任文斌+謝三剛+王倩+邱玉亮+姚景珍+吳翠翠+柴永峰+李秀絨

摘要：為了研究不同種植密度對小麥（Triticum aestivum L.）產(chǎn)量和單株農(nóng)藝性狀的影響，以冬小麥品種晉麥84為試驗材料，采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，進行等距離4、5、6、7、8、10 cm單子粒點播、條播、寬幅播種密度試驗。結(jié)果表明，產(chǎn)量隨密度增加先升后降，有效穗數(shù)隨密度增大而增加，穗粒數(shù)隨密度增大而減少，4和10 cm處理差異達顯著水平。小麥苗期單株干物質(zhì)積累量、分蘗數(shù)、次生根數(shù)和小麥成熟期單株穗數(shù)、主穗小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、主穗粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量隨密度增加有下降趨勢。在適宜播期內(nèi)晉麥84的合理基本苗密度為230萬～340萬/hm2，在此范圍內(nèi)各處理間產(chǎn)量差異不顯著，基本苗密度為270萬/hm2的寬幅播種處理產(chǎn)量最高。

關(guān)鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）；晉麥84；種植密度；等距離；單粒點播；農(nóng)藝性狀

中圖分類號：S512.1；S318 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）02-0218-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.005

小麥（Triticum aestivum L.）的播種方式主要有條播、撒播、寬幅等。不同播種方式都須有合理的種植密度。適宜的密度有利于小麥個體與群體以及產(chǎn)量三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展[1-3]。適宜的密度能夠塑造較好的冠層結(jié)構(gòu)，提高群體的光合效率，提高單位面積產(chǎn)量[4-6]。不同行距是調(diào)整小麥播種密度的主要措施，也直接影響小麥的群體質(zhì)量與產(chǎn)量[7-10]。不同密度和播期對小麥產(chǎn)量的影響研究較多，不同品種在不同區(qū)域適宜的種植密度也各不相同[11-14]。不同的小麥品種為了能夠最大限度地促進其增產(chǎn)潛力，許多學(xué)者研究了其在當(dāng)?shù)貧夂蚣巴寥罈l件下的最佳種植密度[15-18]。以此達到良種與良法配套目的。在運城地區(qū)晉麥84作為主要推廣及當(dāng)?shù)匾粋€千粒重在不同年份穩(wěn)定在50 g左右的品種，了解其在適宜播期、不同種植密度條件下的農(nóng)藝性狀變化，有利于發(fā)揮其高產(chǎn)潛力，為當(dāng)?shù)匦←湼弋a(chǎn)提供技術(shù)支撐。同時單子粒點播試驗也是為了預(yù)測小麥雜交種使用最小播量，達到不減產(chǎn)目的而提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所培育的小麥品種晉麥84，于2015-2016年度種植在所部農(nóng)場。試驗地土質(zhì)為壤土，土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為：有機質(zhì)15.1 g/kg，全氮0.865 g/kg，堿解氮98.6 mg/kg，速效磷10.62 mg/kg，速效鉀234.1 mg/kg。施底肥尿素225 kg/hm2，磷酸二銨450 kg/hm2，拔節(jié)期追施尿素150 kg/hm2。并于小麥越冬期和起身拔節(jié)期澆水。

1.2 試驗方法

試驗分為8個處理，分別為4、5、6、7、8、10 cm等距離單子粒點播，條播（行距24 cm），寬幅播種（行距24 cm，幅寬8 cm）；理論基本苗數(shù)分別為580萬、390萬、270萬、200萬、150萬、100萬、280萬、280萬/hm2。數(shù)據(jù)處理過程中以實測基本苗數(shù)為準(zhǔn)。小區(qū)面積為9 m2。采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。10月7日播種。

