不同播期和密度对小麦新品种航宇19 产量及其构成要素的影响

张福彦陈晓杰李好海孔凡彬范家霖程仲杰王嘉欢张建伟

(1. 河南省科学院同位素研究所有限责任公司/河南省核农学重点实验室，河南郑州 450015；2. 河南省植物保护植物检疫站，河南郑州 450002；3. 河南科技学院，河南新乡 453003)

小麦是我国最重要的粮食作物之一，保障小麦供给是实现口粮绝对安全的重要方面。 稳定面积、提高单产继而增加总产是实现我国小麦基本供给的根本途径[1]。 小麦产量高低不仅由产量三要素决定，还与实际生产中的播期、密度、施肥种类、施肥量、氮素运筹、浇水条件等各种栽培措施密切相关，是生态环境和栽培措施相互作用的结果[2-3]。 因此，在有限耕地上选用适宜的小麦品种，通过栽培措施的合理配置提高小麦单产水平是实现增加总产目标的主要途径[4]。

播期和密度是影响小麦产量和加工品质的关键因素。 周秋峰等[2]认为，适播期内适当早播能延长小麦籽粒灌浆时间，有利于增加粒重，提高产量；而适宜的密度可延长小麦生育期，增加光合产物的合成与积累，协调产量构成三要素，实现超高产。 汪娟梅等[5]研究发现播期和播量显著影响中麦895 的产量、蛋白质含量和容重，而对加工品质和拉伸品质没有显著影响，认为适期晚播更有利于提高该品种的成穗数和千粒重以获得高产。Shah 等[6]研究发现在冬小麦-夏玉米双季种植模式下，适播期外播种期每推迟一天，粮食产量下降1%，而延迟播种可提高小麦籽粒蛋白质和淀粉含量，但其出粉率显著降低。 不同类型的小麦品种对播期的敏感程度存在明显差异。 白露等[7]发现随播期推迟，不同品种的生育期均显著缩短，且播种至拔节期的变化最为明显，而适播期内适当早播可提高冬小麦品种的产量，晚播能增加弱春性小麦品种的可育小穗数；随播期推迟籽粒蛋白质含量变化不明显，而湿面筋含量则逐渐下降。

播期和密度不仅影响小麦产量和品质，而且对其耐寒性、抗倒春寒和抗倒伏性等也具有重要影响。 安晓东等[8]研究表明在晋南冬麦区，同一基因型的品种随播期推迟单株鲜重逐渐降低，小麦幼苗的抗倒春寒能力越来越差。 赵秦亮[9]对小偃269、小偃68 等5个品种耐寒性的研究发现，所有品种的耐寒性随播期逐渐推迟呈先升后降的趋势，而播期一致时，密度过大会导致品种的耐寒性降低。 Matsuyama 等[10]研究密度对小麦产量、抗倒伏性和茎秆强度的影响，结果发现随着播量减少，最大分蘖数和有效穗数减少，成穗率和穗粒数增加，但倒伏指数受播种量的影响显著，茎秆强度和抗倒伏性随播种量的增加而降低。 牛海燕等[11]研究认为，适当晚播并根据品种特性匹配合理的播量能够在显著增加小麦产量的同时增强其抗倒伏性，且以晚播15 天效果最佳。

目前，关于不同播期和播量对小麦产量及其构成要素影响的研究报道较多[12-14]，但受生态类型、土壤质地、品种特性、栽培条件以及试验的方式方法差异等因素影响，诸多研究报道的结果不尽相同。 因此，在一定的环境条件下，通过播期和密度试验研究特定小麦品种的高产或超高产栽培措施尤为重要。 航宇19 是河南省科学院同位素研究所有限责任公司小麦诱变育种团队，以周麦18 干种子经航天诱变筛选出的高产、矮秆突变体豫同194 为母本，以高产亲本周麦23 为父本杂交并经系统选育出的半冬性、中早熟、高产、综合性状优良的小麦新品种[15]。 本试验主要研究播期、密度对航宇19 产量及其构成要素的影响，旨在探明该品种在豫中北部生态条件下的最优栽培措施，以充分发挥该品种的高产潜力。

1 材料与方法

1.1 供试品种

供试小麦新品种航宇19(国审麦20210141)属半冬性中早熟品种，幼苗半直立，分蘖力较强，株型紧凑，抗倒性中等，中后期耐旱性好，近长方形穗，籽粒角质、饱满度较好，适宜在黄淮南片冬麦区的河南、陕西、安徽等省的中高水肥地块种植推广。

