趙凱，黃玲，馮維營(yíng)，邵敏敏，王福玉，陳貴菊，張玉丹，楊本洲，孫雷明，閆璐，王霖

（濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東濟(jì)寧 272031）

0 引言

小麥?zhǔn)侵袊?guó)重要的糧食作物之一[1]，是主要的商品糧和戰(zhàn)略儲(chǔ)備糧。小麥的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)對(duì)保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平具有重要意義[2]。在小麥生產(chǎn)過(guò)程中，播期和播量是影響小麥產(chǎn)量的重要栽培技術(shù)。隨著全球變暖，適時(shí)播種經(jīng)常受到前茬作物[3]或天氣原因等的影響[4]，播期推遲成為一種正常現(xiàn)象。小麥難以適期播種，且晚播面積逐年擴(kuò)大，不僅限制了小麥單產(chǎn)的提高，而且嚴(yán)重制約了小麥生產(chǎn)潛力的發(fā)揮[5-7]。高德榮等[8]、張向前等[9]、王慧等[10]研究表明，晚播小麥遲播后，由于冬前0℃以上積溫和日照時(shí)數(shù)大幅減少，出苗時(shí)間延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短，導(dǎo)致小麥冬前生長(zhǎng)量小，干物質(zhì)積累量、冬前分蘗減少，難以構(gòu)建高產(chǎn)群體基礎(chǔ)。郭傳貴等[11]、劉阿康等[12]研究認(rèn)為，晚播小麥營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短，分蘗較少或不發(fā)生分蘗，群體質(zhì)量差，苗情較弱，不能達(dá)到冬前壯苗標(biāo)準(zhǔn)，不利于其安全越冬。播量會(huì)造成小麥個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的差異，影響個(gè)體的分蘗、成穗及生長(zhǎng)狀況，從而對(duì)群體結(jié)構(gòu)、群體質(zhì)量和產(chǎn)量形成較大的影響[13-14]，適宜的播量可以提高小麥的產(chǎn)量。播期和播量的交互作用也會(huì)影響小麥生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量[15-17]。因此，適宜的播期播量是小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵栽培技術(shù)。目前關(guān)于播期播量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響已有較多的研究，由于生態(tài)區(qū)、基因型及栽培措施的不同，所得結(jié)果不盡相同。為此，選用‘山農(nóng)28’研究播期和播量對(duì)小麥生長(zhǎng)狀況及產(chǎn)量三因素的影響，確定晚播下的最佳播量，以期為魯西南地區(qū)冬小麥晚播播種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018—2019 年和2019—2020 年連續(xù)2 個(gè)年度在山東省濟(jì)寧市兗州區(qū)小孟鎮(zhèn)河莊(116°56'E，35°43'N)進(jìn)行，該地區(qū)位于山東省魯西南，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫13.7℃，年平均無(wú)霜期199 d，年太陽(yáng)輻射量5.20×103MJ/m2，年降水量708 mm，降水多集中在7—9月。土壤為壤土，0～20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量12.41 g/kg、堿解氮112.08 mg/kg、有效磷35.92 mg/kg和速效鉀102.56 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以小麥品種‘山農(nóng)28’為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，播期為主區(qū)，2018—2019年設(shè)10月18日(S1)、10 月23 日(S2)、10 月28 日(S3)3 個(gè)水平；播量為副區(qū)，設(shè)2.70×106株/hm2(D1)、3.75×106株/hm2(D2)2個(gè)水平。

2019—2020 年播期設(shè)10 月22 日(S4)、10 月27 日(S5)、11 月1 日(S6)、11 月6 日(S7)、11 月11 日(S8)5 個(gè)水平；播量設(shè)2.25×106株/hm2(D3)、3.38×106株/hm2(D4)、4.50×106株/hm2(D5)3個(gè)水平。試驗(yàn)選用濟(jì)寧市兗州區(qū)大華寶來(lái)機(jī)械廠生產(chǎn)的小麥寬幅精播機(jī)播種，行距30 cm。小區(qū)面積2.70 m×15 m=40.50 m2，3 次重復(fù)。其他管理措施均與高產(chǎn)田管理一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 氣象資料收集試驗(yàn)期間氣象數(shù)據(jù)由試驗(yàn)基地小型全自動(dòng)氣象站(TRM-ZS3)監(jiān)測(cè)獲得，主要包括日均溫、日均高溫、日均低溫、日照時(shí)數(shù)、輻射量和降雨量等指標(biāo)。

