淮北地区种植密度与肥料对稻茬晚播小麦生长特性的影响

杜同庆，李振宏，徐 鹏

（徐州市睢宁县农业技术推广中心，江苏 睢宁 221200）

江苏省作为稻茬小麦播种面积最大的省份，其种植面积占全国稻茬小麦播种面积的44.3%。江苏省淮北地区为响应国家政策，对农业种植结构进行了大力调整，扩大粳稻种植面积，造成水稻收割时间大大推迟，导致小麦茬口变晚、播种推迟、冬小麦越冬前麦情差，严重影响小麦获得高产。特别是近年来土地流转速度加快，规模种植所需装备和技术不足，种植大户不能及时收获与播种，最终导致小麦适期播种比例的下降。为了提高稻茬小麦产量，减少晚播小麦带来的产量损失，生产中往往加大小麦播种量和氮肥的施用量。但过度加大播种量和氮肥施用量往往造成小麦基本苗过大，降低小麦成穗率。再加上江苏省5 月和6 月多阴雨天气，加剧了冬小麦倒伏的风险，不利于稳定产量。基于此，本文开展稻茬晚播麦产量限制因素研究，以期为大面积生产中合理安排晚播麦播种密度、氮肥施用量提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2020—2021 年在江苏省徐州市睢宁县稻麦科技综合展示基地（117°54′15″E、33°57′00″N）内进行。供试品种为徐麦33，由江苏徐淮地区徐州农业科学研究所选育并提供。人工开沟播种，小区面积为17.5 m（3.5 m×5.0 m），行距0.25 m。其余栽培管理措施与当地栽培方式相同。

1.2 试验设计

采用三因素随机区组试验设计，设置2 个播期，分别为10 月20 日（B）、11 月20 日（B）；3 个种植密度，分别为225 万株/hm（D）、375 万株/hm（D）、525 万株/hm（D）；3 个施氮水平，分别为180 kg/hm（N）、225 kg/hm（N）、270 kg/hm（N），基肥和拔节肥运筹比例6∶4。每个处理施磷肥（PO）135 kg/hm、钾肥（KO）150 kg/hm，磷、钾肥与基施氮肥作为底肥于播前人工均匀撒施至各小区，肥料施入后人工开沟进行小麦条播。拔节肥于小麦第1 节间定长时按量撒施。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量及产量构成因素。采用人工收割的方式，在成熟期收取每个小区具有代表性1 m小麦，脱粒，自然晒干后称质量得到实际产量并测定千粒质量，调查1 m穗数，同时连续剪取20 个单穗调查其穗粒数。

1.3.2 生育进程。记录小麦关键生育期，包括播种期、出苗期、拔节期、开花期、成熟期，并由此计算小麦各生育阶段及全生育期。

1.3.3 茎蘖数与茎蘖成穗率。分别在拔节期和成熟期定点调查1 m茎蘖数，并最后计算茎蘖成穗率。

1.3.4 株高。在小麦成熟期分别测量每个小区具有代表性的20 个单茎，从基部开始向上测量株高和穗下节间长度，并计算平均值用于进一步分析。

1.3.5 叶面积指数（LAI）。于开花期和花后21 d 分别连续取20 个单茎，用便携式叶面积仪分别测定上3 叶叶面积指数及余叶（除上3 叶外剩下的叶片）叶面积指数。