1.2 试验概况

试验于2021—2022年在河南省科学院新郑高新技术试验基地进行。 试验地为砂质壤土，土层深厚，肥力均匀，灌溉条件便利。 前茬作物青饲玉米，全部粉碎还田，深耕细耙。 播种前施磷酸二铵复合肥600 kg/hm2、尿素150 kg/hm2作基肥，返青拔节期间追施尿素150 kg/hm2。

1.3 试验设计

采用二因素互作裂区试验设计，随机区组排列，重复3 次。 小区面积13.5 m2。 试验地周围种植4 行航宇19 作为保护行。 具体试验设计如表1 所示，播期(A)为主处理，设3个水平；播种密度(B)为副处理，设4个水平，共计12个处理。各处理其它管理措施同当地大田生产。

表1 试验设计

1.4 测定项目及方法

每小区选取有代表性的相邻两行作为固定样点，采用1 m 双行的方法调查基本苗、最大分蘖数和有效成穗数，折算出每公顷基本苗、最大分蘖数和成穗数，同时每个小区选取有代表性的样点随机连续取10 穗测定穗粒数和千粒重，千粒重测定取两次平均值。 小区机械收获后测定籽粒产量，并换算为每公顷产量。

1.5 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2013 和SPSS 18.0 软件对试验数据进行统计分析和差异显著性比较。

2 结果与分析

2.1 不同播期和密度下航宇19 产量的方差分析

从表2 可知，不同播期、密度及播期×密度互作对产量的影响均达到极显著水平(P＜0.01)，而3个重复间(误差)的差异表现不显著。 说明播期、密度、播期×密度互作均可以显著影响航宇19产量。 从播期、密度效应及播期×密度互作效应及误差(重复)效应占离均差总平方和的百分数可以看出，播期效应＞密度效应＞播期×密度互作效应＞误差效应，播期效应对航宇19 产量的影响是密度效应的2.62 倍，是播期×密度互作效应的3.24 倍，是误差效应的22.84 倍。 播期对航宇19产量的影响最大，说明适期播种对该品种获得高产至关重要。 密度以及播期×密度互作对航宇19产量也具有重要影响。 不同重复之间的试验误差效应最小，说明试验整体误差较小，也间接说明该田间试验设计的合理性以及试验种植和田间管理的规范性。

表2 不同播期和密度下航宇19 产量的方差分析

2.2 不同播期和密度对航宇19 产量及其构成三要素的影响

2.2.1 不同播期对航宇19 产量及其构成要素的影响从图1A 可知，不同播期对航宇19 单位面积成穗数影响较为明显。 随播期推迟，B1、B2 和B3密度下航宇19 的单位面积成穗数呈先增后减的变化趋势，而B4 密度下则表现为逐渐增加。 说明在适播期内航宇19 的群体结构调节能力较强。

图1 不同播期对航宇19 产量及其构成三要素的影响

从图1B 可知，播期对不同密度下航宇19 穗粒数的影响差异不大。 随播期推迟，B1、B2 和B3密度下穗粒数呈先增后减的趋势，但变化不明显；而B4 密度下穗粒数虽然逐渐增加，但均低于同播期其它密度。 说明早播不利于该品种穗的形成和发育。

从图1C 可知，随播期推迟，航宇19 千粒重在B1、B2 和B3 密度下呈现先增后减的平缓变化，而B4 密度下表现为逐渐增加，但均低于同播期其它密度。 说明早播不利于该品种千粒重潜力的提高。

从图1D 可知，随播期推迟，B1、B2 和B3 密度下航宇19 的产量呈现先增后减的变化趋势，A2 时产量最高；B4 密度下，随播期推迟该品种产量呈现先增加后略微降低的趋势。 说明早播不利于发挥该品种产量潜力。

综之，在B1、B2 和B3 密度下，随播期推迟，单位面积产量及其构成要素的变化趋势基本一致，均表现为先增后降；B4 密度下航宇19 的穗粒数和千粒重均明显低于同播期其它密度，但其成穗数与产量随播期推迟则呈现先增加后略微降低的趋势。 说明早播不利于航宇19 产量提高，在适播期范围内适当晚播更有利于提升其产量潜力。

