播期和播量對晉中盆地冬小麥產(chǎn)量及構(gòu)成要素的影響

張立生， 溫輝芹， 裴自友， 王宏兵， 程天靈， 李　雪， 朱　玫， 車　麗， 郝雅萍

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所/農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原 030031)

小麥?zhǔn)俏覈谌蠹Z食作物和第二大口糧作物。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2010—2014年全國小麥平均總產(chǎn)占全國糧食平均總產(chǎn)的20.6%，人均小麥占有量88.9 kg/年[1-5]。小麥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，通過科技創(chuàng)新提高單產(chǎn)增加總產(chǎn)，是保證我國糧食安全，尤其是口糧安全的重要途徑[6]。小麥生產(chǎn)中，在播期與多項(xiàng)技術(shù)措施進(jìn)行組配的合理組合內(nèi)，播量(基本苗)是其中最重要的一個(gè)因素[7]。有關(guān)冬小麥播期和播量對籽粒產(chǎn)量影響的研究報(bào)道較多，但因試驗(yàn)條件的差異，如栽培生態(tài)條件、品種特性、處理水平數(shù)的多少，以及水平間距的大小，造成各地實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)栽培的適宜播期和播量不同[8-25]。對山西省晉中盆地冬小麥適宜播期和播量的研究，除本課題組外尚未見報(bào)道[26-27]。為此，以當(dāng)前晉中盆地主推的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)中筋冬小麥品種晉太182為試驗(yàn)材料，研究不同播期和播量對小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響，以期探究出氣候變暖條件下晉中盆地水澆地冬小麥的適宜播期和播量，為該區(qū)冬小麥的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效生產(chǎn)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2012—2013年和2013—2014年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院東陽試驗(yàn)基地進(jìn)行，土質(zhì)為黏土。2012年小麥播前，0～20 cm土層養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)11.3 g/kg，全氮64 g/kg，速效磷8.01 mg/kg，速效鉀137 mg/kg。

1.2　供試材料

試驗(yàn)材料為2013年通過山西省品種委員會(huì)審定的晉太182小麥品種。

1.3　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2因素(播期A、播量B)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)播期，分別為A1(9月19日)、A2(9月24日)、A3(9月29日)、A4(10月4日)、A5(10月9日)和A6(10月14日)；6個(gè)播量，分別為B1(300萬粒/hm2)、B2(375萬粒/hm2)、B3(450萬粒/hm2)、B4(525萬粒/hm2)，B5(600萬粒/hm2)、B6(675萬粒/hm2)，共36個(gè)處理。采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每小區(qū)種植6行小麥，行長4.33 m，行距0.16 m，面積 4.16 m2。底肥為750 kg/hm2復(fù)合肥(含N 17%、P2O517%、K2O 17%)，起身期和拔節(jié)期各追施112.5 kg/hm2尿素；澆越冬水、拔節(jié)水和灌漿水，其他管理同大田管理。

1.4　測定項(xiàng)目與方法

成熟后，每小區(qū)隨機(jī)選取20穗調(diào)查穗粒數(shù)；每小區(qū)邊行除外隨機(jī)選取3行各1 m行長測定成穗數(shù)；每小區(qū)隨機(jī)收獲1行并脫粒，測千粒質(zhì)量并計(jì)算單位面積產(chǎn)量。

1.5　數(shù)據(jù)分析

利用DPS 7.05數(shù)據(jù)分析軟件分析，運(yùn)用WPS表格制圖。

2　結(jié)果與分析

2.1　播期和播量及其互作對產(chǎn)量的影響

2.1.1播期對產(chǎn)量的影響由表1可知，播期對產(chǎn)量的影響達(dá)到極顯著。經(jīng)Duncan’s多重比較(表2)發(fā)現(xiàn)，在6個(gè)播期中，平均產(chǎn)量表現(xiàn)為A2>A3>A1>A4>A5>A6，除A1與A4間差異不顯著外，其他各處理間差異均達(dá)到顯著或極顯著。A2和A3平均產(chǎn)量較6個(gè)播期平均產(chǎn)量分別增加 6.04% 和4.72%，其他4個(gè)播期產(chǎn)量的均值都比6個(gè)播期平均產(chǎn)量低。說明在本試驗(yàn)條件下，適宜播期為9月24—29日，以9月24日為最佳播期。