1.3.2 株高、穗長(zhǎng)及基部第二節(jié)間長(zhǎng)度的測(cè)定在開(kāi)花期選取各小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的20株小麥，測(cè)定植株各節(jié)間長(zhǎng)度和穗長(zhǎng)，求平均值。

1.3.3 小麥產(chǎn)量指標(biāo)的測(cè)定小麥?zhǔn)斋@前，每個(gè)品種隨機(jī)選取20 株代表性植株，調(diào)查小麥穗數(shù)和可育小穗數(shù)；每個(gè)小麥品種隨機(jī)抓取20 穗測(cè)定小麥的穗粒數(shù)，小區(qū)收割機(jī)全區(qū)收獲晾曬，折合含水量13%的小麥產(chǎn)量。隨機(jī)選擇1000 粒完整粒，稱千粒重，3 次重復(fù)，取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，應(yīng)用DPS7.05 數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，方差顯著性分析采用LSD多重比較法。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥生育期逐月氣溫及降水量

由圖1 可看出，2 個(gè)小麥生長(zhǎng)季中氣候年型有較大差異。2019—2020 年小麥冬前期氣溫明顯高于2018—2019 年，2018 年11 月降水量偏多，冬季氣溫偏低，3月迅速升溫。2019—2020年度為豐雨年份，冬季氣溫較高，3—4 月升溫慢，雨水充足。表1 可見(jiàn)，2019年10 月27 日、11 月1 日冬前積溫分別與2018 年10 月23日、10月28日相持平。2018—2019年小麥3個(gè)播期全生育期降水量149 mm，積溫分別為2175.63、2114.43、2052.33℃。2019—2020年5個(gè)播期全生育期降水量為161 mm，積溫分別為2239.58、2165.87、2100.27、2029.17、1982.17℃。

表1 不同年份不同播期對(duì)應(yīng)冬前積溫

2.2 不同播期、播量處理對(duì)小麥冬前及春季生長(zhǎng)的影響

由表2 可以看出，同一播量，隨播期推遲，不同年度間小麥的冬前葉齡、冬前分蘗，春季葉齡及次生根條數(shù)逐漸減少。同一播期，隨播量的增加，冬前葉齡、冬前分蘗，春季葉齡及次生根條數(shù)也逐漸減少。同一播量，隨播期推遲，春季分蘗逐漸增加，同一播期，隨播量增加，春季分蘗在減少。

表2 不同年度不同播期、播量處理下的冬前及春季發(fā)育情況

2019 年11 月以后播種群體形成主要依靠春季分蘗。S7、S8在冬前積溫不足300℃時(shí)，冬前無(wú)分蘗，春季分蘗均在3 以上。說(shuō)明‘山農(nóng)28’在冬前積溫大于360℃時(shí)才能保證進(jìn)行冬季分蘗；播量過(guò)大，不利于冬前分蘗的形成和次生根的生長(zhǎng)。

