河南省五大主導(dǎo)小麥品種適宜播量研究

周繼澤，歐行奇，王永霞，常 萍

（1河南省種子管理站，鄭州450002；2河南科技學(xué)院生命科技學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453003；3河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物設(shè)計中心，鄭州450002）

0 引言

在影響小麥產(chǎn)量形成的眾多因素中，播量是重要因素之一。播量過低，小麥的有效穗數(shù)降低，不利于產(chǎn)量的形成；播量過高會使植株性狀變差，也不利于高產(chǎn)；適宜的播量則有利于小麥高產(chǎn)群體的構(gòu)成，形成高產(chǎn)[1-3]。楊永光等[4]研究了播種量對小麥產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)播種量在112.5 kg/hm2以下時，產(chǎn)量隨著播種量的增加而提高，當(dāng)播種量超過112.5 kg/hm2時產(chǎn)量下降。海江波[5]等也得到相似的結(jié)果。大量研究結(jié)果表明，穗粒數(shù)、千粒重隨著播量的增加而逐漸下降，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；穗數(shù)則表現(xiàn)出隨著密度的增加呈逐漸上升的趨勢，呈正相關(guān)關(guān)系[6-11]。由此可見，適宜的播量是小麥獲得高產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。

河南省是全國重要的糧食生產(chