晚播和密度对百农207 产量及相关农艺性状的影响

陈巧艳,李新华,王紫娟,欧阳娟,乔红,欧行奇

（1.河南科技学院生命科技学院,河南 新乡 453003;2.新乡市农乐种业有限责任公司,河南 新乡 453002）

小麦播种面积和总产量均居世界首位,全世界有1/3 以上的人口以小麦为主食[1-2].目前,全球小麦种植面积为2.2 亿hm2,总产量为6.98 亿t.我国是世界上最大的小麦生产国和主产区,总产量居世界首位[3].河南位于黄河中下游,是我国小麦的重要策源地,小麦的种植面积、总产量和贡献一直居于我国首位,其小麦种植面积是全国小麦总播种面积的1/4[4-6].在小麦生产过程中,播期和播量对小麦产量的影响极大,迄今为止,关于播期和播量对小麦产量影响的研究较多.前人研究表明,播期和播量对产量构成因素的穗数、穗粒数、千粒质量均有显著影响,随着播期的延迟穗数逐渐降低,穗粒数和千粒质量逐渐增大;随着密度的增大穗数逐渐增加,穗粒数和千粒质量逐渐降低[7-9].适宜的播种量是合理密植、充分利用光能和地力、达到增苗增穗增产的重要措施,播种量过大或过小都会影响小麦群体结构和形态的建成,从而最终影响小麦的产量[10-11].同时晚播条件下中、高密度处理的籽粒产量高于低密度处理,适当提高晚播小麦种植密度,增强群体质量性状,弥补个体性状瘦弱不足,有利于提高晚播小麦产量[12-13].关于过度晚播对小麦的生长发育的研究较少,因此我们选择实际农业生产中大面积推广的半冬性小麦品种百农207为研究材料,探讨小麦品种百农207 过度晚播对产量及株高、穗长等相关性状的影响,为河南及黄淮海地区小麦的栽培管理提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为半冬性小麦品种百农207,由河南科技学院小麦遗传改良研究中心提供.

1.2 试验方法

本试验于2019- 2020 年在河南科技学院辉县试验田进行.试验地前茬为玉米,施金正大复合肥作基肥随耕耙施入土壤.试验田地势平坦,排灌条件良好.

1.2.1 试验设计 本试验采用随机区组排列,采用南北行向的种植.本试验设计为5 个播期,分别为10月30 日（A1）、11月10 日（A2）、11月20 日（A3）、11月30 日（A4）、12月10 日（A5）,每个播期设计5 个密度（基本苗/hm2）,分别为600万（B1）、675万（B2）、750万（B3）、825万（B4）、900万（B5）,每个处理3 次重复,每个小区种植8 行,行长8 m,行距0.22 m,小区面积为14.08 m2,,为了避免边行优势,小区与小区之间所留的间距为40 cm.

1.2.2 试验材料处理 在收获前分别数取每个小区1 m 行长的穗数,并换算成单位面积穗数（万/hm2）,收获后用小区脱粒机分别脱粒,晾晒,称其经济产量,随机数取1 000 粒,称其千粒质量.

1.3 数据分析

结实率的计算公式为:

结实率/%= 结实穗粒数/（结实穗粒数+ 不结实穗粒数）×100.

采用两因素随机区组试验,在计算机上运用DPS 数据处理系统对不同播期和不同播量的产量及产量结构因素、相关农艺性状进行方差分析,采用SSR 法进行多重比较[14].

2 结果分析

2.1 播期对产量及产量构成因素的影响

不同播期处理对产量及产量构成因素的影响见表1.

表1 不同播期处理对产量及产量构成因素的影响Tab. 1 Effects of different sowing dates on yield and yield components

由表1 可以看出,百农207 随播期推迟,产量逐渐下降.A1 产量最高,与其他处理达显著差异,A2 和A3、A4 和A5 无显著差异,但A2 和A3 的产量极显著高于A4 和A5 处理.随着播期推迟,穗数逐渐减少,A1、A2 与A3,A4 与A5 无显著差异,前者与后者达显著差异.百农207 在不同处理下穗粒数差异较小,穗粒数A4 最多,与其他处理达显著差异,A1、A2 和A5 无显著差异,A2 和A3 无显著差异.百农207 不同播期的千粒质量表现为播期过早或过晚,千粒质量均不高,千粒质量A3 最高,为48.94 g,与其它处理达显著差异,A1、A4 和A5 无显著差异,A4 和A2 无显著差异.