1.3 試驗數(shù)據(jù)觀察測定

三葉期每個小區(qū)定點測定1 m雙行基本苗數(shù)，并于成熟期測定小麥的有效穗數(shù)，隨機選取20穗測定穗粒數(shù)，所有小區(qū)全部收獲后測定產(chǎn)量，折算成每公頃平均數(shù)。每個小區(qū)選取500粒種子測定千粒重。在小麥不同生育期選取20株進行測定，在苗期測定苗長、分蘗數(shù)、次生根數(shù)、分蘗節(jié)粗、單株鮮重、單株干重。在拔節(jié)期測定主莖長、分蘗數(shù)、次生根數(shù)、主莖基部節(jié)間粗、單株鮮重、單株干重。在成熟期測定株高、單株穗數(shù)、主穗長、主穗小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、主穗粒重、主莖生物學(xué)產(chǎn)量、單株粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量。不同生育期干物質(zhì)質(zhì)量，為各單株地上部分置于105 ℃烘箱中殺青30 min后，調(diào)溫至75 ℃烘干稱重所得。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)分析利用Excel，SPSS18.0軟件進行[19，20]。多重比較采用Duncan法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對產(chǎn)量性狀的影響

從表1可以看出，不同處理的實測基本苗數(shù)除條播和寬幅差異不顯著，其他處理間差異達到極顯著水平。4、5 cm處理有效穗數(shù)較多，與其他處理差異顯著，有效穗數(shù)隨著播種密度的增加有逐漸上升趨勢，但條播顯著少于寬幅播種。4、5 cm處理穗粒數(shù)較少，與其他處理差異達極顯著水平，穗粒數(shù)隨著播種密度增加有下降趨勢。4 cm處理的千粒重與其他處理差異達極顯著水平，千粒重在等距離播種時隨著播種密度增加有下降趨勢。寬幅播種5、6 cm處理每公頃產(chǎn)量較高。10 cm處理產(chǎn)量最低，與其他處理差異達顯著水平，每公頃產(chǎn)量隨播種密度先升后降，呈拋物曲線趨勢。

通過簡單相關(guān)分析，實測基本苗的密度與單位面積穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，r=0.875；與每穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，r=-0.943；與千粒重呈負(fù)相關(guān)，r=-0.506；與每公頃產(chǎn)量呈正相關(guān)，r=0.291。由于每公頃產(chǎn)量與播種密度呈拋物線趨勢，對其進行二次方曲線擬合檢驗，R2=0.641，Sig.=0.207>0.05。表明該方程擬合度較差，無明顯的統(tǒng)計意義。因此對每公頃產(chǎn)量（Y）與基本苗數(shù)（X1）、有效穗數(shù)（X2）、穗粒數(shù)（X3）、千粒重（X4）進行多元線性一次回歸分析，得到方程式為：Y=-13 410.78-0.794X1+12.821X2+211.522X3+142.191X4（R2=0.926）。對回歸方程進行顯著性檢測，F(xiàn)=59.607，表明每公頃產(chǎn)量Y與X1、X2、X3、X4存在極顯著線性回歸關(guān)系。

2.2 不同種植密度對越冬期幼苗的影響

從表2可以看出，在越冬期，條播、寬幅播種兩處理的幼苗長度與6、7、8 cm處理差異顯著，冬前幼苗長度隨密度增大有增高趨勢。10 cm處理的分蘗節(jié)粗、分蘗數(shù)與條播4、5 cm處理差異達極顯著水平。4 cm處理的單株干重與8、10 cm、寬幅播種差異顯著。分蘗節(jié)粗、分蘗數(shù)、次生根數(shù)、幼苗單株鮮重、幼苗單株干重隨密度增加均有下降趨勢。

2.3 不同種植密度對拔節(jié)期幼苗的影響

從表3可以看出，在拔節(jié)期，4 cm處理的主莖長除與5、7 cm處理差異不顯著外，與其他處理均達極顯著水平；其主莖基部節(jié)間粗除與5 cm處理差異不顯著外，與其他處理差異均達顯著水平。10 cm處理的分蘗數(shù)、單株鮮重、其他處理差異極顯著。

2.4 不同種植密度對成熟期單株農(nóng)藝性狀的影響

從表4可以看出，不同密度對小麥成熟期株高沒有影響。10 cm處理的單株穗數(shù)、單株粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量較高且與其他處理差異達極顯著水平。4 cm處理各農(nóng)藝性狀較低，其主穗粒數(shù)與除5 cm外的其他處理差異達顯著水平。