1.3.6 干物质含量。于开花期、成熟期，从各小区取样20 株，按茎、上3 叶和余叶分开，105 ℃杀青1 h，80 ℃烘干至恒质量，测定干物质积累量。

1.4 数据处理与分析

用Excel 2016 对试验数据进行处理，用SPSS 22.0 软件进行分析和作图。

2 结果与分析

2.1 徐麦33 产量及产量构成因素

从最终产量上分析，由表1 可知，适期播种（B）徐麦33 产量变化范围为7 679.06～9 093.73 kg/hm，而迟播条件下（B）产量变化范围为4 114.00～5 809.23 kg/hm，其产量较适宜播期降低了33.49%～46.60%。适期播种条件下，DN处理产量最高，为9 093.73 kg/hm；而晚播条件下，DN处理产量最高，为5 809.23 kg/hm，较适播最高产量低36.12%。从产量构成因素分析，晚播31 d 穗数较适期播种降低了16.51%～26.45%，DN处理穗数最高；穗数最低的均为最低种植密度、最低施氮量处理。综合分析，播期的推迟极显著地降低了穗数，而随着播种密度和施肥量的增加，成穗数呈现极显著增加的趋势。但是播期、密度、施氮量3 者之间的互作对穗数变化的影响不显著。从穗粒数来看，晚播31 d 穗粒数较适期播种降低了9.20%～16.25%，不同播期最高穗粒数均出现在DN处理，分别达到了34.39、30.79 粒/穗，晚播穗粒数较适期播种减少3.60 粒/穗；穗粒数最低的处理均为DN处理，即最大播种量、最低施肥量处理。推迟播期、增加播种密度均能极显著地降低穗粒数，施氮量增加极显著地增加了穗粒数，但3 者之间的互作效应对穗粒数的影响差异不显著。从千粒质量来看，适期播种与晚播2 个播期处理下DN千粒质量达到最高水平，分别为47.70、43.66 g，晚播下最高千粒质量较适期播种降低4.04 g；千粒质量最低均为DN处理。推迟播期、降低播种密度极显著地增加了千粒质量，施氮量增加反而极显著地降低了千粒质量，但3 者之间的互作效应对千粒质量的影响并不显著。

表1 种植密度与肥料对徐麦33 产量及产量构成因素的影响

（续表）

2.2 播期对徐麦33 生育进程的影响

由表2 可以看出，稻茬麦在迟播（B）条件下，小麦各生育期明显推迟，播种至出苗所需天数呈上升趋势。出苗—拔节、拔节—开花、开花—成熟和播种—成熟所需天数均较适期播种条件呈缩短趋势。2020—2021 年全生育期晚播相对于适宜播期处理均缩短了29 d 左右。

表2 种植密度与肥料对徐麦33 生育进程的影响

2.3 拔节期徐麦33 茎蘖数及成穗率差异

由表3 可知，适期播种（B）下徐麦33 拔节期茎蘖数变化范围为1 066.00 万～1 721.33 万个/hm，而迟播（B）茎蘖数变化范围为677.33 万～1 254.67万个/hm。可见，播期推迟后，拔节期茎蘖数变化整体呈现下降趋势。在同一播种期内，拔节期茎蘖数随着播种密度及施氮量的增加而增多。2 个播期处理，拔节期最高茎蘖数均为DN处理，而最低茎蘖数均为DN处理。但晚播条件下，平均成穗率较适期播种处理提高了6.02%，其主要原因为适期播种条件下拔节期无效分蘖较多导致后期成穗率较低，而晚播条件下，分蘖发生较晚，后期基本均能成穗，导致成穗率提高。对基本苗而言，在同样播种量下，晚播播种到出苗时间延长，出苗率降低，致其基本苗数较适期播种偏低。

表3 种植密度与肥料对徐麦33 茎蘖数的影响

2.4 开花期徐麦33 不同部位叶面积指数的差异

根据植株不同叶位将叶片分为2 层，即上3 叶和剩余叶，分别计算每层叶面积指数，结果如表4所示。各处理均为上3 叶叶片所占比例最大，2 个播期处理，晚播上3 叶叶面积指数较适期播种低5.10%～12.14%，上3 叶叶面积指数最高的均为DN处理，而最低的均为DN处理。晚播小麦的株高及穗下节间长极显著地低于相应适期播种处理，分别降低了3.96%～6.47%、3.10%～12.00%。2 个播期处理，株高随着播种密度的增加而升高，并达到显著水平，但密度对穗下节间长度变化无显著影响。随着施氮量的增加，株高和穗下节间长度极显著地升高。播期与密度互作对株高和穗下节间长度有着极显著的影响，同时播期与施氮量互作对株高也有着极显著的影响，而对穗下节间的影响不显著。

