董秀春 韓偉 楊洪賓

摘要：為明確濟麥22大面積高產的適宜播量，采用大區(qū)試驗設計，研究不同播量對該品種干物質積累與分配、小穗結實性和產量的影響。結果表明，隨播量增加，出苗至拔節(jié)期的干物質積累量呈遞增趨勢，開花期和成熟期表現為先增后減；單位面積穗數和產量也呈先增后減趨勢；小播量明顯促進成熟期單莖干物質在各器官的分配量，提高花后干物質積累量及其對籽粒的貢獻率，獲得較多的結實粒數和千粒重。本試驗條件下，濟麥22在魯西南地區(qū)的適宜播量是150～225 kg/hm2，最佳播量為150 kg/hm2。

關鍵詞：冬小麥；播量；干物質積累；產量

中圖分類號：S512.1+1 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2018）09-0031-05

Abstract In order to determine the suitable sowing amount of wheat variety Jimai 22 for high yield in large area， the effects of different sowing amounts on dry matter accumulation and distribution， seed-setting traits of spike and yield were investigated by means of large-area experiment design. The results showed that with the increase of sowing amount， the amount of dry matter accumulation increased from emergency to jointing stage， but increased firstly and then decreased in anthesis and maturity. The panicle number per unit area and yield were also increased firstly and then decreased. The small sowing amount treatment could dramatically promote the accumulation of dry matter per stem in different organs at maturity， and increase the dry matter accumulation after flowering and contributions to grains，so more seed number and thousand-kernel weight could be obtained. The suitable sowing amount of Jimai 22 in southwest Shandong was 150～225 kg/hm2， and the optimum sowing amount was 150 kg/hm2.

Keywords Winter wheat； Sowing amount； Dry matter accumulation； Yield

干物質是小麥光合產物的最終形態(tài)，其積累、分配及轉運與籽粒產量的形成密切相關[1]，種植密度、播期和氮肥等栽培措施均影響干物質的積累與轉運[2-4]。適宜播量通過構建合理的群體結構，緩解群體和個體的矛盾，促進產量三因素的協(xié)調發(fā)展[5]。研究表明，有效穗數是決定產量的關鍵因素[6]，群體不足導致花前干物質積累量不足，影響花后干物質積累而導致減產[2]；穗部結實特性和粒重隨播種密度的下降而呈優(yōu)化趨勢[7]。張明明等[8]認為同一播期下，增加播量能提高干物質量、單位面積穗數和產量，但減少穗粒數和千粒重。先前，關于播量對干物質積累、產量及其構成因素的研究較多，但一般設3～4個水平，幅度變化小，不同品種和栽培環(huán)境間差異大，且對小穗結實性的研究較少。鑒于此，筆者于魯西南地區(qū)選擇多穗型主推品種濟麥22為材料，設6個播量水平，從干物質積累、分配、轉運和小穗結實性方面探討對產量的影響，明確適宜播量，為當地小麥生產提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015—2016年度在濟寧市農業(yè)科學研究院試驗農場進行。試驗地塊為壤土，肥力中上，0～20 cm土層土壤含有機質1.4%、堿解氮94.5 mg/kg、速效磷34.7 mg/kg和速效鉀117.2 mg/kg。前茬作物為玉米。秋種時玉米秸稈機械粉碎后全部還田，深耕前撒施尿素225.0 kg/hm2、磷酸二銨375.0 kg/hm2和硫酸鉀150.0 kg/hm2。

1.2 試驗設計

冬小麥供試品種為濟麥22。

試驗采用大區(qū)設計，設6個播量處理，即75、150、225、300、375、450 kg/hm2，分別標記為M1、M2、M3、M4、M5和M6。隨機區(qū)組排列，重復3次。每個大區(qū)長80 m，寬3 m，面積240 m2，共18個區(qū)。于2015年10月13日采用小麥寬幅精量播種機（2BJK-12型：山東鄆城工力機械有限公司產品）播種，畦寬3 m，播種12行，行距25 cm。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 干物質測定 于冬前、返青期、拔節(jié)期、開花期和成熟期取50 cm雙行樣品的地上部分，開花期植株樣品分為莖稈+葉鞘+葉片、穗兩部分，成熟期植株樣品分為籽粒、莖稈+葉鞘+葉片、穗軸+穎殼3部分。樣品取回后，105℃殺青30 min，80℃烘至恒重，測定干物質。干物質分配計算公式[9]如下：

