关中东部渭河灌区不同播期播量对农大1108小麦光合特性及产量的影响

王娟玲， 贾少敏， 张 睿

(1.大荔县农业技术推广中心,陕西 大荔 715100； 2.西北农林科技大学 农学院,陕西 杨凌 712100)

小麦是我国的主要粮食作物，同时也是老百姓最重要的口粮之一，其产量高低直接影响我国的粮食安全和社会稳定[1-5].随着小麦生产种植面积的逐年减少，新品种的选育及其推广对稳定小麦生产具有十分重要的意义.小麦生产环境及其生产资源的短缺愈加明显，在新品种的推广过程中，依据品种的特性实施合理的栽培措施，实现良种良法的配套是提高新品种产量和保障其品质的重要途径.李宁等[6-16]研究了不同小麦品种播期密度与产量群体的关系后认为，播期对小麦籽粒产量有显著影响.由于品种特性的差异和生产区域不同，其高产的适宜播期和播量存在一定差异.王楠等[13-17]对不同播期播量对籽粒品质的研究后认为，在一定范围内，随播期推迟，小麦产量下降，籽粒的总体加工品质有所改善，过早或过晚播种均对产量和品质不利，产量高的适宜播期和品质优的适宜播期在一定程度上可以统一.本研究以新审定的小麦品种农大1108为材料，研究不同播期和播量对其产量和品质性状的影响，完善其优栽技术，为该品种在关中东部渭河灌区的推广提供理论依据.

1 材料与方法

试验于2016年9月～2017年7月在大荔县韦林镇庆沣村刘武涛责任田进行.试验地地势平坦、地力均匀，土质为河淤土，耕层土壤基础养分为:有机质含量10.2 g/kg，速效氮含量102.6 mg/kg，速效磷含量64.9 mg/kg，有效钾含量163 mg/kg，pH值为8.07.试验采用两因素二次D饱和最优设计，共设6个处理.处理1播期为10月5日，播量为119.1k g/hm2；处理2播期为10月22日，播量为119.1 kg/hm2；处理3播期为10月5日，播量为218.3 kg/hm2；处理4播期为10月12日，播量为162.1 kg/hm2；处理5播期为10月22日，播量为188.2 kg/hm2；处理6播期为10月17日，播量为218.3 kg/hm2.小区面积12 m2,4次重复，随机排列.2016年10月3日在小麦播种前深翻整地，底肥施纯氮(N)204 kg/hm2，纯磷(P2O5)240 kg/hm2，纯钾(K2O)96 kg/hm2，结合整地一次施入.2017年2月20日返青期灌水，追施尿素275 kg/hm2，4月5日孕穗期灌水，5月12灌浆期灌水.2017年3月10日用36%的唑草苯磺隆可湿性粉剂 75 g/hm2兑水300 kg/hm2进行化学除草.4月23日和5月5日分别用1 000倍有机黄腐酸叶面肥+10%噻虫嗪.高氯氟悬浮剂300 mL/hm2+5%的己唑醇600 mL/hm2悬浮剂兑水450 kg/hm2进行喷施防治赤霉病、白粉病和麦穗蚜.6月12日收获.供试小麦品种农大1108由西北农林科技大学农学院提供.尿素为陕西渭河化肥厂生产(有效养分N≥46.4%)，磷肥为云南三环化工有限公司生产(有效养分P2O5≥16%),硫酸钾为陕西景胜硫酸钾肥有限公司生产(有效成分K2O≥50%,S≥12%)均在当地农资店购买.

试验调查不同处理的阶段生育进程、越冬期和拔节期个体和群体数量及质量，收获前调查成穗数、穗粒数，每小区实收4 m2测实产，并测定千粒重.收获前采1 m双行测定有效穗数，每处理取10株室内考种，测定不同器官干物质积累量.2017年4月28日用Li-6400XT光合仪(LI-COR)测定开花期主茎功能叶净光合速率,用SPAD-502叶绿素仪测定主茎功能叶叶绿素含量，用直尺测定叶片长和宽，计算叶面积.用德国生产的Sartorius PMD511-000U品质分析测定仪测定小麦籽粒容重、硬度、蛋白质、沉降值、湿面筋、吸水率、稳定时间、拉伸面积、延展性和最大拉伸阻力.数据利用Excel 2007及LNT分析软件进行统计分析.

