播期·密度和追施缓释肥对徐麦368产量及群体结构的影响

苏在兴，王 波，黄忠勤，丁震乾，徐家安，李小珊，常 勇

(江苏徐淮地区徐州农业科学研究所，江苏徐州 221131)

在小麦生产中，适期和适量播种是影响小麦群体生长发育和产量的2个重要因素。由于播期与密度的改变，小麦的生长发育过程也会发生相应的变化。推迟播期，小麦的营养生长期缩短，群体叶面积指数、干物质积累量和成穗率均降低，显著制约小麦的穗数、穗粒数和产量；播种密度通过影响小麦分蘖、叶面积指数、光合速率、干物质积累量和氮素同化量等方面影响小麦产量。播期与密度之间具有显著的互作效应，不同播期配套适宜播量才能构建合理群体。Ma等研究结果表明，适期播种(10月12日)和播量112.5 kg/hm的条件下较高密度播种减少了无效分蘖，提高了穗粒数、千粒重和产量；高密度晚播(播期为11月2日，播量为 225 kg/hm)较低密度播种增加了茎蘖数，提高成熟期穗数，进而提高产量。薛玲珠等研究表明，早播低密、适期适量、晚播高密均可获得较高的穗数、穗粒数和产量，增产分别为6%～10%、11%～20%、5%～10%。

江苏淮北地区受降水和灌溉条件限制，小麦生产上常出现拔节孕穗肥施用不及时或费工费力的现象，缓释肥因其养分释放缓慢、绿色高效等优势，可有效简化施肥程序，降低农业劳动强度,提高劳动生产率，但目前缓/控释肥大多应用在生育期较短的作物，在生育期较长的冬小麦上应用较少。前人就播期、播种密度和追肥处理的单因素或两因素试验进行了大量研究，但对于三者互作综合效应的研究较少。近年来，小麦播种季降水频繁发生，前茬作物收获期不定，冬小麦无法保证适期播种，极端年份播期甚至推迟至11月上旬。如何在不同播期条件下调节播量构建合理群体、有效利用光温资源、促进植株氮素运转与物质生产，是实现小麦高效生产的关键。鉴于此，笔者以主推小麦新品种徐麦368为材料，通过设置不同播期、播种密度和拔节孕穗肥施用方式处理，探究三者对小麦群体生长发育特性和产量的协作调控机制，以期为淮北小麦绿色高产轻简化栽培提供理论依据。

1 材料与方法

试验于2019—2020年在徐州现代农业示范园区进行(34°15′N,117°11′E)，该区属亚热带温润气候区。前茬为玉米，土壤类型为轻壤土，质地偏淤，0～20 cm耕层土壤pH 为7.5，有机质含量22.2 g/kg，全氮含量1.29 g/kg，速效氮含量83.1 mg/kg，速效钾 151 mg/kg，速效磷41.6 mg/kg。2020年6月8日收获，2019年10月—2020年6月平均温度13.4 ℃，降水294.6 mm，日照时数1 255.6 h。

试验采用主推小麦新品种徐麦368，由江苏徐淮地区徐州农业科学研究所提供。

采用3因素裂区设计，以播期为主区，设10月10日(正常播种)、10月25日(晚播)、11月9日(超晚播)3个水平；以播种密度为裂区，设240万、360万、480万/hm共3个水平；分别记为 D240、D360、D480；以拔节孕穗肥施用方式为小裂区，设返青期追施缓释肥(A)、拔节期(叶龄余数2.5)追施尿素(A)2个处理。供试缓释肥料为硫包膜掺混肥(N-PO-KO=25%-12%-12%)，缓释期为90～120 d，由汉枫缓释肥料(江苏)有限公司提供。全生育期氮肥用量为240 kg/hm，PO和KO各施用120 kg/hm，氮磷钾肥基追比均为5∶5。该试验每个处理重复3次，共计54个小区，小区面积为14.4 m(1.6 m×9.0 m)。精量机条播，等行距种植(23.3 cm)，其他田间管理同一般高产大田。

主要群体质量指标的测定。分别于越冬期、拔节期、孕穗期、开花期和成熟期，每小区取1.0 m具有代表性的区域进行茎蘖总数定点调查，并计算茎蘖成穗率。取10株具有代表性的植株，用LI-3000C叶面积仪测定叶面积，并计算叶面积指数。将测算叶面积后的植株地上部置105 ℃烘箱中杀青30 min后，80 ℃烘干到恒重，冷却后称重，换算成单株干重，根据基本苗计算每公顷干重。