2.2 不同播量对产量及产量构成因素的影响

不同播量下产量及产量构成因素的多重比较见表2.

表2 不同播量下产量及产量构成因素的多重比较Tab. 2 Multiple comparison of yield and yield components under different sowing rates

由表2 可以看出,百农207 表现为播量过大或过小,不利于高产.B2 处理产量最高,为8 414.85 kg/ hm2,B2除与B3 差异不显著外,与其他处理达显著差异,B3 和B1 无显著差异,B1、B4 和B5 无显著差异.穗数随密度的增加逐渐增加,5 个密度处理下穗数均无显著差异.穗粒数则随着密度的增加逐渐减少.穗粒数B2最多,达到28.64 粒,除与B1 差异不显著外,与其他处理达显著差异,B1 和B3 无显著差异,B3、B4 和B5无显著差异.千粒质量随着密度的增加逐渐减少,以B1 为最高,为46.94 g,B1、B2 和B3 无显著差异,B2、B3、B5 和B4 无显著差异,但前者与后者达显著差异.

2.3 播期与密度互作对产量及产量构成因素的影响

2.3.1 播期与密度互作对产量的影响 播期与密度互作对产量的影响如图1 所示.

图1 播期与密度互作对产量的影响Fig. 1 Effects of sowing date and density on yield

由图1 可以看出,相同播期,密度越小,产量越高;相同播量,播期越早,产量越高.在600万/ hm2密度时以10月30 日播期的产量最高,为10 431.88 kg/hm2,与其他播期产量达显著差异,A2B1、A3B1 和A4B1 无显著差异;670万/ hm2密度时也以10月30 日播期的产量最高,为10 250.05 kg/ hm2,除与A2B2差异不显著外,与其他播期产量达显著差异,A2B2 和A3B2、A4B2 和A5B2 间无显著差异;以750万/ hm2密度、10月30 日播期的产量为最高,达到10 454.60 kg/ hm2,与其他播期产量达显著差异,A2B3 和A3B3,A3B3、A4B3 和A5B3 间无显著差异;825万/ hm2密度时以11月10 日播期的产量最高,为8 250.04 kg/ hm2,与A2B4 和A3B4 无显著差异,A4B4 和A5B4 无显著差异;900万/ hm2密度时,A1B5、A2B5、A3B5 和A4B5 间,A2B5、A3B5、A4B5 和A5B5 间无显著差异.

2.3.2 播期与密度互作对产量构成因素的影响 播期与密度互作对产量构成因素的影响如图2 所示.

图2 播期与密度互作对产量构成因素的影响Fig. 2 Effects of sowing date and density on yield components

由图2 可以看出,相同播期,不同密度间穗数波动幅度较大,A1 与A5 随着密度增加,穗数先增加后下降,而其他播期,随密度增加,逐渐增加.穗粒数在不同播期与密度处理中,整体波动幅度差异较小,说明播期与密度对穗粒数影响较小,但A4B1 穗粒数最多,为36.65 粒/ 穗.千粒质量在相同的播期情况时,随着密度增加表现为不规则的变化;相同密度情况下,播期间千粒质量差异也较小,千粒质量A3B2 最高,为50.58 g,A2B4 最低,为41.38 g.

2.4 播期与密度对相关农艺性状的影响

2.4.1 播期与密度对结实率的影响 播期与密度对结实率的影响如图3 所示.

