張明明　董寶娣　喬勻周　趙歡　劉孟雨**　陳骎骎　楊紅　鄭鑫

（1.中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心/河北省節(jié)水農(nóng)業(yè)重點實驗室/中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點實驗室　石家莊　050022；2.中國科學(xué)院大學(xué)　北京　100049）

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播期、播量對旱作小麥‘小偃60’生長發(fā)育、產(chǎn)量及水分利用的影響*

張明明1，2董寶娣1喬勻周1趙歡1，2劉孟雨1**陳骎骎1楊紅1，2鄭鑫1，2

（1.中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心/河北省節(jié)水農(nóng)業(yè)重點實驗室/中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點實驗室石家莊050022；2.中國科學(xué)院大學(xué)北京100049）

在旱作條件下，探討播期及播量對小麥新品系‘小偃60’群體性狀、產(chǎn)量及水分利用的影響，可為小麥適雨栽培提供技術(shù)依據(jù)。試驗于2014—2015年在中國科學(xué)院南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站進行，自10月15日至 11月14日，每6d設(shè)置一個播期，共設(shè)6個播期（T1～T6），設(shè)播量不變（B1）和逐期增加播量（B2）兩個處理：B1為300kg·hm-2，T1到T6播量相同；B2為隨播期推遲播量逐期增加，每推遲1 d增加7.5kg·hm-2，各播期的播量分別為300kg·hm-2（T1）、345kg·hm-2（T2）、390kg·hm-2（T3）、435kg·hm-2（T4）、480kg·hm-2（T5）和525kg·hm-2（T6），研究了不同播期和播量下‘小偃 60’群體性狀、產(chǎn)量及水分利用的變化規(guī)律。試驗結(jié)果表明：1）隨播期推遲，出苗時間延長、生育期推遲，全生育縮短；播量對生育期無顯著影響。2）隨播期推遲，出苗率和單株成穗數(shù)逐漸降低；播量增加，基本苗及穗數(shù)提高。3）隨播期推遲，株高和生物量降低；播量增加，生物量提高，株高無顯著變化。4）隨播期推遲，籽粒產(chǎn)量下降；逐期增加播量后，11月2日前籽粒產(chǎn)量可達6 600kg·hm-2以上且無顯著差異。5）若隨播期推遲增加播量，前 4個播期產(chǎn)量、水分利用效率無顯著變化，皆達29kg·hm-2·mm-1以上。研究結(jié)果表明，‘小偃60’是一個播期寬泛的品種，隨播期推遲產(chǎn)量下降，但在一定播期范圍內(nèi)通過增加播量，提高群體（穗數(shù)），可以獲得與適時播種相近的產(chǎn)量，播量與播期推遲天數(shù)的理論關(guān)系為y=0.368 2x2+1.193 9x+316.7（R2=0.983 9）。

冬小麥 小偃60 播期 播量產(chǎn)量水分利用效率

河北省環(huán)渤海地區(qū)淡水資源嚴重匱乏及土壤鹽堿制約農(nóng)業(yè)的發(fā)展，水資源的短缺，使作物生產(chǎn)中更為有效地利用水資源變得尤為重要［1］。華北平原是我國重要的糧食產(chǎn)區(qū)，小麥產(chǎn)量占全國小麥產(chǎn)量的26％［2］，然而，在冬小麥生長期間，華北平原年平均降水量約為120mm，遠低于冬小麥耗水總量［3］。由于氣候變暖（影響小麥冬前發(fā)育）、秋季低溫寡照（推遲玉米熟期）等自然原因，小麥播期有推遲的趨勢，調(diào)節(jié)播期可以延緩小麥越冬前的發(fā)育進程，避免冬季小麥植株徒長、苗情過旺，降低了凍害的幾率，并由此影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)［4-5］。因此，在旱作條件下，如何充分利用10月至11月上旬的降雨實現(xiàn)小麥播種，對提高降水的有效利用及小麥豐產(chǎn)具有重要意義。

