为夏玉米，秸秆全量还田。

1.2 试验材料

参试冬小麦品种为衡杂102，属于杂交种；对照品种为石4185，属于常规种。

试验地气象数据由衡水市气象局设在河北省农林科学院旱作农业研究所旱作节水试验站的自动气象站提供，常年数据采用距离试验地点最近的饶阳气象站（国家气象局的基准站点之一）的30 a数据。

1.3 试验方法

1.2.1 试验设计采用裂区试验设计，其中，主处理为播期（A），间隔5 d播种1次，播期分别为10月5日、10日、15日、20日和25日，依次用A1～A5表示；副处理为密度（B，按基本苗数量计算），其中，衡杂102密度水平分别为150万、225万、300万、375万和450万株/hm2，依次用B1～B5表示，石4185密度水平（B6）前3个播期为300万株/hm2、第4个播期为375万株/hm2、第5个播期为450万株/hm2。每播期均设3次重复，小区面积11.16 m2（行长8 m，9行/区，行距15.5 cm），随机区组排列。

小麦播种前底施磷酸二铵375 kg/hm2和尿素225 kg/hm2（折合N施用量171 kg/hm2、P2O5施用量172.5 kg/hm2）；冬前浇封冻水，春季（4月8日）

浇拔节水，灌水量均为75 mm/次；结合拔节水追施尿素375 kg/hm2（折合N施用量172.5 kg/hm2）；及时锄草、治蚜等，田间无杂草和虫害；其他管理措施同大田常规。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 田间测定项目。（1）产量性状。按照全国区域试验统一方案进行。在每个小区，选取有代表性的2个样点进行定点调查，每个样点1 m双行。（2）产量。麦收时，采用小区联合收割机（奥地利进口）全小区收获，测产。

1.2.2.2 产量回归分析。根据田间测定结果，对不同播期（日，X1）与密度（万株/hm2，X2）组合的产量（kg/hm2，Y）进行回归分析，得到回归方程。然后根据该方程，进行播期与种植密度的模拟分析。10月5～25日，设定每天1个播期，以10月5日基本苗数量150万株/hm2为基础，按照每晚播1 d、基本苗数量增加15万株/hm2的标准，根据各播期设定的基本苗数量，利用回归方程，对产量进行模拟计算，以求得适宜的播期和种植密度。

1.2.3 数据处理采用DPS数据统计软件进行数据分析，利用Excel软件做图。

2 结果与分析

2.1 2014～2015年冬小麦生长季的气象条件

2014～2015年冬小麦生长季的月平均温度，除4月和5月外，其他月份均＞多年平均值，其中，2014年11月、2015年1月、2015年3月的月平均温度分别较常年高1.7、2.2和2.1℃（表1）。

2014～2015年冬小麦生长季的总积温为2 235.2℃，较多年平均值高146.4℃，总体偏暖，除2015年4月、5月的积温分别较常年偏低17.6和19.9℃外，其他月份均＞多年平均值，其中，2014年10月、11月以及2015年2月、3月、6月偏高较多，分别较常年高19.3、48.2、19.9、66.5和15.0℃（表2）。

2014～2015年冬小麦生长季的降雨量为150.4mm，较多年平均值多21.4 mm，其中，2014年10月较常年偏少21.9 mm，2015年4月、5月分别较常年多35.4和23.7 mm（表3）。

总体来看，试验年度小麦生长季的各气象条件对小麦生长发育较为有利。

表1 2014～2015年冬小麦生长季的月平均温度（℃）Table1 Monthly average temperature during growing seasons of winter wheat of 2014-2015

表2 2014～2015年冬小麦生长季的＞0℃积温（℃）Table2 Monthly accumulated temperature（＞0℃）during growing seasons of winter wheat of 2014-2015

表3 2014～2015年冬小麦生长季的降雨量（mm）Table3 Monthly rainfall during growing seasons of winter wheat of 2014-2015

2.2 不同播期与密度组合对衡杂102产量的影响

衡杂102仅A5B1组合（10月25日播种、密度150万株/hm2）较相同播期的CK减产；而其他播期与密度组合均较其相同播期的CK增产，增产幅度为0.89%～13.80%（表4），平均增产率7.67%。可以看出，与常规种相比，杂交小麦衡杂102具有明显的增产优势。