為了了解小麥單株農(nóng)藝性狀間的關(guān)系，進行了簡單相關(guān)分析，播種密度與主穗粒數(shù)（r=-0.866）、主穗粒重（r=-0.853）、主莖生物學(xué)產(chǎn)量（r=-0.837）呈極顯著負(fù)相關(guān)；與單株穗數(shù)（r=-0.728）、主穗小穗數(shù)（r=-0.805）、單株穗粒重（r=-0.758）、單株生物學(xué)產(chǎn)量（r=-0.764）呈顯著負(fù)相關(guān)。單株粒重與單株穗數(shù)（r=0.990）、主穗長（r=0.835）、主穗小穗數(shù)（r=0.892）、主穗粒數(shù)（r=0.863）、主穗粒重（r=0.886）、單株生物學(xué)產(chǎn)量（r=0.999）呈顯著正相關(guān)。

為了進一步研究單株粒重與其他農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系，以單株粒重（Y）為因變量，基本苗數(shù)（X1），株高（X2）、單株穗數(shù)（X3）、主穗長（X4）、主穗小穗數(shù)（X5）、主穗粒數(shù)（X6）、主穗粒重（X7）、主莖生物學(xué)產(chǎn)量（X8）、單株生物學(xué)產(chǎn)量（X9）為自變量，進行多元線性逐步回歸。得最優(yōu)秀回歸方程為：Y=-3.167+0.733X3+0.988X7+0.321X9（R2=0.998）。

為了明確回歸方程中各自變量對單株粒重的作用，特進行通徑分析，結(jié)果見表5。在直接作用中，單株生物學(xué)產(chǎn)量作用最大（Py9=0.670），單株穗數(shù)次之（Py3=0.283），主穗粒重最小（Py7=0.085）。說明提高任何一個因素都有利于單株粒重的提高。從間接作用分析，單株穗數(shù)通過主穗粒重（P=0.073）、單株生物學(xué)產(chǎn)量（P=0.661）對單株粒重的間接作用為正效應(yīng)（P=0.734）。同理，主穗粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量對單株粒重的間接作用都為正效應(yīng)（P=0.835，P=0.354）。決策系數(shù)[21]三者對單株粒重都為正值，說明提高單株穗數(shù)、主穗粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量都可以促進單株粒重的提高。

3 小結(jié)與討論

小麥的產(chǎn)量構(gòu)成要素主要是有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重。許多研究表明，在一定范圍內(nèi)，隨著種植密度的增加，子粒產(chǎn)量逐漸增加，種植密度過大，產(chǎn)量反而下降[22-24]，本研究結(jié)果與此相同。有效穗數(shù)隨著密度增加有增大趨勢，與王夏等[25]的研究結(jié)果相同。穗粒數(shù)隨種植密度增大有下降趨勢，與朱翠林等[26]和王立明[27]的研究結(jié)果類似。千粒重隨密度增大有下降趨勢，但不明顯，與馬東欽等[17]的研究結(jié)果相似。由于同一品種在不同區(qū)域受氣候、土壤肥力等條件影響，適宜的種植密度有所不同，明確適宜的播種密度，有利于小麥高產(chǎn)穩(wěn)定。

不同播種密度對小麥苗期單株的干物質(zhì)積累量、分蘗數(shù)、次生根數(shù)等影響較大。對小麥成熟期的單株穗數(shù)、主穗小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、主穗粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量等影響也較大，總體上隨密度增加有下降趨勢。但并不是單株越高最終的群體產(chǎn)量就越大，說明單株農(nóng)藝性狀的最大化并不能彌補減少群體帶來的損失。

本試驗結(jié)果表明晉麥84在本區(qū)域適期播種的基本苗密度范圍為230萬～340萬/hm2。在此基礎(chǔ)上，單粒點播、條播、寬幅播種都能夠使其穩(wěn)定地高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。能夠最大限度地發(fā)揮其千粒重較高的優(yōu)勢。同時基本苗為100萬/hm2單粒點播時，每公頃產(chǎn)量盡管較小，但與其他種植密度差異不大。在雜交小麥種植中，由于存在雜種優(yōu)勢，即使減少播種量，也可以做到小麥不減產(chǎn)，本試驗為此提供了數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻：

[1] 胡煥煥，劉麗平，李瑞奇，等.播種期和密度對冬小麥品種河農(nóng)822產(chǎn)量形成的影響[J].麥類作物學(xué)報，2008，28（3）：490-495.