適宜的播期播量是小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵栽培技術(shù)，直接影響小麥群體質(zhì)量和小麥產(chǎn)量［6-8］。師學(xué)珍等［9］研究發(fā)現(xiàn)種植密度對各生育時期群體分蘗數(shù)均有影響，播期早，種植密度在整個生育期的群體總莖數(shù)差異較小，播種晚，差異大。李豪圣等［6］研究發(fā)現(xiàn)，密度對產(chǎn)量及3個產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響均達顯著水平。已有研究表明，播期對冬小麥單位面積穗數(shù)、千粒重及產(chǎn)量產(chǎn)生顯著的影響，對穗粒數(shù)有一定調(diào)節(jié)作用，在一定范圍內(nèi)，單位面積穗數(shù)隨著播期的推遲而減少，穗粒數(shù)隨播期的推遲而增加，千粒重隨播期的推遲先增加后下降［6，10-11］。Sun等［12］在播期對冬小麥的影響研究中得出，在華北平原，10月10日前播種的小麥產(chǎn)量相近，此后，隨播期延遲，小麥產(chǎn)量顯著降低。播期還可以影響小麥生育進程和群體性狀，隨著播種期的推遲小麥全生育期縮短，但縮短天數(shù)少于播期推遲天數(shù)［7］。

‘小偃 60’是李振聲院士從‘小偃 54’和‘魯麥 13’的雜交組合中鑒定篩選出的新品系，對比‘京9428’、‘石 4185’、‘冀麥 32’均有不同程度增產(chǎn)［13］，具有耐鹽、抗逆、高產(chǎn)的良好品質(zhì)，適合在鹽堿地生長。大面積推廣‘小偃 60’需要配套的高產(chǎn)節(jié)水栽培技術(shù)。旱作條件下‘小偃 60’的適宜播期、不同播期下最佳播量及植株生長發(fā)育特性、產(chǎn)量形成及對水分的高效利用等少見報道。本研究探討旱作條件下，播期及播量對‘小偃 60’群體性狀、產(chǎn)量及水分利用的影響，以期為抗旱‘小偃 60’適雨栽培及推廣應(yīng)用提供理論與技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2014—2015年在中國科學(xué)院南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站（116°40′E，38°00′N，海拔11 m）進行，該地屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，年均降水量480mm，年均氣溫l2.3℃，年日照總時數(shù)2 938.6 h，年總輻射量133.6 kJ·cm-2。土壤為脫鹽潮土，有部分鹽土，淺層地下水為咸水和微咸水，代表了環(huán)渤海低平原缺水鹽漬化類型。土壤耕層（0～30cm）速效氮 44.79mg·kg-1，速效磷4.94mg·kg-1，速效鉀 149.97mg·kg-1，平均容重1.40 g·cm-3。

表1為2014—2015年冬小麥生長季氣象數(shù)據(jù)，平均氣溫9.4℃，為正常年（2011—2015年小麥生育期平均氣溫為9.3℃）。采用國內(nèi)較常用的降水年型劃分標準［14］劃分降水年型，試驗區(qū)域近 20年（1996—2015年）小麥生育期間年均降水量為125.2mm，2014—2015年降水量接近年均降水量，屬于平水年。

表1　2014—2015年試驗區(qū)冬小麥生長季氣象數(shù)據(jù)Table 1 Weather data during the winter wheat growing season in 2014-2015 in the study area

1.2試驗設(shè)計

試驗設(shè)計播期和播量兩個因素。播期為6個水平：T1，10月15日播種；T2，10月21日播種；T3，10月27日播種；T4，11月2日播種；T5，11月8日播種；T6，11月14日播種。設(shè)播量不變（B1）和逐期增加播量（B2）兩個處理：B1為300kg·hm-2，T1到T6播量相同；B2為隨播期推遲播量逐期增加，每推遲1 d增加7.5kg·hm-2，各播期的播量分別為300kg·hm-2（T1）、345kg·hm-2（T2）、390kg·hm-2（T3）、435kg·hm-2（T4）、480kg·hm-2（T5）和525kg·hm-2（T6）。小區(qū)面積3.3 m×3.5m=11.55m2，每處理4次重復(fù)，種植行距為15cm，底肥為202kg·hm-2（N）和172.5kg·hm-2（P2O5），春季追肥 135kg·hm-2（N），田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.3測定內(nèi)容及方法

1.3.1土壤體積含水量

播種及收獲時用烘干法測定每處理0～200cm土壤含水量，0～20cm處每10cm測一次，20～200cm處每20cm測一次。土壤重量含水量θ（％）=100×（濕土重-干土重）/干土重。水層厚度與含水量的換算公式為：Q=dhθ。式中，Q為某土層含水量（mm），d為土壤的干容重（g·cm-3），h為土層厚度（mm），θ為土壤重量含水量。

1.3.2生育期調(diào)查

記載小麥進入出苗期、返青期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、成熟期日期。

1.3.3小麥莖蘗數(shù)量的測定

從測定小麥的基本苗開始，在1 m雙行的固定面積內(nèi)，定期測定小麥莖蘗數(shù)量的變化。

1.3.4小麥光合參數(shù)測定

在冬小麥灌漿期（5月 15日）于晴朗無風(fēng)的上午9：00—11：00，不同處理各選 3株小麥，選擇完整無病的旗葉，采用美國基因公司生產(chǎn)的Li-Cor6400便攜式光合儀進行光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）等光合參數(shù)測定。

1.3.5小麥產(chǎn)量和考種

小麥成熟時（6月6日）收獲，每小區(qū)隨機選擇20穗小麥室內(nèi)考種獲得株高、穗長、穗粒數(shù)、千粒重等指標，每小區(qū)取1 m雙行脫粒風(fēng)干后測定總生物量和經(jīng)濟產(chǎn)量，計算收獲指數(shù)。

1.3.6計算公式

采用土壤水量平衡方程計算蒸散量，計算公式為：

式中：ET為蒸散量，P為降雨量（可通過該站氣象觀測場直接獲得），I為灌溉量（本試驗為0），R為地表徑流量，D為深層滲漏量，ΔW為一段時間內(nèi)土壤蓄存水變化量。本試驗地區(qū)地表徑流和深層滲漏很小，可忽略不計。這樣，在一定時間內(nèi)，總耗水量可近似地認為由降水量和土壤含水量的變化量決定，故水量平衡方程可近似寫為：

式中：BM為總的干物質(zhì)積累量，ET為總的蒸散量。

產(chǎn)量水分利用效率（WUEy）計算公式為：

式中：Y為產(chǎn)量，ET為總的蒸散量。

葉片水分利用效率（WUEleaf）計算公式為：

式中：Pn為光合速率，Tr為蒸騰速率。

對于經(jīng)濟社會用水調(diào)查、河湖開發(fā)治理保護情況普查等需建立取用水臺賬的普查項目，清查工作要提前進行。2010年12月20日，在經(jīng)濟社會用水情況調(diào)查清查登記省級培訓(xùn)結(jié)束的第二天，聞喜縣水利普查辦率先組織開展經(jīng)濟社會用水調(diào)查和河湖開發(fā)治理保護情況清查登記工作，在清查登記的同時通知用水戶做好臺賬建立工作，確保臺賬按時建立。居民典型用水調(diào)查對象數(shù)量大、范圍廣，部分用水戶計量設(shè)施未安裝，臺賬建立困難，為減少普查成果偏差，普查員對各典型用水戶統(tǒng)一分發(fā)水桶，多次到用水戶家中指導(dǎo)，保證普查成果的質(zhì)量。

收獲指數(shù)（HI）計算公式為：

式中，Y為產(chǎn)量，BM為總的干物質(zhì)積累量。

1.4數(shù)據(jù)處理

以Microsoft Excel 2007繪制圖表，采用MicrosoftExcel 2007、IBM SPSS Statistics 20數(shù)據(jù)分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，各處理的比較采用最小顯著差數(shù)（LSD）法（α=0.05）。