表4 种植密度与肥料对徐麦33 叶面积指数、株高、穗下节间长的影响

2.5 徐麦33 不同生育阶段干物质积累量

由表5 可知，在种植密度与肥料试验中，小麦各生育阶段干物质积累量呈现上升趋势。推迟播期（B）后，小麦各生育阶段干物质积累量均较适期播种（B）呈现下降趋势，晚播播种—成熟期干物质积累量较适期播种低3 680.25 kg/hm，降幅为19.91%；播种—拔节期和拔节—开花期干物质积累量减少幅度最大，分别降低了23.13%、31.91%。从各生育阶段干物质占比上分析，晚播（B）条件下开花—成熟期占比最高，为41.43%；而适期播种（B）下，拔节—开花期占比最高，为40.78%。增加密度或施氮量可增加不同生育阶段干物质的积累量。

表5 播期、密度、氮肥3 因素对徐麦33 不同生育阶段干物质积累的影响

3 讨论与结论

3.1 主要栽培措施对稻茬晚播麦徐麦33 产量及产量构成因素的影响

冬小麦播种日期易受种植环境、气象条件、水稻收获期的限制。随着播期的推迟，冬小麦全生育期缩短，产量下降，且穗粒数和千粒质量均下降。本研究表明，在晚播31 d 后，徐麦33 产量、穗数和穗粒数与适宜播期相比分别平均下降了38.88%、21.02%和11.92%；全生育期较适期播种推迟了29 d左右，缩短的生育期主要集中在拔节至开花期。

在淮北地区，由于播种时常遇阴雨天气，土壤质地较黏，播种操作难以进行，往往通过提高播种量来保证冬小麦出苗率，从而保证冬小麦的基本苗数，其有效穗数和穗粒数随着播种密度的变化存在着极显著的差异，而千粒质量在相邻密度之间差异较小。本研究发现，与常规播种密度375 万株/hm相比，当密度减少150 万株/hm时，晚播处理徐麦33 单位面积穗数降幅达17.50%～18.98%，而适期播种处理穗数降幅为7.52%～14.49%；晚播穗粒数增幅6.17%～8.11%，千粒质量增幅2.90%～5.49%。徐麦33 穗数大幅降低以及穗粒数、千粒质量小幅增加，导致产量下降。当播种密度增加150 万株/hm以上，适期与晚播处理，单位面积穗数分别增加了9.09%～13.19%、12.52%～15.69%，穗粒数分别减少了3.97%～7.10%、1.18%～5.48%，千粒质量分别减少了3.16%～4.93%、3.14%～3.98%。加大晚播麦播种密度大幅增加了单位面积穗数，但小幅降低了穗粒数和千粒质量，导致产量平均增幅为6.36%。因此，加强对不同地区、不同气候条件下小麦种植密度的调控，选择适宜的播种量来控制种植密度，对于提高单位面积产量具有重要的现实意义。

在一定的范围内，合理施用氮肥能够改善小麦的经济性状，增加穗粒数、有效穗数和千粒质量，提高小麦的产量。本研究发现，与常规施氮量225 kg/hm相比，减少氮肥45 kg/hm，适期与晚播处理，产量下降幅度分别为7.53%～10.49%、5.31%～13.18%，穗数分别下降2.92%～6.64%、6.80%～8.84%，穗粒数分别下降5.84%～9.31%、4.50%～9.44%，千粒质量分别增加了3.47%～5.14%、7.27%～8.21%。增加氮肥45 kg/hm，适期与晚播处理，产量增加幅度分别为4.32%～7.20%、3.46%～12.24%，穗数分别增加2.64%～7.47%、1.45%～6.22%，穗粒数分别增加3.55%～6.08%、5.44%～6.47%，千粒质量分别下降2.21%～3.62%、1.70%～3.71%。可见，增施氮肥提高穗数和穗粒数的幅度显著高于千粒质量的降低幅度，产量相应提高。