衡杂102产量最高的播期与密度组合为A2B2（10月10日播种、密度225万株/hm2），该处理下产量达到了10 430.10 kg/hm2，较相同播期的CK增产8.85%；产量较相同播期CK增幅最大的播期与密度组合为A5B5（10月25日播种、密度450万株/hm2），该处理下产量为9 605.75 kg/hm2，较同期播种CK增产13.8%。

衡杂102产量水平高于10 000 kg/hm2的组合有10个（A1B1、A1B2、A2B1、A2B2、A2B3、A2B4、A3B2、 A3B3、A3B4和A3B5），产量超过同期播种CK的组合有24个（仅A5B1组合减产）；其全部组合的平均产量为9 702.51 kg/hm2，全生育期灌水量、降水量和土壤供水量（155.5 mm）总计455.9 mm，平均水分利用效率达到2.13 kg/m3。

2.3 不同播期和密度对衡杂102产量性状的影响

2.3.1 播期对衡杂102产量性状的影响在播期因素的统计分析中，考虑到衡杂102与对照品种石4185属于2个不同的基因型，产量数据按照全数据和剔除对照数据2种方式进行了统计分析，3个产量构成因素的结果均为不含对照处理的结果。

从不同播期处理的产量结果（表5）看，全数据与剔除对照数据的产量统计结果一致，均以A2播期处理产量最高，与A3播期处理差异不显著。表明衡杂102的适宜播种期为10月10～15日。

从不同播期处理的单位面积穗数看，A1、A2和A3播期处理的衡杂102单位面积穗数较多，三者差异不显著，但均极显著＞其他播期处理；之后播种，单位面积穗数随着播期的推迟而极显著降低。可以看出，晚播不利于衡杂102的群体发育，是造成其晚播减产的主要原因。

从不同播期处理的穗粒数看，随着播期推迟，衡杂102穗粒数呈增多趋势，其中，A5播期处理的穗粒数极显著＞其他播期处理，而其他播期处理的指标值差异均不显著。表明晚播有利于衡杂102穗粒数的增加，其中，10月5～20日播种时效果不显著。

从不同播期处理的千粒重看，随着播期推迟，衡杂102千粒重呈逐渐升高趋势，其中，前3个播期处理的指标值相邻处理间差异均不显著；之后播种，千粒重均极显著提高，且A4与A5播期处理的指标值差异也达到了显著水平。表明晚播有利于衡杂102千粒重的明显提高，其中，10月15日播种即产生了显著效果，之后播种效果更为明显。

2.3.2 密度对衡杂102产量性状的影响从不同密度处理的产量结果（表6）看，衡杂102不同密度处理的产量均极显著＞CK，增产率为4.48%～8.41%，其产量随着密度的增加呈先升高后降低的变化趋势，其中，B2密度处理产量最高，其次是B4、B3和B5密度处理，四者差异均不显著，除B5处理外其他3个密度处理与B1处理差异也均达到了显著水平。表明衡杂102较适宜的种植密度为225万～375万株/hm2。但是，无论从经济角度（播种量）还是从最高产量角度考虑，均以密度225万株/hm2效果最好。

表5 不同播期处理对衡杂102产量及产量性状的影响Table5 Effects of different sowing dates on yield and yield components of Hengza102

从不同密度处理的单位面积穗数看，衡杂102不同密度处理的单位面积穗数均极显著＜CK，其指标值随着密度的增加而逐渐增多，且不同密度处理的差异均达到了极显著水平。表明衡杂102的分蘖能力明显低于对照品种石4185。

从不同密度处理的穗粒数看，衡杂102不同密度处理的穗粒数均极显著＞CK，其指标值随着密度的增加呈显著降低趋势，其中，B1和B2密度处理的穗粒数相对较多，二者差异显著，且均显著＞其他处理。表明衡杂102的结实性明显高于对照品种石4185，属粒数较多的品种。

从不同密度处理的千粒重看，衡杂102不同密度处理的千粒重均极显著＞CK，其指标值随着密度的增加而明显降低，其中，B1密度处理的千粒重最高，B2密度处理次之，二者差异极为显著，且均显著＞其他密度处理。表明衡杂102的千粒重明显高于对照品种石4185，低密度种植有利于衡杂102千粒重的增加。