茎蘖成穗率(%)=成熟期穗数/最高茎蘖数×100%

产量及产量结构。成熟期每小区田间调查2 m×2行(共0.932 m)的穗数、每穗结实粒数，收获、脱粒后称重，数1 000粒称重，测量籽粒含水率，按13%的标准含水量折算千粒重和产量，重复3次。

收获指数(HI)=籽粒产量/成熟期干物质积累量

采用Excel 2010、SPSS 21.0等软件进行数据计算、绘图及统计分析。

2 结果与分析

由表1可知，播期、密度及其二者的互作均对产量具有极显著的调控作用(<0.01)，其中播期是影响产量的最主要因素。随播期的推迟，籽粒产量极显著下降(=988.22)，该试验条件下徐麦368最适播期为10月10日前后，在播期10月10日和密度240万～360万/hm处理下产量最高，为9 500 kg/hm，说明徐麦368适期播种配合适宜的密度(240万～360万/hm)增产潜力较大。若将播期推迟到10月25日和11月9日，则以密度360万和480万/hm处理下产量较高，但增加播种密度对迟播的补偿效应有限，其产量水平较适期播种条件下大幅降低。各播期和密度采用不同的追肥方式，其产量高低的变化趋势表现不一。在播期10月10和25日条件下，各密度水平下均以返青期追施缓释肥(A)处理产量略高；在播期11月9日条件下，各密度水平下以A处理产量较高，说明晚播条件下冬前小麦群体生长量较小，在拔节期施用速效氮肥尿素增产效果更佳。

播期、密度和追肥方式对产量三要素的影响均达到极显著水平(<0.01)。推迟播期，产量三要素均显著降低。增加密度，穗数显著增加，但穗粒数和千粒重均显著下降。2种追肥方式相比较，A处理成穗数和千粒重均显著高于A处理，但拔节期施用速效氮肥尿素(A)处理更有利于促进小麦幼穗分化，其穗粒数显著高于A处理。

表1 播期、密度和追肥方式对徐麦368产量及其构成因素的影响

由图1可知，自播种出苗后，随着生育进程的推移，群体叶面积指数(LAI)呈增加趋势，在孕穗期达到峰值，后逐渐下降。各播期处理下LAI在生育前期(拔节前)差异较明显，但随生育进程的推移，其差异逐渐缩小。至孕穗期，播期10月10和25日处理间最大叶面积指数(LAI)差异较小，但均高于播期11月9日处理的值，说明孕穗期要获得适宜的叶面积群体需注意适期播种。增加密度，LAI平均值表现为D360>D480>D240，说明增加密度对最大叶面积指数的调控作用存在阈值。2个追肥方式间的LAI差异较小，总体而言A处理LAI较高，说明春季追施缓释肥更有利于生育中后期获得较大的光合面积，促进光合物质生产。

图1 播期、密度和追肥方式对徐麦368叶面积指数(LAI)的影响Fig.1 Effects of sowing date,density and topdressing mode on LAI of Xumai 368

由图2可知，在小麦的不同生长时期，小麦的干物质积累量均随着播期的推迟而下降，说明适期播种有利于小麦的生物量积累，进而提高产量。增加密度，成熟期干物质积累量呈递增趋势，但增加密度对推迟播期的补偿效应有限，当密度增至D360时，继续增加密度对徐麦368成熟期干物质积累量的影响较小，故11月9日为较适播期，其成熟期干物质积累量仍大幅度下降。追肥方式对成熟期干物质影响较小，各处理间差异不显著，说明返青期施用缓释肥与拔节期施用尿素效果相当，并未导致小麦植株生长发育迟缓。

图2 播期、密度和追肥方式对徐麦368干物质积累量的影响Fig.2 Effects of sowing date,density and topdressing mode on dry matter accumulation of Xumai 368

由表2可知，各播期条件下拔节期基本苗数高低顺序为10月25日>10月10日>11月9日，播期过晚会降低小麦的分蘖数。播期10月10日处理下成熟期茎蘖成穗率则显著高于其他2个播期，说明适期播种有利于拔节期建立合理的群体质量基础，过高的高峰苗数会在拔节后产生较多的无效分蘖，不利于最终穗数的形成。增加播种密度可有效提高小麦的高峰苗数和穗数，其调控作用均达到极显著水平(<0.01)，但茎蘖成穗率呈下降趋势。2个追肥方式相比，A处理成熟期茎蘖成穗率显著高于A处理(=5.61)，说明返青期施用缓释肥料能延缓养分释放速度，可更好地满足小麦生育中后期的养分需求，有效减少无效分蘖，最终形成较高的穗数。

由图3可知，收获指数(HI)随播期推迟和密度增加呈下降趋势。不同播期密度组合下均以A2处理的HI较高。该试验条件下，在播期10月10日、密度D240和A2组合下HI达到最高值。

