播期和種植密度對鎮(zhèn)麥168籽粒產量與品質的調控效應

陳愛大， 蔡金華， 溫明星， 李東升， 曲朝喜

(江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農業(yè)科學研究所，江蘇 句容 212400)

小麥的產量和品質，不僅取決于品種的遺傳特性，而且受生態(tài)環(huán)境和栽培技術的影響。播期和種植密度是小麥的兩項重要栽培技術，也是影響小麥群體性狀、產量和品質形成的重要因素。目前已有很多關于播種期和種植密度對小麥產量和品質影響的報道［1-8］。多數研究認為，播種期對小麥籽粒產量和品質有顯著影響。適期播種的籽粒產量明顯高于早播和晚播的籽粒產量［2-4，9］。在一定范圍內，隨播期推遲，產量呈下降趨勢［4-5，10］，籽粒的營養(yǎng)品質和加工品質有所改善［11-12］，但不同生態(tài)環(huán)境和不同品種條件下得到的研究結果不盡一致［13-14］。種植密度對小麥的生長和籽粒產量有明顯調控作用。適當增加種植密度有利于提高單位面積的穗數，增加籽粒產量，但當種植密度超過一定范圍后，繼續(xù)增加密度，穗粒數和千粒重降低［15-16］，反而導致籽粒產量下降［17-18］。有關種植密度對小麥籽粒品質影響的研究結果不盡一致。李筠等［3］、趙廣才等［19］研究認為小麥籽粒蛋白質含量隨種植密度的增加而降低。徐月明等［20］認為小麥籽粒蛋白質和濕面筋含量與種植密度呈二次曲線關系。張耀輝等［4］研究認為，增加種植密度會使面團形成時間和穩(wěn)定時間降低。但也有學者認為種植密度對小麥籽粒品質的調控效應不明顯［3，19，21］。有關播期和種植密度對小麥籽粒產量和品質影響的研究，前人多集中于對北方麥區(qū)中強筋小麥品種上，迄今為止，還未見對長江中下游麥區(qū)強筋小麥品種的研究報道。因此，本研究試圖以中國長江中下游麥區(qū)首個通過國家審定的優(yōu)質強筋小麥品種鎮(zhèn)麥168為試驗材料，研究播期和種植密度對其籽粒產量和主要品質性狀的影響，以期為鎮(zhèn)麥168高產調優(yōu)栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2011～2012年在江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農業(yè)科學研究所句容行香試驗園區(qū)進行。土壤為板漿白土，壤質，0～20 cm土層有機質1.71%、全氮0.12%、堿解氮87.3 mg/kg、速效磷37.9 mg/kg、速效鉀72.8 mg/kg。小麥全生育期降水334.8 mm，日照時數986 h。

1.2 試驗設計

供試材料為高產強筋小麥品種鎮(zhèn)麥168。試驗采用隨機區(qū)組設計，設播種期(A)和種植密度(B)兩個試驗因素，因素A有3個水平，分別為A1(10月20日)、A2(10月30日)和A3(11月15日);因素B有4個水平，分別為 B1(1 hm21.80×106苗)、B2(1 hm22.25×106苗)、B3(1 hm22.70×106苗)、B4(1 hm23.30×106苗)，3 次重復，小區(qū)面積7.5m2(2.5 m×3.0 m)，每小區(qū)10行，行距25 cm。采用人工開行條播，播前施尿素150 kg/hm2、45%氮磷鉀復合肥(N 15%、P2O515%、K2O 15%)375 kg/hm2作基肥，苗肥和拔節(jié)孕穗肥各施尿素150 kg/hm2，田間管理按照當地高產栽培要求統(tǒng)一進行。

1.3 測定項目

1.3.1 產量及其量構成因素 成熟前每小區(qū)取中間2行調查成穗數，每小區(qū)隨機取100穗測定穗粒數。小區(qū)收獲后脫粒曬干實測產量和千粒重。

1.3.2 品質性狀 采用瑞典Perten公司的DA7200固定光柵連續(xù)光譜近紅外品質分析儀測定籽粒蛋白質含量。采用瑞典Perten公司的2200型面筋儀，參閱AACC38—12測定濕面筋含量。采用德國Brabender公司的E型粉質儀，參照AACC 54—21方法測定面粉粉質參數。