2　結(jié)果與分析

2.1不同播期播量小麥植株生育進程的變化

隨著播期的推遲，播種至出苗天數(shù)逐漸增加，10月15日播種冬小麥‘小偃60’出苗所需時間為7d，而10月21日播種所需時間為10d，其后出苗天數(shù)達到20d以上，最長的達31d；小麥拔節(jié)、孕穗、開花等生育期隨播期推遲而向后推遲，T6的拔節(jié)期推遲 12d，成熟期差距有所縮小，相差 1～4d（表2）。同一播期下，不同播量對冬小麥生育期無影響。

表2　不同播期和播量對冬小麥‘小偃60’生育進程的影響Table 2 Effects of different sowing dates and densities on the growing process of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

2.2播期播量對小麥群體數(shù)量的影響

由表3得出，隨著播期推遲，冬小麥‘小偃 60’基本苗、出苗率、穗數(shù)、單株成穗數(shù)各項指標均不斷降低。同一播期下，播量增加使基本苗、穗數(shù)大幅度提高，但出苗率、單株成穗數(shù)并未發(fā)生明顯變化。B1處理下，與T1相比，其他處理的基本苗減少2.4％～23.2％、出苗率降低2.3％～18.9％、穗數(shù)減少14.6％～56.6％、單株成穗數(shù)減少0.17～0.60個。B2條件下，與T1相比，其他播期的出苗率和單株成穗數(shù)變化幅度與B1條件下基本相同。

表3　播期和播量對小麥‘小偃60’基本苗、出苗率及成穗數(shù)的影響Table 3 Effects of different sowing dates and densities on basic seedlings，emergence rate and spike number of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

本試驗中 B2處理播量的增加是根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)經(jīng)驗確定的（每推遲播種1d，增加播量7.50kg·hm-2）。從表3的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，增加播量的 T4、T5、T6播期的穗數(shù)低于T1播期7.1％～16.2％，T6顯著下降，顯然，此小麥品種晚播條件下，欲獲得與適時播種相同的群體（穗數(shù)），從經(jīng)驗得到的播量增加量是偏低的。

根據(jù)播量增加試驗所得穗數(shù)及產(chǎn)量數(shù)據(jù)，得出穗數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系符合二次多項式 y=-0.147x2+226.8x-80 471（R2=0.965）（圖1），由此關(guān)系式得出高產(chǎn)的適宜穗數(shù)為770.66×104·hm-2。根據(jù)其他播期出苗率與單株成穗數(shù)的變化，計算出達到適宜穗數(shù)的各播期理論播量（圖2），建立了理論播量與播期推遲天數(shù)的相關(guān)方程為y=0.368 2x2+1.193 9x+316.7（R2=0.983 9），即播期越晚，播量增加的幅度越大。

圖1　‘小偃60’成熟期穗數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)關(guān)系Fig.1 Relationship between yield and spikes number at maturity of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

2.3播期播量對小麥株高和生物量的影響

隨著播期推遲，冬小麥株高顯著降低（圖3A）。在 B1處理下，與T1相比，其他播期植株高度下降3.4～9.9cm；在B2處理下，與T1相比，其他播期株高下降4.3～11.2cm。同一播期下，播量增加對株高未產(chǎn)生顯著影響。

隨播期推遲，冬小麥群體生物量表現(xiàn)下降趨勢，在 B1處理下，從T3開始群體生物量顯著下降；在B2處理下，在11月8日（T5）以前播種的處理之間植株生物量沒有顯著差異。與T1相比，T6播期在B1、B2處理下分別下降50.2％、29.0％。同一播期下，增加播量可以顯著提高群體生物量，在T3、T4、T5、T6處理下播量增加分別使生物量提高17.6％、32.4％、40.6％、42.4％（圖3B）。

圖2　‘小偃60’不同播期推遲下的理論播量與播量增加后的實際播量關(guān)系Fig.2 Relationship between theoretical sowing density of delayed sowing date and actual sowing density of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