2 结果与分析

2.1 不同处理对功能叶光合特性的影响

不同处理对农大1108功能叶光合特性的效应见表1.不同处理对功能叶的光合特性有显著的影响，处理之间旗叶、倒二叶和倒三叶的净光合速率差异极显著，处理对气孔导度和胞间CO2浓度的效应，叶位之间差异显著，其中旗叶不同处理之间差异显著和极显著，倒二叶仅胞间CO2浓度差异极显著，气孔导度差异不显著，倒三叶两个指标差异均不显著，处理对不同叶位功能叶蒸腾速率没有显著影响.因此,处理对功能叶光合参数的效应，叶位之间差异较大.

表1 不同播期播量对农大1108小麦孕穗期功能叶光合特性的影响

注：表中数据后大写和小写字母分别代表1%和5%水平下差异显著性，下同.

不同叶片间光合速率表现为：旗叶>倒二叶>倒三叶.旗叶中，除处理5外，其他处理间光合速率无显著差异，且处理5光合速率显著低于其他处理；处理3旗叶气孔导度和胞间CO2浓度均最大，但与处理1无显著差异.播量相同时，随着播期推迟，旗叶的净光合速率提高，处理2较处理1增加2.2%，处理6较处理3增加7.4%.在播期相同时，随着播量的增加，旗叶净光合速率降低，处理3较处理1低1.5%，处理5较处理2低20.5%.倒二叶中，处理2的净光合速率最高，其在播量相同的情况下，随着播期推迟,其变化规律与旗叶一致，晚播较早播增加4.4%～48.3%，但在播期相同，播量增加的情况下，早播倒二叶净光合速率增加，处理3较处理1增加23.1%，晚播则降低，处理5较处理2低35.8%.倒三叶在低播量随着播期推迟和早播随着播量增加的情况下，叶片净光合速率均增加，处理2较处理1增加8.3%，处理3较处理1增加10.5%；在大播量随播期的推迟和晚播随播量增加的情况下，叶片净光合速率降低，处理6较处理3降低43.9%，处理5较处理2降低33.6%.

2.2 不同处理对功能叶叶绿色含量及叶面积的影响

分析叶绿素含量可知(表1)，各处理倒二叶叶绿素含量高于旗叶和倒三叶.旗叶中，处理1叶绿素含量最高，为50.43;处理3最低，为48.80;但不同处理间叶绿素含量差异不显著.倒二叶中，处理1、2、5、6的叶绿素含量均较高，且4个处理间差异不显著，但均显著高于处理3;处理3叶绿素含量最低，且与处理4间没有显著差异.倒三叶中，处理1叶绿素含量最高，达52.03;处理3最低，为46.17，显著低于其他5个处理.综合比较发现，处理1旗叶、倒二叶、倒三叶的叶绿素含量均最高，且与处理2、4、6之间差异均不显著；而处理3的叶绿素含量均较低，显著低于其他5个处理.

不同处理对旗叶和倒三叶叶面积影响较大，处理间差异显著.但对倒二叶影响较小，处理间差异不显著.

2.3 不同处理对个体及不同器官的干物质积累效应

不同处理对株高、单株分蘖和次生根数量的效应见表2.从表中可以看出，不同播期和播量对株高、单株成穗数和单株次生根的影响较大.在播量相同的情况下，随着播期推迟，株高、单株成穗数和单株次生根均减少，分别减少2.0%～11.6%、4.8%～30.0%和1.6%～2.5%，在播期相同时，随着播量的增加，株高、单株成穗数和单株次生根均减少，分别减少0.2%～6.1%、0.0%～30.0%和16.9%～22.3%.

表2 播期播量对农大1108小麦个体及不同器官干物质积累的影响

播期和播量对不同器官的干物质量的影响极显著，处理间差异极显著.单株颖壳、叶片+叶鞘、茎、穗和籽粒的干重见表2.从表中可以看出，不同播期和播量对单株颖壳、叶片+叶鞘、茎、穗和籽粒的干重的影响较大.在播量相同的情况下，随着播期推迟，单株颖壳、叶片+叶鞘、茎、穗和籽粒的干重均增加，依次增加14.3%～72.3%、12.2%～18.1%、39.5%～58.4%、22.0%～69.3%和18.1%～53.7%，在播期相同时，随着播量的增加，单株颖壳、叶片+叶鞘、茎、穗和籽粒的干重均减少，分别减少21.4%～24.4%、34.9%～40.1%、28.9%～40.6%、24.2%～53.4%和17.6%～34.1%.

2.4 不同处理对籽粒品质的效应

不同处理对农大1108的品质效应见表3.从表中数据分析结果看，不同的播期和播量对籽粒的容重影响较大，但对其他的蛋白质品质和拉伸品质指标影响较小.这表明农大1108的品质指标比较稳定，受播期和播量影响较小.

表3不同播期播量对农大1108小麦品质的影响

处理容重/(g·L-1)硬度/%吸水率/%蛋白质/%沉降值(14%)/mL湿面筋/%拉伸面积/cm2延展性/mm最大拉伸阻力/B.U1794.44bA64.98a59.09a11.70a23.95a24.68a50.51a148.19a290.48a2799.13aA65.87a59.55a11.63a23.31a24.62a49.27a148.87a290.69a3790.14bB64.46a58.78a12.13a22.83a25.70a49.95a147.77a288.08a4798.74aA64.73a59.18a11.55a23.17a24.40a49.98a148.16a290.76a5802.32aA65.27a59.49a11.44a23.15a24.26a49.39a148.68a291.30a6795.73bA65.29a59.49a11.87a23.63a25.27a49.80a149.04a291.11aF5.851**0.5091.0931.3780.2891.0450.7230.3430.602

2.5 不同处理对产量及其构成因素的影响

不同处理对农大1108的产量及其结构的效应见表4.不同处理之间成穗数、穗粒数、千粒重和产量差异极为显著.

表4 不同播期播量对农大1108小麦产量及构成因素的影响

不同处理成穗数，处理6的最高，与处理2和处理5差异极显著，与其他处理差异显著.在播量相同时，随着播期的推迟，低播量的成穗数减少，处理2较处理1低23.6%，高播量的成穗数增加，处理6较处理3增加11.8%.在播期相同时，早播的成穗数随着播量增加而降低，处理3较处理1减少5.6%，晚播的成穗数随着播量的增加而增加，处理5较处理2增加7.1%.从穗粒数看，早播有利于提高穗粒数.处理5的穗粒数最低.在播期相同时，随着播量的增加，穗粒数减少1.3%～10.8%，在播量相同时，随着播期的推迟，穗粒数减少6.3%～8.9%.从千粒重看，晚播大播量有利于提高千粒重.在播量相同的条件下，随着播期的推迟，千粒重提高11.0%～13.5%；在播期相同情况下，随着播量的增加，千粒重减少1.9%～6.7%.

从产量结果看，不同处理之间产量差异极显著.处理6的产量最高，显著高于处理1，极显著高于其他处理.在播量较大的情况下，随着播期的推迟，产量增加，处理6较处理3增产19.0%，低播量随着播期的推迟产量降低，处理2较处理1减产22.7%，播期相同，随着播量的增加产量降低6.2%～11.7%.

对播期、播量与产量进行回归分析，其回归方程为：

y=565.469-36.917x1-4.984x2-128.968x12+72.448x22+28.816x1x2

对回归方程进行检验，F=92.3F0.01=5.64，差异极显著.方程与生产实际拟合度高，方程可代表生产实际.