2.4 不同播期条件下衡杂102高产的适宜种植密度筛选

A1播期下，衡杂102不同密度处理的产量均＞CK，其中，B1处理产量最高，B2处理次之，二者差异不显著，但均显著＞其他密度处理和CK（表7）。表明10月5日播种时，衡杂102的适宜种植密度为150万～225万株/hm2，其中，最佳种植密度为150万株/hm2，该密度下用种量最少，且产量最高，达到了10 233.00 kg/hm2。

A2播期下，衡杂102不同密度处理的产量均＞CK，其中，B2处理产量最高，其次是B4和B3处理，三者差异不显著，但与CK差异均达到了极显著水平；而其他处理与CK差异均不显著。表明10月10日播种时，衡杂102的适宜种植密度为225万～375万株/hm2，其中，最佳种植密度为225万株/hm2，该密度下用种量较少，但产量最高，达到了10 430.10 kg/hm2。

A3播期下，衡杂102不同密度处理的产量顺序为B4＞B3＞B5＞B2＞B1，差异均不显著，但均显著＞CK，且除B1处理外，其他处理与CK差异均达到了极显著水平，其中，B4处理产量最高。表明10月15日播种时，衡杂102的适宜种植密度为225万～375万株/hm2，该条件下产量为10 000.05～10 155.30 kg/hm2。

A4播期下，衡杂102不同密度处理的产量均＞CK，其中，B1处理与CK差异不显著；而其他处理与CK差异均达到了极显著水平，其中，B4处理产量最高，B2处理次之，二者差异不显著，但均显著＞B1处理，而B3和B5处理与B1处理差异均不显著。表明10月20日播种时，衡杂102的适宜种植密度为225万～375万株/hm2，其中，种植密度225万株/hm2较为经济，该密度下，用种量较少，产量居第2位且与最高产量差异不显著，达到了9 289.20 kg/hm2。

A5播期下，除B1处理较CK略有减产外，其他处理产量均显著＞CK，其中，B5处理产量最高，与B4和B3处理差异不显著，但显著＞B2处理。表明10月25日播种时，衡杂102的适宜种植密度为300万～45 0万株/hm2，其中，种植密度300万株/hm2较为经济，该密度下，用种量较少，产量较高，达到了9 289.20 kg/hm2。

2.5 衡杂102不同播期与密度处理的产量回归分析

将不同播期（X1）与密度（X2）组合的产量（Y）进行回归分析，得到回归方程为：

Y=10 139.062 3+10.595 6X1-4.931 5X12-0.006 6X22+ 0.317 4X1X2

根据该回归方程，进行不同播期与密度组合的产量模拟。结果显示，10月5～16日播种的12个组合（密度为150万～315万株/hm2），产量均＞21个模拟组合的平均产量；而播期10月17～25日的9个组合（密度为330万～450万株/hm2），产量均＜21个模拟组合的平均产量。可以看出，适当早播有利于衡杂102高产，该品种的适宜播期为10月5～16日，相应的种植密度为150万～315万株/hm2，产量模拟结果与实际测定结果（表7）高度吻合。

表6 不同种植密度处理对衡杂102产量及产量性状的影响Table6 Effects of different sowing densities on yield and yield components of Hengza102

表7 衡杂102各播期条件下不同种植密度的产量比较（kg/hm2）Table7 Comparing the yield of different planting densities in each sowing date of Hengza102

3 结论与讨论

提高作物产量是农业科技工作者永恒的目标。本研究通过裂区试验，分析了播种期和种植密度对节水丰产型小麦杂交种衡杂102产量及产量构成因素的影响，研究结果不仅可用于指导实际生产，而且还可为杂交小麦的育种和栽培提供有效参考。

一般认为，早播小麦分蘖时间长，可以获得更多的成穗数。但是在本试验中，10月5日最早播期处理的单位面积穗数并非最多，这与前人的研究结果[10，20～22]相一致。表明早播不利于衡杂102多穗优势的发挥。

本研究条件下，2014年10月5～25日播种，随着播期的推迟，衡杂102产量呈先升高后降低的变化趋势，其中，10月10日播种产量最高，10月15日播种次之，二者差异不显著，表明衡杂102高产的适宜播种期为10月10～15日；衡杂102产量随着种植密度的增加呈先升高后降低的变化趋势，其中，种植密度为225万株/hm2时产量最高，其次是375万和300万株/hm2密度处理，三者差异不显著，但均显著高于150万株/hm2密度处理，表明衡杂102高产的适宜种植密度为225万～375万株/hm2。