圖3　不同播期和播量對冬小麥‘小偃60’大田株高（A）和生物量（B）的影響Fig.3 Effects of different sowing dates and densities on plant height（A） and biomass（B） of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

2.4播期播量對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

由表4可以看出，隨著播期的推遲，冬小麥‘小偃 60’單位面積穗數(shù)呈減少趨勢，特別在播量不增加（B1）的前提下穗數(shù)減少明顯。隨播期推遲穗粒數(shù)有減少的趨勢但變化不明顯，與T1相比，僅 T6播期的穗粒數(shù)顯著減少。各處理間千粒重未出現(xiàn)顯著性差異。T1～T4 4個播期的收獲指數(shù)（HI）差異不顯著，最后兩個播期逐漸降低至顯著水平。

隨播期推遲，小麥產(chǎn)量呈下降趨勢，在B1條件下的產(chǎn)量顯著降低，在B2條件下前4個播期的籽粒產(chǎn)量之間沒有顯著差異，后兩個播期產(chǎn)量則顯著降低；同一播期下播量增加，產(chǎn)量則顯著提高。從產(chǎn)量變化和構(gòu)成產(chǎn)量的三要素分析可以得出，籽粒產(chǎn)量與穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與穗粒數(shù)顯著正相關(guān)（表5）。晚播下的籽粒產(chǎn)量降低主要由穗數(shù)和穗粒數(shù)減少引起。

2.5播期對水分利用的影響

表6表明，隨播期推遲冬小麥‘小偃 60’各個播期的耗水量有減少趨勢，但各處理間差異不顯著（僅B1T6顯著減少）。群體水分利用效率（WUEbm）和產(chǎn)量水分利用效率（WUEy）隨著播期推遲呈下降趨勢，在B1處理下前3個播期間的群體及產(chǎn)量水分利用效率沒有顯著差異，后3個播期則顯著降低，在B2處理下T6群體水分利用效率顯著下降，T5、T6處理產(chǎn)量水分利用效率顯著下降。與T1相比，B1T4、B1T5、B1T6、B2T5、B2T6產(chǎn)量水分利用效率下降 9.5％～45.9％。葉片水分利用效率（WUEleaf）各處理間無顯著變化。

表4　播期和播量對冬小麥‘小偃60’產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成的影響Table 4 Yield and its components of winter wheat under different sowing dates and densities of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

表5　‘小偃60’產(chǎn)量與產(chǎn)量三要素的相關(guān)性分析Table 5 Correlation among spike number，grain number per spike，1000-grain weight and yield of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

表6　不同播期和播量處理對冬小麥‘小偃60’耗水量及水分利用效率的影響Table 6 Effects of different sowing dates and densities on water consumption and water use efficiency（WUE） of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

2.6水分利用效率與相關(guān)生理指標間的相關(guān)性分析

對冬小麥‘小偃 60’水分利用效率、收獲指數(shù)和產(chǎn)量的相關(guān)性分析表明（表7），籽粒產(chǎn)量與WUEbm、WUEy、HI呈極顯著正相關(guān)。WUEy與HI呈極顯著正相關(guān)。說明收獲指數(shù)越高，WUEy越高，在節(jié)水栽培中，可以通過提高收獲指數(shù)來提高小麥 WUEy，達到節(jié)水高產(chǎn)的目的。

3　討論與結(jié)論

本研究表明，播期播量對小麥的生育進程、群體性狀和產(chǎn)量有重要影響。隨著播期的推遲，出苗日期由7d推遲到31d，小麥生育期推遲，到成熟期差距有所縮小，全生育期縮短，這與其他人的研究結(jié)果一致［7-8，15-16］。播期對小麥田間出苗率和單株成穗數(shù)影響顯著，而播量處理對其影響不大，晚播小麥出苗率和單株成穗數(shù)下降明顯，而在相同播期下，播量增加，基本苗和單位面積穗數(shù)增加。因此在生產(chǎn)上，小麥錯過適宜播期，播量需要增加。小麥植株高度是小麥形態(tài)構(gòu)建的重要指標，本試驗結(jié)果表明，隨著播期推遲，植株高度降低，播量變化，株高變化不明顯。而小麥群體生物量隨播期推遲呈下降趨勢，同一播期下，增加播量可以顯著提高群體生物量。這說明小麥個體生長主要受播期影響，而群體生長受播期和基本苗共同影響，這與何井瑞等［17］研究結(jié)果一致。

