密度與氮素水平對小黑麥群體動態、產量及構成因素的影響

李 晶，吉 彪，陳龍濤，商文楠，魏 玲，魏 湜

（東北農業大學農學院，哈爾濱 150030）

種植密度對小麥的群體生長和籽粒產量有明顯的調控作用[1-3]。氮是植物必需的營養元素，也是作物高產的養分限制因子。大量研究表明，適當增加密度和施用適量氮肥有利于提高小麥葉面積指數和群體光合勢，提高籽粒產量，但密度過高及施氮量超過一定限度后，則對其生育后期群體生長不利，導致籽粒產量降低[4-5]。有關小黑麥的具體栽培調控措施仍未引起足夠的重視，栽培措施與小麥相比顯得粗放，不利于其增產潛力的挖掘。

小黑麥飼草產量及飼用品質方面的研究較多，密肥水平對籽粒產量及其構成因素調控研究鮮見報道[6-8]。文章以東農5305為材料，通過莖蘗成穗及產量構成探討密度及施氮水平對產量形成的影響，為小黑麥高產栽培與推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗選用小黑麥品種東農5305，于2007～2008年在東北農業大學香坊實驗實習基地進行。4月5日播種，8月3號收獲。

裂區設計，施氮水平為主區，密度為副區。施氮（N）設 4 個水平：0（N0）、75（N75）、150（N150）、225 kg·hm-2（N225），密度設3個水平：300（D300）、450（D450）、600萬株·hm-2（D600）；3次重復，8行區，行距0.3 m，行長5 m。種肥磷酸二銨247 kg·hm-2（P2O5113 kg）、氯化鉀190 kg（K2O 121 kg）和尿素總量的1/2與種子分層施下，其余1/2尿素作為追肥，于拔節期結合澆水開溝追施于土壤。苗期鎮壓1次，其他管理措施同一般大田。

1.2 測定及分析方法

分蘗期、拔節期、開花期、成熟期分別測定莖數和葉齡數，以小區為單位，記錄收獲穗數，取測產行單打單收，計算單位面積產量。每個小區收10株自然干燥后進行室內考種，分別測定單株穗數、穗粒數、千粒重。采用DPS 7.05統計軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 對群體動態變化及分蘗成穗率的影響

小黑麥群體質量是建立在自出苗分蘗起至孕穗期各生育時期群體合理發展基礎上的。這個群體的合理發展是通過培育合理的莖蘗動態，提高莖蘗成穗率，實現適宜穗數的過程。由表1可知，整個生育期內，東農5305不同處理每公頃總莖數呈先升高后降低的趨勢，最高莖蘗數出現在拔節期。拔節后由于莖葉的旺盛生長和幼穗進一步分化，以及營養物質分配的限制，分蘗發生減少，已發生的分蘗向兩極分化，晚蘗和小蘗死亡，總莖數減少，最后穩定至成穗數。

表1 不同處理群體莖蘗動態變化及莖蘗成穗率Table1 Dynamic changes of tiller and the rate of earbearing tiller under different treatments

除密度與氮肥互作外，各因素對莖蘗成穗率的作用均達到極顯著水平。各處理在同一氮素營養水平下，分蘗至成熟各時期每公頃總莖數隨密度增加而增加，但成熟期成穗率隨密度增加而降低，這與大群體、高密植對環境因子競爭有關。各氮素營養水平條件下生育期間總莖數及分蘗成穗率均高于對照N0處理。同一密度條件下莖蘗成穗率均隨施氮量增加呈先上升后下降趨勢，東農5305以D300N75處理最高。表明施氮量偏低，群體最高莖蘗數出現時間早，群體小，影響成穗數；施氮量過多導致中期群體偏大，莖蘗成穗率降低。以D300N150處理的莖蘗及主莖葉齡變化見圖1。

圖1 小黑麥群體葉齡與莖蘗動態變化Fig.1 Dynamic changes of leaf age and tiller of triticale group

拔節期莖蘗數達1 400萬個·hm-2，為最終穗數2.5～3.0倍，葉齡7～8個，成穗率達40%以上。結合表1也可看出，適當施肥降低密度可以控制拔節前無效分蘗的發生，降低高峰莖蘗與最終穗數的比值，利于提高莖蘗成穗率。

2.2 對產量及產量構成因子的影響

不同處理對小黑麥產量構成因素的作用最終體現在產量上（見表2）。各因素及互作籽粒產量的影響均達到極顯著水平。東農5305在低密度D300、中密度D450下各施氮處理顯著高于對照N0處理，表現為N75>N150>N225>N0，高密度D600下各施氮處理產量高于N0處理，差異不顯著；各氮肥處理間隨密度的加大產量下降，在低密度D300水平下表現出高的產量，表明東農5305對氮肥不敏感。密度和氮肥處理下產量構成因素差異分析表明，密度、氮肥、密度氮肥互作對穗數的作用達到顯著或極顯著水平。同一施氮水平下均隨密度的增加而增加，東農5305各密度處理間達顯著水平。同一密度水平下，東農5305各施氮處理公頃穗數均較對照高，施氮水平提高穗數先增加后降低，在N75水平下各密度處理穗數出現最高值。表明密度對穗數的影響效應高于施氮的作用，增加密度顯著提高了穗數，適當施氮也利于提高公頃穗數，為獲得高產提供保證。

表2 不同處理小黑麥產量及其構成因素Table2 Yield and yield components under different treatments

對不同處理的穗粒數進行分析，各因素及互作對其影響均達到了極顯著水平。穗粒數隨密度增大而降低。隨氮肥的增加穗粒數有先增加后下降趨勢，東農5305 N75各處理穗粒數顯著高于N0處理；N150各處理高于N0處理，差異不顯著；N225水平下除D300處理顯著高于對照處理，另兩個密度處理與對照處理較接近。