2.2.2 不同密度对航宇19 产量及其构成要素的影响从图2A 可知，密度对航宇19 单位面积成穗数的影响较为明显。 A2 播期下，该品种单位面积成穗数随密度增加呈现先增后减的变化趋势，且在不同密度条件下均高于其它播期；A1 和A3 播期下单位面积成穗数随密度增加呈递增变化。 说明在适播期内航宇19 的群体结构调节能力较强，单位面积成穗数较高，且早播不适合大播量，晚播则需要加大播量提高单位面积成穗数以获得高产。

图2 不同密度对航宇19 产量及其构成要素的影响

从图2B、C 可知，航宇19 的穗粒数和千粒重随密度增加呈逐渐降低的变化趋势。 说明高密度群体导致单株个体生物量减少，不利于该品种穗粒数增加和千粒重形成。

从图2D 可知，随密度增加，该品种在不同播期的产量水平存在明显差异。 A1 和A2 播期下航宇19 产量水平的变化趋势基本一致，均表现为随密度增加呈先增加后缓慢降低的变化趋势，且A2 播期下各密度产量水平均明显高于A1 播期；A3 播期下随密度增加产量逐渐增加。 B1、B2、B3密度下A3 播期的产量明显低于A2 播期，但B4密度下A3 播期产量和A2 播期无明显差异。 说明适当增加密度可在一定程度上弥补晚播造成的产量损失。

综上，随着密度的逐渐增加，穗粒数和千粒重呈逐渐降低趋势；单位面积成穗数和产量变化基本一致，A2 呈先增后缓慢降低的趋势，A3 持续缓慢增加，A1 则表现为成穗数持续增加，产量先增后降。 该品种晚播时可通过增加密度提高单位面积成穗数以获得较高产量。

2.2.3 播期和密度互作对航宇19 产量及其构成要素的影响从表3 可知，播期和密度互作对航宇19 产量及其构成要素的影响差异显著。 其中A2B2 处理航宇19 单位面积成穗数最高，为633.0万/hm2，A2B3 和A2B4 处理次之，分别为627.0万/hm2和600.0 万/hm2，A3B1 处理最低，仅为513.0 万/hm2。 从同一播期不同密度处理的平均值来看，A1 和A3 播期该品种单位面积成穗数之间无显著性差异，且均显著低于A2 播期。 说明播期过早或过晚，都不利于航宇19 单位面积成穗数的提高。

不同播期和密度互作处理，A2B1 处理下航宇19 穗粒数最多，为37.1 粒，A1B1、A2B2 和A3B1 处理次之，均为36.8 粒，A1B4 处理最低，仅为34.8 粒。 说明高密度下早播不利于该品种穗粒数的增加。

不同播期和密度互作处理，航宇19 的千粒重变幅在49.3 ～50.5 g 之间；从同一播期不同密度处理的平均值来看，播期对航宇19 千粒重影响无显著性差异，但A3 播期下，不同密度处理的千粒重平均值最低，A2 播期下最高。

不同播期和密度互作处理对航宇19 产量的影响差异显著。 其中，A2B2 处理产量最高，达到9 911.12 kg/hm2，其次为A2B3 和A2B4，分别为9 698.77 kg/hm2和9 098.77 kg/hm2，A3B1 和A1B4 处理下航宇19 的产量较低，分别为8 086.42 kg/hm2和8 158.03 kg/hm2，且二者差异不显著。从同一播期不同密度处理的产量平均值来看，A3播期处理的产量水平一般，A1 播期处理的产量最低，二者均显著低于A2 播期。 说明播期过早或过晚，都不利于航宇19 产量提高。

2.3 航宇19 产量及其构成三要素的相关性分析

从表4 可知，航宇19 产量构成三要素与其产量相关水平的顺序为:单位面积成穗数＞穗粒数＞千粒重。 其中，单位面积成穗数与产量表现为极显著正相关，穗粒数与产量表现为显著正相关，千粒重与产量表现为正相关，但未达到显著水平。

表4 产量构成要素与产量的相关性

说明千粒重受遗传特性影响较大，要想获得较高的单产水平，必须重点从提高成穗数和增加穗粒数着手。 单位面积成穗数与千粒重呈显著负相关，而穗粒数与千粒重呈极显著正相关。 因此，实际生产中应通过合理的栽培措施不断协同产量构成三要素间的关系，充分发挥航宇19 的高产潜力，进而获得高产。