表7　‘小偃60’產(chǎn)量與水分利用效率和收獲指數(shù)的相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis of water use efficiency（WUE），harvest index（HI） and yield of winter wheat ‘Xiaoyan 60’

本研究表明隨著播期的推遲，單位面積穗數(shù)呈減少趨勢，特別在播量不增加的處理（B1）下，穗數(shù)減少明顯，這與前人研究結(jié)果一致［15，18］。隨播期推遲穗粒數(shù)有減少的趨勢但變化不明顯，各處理間千粒重未出現(xiàn)顯著性差異，與陳素英等［19］研究結(jié)果一致。在10月15日至11月14日長達1個月的播期間，‘小偃60’的千粒重都在40～44 g范圍內(nèi)，說明‘小偃60’是千粒重較高且穩(wěn)定的品種。同一播期下，播種密度增加，單位面積穗數(shù)增加，穗粒數(shù)及千粒重減小，該結(jié)果與相關(guān)研究一致［6，15］。隨播期推遲，籽粒產(chǎn)量呈下降趨勢，籽粒產(chǎn)量最高出現(xiàn)在播期10月21日、播量345kg·hm-2處理，其產(chǎn)量為6 970.75kg·hm-2。在本試驗中，在相同播量處理（B1）下，產(chǎn)量下降顯著，減產(chǎn)幅度最高達53.9％；在逐期增加播量處理（B2）下，前4個播期的籽粒產(chǎn)量差異不顯著，T5、T6播期顯著降低，滄州旱地農(nóng)田土壤比較肥沃，旱作冬小麥產(chǎn)量可達4 500～5 250kg·hm-2，本試驗在增加播量處理下，至11月8日播種，‘小偃60’產(chǎn)量可達5 982.50kg·hm-2，高于本地產(chǎn)量水平。這說明‘小偃60’適播期較長且耐旱性好，但應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)條件選擇適宜的播量搭配才能獲得較高產(chǎn)量，本研究計算出了達到試驗區(qū)高產(chǎn)穗數(shù)的各播期理論播量，建立了理論播量與播期推遲天數(shù)的相關(guān)方程為y=0.368 2x2+1.193 9x+316.7（R2=0.983 9），通過此方程可得到一定播期范圍內(nèi)，不同播期下的最佳播量。籽粒產(chǎn)量與WUEbm、WUEy呈極顯著正相關(guān)，與WUEleaf無顯著相關(guān)性。說明在本試驗中，WUEleaf并不能反映‘小偃60’實際生產(chǎn)水平，WUEbm和WUEy可以較好地體現(xiàn)最終平均產(chǎn)量。

通過分析討論，得出以下結(jié)論：隨播期推遲，‘小偃 60’出苗率和單株成穗率顯著下降，播量對其無顯著影響；播量與播期推遲天數(shù)的理論關(guān)系為y=0.368 2x2+1.193 9x+316.7（R2=0.983 9），即播期越晚，播量增加的幅度越大；B2密度處理下，10月15日至11月2日播種‘小偃60’產(chǎn)量無顯著差異且高于本地產(chǎn)量水平，說明‘小偃 60’是一個播期寬泛的品種，晚播條件下通過合理地增加播量，可以實現(xiàn)高產(chǎn)和高WUEy的雙重目標。

References

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Effects of sowing date and seeding density on growth，yield and water use efficiency of ‘Xiaoyan 60’ wheat under rainfed condition*