图3 播期与密度对结实率的影响Fig. 3 Effects of sowing date and density on seed setting rate

由图3 可以看出,B1 密度,A3 的结实率最高,达到83.25%,除与A5 差异不显著外,与其他播期的结实率差异达显著水平,A5 和A2,A1 和A4 间差异不显著；B2 密度,以A4 的结实率为最高,为82.40%,与其他播期的结实率差异达显著水平,A5 和A2、A1 和A3 无显著差异;B3 密度,以A1 的结实率为最高,为80.06%,除与A1 差异不显著外,与其他播期的结实率差异达显著水平,A3 和A5 无显著差异;B4 密度,以A2 的结实率为最高,为84.11%,与其他播期的结实率差异达显著水平;B5 密度,以A2 的结实率为最高,为78.70%,除与A4 差异不显著外,与其他播期的结实率差异达显著水平.5 个播期处理依结实率排序依次为A2、A4、A5、A3、A1;密度间结实率按高低排序为B1、B2、B3、B4、B5.

2.4.2 播期与密度对株高和穗长的影响 播期与密度对株高和穗长的影响由图4 所示.

图4 播期与密度对株高、穗长的影响Fig. 4 Effects of sowing date and density on plant height and ear length

由图4 可以看出,播期和密度互作,不同处理的株高差异明显.相同密度情况下,随着播期推迟,株高逐渐降低;随着密度增加,各播期处理的株高间差距逐渐减小;以A1B1 的株高最高,为74.08 cm,A5B5 的株高最低,为59.88 cm.相同的播期,密度越小,穗长越长;相同的密度,播期越早,穗长越长.随着播期推迟,穗长降低明显;A1B1 的穗长最长,为9.09 cm,A5B5 的穗长最短,为5.85 cm.

3 结论与讨论

3.1 讨论

由试验结果可以看出百农207 随着播期的推迟,产量逐渐降低,这与刘翠莲等[15]的研究结果是一致的.密度过大或过小均不利于小麦高产,随密度增加,产量逐渐下降,穗数逐渐增加,穗粒数和千粒质量逐渐下降,结果与胡文静等[16]和徐楷等[17]研究结果一致.表明密度增加,穗数增多,不利于群体间自我调节,群体郁蔽,影响小穗和小花结实,光合产物浪费,因此晚播也需适宜的群体密度,稳定穗数和穗粒数,以发挥产量的最大潜力.

小麦晚播主要是因为要与晚茬作物如水稻、玉米、甘薯等相配套种植.其中典型的是延长玉米的生育期,使玉米晚收,以获得更高的产量.路海东等[18]对不同收获期玉米的产量等进行研究,表明收获期每推迟1 d,百粒质量增加0.605 5～0.845 3 g,产量增加174.71～232.33 kg/hm2.此外,晚茬作物和蔬菜,例如棉花、甘薯、辣椒,也需要有相应晚播下茬作物相配套.为了与晚茬作物相配套种植,采用的小麦品种主要为弱春性,但是市场上弱春性小麦品种比较少,大部分还是半冬性品种,所以需要有一定的半冬性品种与之相适应,而百农207 又是典型的半冬性小麦品种.晚播时,灌浆速度快,有利于干物质的积累,获得较高的产量,因而可以适当的晚播.因此,晚播小麦与晚茬作物形成了一套晚收晚播的栽培技术,为促进两茬作物双丰收提供理论依据.

3.2 结论

本试验的研究对象为半冬性小麦品种百农207,以确定百农207 在适宜晚播期和密度时仍然能够获得较高产量.从播期方面来看,随着播期推迟,产量逐渐下降.10月30 日产量最高达9 572.85 kg/hm2,10月30 日- 11月20 日产均在7 500 kg/hm2以上;穗数和穗粒数随着播期推迟,逐渐减少,两者均在10月30日时最高,千粒质量在11月20 日时最高,因此适宜的晚播期在10月30 日- 11月20 日.从密度方面来看,密度过大或过小不利于高产,675万/ hm2密度时产量最高,600～750万/ hm2密度时产量均在7 300 kg/hm2以上,穗数表现为随密度增加逐渐增加,900万/ hm2密度时穗数最多;穗粒数和千粒质量分别在675万/ hm2和600万/hm2密度时最多,因此适宜的密度为600～675万/hm2.综合以上可以看出,百农207 在10月30 日-11月20 日的600～675万/hm2密度时均可高产.