營養(yǎng)器官開花前貯藏干物質轉運量=開花期干重-成熟期營養(yǎng)器官干重；

營養(yǎng)器官開花前貯藏干物質轉運率（%）=（開花前干重-成熟期營養(yǎng)器官干重）/開花期干重×100；

開花后干物質輸入籽粒量=成熟期籽粒干重-營養(yǎng)器官開花前貯藏干物質轉運量；

對籽粒產量的貢獻率（%）=開花前營養(yǎng)器官貯藏干物質轉運量/成熟期籽粒干重×100；

經濟系數=成熟期籽粒產量/植株總干物質量（地上部）。

1.3.2 小穗結實性和產量測定 成熟期每個大區(qū)選取1 m雙行植株調查穗數；取樣品50穗測量穗長，測定小穗的結實性，即每穗的小穗數、不孕小穗數（基部和頂部的不孕小穗數）和結實粒數。各處理全區(qū)實打計產并取樣測定千粒重。

1.4 數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2003軟件進行數據整理和做圖，PASW Statistics 18軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同播量處理小麥5個生育期的干物質積累量分析

由圖1可知，各處理冬小麥干物質積累量隨生育進程的推進逐漸增加。冬前、返青期和拔節(jié)期的干物質積累量都隨播量的增加而增多，即M6處理最高；開花期為M4﹥M3、M5、M2、M1﹥M6，成熟期為M4﹥M3、M2、M1﹥M5﹥M6，而且M1、M2和M3處理在開花期和成熟期均無顯著差異，說明花后干物質積累量在播量增加到一定程度（M4）后繼續(xù)加大播量，反而呈現降低趨勢，尤其是M6處理。

2.2 不同播量處理小麥成熟期干物質在不同器官中的分配分析

由表1可知，成熟期干物質在不同器官中的分配比例為莖稈+葉鞘+葉片﹥籽粒﹥穗軸+穎殼（M1除外）。隨著播量增加，各器官的干物質分配量基本呈遞減趨勢，但不同處理間的顯著性差異不同，如籽粒分配量在M2、M3、M4處理間以及M5與M6處理間均無顯著差異，M1的穗軸+穎殼分配量與其它5個處理差異顯著。從分配比例看，籽粒逐漸降低，莖稈+葉鞘+葉片先增后減，穗軸+穎殼則是M6﹥M5、M1﹥M3、M4、M2，且各處理間差異較小。說明小播量（M1、M2、M3）促進了成熟期單莖干物質的積累，并利于干物質向籽粒的分配；較大播量使干物質更多地分配到營養(yǎng)器官中。

2.3 不同播量處理小麥花后營養(yǎng)器官干物質再分配及其對籽粒的貢獻率

由表2可知，營養(yǎng)器官花前貯藏干物質向籽粒的轉運量為M4、M3﹥M5、M6﹥M2﹥M1，M4與M3、M5與M6間無顯著差異；轉運率為M6﹥M3、M4、M5﹥M2﹥M1，M3、M4和M5間無顯著差異；花前貯藏干物質轉運量對籽粒的貢獻率隨播量增加而升高，但M5和M6間的差異不顯著。開花后干物質的積累量及其對籽粒的貢獻率，隨播量增加都呈降低趨勢，顯著性差異表現略不同；經濟系數表現為M2、M3﹥M1、M4﹥M6、M5。說明，提高營養(yǎng)器官花前貯藏干物質向籽粒的轉運量、轉運率和對籽粒的貢獻率是大播量（M4、M5與M6）獲得高產的生理基礎；相反，提高開花后干物質的積累量和對籽粒的貢獻率是小播量（M1、M2與M3）獲得高產的生理基礎。

2.4 不同播量對小麥小穗結實性和產量的影響

表3結果顯示，播量越大，穗越短、結實粒數越少，M1和M6的穗長和結實粒數差值分別達1.1 cm和5.4粒，M2—M6處理間的差異都未達顯著性水平。播量主要影響基部小穗的可孕性和小穗不孕率，對結實小穗數、頂部不孕小穗數和總不孕小穗數的影響較小，各處理間的差異都不顯著。