ZHANG Mingming1，2，DONG Baodi1，QIAO Yunzhou1，ZHAO Huan1，2，LIU Mengyu1**，CHEN Qinqin1，YANG Hong1，2，ZHENG Xin1，2
（1.Center for Agricultural Resources Research，Institute of Genetics and Developmental Biology，Chinese Academy of Sciences / Hebei Key Laboratory of Water-saving Agriculture / Key Laboratory of Agricultural Water Resources，Chinese Academy of Sciences，Shijiazhuang 050022，China；2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China）

Using drought resistant and high-yielding crop varieties is critical for high and stable crop productivity under rainfed farming condition.In this study，an experiment was conducted at Nanpi Eco-Agricultural Experimental Station ofChinese Academy of Sciences（116°40′E，38°00′N） in 2014-2015 to investigate the performance of ‘Xiaoyan 60’ wheat cultivar under the rainfed condition.The objective of the study was to test the adaptability of ‘Xiaoyan 60’ wheat cultivar to late sowing and yield loss compensation by increased seeding rate.Treatments included two factors，sowing date and seeding density.Six sowing dates were set，which were from the 15thof October to the 14thof November with six days interval，and denoted as T1，T2，T3，T4，T5 and T6，respectively.Then there were two treatments of seeding densities — constant seeding rate（B1） and increased seeding rates with delayed sowing date（B2）.In B1，sowing density was 300kg·hm-2for all sowing dates，whereas in B2，it started at 300kg·hm-2and progressively increased at 7.5kg·hm-2·day-1with delayed sowing date.Thus the sowing densities at sowing dates in B2 treatments were 300kg·hm-2for T1，345kg·hm-2for T2，390kg·hm-2for T3，435kg·hm-2for T4，480kg·hm-2for T5 and 525kg·hm-2for T6.The population properties，growth，yield and water use characteristics were investigated under different treatments.The results showed that the plant population traits，yield and water use efficiency varied with sowing date and seeding density.The growth period shortened with delayed sowing date，the duration for all the growth stages was also shortened.In contrast，seeding rate had no effect on growth period，but positively influenced the number of seedlings，number of spikes and dry biomass amount.Also plant height was not affected by seeding density.Delayed sowing gradually decreased the rate of seedling emergence，number of spikes per plant，plant height and dry biomass.Similarly，grain yield decreased with delayed sowing.However，the grain yield reached 6 600kg·hm-2level through increase seeding density to compensate for delayed sowing.There was no significant difference among the first four sowing dates（from T1 to T4） for grain-yield-based water use efficiency，which was above 29kg·hm-2·mm-1.Because ‘Xiaoyan 60’wheat cultivar was strongly adaptable to late sowing，it was recommended for cultivation under the rainfed farming conditions.Yield loss due to delayed sowing was compensated for by increasing seeding rate，which ensured optimum plant population.The correlation between seeding density（y） and delayed days（x） of sowing could be decribed by the regression equation y = 0.368 2x2+1.193 9x+316.7（R2= 0.98）.

Mar.22，2016；accepted Apr.25，2016

Winter wheat；‘Xiaoyan 60’；Sowing date；Sowing density；Wheat yield；Water use efficiency

S512.1

A

1671-3990（2016）08-1095-08

10.13930/j.cnki.cjea.160256

*國家科技支撐計劃項目（2013BAD05B02，2012BAD08B02）和河北省科技計劃項目（14226403D，15226407D）資助

**通訊作者：劉孟雨，主要從事作物高效用水生理生態(tài)基礎(chǔ)和農(nóng)業(yè)節(jié)水調(diào)控與技術(shù)等方面研究。E-mail：mengyuliu@sjziam.ac.cn

張明明，研究方向為作物高效用水生理。E-mail：zhangmingming13@mails.ucas.ac.cn

2016-03-22接受日期：2016-04-25

*This research was supported by the National Key Technologies R&T Program of China（2013BAD05B02，2012BAD08B02） and Key Technology Support Program of Hebei Province（14226403D，15226407D）.

**Corresponding author，E-mail：mengyuliu@sjziam.ac.cn