2.3 不同播期、播量處理對(duì)株高、穗長(zhǎng)及基部第二節(jié)間的影響

由表3 可見(jiàn)，2 個(gè)小麥生長(zhǎng)季播期播量對(duì)小麥株高、穗長(zhǎng)影響極顯著，播期對(duì)基部第二節(jié)間影響顯著，兩者互作對(duì)株高、基部第二節(jié)間影響不顯著，2018—2019 年互作對(duì)穗長(zhǎng)影響顯著。2018—2019 年，在S2、S3中，不同播量處理下，株高差異不顯著。同一播量，不同播期處理中，株高差異顯著。2019—2020 年，在S4、S5中，D4、D5處理下，株高差異不顯著，與D3差異顯著。在S6、S7及S8，不同播量處理間，株高差異均顯著。2018—2019 年，在S2、S3中，不同播量間，穗長(zhǎng)差異不顯著；S1中，差異顯著。2019—2020年，在同一播期中，不同播量下，穗長(zhǎng)差異不顯著。同一播量，不同播期間，穗長(zhǎng)差異顯著，隨播期推遲，穗長(zhǎng)在減小。2018—2019 年S1、S2、S3中，基部第二節(jié)間長(zhǎng)度差異不顯著；2019—2020年，S4、S5、S6基部第二節(jié)間差異不顯著。S7、S8與S4、S5、S6基部第二節(jié)間差異顯著，隨播量增加，先增加后下降。

表3 不同播期、播量處理對(duì)株高、穗長(zhǎng)及基部第二節(jié)間的影響

2.4 不同播期、播量處理對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表4可以看出，播期和播量對(duì)有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及產(chǎn)量影響顯著，播期對(duì)千粒重影響不顯著，而播量對(duì)千粒重影響極顯著，兩因素互作對(duì)有效穗數(shù)和產(chǎn)量影響顯著，對(duì)穗粒數(shù)和千粒重不顯著。

表4 不同播期、播量處理下小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

2018—2019年度中，同一播期，隨著播量的增加，有效穗數(shù)和產(chǎn)量呈增加的趨勢(shì)，穗粒數(shù)和千粒重呈下降的趨勢(shì)。2019—2020 年度中，S4和S5處理下，隨播量的增加，產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢(shì)；S6、S7、S8處理下，隨播量的增加，產(chǎn)量呈增加的趨勢(shì)。2 個(gè)年度，同一播量，隨著播期的推遲，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量均呈下降的趨勢(shì)。2018—2019 年度S1D2處理下產(chǎn)量最高為10388.60 kg/hm2，S1D1和S2D2產(chǎn)量差異不顯著；2019—2020 年度，S4D4的處理組產(chǎn)量最高為10500.00 kg/hm2，S4D5和S5D5產(chǎn)量差異不顯著。說(shuō)明在魯西南地區(qū)適期晚播時(shí)間為10月20日前后，播量為3.75×106株/hm2為宜，播期在11 月左右，播量在4.50×106株/hm2以上為宜。

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)量與有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)（表5）。千粒重與有效穗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與穗粒數(shù)極顯著正相關(guān)。

表5 ‘山農(nóng)28’產(chǎn)量與產(chǎn)量三要素的相關(guān)性分析

3 討論

3.1 播期、播量對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響

小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素是否協(xié)調(diào)和產(chǎn)量水平高低的決定因素是群體質(zhì)量的優(yōu)劣，小麥產(chǎn)量水平的不斷提高是群體質(zhì)量不斷優(yōu)化的結(jié)果[18]，其中分蘗數(shù)是衡量小麥群體結(jié)構(gòu)是否合理的重要指標(biāo)。播期對(duì)小麥群體結(jié)構(gòu)的影響表現(xiàn)為：晚播小麥由于冬前積溫較少，分蘗不足，干物質(zhì)積累量少，會(huì)造成15%～20%的減產(chǎn)[19]。本研究結(jié)果表明，適期晚播，冬前積溫可滿足小麥冬前壯苗的積溫需求，過(guò)晚播條件下不利于小麥冬前群體、個(gè)體、莖蘗質(zhì)量及次生根的提高，這與王蘭等[20]的研究結(jié)果類似。

播量偏小，容易造成基本苗少、群體小，從而影響產(chǎn)量[21]；播量大于一定程度，致使苗稠、苗弱，前期養(yǎng)分消耗大，產(chǎn)量反而下降，且造成種子白白浪費(fèi)。易媛等[22]認(rèn)為，晚播條件下增加播量由于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短導(dǎo)致庫(kù)強(qiáng)源弱，故其單株莖蘗數(shù)、單株穗數(shù)、成穗率、穗粒數(shù)降低，進(jìn)而產(chǎn)量受到一定影響。

