播期播量对陇春31 号籽粒性状的影响

王 炜 陈 琛 刘 风 叶春雷 罗俊杰

（1 甘肃省农业科学院生物技术研究所，兰州 730070；2 甘肃省农业科学院，兰州 730070）

小麦产量和品质不仅与小麦品种自身的遗传特性即基因型有关，而且还与气候环境和栽培措施密切相关。高产稳产并兼顾优质始终是小麦育种和栽培中最重要的目标，而小麦籽粒性状如粒长、粒宽和粒重等是小麦籽粒的重要形态性状，是衡量小麦品质和产量的重要指标[1]，对其产量和磨粉品质具有重要影响，决定着小麦的市场分级和商品价值[2]。小麦籽粒性状属典型的复杂数量性状，与其遗传背景及栽培的环境相关。陇春31 号是甘肃省农业科学院生物技术研究所育成的春小麦品种，2013 年通过甘肃省农作物品种审定委员会审定[3]，由于该品种具有优质多抗等特点，近年来随着国家农业供给侧改革及市场对优质小麦的需求旺盛的影响，如何通过配套的栽培技术措施，实现陇春31 号优质高产且具有良好的商品性，是该品种受到市场青睐和种粮农户的欢迎、并进一步大规模推广种植、助力科技扶贫的紧迫任务。为此，本研究采用裂区试验设计方法，探讨甘肃中部地区播期播量与该品种籽粒性状之间的关系，进而获得陇春31 号兼具高产和籽粒商品性佳的最优播期播量水平，为该品种的推广种植和成果转化提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料供试品种为春小麦品种陇春31号。试验地位于甘肃省农业科学院兰州安宁区院本部细胞工程育种基地，103.53°E，36.06°N，海拔1517.2m，年平均降水量327mm。试验地为川水地，地力均匀，粘质土壤，前茬胡麻。耕层20cm，有机质12.10g/kg、全氮0.75g/kg、全磷0.66g/kg、全钾19.44g/kg、pH 值8.52。播前结合整地每hm2将N 254.1kg、P2O5154.8kg、K2O 67.5kg 作为底肥一次性施入，分别在拔节期、孕穗期和灌浆期各灌水1次，灌水量为750m3，各处理保持均匀一致。其余管理同当地大田。

1.2 试验设计及方法试验采用二因素裂区试验设计，以播期（X）为主处理，设5 个水平，分别为X1（3月8 日）、X2（3 月13 日）、X3（3 月18 日）、X4（3 月23 日）和X5（3 月28 日）；以播量（Y）为副处理，设4 个水平，Y1（405 万粒/hm2）、Y2（525 万粒/hm2）、Y3（645 万粒/hm2）、Y4（765 万粒/hm2），共20 个处理；行长1.8m，行距0.2m，间比法排列；每个处理5 行，小区面积为1.8m2；重复3 次。田间观察记载物候期、苗情以及主要农艺性状。于7 月初收获，收获时每小区从中间行随机取20 株考种，按小区单收计产。粒长的测量方法为随机从每个处理中取完整的50 粒种子，首尾相接，用直尺测量这50粒的长度后求平均值；粒宽则并排排列50 粒种子，测量长度后求平均值。

1.3 数据统计与分析采用Excel 2010 和SPSS 25.0 软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 播期播量对陇春31 号籽粒性状的影响总体而言，不同的播期播量均对陇春31 号的籽粒性状产生影响。随着播期推后，粒长逐渐降低；而随着播量的增加，粒长也随之降低（图1）。粒宽随着播期推后而逐渐降低，但播期在3 月8 日（X1）和3 月13 日（X2）时，播量由405 万粒/hm2（Y1）提高至525 万粒/hm2（Y2）时，粒宽反而有所提高；此后随着播期推后及播量的增加，粒宽随之降低（图2）。籽粒长宽比是反映籽粒饱满度的一个重要指标，随着播期推后，陇春31 号小麦的籽粒长宽比随之增大；但在前4个播期处理中，籽粒长宽比随播量的增大呈现先降低后升高的趋势（图3）。对于粒重而言，随着播期的推迟以及播量的增大，粒重随之降低（图4）。