對不同處理千粒重進行分析，密度、氮肥、密度和氮肥互作對千粒重的影響達到極顯著或顯著水平。密度對千粒重的影響與穗粒數變化趨勢一致。未施氮處理千粒重均較各施氮處理高，隨氮肥的施加千粒重下降。

圖2 莖蘗成穗率與產量和千粒重的關系Fig.2 Relationship between yield and 1000-kernel weight and the percentage of earbearing tiller

不同群體莖蘗成穗率與產量關系表明（見圖2），在300～600萬株·hm-2基本苗范圍內，產量隨莖蘗成穗率的提高而增加，呈極顯著線性正相關（r＝0.9584**）；東農5305群體的莖蘗成穗率與千粒重呈極顯著正相關（r＝0.8460**）。東農 5305 在 D300N75處理時莖蘗成穗率最高，千粒重及產量也最高，此時穗數為509萬個·hm-2。表明合理的基本苗數的確定，可提高莖蘗成穗率，在保證適宜的穗數基礎上，提高千粒重來實現高產。

3 討論

密度和施氮是小麥栽培措施中與分蘗發生及其成穗關系最為密切的因素[9-11]。有研究認為，高密度高氮量處理產量最高；中密度高氮量和高密度中氮量由于得到了高氮量和高密度的調節和補償，產量也較高，但二者比較，以增氮量處理的效應大于高密度的處理[12]。獲得高的籽粒產量的密度和施氮水平，還與品種特性和生態類型等有關，因而不同研究間結果存在差異。本研究中密度對產量三要素的影響結果與王之杰等的結論一致[13]。氮肥對三因素影響表明，氮肥的不斷增加，兩個品種公頃穗數和穗粒數有先增加后下降趨勢，其中東農5305 N75各處理穗粒數顯著高于N0處理；N150各處理高于N0處理，差異不顯著；N225水平下除D300處理顯著高于對照處理，另兩個密度處理與對照處理較接近，表明增加密度有效穗數顯著增加，對穗粒數和千粒重起到負作用，密度過高增加的穗數并不能抵消穗粒數和千粒重的降低，產量不升反降；施加氮肥有效穗數和穗粒數的增加彌補了千粒重的降低，利于產量提高；密肥對穗粒數的互作影響較千粒重明顯。

4 結論

在300～600萬株·hm-2基本苗范圍內，東農5305產量隨莖蘗成穗率的提高而增加，呈極顯著線性正相關。東農5305在300萬株·hm-2、75 kg·hm-2處理時莖蘗成穗率最高，產量也最高。生產中應適當降低施肥密度，提高小黑麥莖蘗成穗率，促進籽粒產量的提高。

增加密度有效穗數顯著增加，對穗粒數和千粒重起到負作用，密度過高增加的穗數并不能抵消穗粒數和千粒重的降低，產量不升反降；施加氮肥有效穗數和穗粒數的增加彌補了千粒重的降低，利于產量提高；密肥對穗粒數的互作影響較千粒重明顯。對于分蘗能力較高的東農5305應適當降低基本苗，少施氮肥，主攻穗粒數和千粒重，實現高產。

密度對小黑麥東農5305分蘗的影響效應較氮肥大，生產上可通過密度來協調或促控分蘗的發育。

[1]Gooding M J,Pinyosinwat A,Ellis R H.Responses of wheat grain yield and quality to seed rate[J].Journal of Agricultural Science,2002,138(3):317-331.

[2]Lloveras J,Manent J,Viudas J,et al.Seeding rate influence on yield and yield components of irrigated winter wheat in a Mediterranean climate[J].Agronomy Journal,2004,96(5):1258-1265.

[3]由海霞.不同密度小麥群體的光合作用特性研究[J].中國農學通報,2005,21(4):170-173.

[4]湯永祿,黃鋼,鄭家國.密肥水平對川西平原春(播)小麥產量與品質的影響[J].耕作與栽培,2003(4):8-11.

[5]張永麗,藍嵐,李雁鳴,等.種植密度對雜種小麥C6-38/Py85-1群體生長和籽粒產量的影響[J].麥類作物學報,2008,28(1):113-116.

[6]Giunta F,Motzo R,Deidda M.Effect of drought on yield and yield components of durum wheat and triticale in Mediterranean environment[J].Field Crops Research,1993,33(4):399-409.

[7]Morant-ManceauA,Pradier E,Tremblin G.Osmotic adjustment gas,gas exchanges and chlorophyll fluorescence of a hexaploid triticale and its parental species under salt stress[J].Plant Physiol,2004,161(1):25-33.

[8]邵紅雨,孔廣超,任麗彤,等.NaCl對吸脹后小黑麥種子發芽和幼苗生長的影響[J].安徽農業科學,2007,35(6):1589-1613.

[9]曹承富,汪芝壽,孔令陪,等.氮素與密度對優質小麥產量和品質的影響[J].安徽農業科學,1997,25(2):115-117.

[10]于曉秋,葛家麒,宋偉.不同密度和施肥對小麥產量的影響分析[J].東北農業大學學報,2003,34(2):192-195.

[11]衣瑩,侯立白,高會杰,等.小麥和玉米(20+40)cm種植模式農藝措施的研究[J].東北農業大學學報,2005,36(6):695-701.

[12]姚國才,錢存鳴,姚金保.不同密度和施氮量對寧麥8號產量及其構成因素的影響[J].江蘇農業科學,1998(3):7-8.

[13]王之杰,郭天財,王化岑,等.種植密度對超高產小麥生育后期光合特性及產量的影響[J].麥類作物學報,2001,21(3):64-67.