表1　產(chǎn)量及構(gòu)成要素方差分析

注：“**”表示在0.01水平上有顯著差異。

2.1.2播量對產(chǎn)量的影響由表1可知，播量對產(chǎn)量的影響達(dá)到極顯著。經(jīng)Duncan’s多重比較(表2)發(fā)現(xiàn)，在6個(gè)播量中，平均產(chǎn)量表現(xiàn)為：B3>B2>B4>B5>B6>B1，除B2與B4間差異不顯著外，其他處理間產(chǎn)量差異均達(dá)到顯著或極顯著。雖說B2與B4間差異不顯著，處在同一級別上，但B2比B4產(chǎn)量高，且用種量少。說明在本試驗(yàn)條件下，適宜播量為375萬～450萬粒/hm2。

2.1.3播期和播量互作對產(chǎn)量的影響由表1可知，播期和播量互作對產(chǎn)量影響達(dá)到極顯著。由圖1可知，播期A1的最佳播量為B1，播期A2的最佳播量為B2，播期A3的最佳播量為B3，播期A4的最佳播量為B4，播期A5的最佳播量為B5，播期A6的最佳播量為B6。說明在小麥高產(chǎn)栽培中，應(yīng)根據(jù)播期選擇最適宜的播量來獲得最高產(chǎn)量。

表2　播期、播量水平間產(chǎn)量及構(gòu)成要素的差異顯著性檢驗(yàn)

注：同列數(shù)據(jù)后不同大、小寫字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著。

2.2　播期和播量對產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

由表1可知，播期和播量對產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響均達(dá)到極顯著。由表2可看出，隨著播期的推遲，成穗數(shù)呈先升后降趨勢，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量呈增加趨勢，表明適期播種有利于獲得較高的成穗數(shù)，晚播有利于獲得較高的穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量。隨著播量的增加，成穗數(shù)呈增大趨勢，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量呈下降趨勢。表明增大播量有利于獲得較高的成穗數(shù)，而不利于獲得較高的穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量。

由表1可知，播期和播量互作對成穗數(shù)和穗粒數(shù)的影響達(dá)到極顯著，對千粒質(zhì)量的影響不顯著。由圖1可知，成穗數(shù)最多的是A2B2處理，最低的A6B1處理，表明適期播種配以適宜的播量，是獲得最高成穗數(shù)的有效措施，而晚播低播量不利于提高成穗數(shù)；穗粒數(shù)最高的是A6B1處理，最低的是A1B6處理，表明晚播低播量有利于提高穗粒數(shù)，早播大播量不利于提高穗粒數(shù)；千粒質(zhì)量最高的是A6B3處理，最低的是A1B6處理，表明晚播配以適宜的播量有利于獲得較高的千粒質(zhì)量，早播大播量不利于千粒質(zhì)量的提高。

2.3　產(chǎn)量構(gòu)成要素與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

從表3可以看出，成穗數(shù)與產(chǎn)量表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量與產(chǎn)量均表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)。表明產(chǎn)量隨著成穗數(shù)的增加而增加，隨著穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的增加而降低。從相關(guān)系數(shù)的絕對值來看，影響產(chǎn)量大小的順序?yàn)槌伤霐?shù)>穗粒數(shù)>千粒質(zhì)量。同時(shí)，還可看出成穗數(shù)與穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量均呈極顯著負(fù)相關(guān)，穗粒數(shù)與千粒質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)。因此，在小麥生產(chǎn)上，應(yīng)協(xié)調(diào)好三要素之間的關(guān)系，從而獲得最高產(chǎn)量。從本試驗(yàn)的播期和播量組合結(jié)果來看，A2B2組合，即在9月24日以375萬粒/hm2播種，成穗數(shù)為761萬穗/hm2、穗粒數(shù)為38.7粒、千粒質(zhì)量為39.1 g，獲得最高產(chǎn)量8 656.8 kg/hm2。

表3　產(chǎn)量構(gòu)成要素與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)