本研究表明，播量對(duì)冬前葉齡和春季葉齡的影響不大，主要影響冬前分蘗、春季分蘗及次生根的條數(shù)。在10 月27 日前，播量3.75×106株/hm2，可以保障冬前分蘗及春季分蘗的生成，有利于構(gòu)建群體結(jié)構(gòu)。

3.2 播期、播量對(duì)小麥株高、穗長(zhǎng)及基部第二節(jié)間的影響

張明偉[23]研究表明，株高高度與小麥的抗倒伏指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，植株矮化可以提高植株的抗倒伏能力。生產(chǎn)實(shí)踐中，莖倒伏最為普遍，多發(fā)生在莖桿基部節(jié)間，故基部節(jié)間的形態(tài)、生理特征、結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量與小麥的抗倒伏能力關(guān)系緊密[24]。穗部性狀是小麥重要的產(chǎn)量性狀，在小麥產(chǎn)量構(gòu)成中占據(jù)重要地位和作用。穗長(zhǎng)與小麥產(chǎn)量三要素（單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重）均密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，隨播期推遲，株高、穗長(zhǎng)及基部第二節(jié)間均降低；隨播量增加，株高、基部第二節(jié)間增大，穗長(zhǎng)減少。

3.3 播期、播量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

隨著播期的推遲，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及產(chǎn)量均呈下降的趨勢(shì)，這與陳愛(ài)大等[25]、汪娟梅等[26]研究結(jié)果相同。朱元?jiǎng)偟萚27]、何盛蓮等[28]發(fā)現(xiàn)，播期對(duì)千粒重影響不顯著。本研究發(fā)現(xiàn)，晚播條件下，小麥產(chǎn)量降低的主要原因是有效穗數(shù)和穗粒數(shù)減少造成的，千粒重變化不大。

適期晚播，加大播量能夠彌補(bǔ)冬前分蘗不足，增加有效穗數(shù)，從而提高產(chǎn)量。胡文靜等[29]則認(rèn)為，晚播條件下播量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響不顯著。李鑫格等[30]、李寧等[31]認(rèn)為，晚播條件下即使增加播量，大穗型品種較適期播種處理減產(chǎn)明顯。前人在研究小麥晚播試驗(yàn)時(shí)，播期設(shè)置各不相同，適播期間隔10～15 d 不等，本試驗(yàn)將播期設(shè)置在10 月18 日以后，間隔5 d。研究結(jié)果與前人結(jié)果存在差異的主要原因是晚播試驗(yàn)播種時(shí)間、間隔時(shí)間、生態(tài)區(qū)域及品種不同造成的。

陳素英等[32]研究認(rèn)為，小麥群體有效穗數(shù)隨著播量的增加逐漸增加，而穗粒數(shù)和千粒重則呈下降趨勢(shì)，與本研究結(jié)果相同。馬尚宇等[33]研究發(fā)現(xiàn)，在適播和晚播條件下，小麥成穗數(shù)在播量為3.75×106株/hm2時(shí)達(dá)最大值，穗粒數(shù)在播量為3.00×106株/hm2時(shí)較大。本研究結(jié)果表明，2 個(gè)年度中，播量對(duì)有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量影響極顯著。在魯西南地區(qū)冬前積溫在480～500℃以上時(shí)，播量為3.00×106～3.75×106株/hm2；冬前積溫低于480℃時(shí)，播量在4.50×106株/hm2以上就能顯著提高有效穗數(shù)。

4 結(jié)論

適期適量播種更有利于‘山農(nóng)28’的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的形成。本試驗(yàn)條件下，2018—2019年度S1D2處理下產(chǎn)量最高為10388.60 kg/hm2；2019—2020 年度，S4D4的處理組產(chǎn)量最高為10500.00 kg/hm2。說(shuō)明魯西南地區(qū)小麥‘山農(nóng)28’的適期晚播時(shí)間為10月18日—10月22日，播量為3.75×106株/hm2為宜，播期在11月以后，播量應(yīng)在4.50×106株/hm2，仍可獲得較高的產(chǎn)量。