3 讨论与结论

3.1 播期和密度对小麦产量的影响

小麦产量高低受品种、气候、土壤等多种因素的影响，而适宜播期和密度是保障小麦获得高产的主要因素，对群体结构、干物质的积累、转运和分配及后期产量的提高具有重要意义[2-3，16]。 刘芳亮等[17]研究表明播期推迟会降低有效成穗数和千粒重，不利于产量提高，而穗粒数则随着播期的推迟先增后减，有效成穗数随密度的增加而增加，而穗粒数、千粒重都随密度的增加而降低。 李晓航等[18]研究发现在适播期内适当增加密度，一定程度上会提高单产水平，但适播期后播种即使增加密度也不一定能实现高产。 Shah 等[6]研究发现增加密度可弥补延迟一周播种的产量损失，也可部分弥补延迟两周播种的产量损失，但对于超过两周的延迟播种，即使增加密度也不能完全弥补产量损失。 杨永乐等[19]研究播期、密度等栽培措施对瑞华麦520 产量和品质的影响，结果发现播期效应大于密度效应，随着播期推迟籽粒产量逐渐下降，而蛋白质、湿面筋含量和面团稳定时间等品质参数随播期推迟而增加。

本研究结果与前人[17-19]研究报道基本一致。本研究结果表明，航宇19 在105 ～195 kg/hm2(B1-B3)密度范围内，随播期推迟，产量及其构成三要素均呈先增后减的变化趋势；240 kg/hm2(B4)密度下航宇19 的穗粒数和千粒重均随播期推迟逐渐升高，但均明显低于同播期其它密度，且其成穗数与产量随播期推迟呈现先增加后略微降低趋势。 A3 播期下，B4 密度处理的成穗数和产量均明显高于其它处理。 随着密度增加，穗粒数和千粒重呈逐渐降低趋势，单位面积成穗数和产量变化基本一致，其中A3 表现为持续缓慢增加，表明航宇19 晚播时可通过增加密度提高单位面积成穗数，以获得较高产量。

3.2 航宇19 适宜播期和密度确定

适期适量播种对小麦产量具有重要意义，小麦在适宜播期范围内适当增加播量会提高产量。李俊杰[20]、李东升[21]等分别对冬小麦品种泛麦11 和强筋小麦扬麦29 播期播量的研究发现，泛麦11 和扬麦29 的产量及其构成要素对播期均有显著响应，而对播量均无显著响应。 曹燕燕等[22]研究发现漯麦163 的产量及其构成因素在不同播期之间差异不显著，而在不同播量之间的差异则达到极显著水平。

本研究结果表明，播期和密度及二者互作对航宇19 产量及其构成要素的影响圴达到极显著水平，具体表现为:播期效应＞密度效应＞播期×密度互作效应。 说明播期对航宇19 产量的影响最大，适期播种对该品种获得高产至关重要。 随着播期推迟，相同密度下航宇19 产量表现为先增加后减少趋势，这与闫文利等[23]的研究结果基本一致。 本试验条件下，A2B2 处理航宇19 产量最高，为9 911.12 kg/hm2，产量达到8 500 kg/hm2以上的处理有9个，占所有处理的75%。 这9个处理的产量水平表现为:A2B2＞A2B3＞A3B4＞A2B4＞A2B1＞A3B3＞A1B2＞A3B2＞A1B3。 说明在航宇19高产或超高产栽培中，首先应根据生产实际进行适期播种，再依据播期来确定其适宜种植密度。

综之，根据小麦生产实际情况，采取以播期定播量的方法，坚持“早播少播、晚播多播”的基本原则。 在适播期内应采用合理密度，以获得较为理想的产量结构；适播期前播种的应适当减少密度，以防止冬前冻害和倒伏现象发生；适播期后播种的应适当增加密度，并适当浅播，争取早出苗和早分蘖，以确保获得足够大的群体。 本试验条件下，该品种最佳播种时间在10月20日(A2)前后，最佳播种密度范围为150(B2)～195 kg/hm2(B3)。 由此可以看出，通过合理调整播期和密度，可直接影响航宇19 的单位面积成穗数、穗粒数和千粒重，进而间接影响航宇19 的最终产量。

本研究结果确定的最佳播期和密度可为豫中北部地区小麦生产中发掘航宇19 高产和超高产潜力提供参考，但在该地区小麦生产中还要根据不同田块的土壤墒情、肥力状况、整地和播种质量等实际因素综合考虑，以确定其实际播期内的最佳密度。