[2] 張永麗，于振文，王 東，等.不同密度對冬小麥品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（5）：29-30.

[3] 河南省小麥高穩(wěn)優(yōu)低研究推廣協(xié)作組.小麥生態(tài)與生產(chǎn)技術(shù)[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1986.150-164.

[4] JOST P H，COTHREN J T.Growth and yield comparisons of cotton planted in conventional and ultra-narrow row spacings[J].Crop Science，2000，40（2）：430-435.

[5] DE BRUIN J L，PEDERSEN P. Effects of row spacing and seedling rate on soybean yield[J].Agronomy Journal，2008， 100（3）：704-710.

[6] SANGOI L，GRACIETTI M A，RAMPAZZO C，et al. Response of Brazilian mazie hybrids from different eras to changes in plant density[J].Field Crops Research，2002，79（1）：39-51.

[7] 楊文平，郭天財，馮 偉，等.行距配置對兩種穗型冬小麥品種光合特性及產(chǎn)量的影響[J].麥類作物學(xué)報，2012，32（3）：494-499.

[8] 劉麗平，胡煥煥，李瑞奇，等.行距配置和密度對冬小麥品種河農(nóng)822群體質(zhì)量及產(chǎn)量的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報，2008，23（2）：125-131.

[9] 秦 樂，王紅光，李東曉，等.不同密度下超窄行距對冬小麥群體質(zhì)量和產(chǎn)量的影響[J].麥類作物學(xué)報，2016，36（5）：659-667.

[10] 王愛萍，董 琦，張鳳潔，等.行距配置對晉中晚熟冬麥區(qū)群體冠層結(jié)構(gòu)的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報，2012，2（6）：1-5.

[11] 李素真，周愛蓮，王 霖，等.不同播期播量對不同類型超級小麥產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（5）：12-15.

[12] 趙永萍，張保軍，張正茂，等.種植密度對冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，18（6）：107-111.

[13] 潘 潔，姜 東，戴廷波，等.不同生態(tài)環(huán)境與播種期下小麥籽粒品質(zhì)變異規(guī)律的研究[J].植物生態(tài)學(xué)報，2005，29（3）：367-373.

[14] 馬小鳳，欒春榮，周振元，等.不同播期和播量對小麥生長發(fā)育的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2010，16（1）：84-85，106.

[15] 李豪圣，宋健民，劉愛峰，等.播期和種植密度對超高產(chǎn)小麥‘濟麥22產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27（5）：243-248.

[16] 姚國才，馬鴻翔，姚金保，等.寧麥16小麥的肥料運籌技術(shù)和適宜種植密度[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（3）：94-95.

[17] 馬東欽，王曉偉，朱有朋，等.播種期和種植密度對小麥新品種豫農(nóng)202產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2010，26（1）：91-94.

[18] 姜曉麗，付雪麗，劉光濤，等.小麥山農(nóng)22號不同種植密度的性狀表現(xiàn)及分析[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2014（9）：54-59.

[19] 盧紋岱.SPSS for windows統(tǒng)計分析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2000.

[20] 杜家菊，陳志偉.使用SPSS線性回歸實現(xiàn)通徑分析的方法[J].生物學(xué)通報，2010，45（2）：4-6.

[21] 袁志發(fā)，周靜宇，郭滿才，等.決策系數(shù)：通徑分析中的決策指標(biāo)[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2001，29（5）：131-133.

[22] 陳愛大，蔡金華，溫明星，等.播期和種植密度對鎮(zhèn)麥168籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng)[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，30（1）：9-13.

[23] 薛亞光，魏亞鳳，李 波，等.播期和密度對寬幅帶播小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報，2016，6（1）：1-6.

[24] 曹 倩，賀明榮，代興龍，等.密度、氮肥互作對小麥產(chǎn)量及氮素利用效率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2011，17（4）：815-822.

[25] 王 夏，胡 新，孫忠富，等.不同播期和播量對小麥群體性狀和產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27（21）：170-176.

[26] 朱翠林，李銳寧，張保軍，等.旱肥地密度對大穗型冬小麥品種生育特性及產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，19（1）：71-75.

[27] 王立明.播種密度對旱地不同類型冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J].中國種業(yè)，2010（3）：41-43.