由表3可知，产量、穗数、千粒重均与各生育时期叶面积指数和干物质积累量、成穗率和HI呈显著或极显著正相关。穗粒数仅与越冬期干物质积累量存在显著正相关关系，与HI存在极显著正相关，但与其他群体质量指标无相关性。

表2 播期、密度和追肥方式对徐麦368高峰苗及茎蘖成穗率的影响

注：不同小写字母表示在0.05水平差异显著Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level 图3 播期和密度对徐麦368收获指数(HI)的影响Fig.3 Effects of sowing date and density on HI of Xumai 368

3 结论与讨论

适期播种能较好地协调个体特征和群体质量，优化产量结构，实现高产。有研究表明，早播可以提高小麦对光温资源的利用，从而提高产量。杨卫君等研究发现，播期在与种植密度的互作效应中起主导作用，随着播期的推迟，种植密度对产量的影响逐渐减弱。播期每推迟一天，产量下降1%，且推迟时间在7 d以内，完全可以通过增加播量来补偿产量损失；推迟14 d以内，通过增加播量能够部分补偿产量损失；而推迟播期14 d以上，通过增加播量将无法补偿产量损失。该研究认为，播期是影响徐麦368产量最重要的因素，随着播期的推迟，籽粒产量极显著下降(=988.22)，徐麦368最适播期为10月10日前后，适期播种有利于该品种发挥产量潜力，且在播期10月10日、密度240万～360万/hm和返青期追施缓释肥(A)条件下产量最高。推迟播期条件下增加播种密度对小麦籽粒产量有一定补偿作用，但存在一定的阈值。延迟播期后，即使增大密度也不能获得高产，这与安霞等研究结果一致。在播期10月10和25日条件下，各密度水平下均以返青期追施缓释肥(A)处理产量略高，适期播种冬前小麦生长量较大，在返青期施用缓释肥(A)更有利于控制春季旺长，且受春季小麦叶龄进程限制较小，不必因雨追施或灌水，追肥方式得以简化，有利于江苏淮北地区实现小麦高产高效轻简化生产。

表3 产量与各主要群体质量指标的相关关系

前人在播期和密度对小麦产量结构方面做了大量研究，结果表明，随着密度增加和播期的推迟穗粒数呈减少趋势。汪娟梅等研究认为，不同播期条件下密度对成穗数的调控呈现不同的规律：早播时随着密度的增加成穗数减小，晚播时随着密度增加成穗数增加。周晓虎等研究认为，密度相同时随着播期推迟，千粒重呈增加趋势；播期相同时随着密度的增加千粒重降低。该研究认为，推迟播期，穗数、穗粒数和千粒重均呈极显著降低，适期播种可较好地协同提高产量三要素，实现高产。增加播种密度，穗数显著增加，但穗粒数和千粒重均显著下降，说明密度过高会影响个体发育，抑制幼穗分化和籽粒灌浆充实，这与王夏等研究结果一致。返青期施用缓释肥(A)处理可显著提高成穗数和千粒重，这与马泉等研究结果一致。

适期播种可使小麦充分利用秋末的温光资源，在冬前有足够的时间发根分蘖，形成强健的营养体，为整个生育期的生长提供较好的基础，是小麦丰产的关键措施之一。推迟播期，小麦的营养生长期缩短，群体叶面积指数减小，干物质积累量降低，大分蘖较少，且成穗率低，严重影响小麦的穗数、穗粒数和产量。也有研究认为，晚播条件下可以通过增加密度来提高叶面积指数。王燕等则研究认为，密度过大或过小均会降低小麦的叶面积。在该试验条件下，产量、穗数、千粒重均与各生育时期叶面积指数(LAI)、干物质积累量、花后干物质量、收获指数(HI)呈显著或极显著正相关，这与衣政伟等研究结果一致，小麦生产上应注意协同提高以上群体质量指标。适期播种和增加密度，有利于提高各生育期LAI、干物质积累量、拔节期高峰苗和成穗数。但晚播条件下增大密度对群体的补偿能力是有限的，这与前人研究结果一致，说明确定适宜密度是成熟期形成合理穗数的基础。邓先亮等研究认为，含腐殖酸的控释掺混肥提高了小麦成熟期的穗数和各个生育时期的叶面积指数，增强了小麦的干物质积累。该研究认为，返青期追施缓释肥能延缓养分释放速度，可更好满足小麦生育中后期营养需求，有效减少无效分蘖，显著提高茎蘖成穗率，最终形成较多穗数，同时延长叶片功能期，提高LAI，使光合产物更多地向穗部分配，从而显著提高粒重，实现高产高效。