從產量及其構成因素看，隨著播量的增加，各處理單位面積穗數表現先增后減趨勢，M4處理達最大值，M5次之且與M4無顯著差異，最大播量M6與小播量M2的穗數相近。千粒重與結實粒數表現一致，也呈遞減趨勢，最大值和最小值間相差8.6 g，M2與M3間、M5與M6間的千粒重都無明顯差異。產量表現為M2、M3﹥M1﹥M4﹥M5﹥M6，而且M2和M3處理的差異不顯著。這說明播量增加到一定程度（M5）并不能無限制地提高單位面積穗數，小播量在結實粒數和千粒重足夠多的情況下，可以彌補穗數減少所致損失而獲得高產，尤其是M2和M3處理。

3 討論與結論

提高單位面積產量是小麥育種工作的基本目標，干物質積累是小麥產量形成的物質基礎[10]，而播量是影響小麥群體性狀、干物質積累和產量的重要栽培措施之一。群體干物質積累量隨生育進程的推進呈現遞增的規(guī)律[11]，李國強等[12]將其分為漸增期（出苗到拔節(jié)）、快增期（拔節(jié)到抽穗開花）和緩增期（抽穗開花到成熟）3個階段。本研究結果與之一致，但播量對不同階段干物質積累的影響不完全相同，拔節(jié)期及之前都隨播量增加而增多，之后則是先增后降趨勢[13]，并在M4處理（300 kg/hm2）達最大量。有研究認為花后干物質的積累量決定了小麥的產量[14]，一定范圍內總干物質積累量和經濟系數都與產量呈正相關[15]，由此推斷，播量超過300 kg/hm2不宜獲得較高的產量和經濟系數。

小麥植株干物質的積累及向籽粒分配多少是決定粒重的主要因素。本研究表明，濟麥22成熟期不同器官的干物質分配量都是莖稈+葉鞘+葉片最高，籽粒次之，穗軸+穎殼最低，這與其它的栽培措施調控結果不同[11]。而且，播量越大，單莖各器官的干物質分配量和籽粒的分配比例越小，播種225 kg/hm2以下更利于干物質向籽粒的分配。

小麥干物質分配受基因型、栽培環(huán)境和措施的影響較大，前人關于播量對小麥干物質再分配和轉運影響的研究結果不完全相同。王月福等[16]報道花后干物質積累對籽粒的貢獻率為25.6%～29.1%。屈會娟等[4]認為，營養(yǎng)器官花前貯藏干物質轉運量對籽粒的貢獻率較?。ㄕ?1%～37%），而花后光合同化的干物質對籽粒的貢獻率達60%以上，正常播期低密度處理利于提高營養(yǎng)器官花前貯藏干物質向籽粒的轉運。這與許為鋼等[17]的研究結果較一致。本研究表明，營養(yǎng)器官花前貯藏的干物質轉運率及對籽粒的貢獻率都隨播量的增加而升高，相反，開花后干物質積累量隨播量的增加而下降，對籽粒的貢獻率也由86.0%降至61.13%。這與屈會娟等[4]的結果相近。

本研究表明，隨著播量增加，穗粒數和千粒重逐漸減少，單位面積穗數和產量在一定播量范圍內逐漸增加，超過則降低。較多研究與之相同[8，18-20]。播量對結實小穗數[7]和頂部不孕小穗數的影響不顯著。小播量主要通過增加穗長[18]、減少基部不孕小穗數[7]、降低小穗不孕率使結實粒數增加而影響產量。有研究認為花前干物質積累量與結實粒數呈極顯著正相關[15]，本研究結果與之不同。另一方面，小播量在確保一定穗數條件下，有效緩解了群體和個體的矛盾，通過提高開花后干物質積累量顯著增加了粒重，使得M2處理（150 kg/hm2）獲得最高產量。這與叢新軍等[2]的研究結果相同。

綜上所述，以濟寧市為代表的魯西南地區(qū)冬小麥的最佳播量為150 kg/hm2，適宜播量為150～225 kg/hm2，此范圍內能獲得足夠的群體和有效穗數，降低小穗不孕率從而提高結實粒數，促進花后干物質向籽粒的轉運而增加粒重和經濟系數，進而實現高產。

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