当播量为270 kg/hm2时，播期与产量的回归方程为：

y=565.468 9-36.917x1-128.968x12

依据方程求导后得到，播期为10月12日时，产量最高为8 522 kg/hm2.

当播期为10月14日时，播量与产量的回归方程为：

y=565.468 9-4.984x2+72.448x22

依据方程求导后得到，播量为273 kg/hm2时，产量最高为8 484 kg/hm2.

通过方程寻优，播期播量互作效应为：播期为10月5日，播量为258 kg/hm2时产量最高，为9 740 kg/hm2.

当目标产量为6 750～7 500 kg/hm2时，最适播期为10月1日～10月19日，最适播量为258～340 kg/hm2；当目标产量为7 500～8 250 kg/hm2时，最适播期为10月8日～10月19日，最适播量为256～340 kg/hm2.

3 结论与讨论

(1)不同播期和播量对农大1108功能叶的光合特性有显著的影响.不同处理之间旗叶、倒二叶和倒三叶的净光合速率差异极为显著，这点与李宁等[6]研究结果一致.处理对气孔导度和胞间CO2浓度的效应，叶位之间差异显著，其中旗叶不同处理之间差异显著和极显著，倒二叶仅胞间CO2浓度差异极显著，气孔导度差异不显著，倒三叶两个指标差异均不显著，处理对不同叶位功能叶蒸腾速率没有显著影响.

不同功能叶叶片间净光合速率差异显著，其大小顺序为旗叶>倒二叶>倒三叶.本试验结果旗叶和倒三叶净光合速率变化规律一致，随着播期推迟，叶片净光合速率提高，随着播量的增加，旗叶净光合速率降低.但倒二叶变化则不同，在播量相同的情况下，随着播期推迟其净光合速率的变化规律与旗叶一致，在播期相同、播量增加的情况下，早播净光合速率增加，晚播则降低.这可能与不同叶位之间发育状况有关，其真正原因有待进一步研究.

(2)不同播期播量对农大1108的株高、单株分蘖和次生根数量有显著影响.随着播期推迟或播量增加，个体质量变差，株高、单株成穗数和单株次生根均呈减少趋势.但对成熟期个体不同器官干物质积累量有显著的影响.在播量相同时，随着播期推迟，单株颖壳、叶片+叶鞘、茎、穗和籽粒的干重均增加，而播期相同时，随着播量的增加，各器官干重均呈降低趋势.

(3)从表中数据分析结果看，不同的播期和播量对籽粒的容重影响较大，但对其他的蛋白质品质和拉伸品质指标影响较小.这表明农大1108的品质指标比较稳定，受播期和播量影响较小.这与王荣成等[9,13,17]研究结果基本一致，但与李新强等[14-15]研究结果不尽相同.这一方面可能与品种基因型不同有关，也可能与生态区差异有关，或者与气候和水肥管理措施有关，有待进一步研究.

(4)不同处理对农大1108的产量及其结构影响明显.不同处理之间成穗数、穗粒数、千粒重和产量差异极显著.在播量相同时，随着播期的推迟，低播量的成穗数减少，高播量的成穗数增加，在播期相同时，早播的成穗数随着播量增加而降低，晚播的成穗数随着播量的增加而增加.这与淮贺举等[7-11]研究结果一致.穗粒数随着播量的增加或播期的推迟而减少，这与李豪圣等[12]研究结果不尽一致.从千粒重看，晚播大播量有利于提高千粒重.

在播量较大的情况下，随着播期的推迟，产量增加，低播量随着播期的推迟产量降低；播期相同，随着播量的增加产量降低，这与李新强等[6]研究结果一致.当目标产量为6 750～7 500 kg/hm2时，最适播期为10月1日～10月19日，最适播量为258～340 kg/hm2；当目标产量为7 500～8 250 kg/hm2时，最适播期为10月8日～10月19日，最适播量为256～340 kg/hm2.这一优选结果与蒙星等[8-9,12-13]研究结果相符.