注：“*”和“**”分別表示在0.05和0.01水平上顯著相關(guān)。

3　討論與結(jié)論

3.1　播期和播量對晉中盆地冬小麥產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，在本試驗(yàn)播期范圍內(nèi)，隨著播期的推遲，產(chǎn)量呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，產(chǎn)量順序?yàn)锳2>A3>A1>A4>A5>A6，除A1與A4間差異不顯著外，其他各處理間差異均達(dá)到顯著或極顯著水平。本研究結(jié)果與陳素英等的隨著播期的推遲產(chǎn)量逐漸降低的研究結(jié)果[8]不同的原因，可能與試驗(yàn)研究的起始播期、試驗(yàn)品種特性、試驗(yàn)地點(diǎn)等的不同有關(guān)。

在本試驗(yàn)的播量范圍內(nèi)，隨著播量的增加，產(chǎn)量呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，產(chǎn)量順序?yàn)锽3>B2>B4>B5>B6>B1，除B2與B4間差異不顯著外，其他處理間產(chǎn)量差異均達(dá)到顯著或極顯著水平。本研究結(jié)果與于凱等[9]和楊吉福等[10]的產(chǎn)量隨著播量的增加而增加的研究結(jié)果不同的原因，可能與播量的大小以及處理水平數(shù)的多少等有關(guān)，本試驗(yàn)設(shè)置了300萬、375萬、450萬、525萬、600萬、675萬粒/hm26個(gè)水平，而于凱等和楊吉福等的試驗(yàn)均設(shè)置了90萬、180萬、270萬苗/hm23個(gè)水平。

在本試驗(yàn)的播期和播量范圍內(nèi)，播期和播量的互作對產(chǎn)量的影響達(dá)到極顯著，與郝有明等[11]和楊桂霞等[12]研究得出播期與播量互作效應(yīng)不顯著的結(jié)果不一致，其原因還有待進(jìn)一步研究。在本試驗(yàn)條件下，每個(gè)播期都有一個(gè)對應(yīng)的最佳播量，其組合分別為A1B1、A2B2、A3B3、A4B4、A5B5和A6B6，在6個(gè)播期中以A2B2組合最佳。

3.2　播期和播量對晉中盆地冬小麥產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，在本試驗(yàn)播期范圍內(nèi)，隨著播期的推遲成穗數(shù)先升后降，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量升高，隨著播量的增加，成穗數(shù)增大，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量降低；成穗數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，而且相關(guān)系數(shù)的絕對值以成穗數(shù)的最大，千粒質(zhì)量最小。本研究結(jié)果播期對產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響與郝有明等[11]的研究結(jié)果隨著播期的推遲成穗數(shù)和穗粒數(shù)減少，千粒質(zhì)量先升后降，李筠等[13]的研究結(jié)果隨著播期的推遲成穗數(shù)和穗粒數(shù)先升后降，千粒質(zhì)量降低，李豪圣等[14]和王福玉等[15]的研究結(jié)果隨著播期的推遲成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量均先升后降不同的原因，可能與試驗(yàn)的起始播期、試驗(yàn)品種特性、試驗(yàn)地點(diǎn)等的不同有關(guān)。

3.3　晉中盆地冬小麥適宜播期和播量的確定

試驗(yàn)結(jié)果表明，播期和播量及其互作對晉中盆地冬小麥產(chǎn)量的影響圴達(dá)到極顯著水平，且播期效應(yīng)大于播量效應(yīng)。說明在晉中盆地冬小麥高產(chǎn)栽培中，應(yīng)先根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況合理安排播期，再依據(jù)播期來確定播量。在9月19日至10月14日期間播種時(shí)，首先選擇最佳播期9月24日播種，播量為375萬粒/hm2；如因種種原因不能在9月24日播種時(shí)，播量以375萬粒/hm2為基數(shù)，播期比9月24日每提前或推遲 1 d，播量則減少或增加15萬粒/hm2。

綜合所述，以播期定播量，通過協(xié)調(diào)產(chǎn)量三要素，形成較高的成穗數(shù)和適當(dāng)?shù)乃肓?shù)及千粒質(zhì)量，是晉中盆地冬小麥高產(chǎn)的有效途經(jīng)。

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