2.2 播期播量对陇春31 号产量的影响由表1 可以看出，无论在何种播量下，陇春31 号产量随着播期的推后而逐渐降低，减产幅度在15.76%～21.45%之间。在同一播期时，随着播量的增加产量逐渐增加，当播量为645 万粒/hm2时产量达到最大值，播量进一步增加时产量反而降低。在播期播量组合为X1Y3 时（3 月8 日、645 万粒/hm2）产量最高，为7050.35kg/hm2。

2.3 陇春31 号产量与籽粒性状的相关性相关分析结果表明（表2），陇春31 号的籽粒性状相互之间均显著或极显著相关，其中粒宽与产量之间呈极显著正相关，籽粒长宽比、粒重与产量之间呈极显著负相关。由此可见，籽粒的这几个性状可以间接地反映产量水平。

表1 不同播期播量对陇春31 号产量的影响 （kg）

表2 陇春31 号籽粒性状和产量的相关性分析

2.4 陇春31 号兼具最高产量与最佳籽粒性状的播期播量陇春31 号最高产量时的播期播量处理组合为X1Y3（表1），而在此组合时粒长、粒宽、籽粒长宽比和粒重分别为0.681cm、0.328cm、2.065、44.667mg（表3），其相对应的处理组合分别为X1Y1、X1Y2、X2Y3 和X1Y1，计算得知各籽粒性状最佳处理组合时较最高产量分别减产4.23%、2.31%、1.66%和4.23%。综合图1～图4 和表1～表3，可以确定在甘肃中部地区陇春31 号兼具最高产量和籽粒最佳性状的播期播量处理组合应在X1Y3 与X2Y3 之间，即播期为3 月8 日至3 月13 日之间，播量为645 万粒/hm2。

表3 陇春31 号最高产量时的籽粒性状及各籽粒性状最佳时的产量表现

3 讨论与结论

籽粒性状是衡量小麦产量和品质的重要指标。其中粒长、粒宽和籽粒长宽比作为小麦籽粒重要的形态性状，对小麦的品质性状如湿面筋含量、沉降值、出粉率和灰分等有着重要的影响，决定着小麦的市场分级和商品价值[1，3-4]。按照GB/T5498—2013（粮油检验 容重测定国家标准）规定，我国将粒宽小于1.5mm 的小麦籽粒作为杂质处理。此外，较小的籽粒还会降低种子的发芽率、出苗率和壮苗率[5]。由于籽粒性状与小麦的自身基因型和栽培环境相关[6]，对于某一特定品种来说，应用栽培措施来获得高产且商品性好的籽粒对于品种的推广种植是非常必要的。

本研究结果表明，播期播量对陇春31 号粒长、粒宽、籽粒长宽比和粒重具有显著影响；其中粒长、粒宽和粒重随着播期的推迟和播量的增大基本呈现逐渐降低的态势，对籽粒长宽比的影响则是随播期推迟而增大，随着播量的增大籽粒长宽比呈现先降低后升高的趋势。产量与籽粒性状的相关分析结果表明，陇春31 号产量与粒长和粒宽呈显著正相关；与粒重和籽粒长宽比呈显著负相关。这与辛芳[2]、田斌等[7]在小麦上以及张跃进等[8]在大麦上的研究结果相似。进一步通过分析获得了兼顾陇春31号最佳产量和籽粒性状的播期播量水平，即播期为3 月8 日至3 月13 日之间，播量为645 万粒/hm2。甘肃中部地区春小麦传统上一般在3 月初至3 月中旬播种[9]，这与本研究情况相符；本研究所获得的陇春31 号最佳播量较大部分春小麦品种的播量（525 万粒/hm2）高，这可能与该品种分蘖能力弱、以主茎成穗为主有关。