进一步对衡杂102的产量构成因素进行分析发现，不晚于10月15日播种处理的单位面积穗数较多，之后播种时单位面积穗数明显偏低；但晚播有利于该品种穗粒数和千粒重的增加，其中，10月5～20日播种穗粒数差异不显著，而10月15日播种千粒重即显著提高。可以看出，晚播不利于群体发育是衡杂102晚播减产的主要原因。随着种植密度的增加，衡杂102单位面积穗数逐渐增多，且不同密度水平处理的差异均达到了极显著水平；穗粒数和千粒重明显降低，2项指标值均在密度不超过300万株/hm2时相对较大，其中，密度对千粒重的影响大于对穗粒重的影响。这与前人的研究结果[11，23～25]不尽相同，可能是研究的生态环境、试验地条件、品种等不同所致。

在本研究条件下，随着播期推迟，从播种到越冬前的积温逐步减少，影响了冬小麦的单株分蘖数，从而造成晚播冬小麦单位面积穗数降低。推迟冬小麦播种，加快了晚播冬小麦春季生长发育的进程。尽管千粒重和穗粒数随着播期的推迟而升高，但并未能抵消单位面积穗数明显减少而带来的不利影响。因此，在适宜播期之后，继续推迟播期导致冬小麦单位面积穗数明显减少是晚播小麦减产的主要原因。

适宜的播期和播量是确保冬小麦合理的群体与个体动态指标以及获得高产的先决条件。根据回归方程的产量模拟结果来看，冬小麦新品种衡杂102的适宜播种期为10月5～16日，相应的合理种植密度为150万～315万株/hm2。考虑到该品种为杂交种，种子成本较高，建议尽量采用低播量。本研究结果有待进一步试验验证。

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Studies on the Effects of Sowing Dates and Planting Densities to Yield and Its Components of Winter Wheat Hybrid Hengza102

QIAO Wen-chen1，ZHAO Ming-hui1，LI Ding1，LI Hui-min1，SUN Shu-luan1，MENG Xiang-hai1，WEI Jianwei1，LI Qiang1，ZHAO Feng-wu1*，Pavol Hauptvogel2，Edita Gregova2，Daniela Benedikova2
（1.Dryland Farming Institute，Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Key Lab of Crop Drought Tolerance Reasearch of Hebei Province，Hengshui 053000，China；2.Plant Production Research Institute，Piestany 92168，Slovakia）

In order to clarify the high yield and efficiency cultivation technical measures of winter wheat new hybrid cultivar Hengza102 to provide a theoretical basis for large-scale application of the cultivar，carried out different sowing dates and planting densities studies.5 sowing dates including October 5，10，15，20，25 were desighed with split-plot，and 6 planting density processes about 5 seeding rate respectively were 150，225，300，375，450（×104plant/hm2）and CK（shi4185），the effects of different so w ing dates and planting densities on the yield and its components of winter wheat new cultivar Hengza102 in Dryfarming and Water-sav ing Experiment Station of Shenzhou City of Hebei Province during 2014-2015 were studied.The results showed that the effects of sowing date and planting density were significant on grain yield and its components.Withdelay of sowing date（planting density increases）grain yield increased at first and then decreased.The number of spike per hm2was decreased with the delay of sowing date，while increased with the increase of planting density in an extent.The kernels per spike and kernel weight increased with the delay of sowing date，while they were decreased with the increase of planting density.We recommended th at the suitable sowing date of Hengza102 was October 5-16，and its reasonable basic planting density was 150-315（×104plant/hm2）.

Winter wheat；Hybrid cultivar；Hengza102；Sowing date；Planting density；Yield；Yield components

S512.1+1

：A

：1008-1631（2016）06-0006-07

2016-04-12

国家小麦产业技术体系项目（CARS-3-2-3）；河北省小麦产业技术体系项目（2012-2016）；河北省科技计划项目（16226320D）；河北省农业科技成果转化项目（14826329D）；科技部国际合作专项（2012DFG32030）；国家863计划项目（2011AA10A106）；河北省科技厅国际合作项目（16396317D）

乔文臣（1972-），男，河北安平人，研究员，主要从事小麦遗传育种研究。E-mail：qwc7228@126.com。

赵凤梧（1958-），男，河北枣强人，研究员，主要从事小麦遗传育种研究。E-mail：zhaofw@126.com。