3.2 主要栽培措施对稻茬晚播麦徐麦33 叶面积指数的影响

冬小麦株高、穗下节长度和叶面积指数随着播期的推迟而降低。本研究表明，晚播31 d，上3 叶和余叶的叶面积指数分别相应降低了5.10%～12.14%、12.96%～46.03%，叶面积指数降低主要集中在余叶。晚播导致冬小麦开花期群体光合生产力下降，进而产量下降，同时，晚播条件下株高与穗下节间长度分别降低了3.96%～6.47%、3.10%～12.00%。在相同的密度下，随着播期的推迟，小麦各生育时期群体茎蘖数和叶面积指数均显著降低。本研究拔节期茎蘖数较适期播种降低22.93%～36.46%，即晚播小麦主要大幅度地降低了小麦拔节期茎蘖数、叶面积指数，进而导致了产量的下降。

适当增施氮肥能够提高叶面积指数，提高群体光合速率，进而提高小麦产量。本研究表明，与常规施氮量225 kg/hm相比，当氮肥增施到270 kg/hm时，适期与晚播拔节期茎蘖数分别提高了7.74%～10.44%、3.41%～5.66%，开花期上3 叶叶面积指数分别提高了5.53%～8.13%、2.45%～9.79%，产量分别提高了4.32%～7.20%、3.46%～12.24%，同时也提高了株高及穗下节间的长度。随着施氮量的增加，穗数、穗粒数、成穗率相应增加，千粒质量却降低。当氮肥减施至180 kg/hm时，适期与晚播拔节期茎蘖数分别减少了4.71%～7.98%、11.83%～15.47%，开花期上3 叶叶面积指数分别降低了15.67%～25.04%、14.51%～28.90%，产量分别减少了7.53%～10.49%、5.31%～13.18%。随着施氮量的减少，穗数、穗粒数减少，株高与穗下节间降低，千粒质量增加。增施氮肥提高了小麦的成穗率、株高、穗下节间长度和叶面积指数，进而提高了稻茬小麦产量。因此，适当地增施氮肥有利于协调群体性状和提高稻茬晚播小麦产量。

3.3 主要栽培措施对稻茬晚播麦徐麦33 群体茎蘖数的影响

种植密度对小麦的农艺性状有着重要的影响，适当地增加密度可提高小麦单位面积上群体生产力，提高产量。本研究表明，在常规种植密度375万株/hm基础上再增加150 万株/hm，在同样施肥条件下，晚播拔节期茎蘖数提高了18.95%～21.66%，而成穗率降低了3.25%～7.51%，开花期上3 叶叶面积指数平均提高了0.18%；当播种密度减少150 万株/hm后，其拔节期茎蘖数降低了17.91%～22.97%，开花期叶面积指数平均降低了7.30%。因此，合理选择播种密度可以构建合理的群体结构，促进产量构成三要素的协调发展，进而提高产量。

3.4 主要栽培措施对稻茬晚播麦徐麦33 干物质积累的影响

播期主要影响冬小麦绿色面积的生长，进而影响干物质积累和产量形成，适期早播有利于冬前壮苗的培育、返青后干物质的积累及产量的提高。本研究表明，播期的推迟降低了各生育时期干物质积累量，与康定明等的研究结果一致。稻茬晚播31 d 小麦与适宜播期相比，花前干物质积累量大幅度降低。本研究也表明，播期推迟后，小麦群体干物质积累量在各生育阶段均有降低趋势，其中播种—拔节期和拔节—开花期干物质积累量减少幅度最大，分别降低了23.13%、31.91%。增加密度、氮肥可使播种—拔节期干物质积累量分别增加6.97%、13.06%。