1.4 數據分析

應用DPS軟件處理系統(tǒng)，進行統(tǒng)計分析數據。

2 結果

2.1 播期、種植密度對鎮(zhèn)麥168籽粒產量及其產量構成因素的影響

鎮(zhèn)麥168為多穗型品種，不同播期和種植密度對群體發(fā)育和單位面積穗數有極顯著影響。穗數隨播期的推遲而下降，且處理間差異達顯著水平;穗粒數和千粒重均以A2(適期播種)處理最高，A3(遲播)其次，A1(早播)最低，表明過早或過遲播種均會影響鎮(zhèn)麥168穗粒數和千粒重的提高。增加種植密度會顯著提高鎮(zhèn)麥168的成穗數，但B3與B4處理間差異不顯著。穗粒數和千粒重則隨種植密度的增加而降低，且在高密度條件下兩者下降的幅度較明顯(表1)。兩因素方差分析結果表明，播種期與種植密度的互作效應對鎮(zhèn)麥168產量構成三因素影響均不顯著。播期、種植密度以及兩者間的互作對鎮(zhèn)麥168籽粒產量的影響均達極顯著或顯著水平(表2)。在試驗播期范圍內，A2處理的籽粒產量最高，即適期播種較易發(fā)揮鎮(zhèn)麥168小麥的高產潛力，平均產量達到 7 820.3 kg/hm2，分別比A1和A3增產8.51%和14.40%，增產均達極顯著水平，表明在江蘇淮南麥區(qū)的生態(tài)條件下，小麥的播期在10月底前后比較適宜。增加種植密度可以顯著提高鎮(zhèn)麥168的籽粒產量(表1)，B2和B3處理的籽粒產量比B1分別提高7.23%和11.05%。但當種植密度增加到1 hm22.70×106苗時，再增加種植密度，籽粒產量反而顯著下降。

在本試驗條件下，鎮(zhèn)麥168的籽粒產量以A2B3處理最高，為8 313.9 kg/hm2，多重比較結果表明，該處理除與A2B4處理的產量差異不顯著外，與其他處理的產量差異均達顯著水平。可見，在蘇皖淮南麥區(qū)，鎮(zhèn)麥168以10月30日播種、種植密度為1 hm22.70×106苗處理的產量最高。

表1 播期和種植密度對鎮(zhèn)麥168籽粒產量及其產量結構的影響Table 1 Effects of sowing date and planting density on yield and its components of Zhenmai168

表2 播期和種植密度與鎮(zhèn)麥168籽粒產量及其產量結構的關系Table 2 The relationship between sow ing date，p lanting density and yield and its com ponents of Zhenmai168

2.2 播期、種植密度對鎮(zhèn)麥168籽粒蛋白質含量和濕面筋含量的影響

由表3可見，播期對鎮(zhèn)麥168的籽粒蛋白質含量和濕面筋含量具有顯著調控效應。籽粒蛋白質含量和濕面筋含量均隨播期的推遲而提高，A3(遲播)處理的籽粒蛋白質含量比A2(適期播種)和A1(早播)處理分別提高0.68個百分點和0.94個百分點，且差異均達顯著水平;A3處理的濕面筋含量比A1處理提高2.30個百分點，差異達顯著水平，但與A2差異不顯著。籽粒蛋白質含量和濕面筋含量隨種植密度的增加而降低，但當種植密度增加到B3(1 hm22.70×106苗)后，再增加種植密度，籽粒蛋白質含量和濕面筋含量又有上升的趨勢，但籽粒蛋白質含量在不同種植密度間差異不顯著，表明基本苗對鎮(zhèn)麥168籽粒蛋白質含量沒有影響，濕面筋含量在不同種植密度間差異達顯著水平，B3處理的濕面筋含量最低，且與B1差異達顯著水平。播期與種植密度的互作效應對鎮(zhèn)麥168籽粒蛋白質含量和濕面筋含量影響均不顯著(表4)。

表3 播期和種植密度對鎮(zhèn)麥168籽粒蛋白質和濕面筋含量的影響Table 3 Effects of sow ing date and p lanting density on grain protein content and wet gluten content of Zhenmai168

表4 播期和種植密度與鎮(zhèn)麥168籽粒蛋白質和濕面筋含量的關系Table 4 The relationship between sowing date，planting density andgrain protein content and wet gluten content of Zhenmai168

2.3 播期、種植密度對鎮(zhèn)麥168面團流變學特性的影響

由表5可知，播期和種植密度對鎮(zhèn)麥168的面團流變學特性有一定的調控效應。鎮(zhèn)麥168的面團形成時間和穩(wěn)定時間隨播期的推遲而延長，A3與A2和A1處理間差異均達顯著水平;弱化度隨播期的推遲而下降，處理間差異顯著。面團形成時間和穩(wěn)定時間隨種植密度的增加而縮短，但處理間差異不顯著;面團吸水率和弱化度在不同種植密度處理間差異達顯著水平，面團吸水率隨種植密度的增加而下降，弱化度則隨種植密度的增加而提高。播期與種植密度的互作效應對面團吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間和弱化度的影響均不顯著(表6)。

表5 播期和種植密度對鎮(zhèn)麥168面團流變學特性的影響Table 5 Effects of sowing date and planting density on dough rheological properties of Zhenmai168

表6 播期和種植密度與鎮(zhèn)麥168面團流變學特性的關系Table 6 The relationship between sowing date，planting density and dough rheological properties of Zhenmai168

3 討論

3.1 播期對小麥籽粒產量和品質的調控效應

關于播期對小麥籽粒產量和品質的影響已有較多報道。張耀輝等［4］、姜小苓等［5］研究認為，在一定范圍內隨著播期的推遲，小麥籽粒產量下降。本研究結果顯示，鎮(zhèn)麥168的籽粒產量以適期播種(10月30日)最高，過早或過遲播種均不利于其籽粒產量的提高，這與楊桂霞等［2］、Singh 等［22］的研究結論相同。進一步分析表明，適期播種有利于提高鎮(zhèn)麥168的穗粒數和千粒重。多數研究表明，播期不同可導致小麥品質性狀產生較大差異。徐恒永等［23］研究認為在一定的播期范圍內，適期早播可有效提高蛋白質含量，晚播超過一定范圍，蛋白質含量又有反彈。王宙等［12］研究表明，隨著播期的推遲，蛋白質含量和濕面筋含量均呈上升趨勢，而后下降。張杰等［1］則認為播種期對蛋白質和濕面筋含量沒有影響。本研究結果表明，鎮(zhèn)麥168的籽粒蛋白質含量和濕面筋含量均隨播期的推遲而呈上升趨勢，這與李筠等［3］、Subedi等［24］的研究結果基本一致。試驗還表明，隨著播期的推遲，面團形成時間和穩(wěn)定時間顯著延長，弱化度明顯降低，籽粒加工品質有所改善，這與閆翠萍等［14］的研究結果基本一致，但與孔令聰等［9］、徐恒永等［23］的研究結果相悖。有關播期對品質調控效應不完全一致可能是品種、試驗地土壤條件以及氣候條件等因素不同所致。

3.2 種植密度對小麥籽粒產量和品質的調控效應

種植密度會造成因小麥群體結構不同而帶來的溫光等生態(tài)條件的差異，從而影響小麥群體質量，最終影響籽粒產量和品質。本試驗結果表明，種植密度在1 hm21.80×106～2.70×106苗范圍內，隨著種植密度的增加，籽粒產量明顯增加，當種植密度為1 hm22.70×106～3.30×106時，產量反而下降，此結果與前人研究結論相類似［25-26］。本研究結果還表明，鎮(zhèn)麥168的成穗數隨種植密度的增加而增加，但每穗粒數和千粒重則隨種植密度的增加而逐漸降低，這與簡大為等［27］的研究結果基本一致。有關種植密度對小麥品質影響的報道不完全一致。Gooding等［28］認為籽粒蛋白質含量隨種植密度的增加而降低，徐月明等［20］認為小麥籽粒蛋白質和濕面筋含量與種植密度呈二次曲線關系。張耀輝等［4］研究認為，增加種植密度會使面團形成時間和穩(wěn)定時間降低。但趙廣才等［19］和Otteson等［21］認為種植密度對小麥籽粒品質的調控效應不明顯。本研究結果表明，籽粒蛋白質含量和濕面筋含量隨種植密度的增加呈先降低后上升的趨勢，這與劉萍等［25］的結果一致。隨種植密度的增加，面團吸水率、形成時間和穩(wěn)定時間降低，弱化度增加，這與閆翠萍等［14］和趙廣才等［29］的結論基本一致，而與周強等［30］的觀點不完全一致，可能是周強等在試驗中以雜交小麥為供試材料，且試驗中僅采用兩個低密度水平等原因所致。

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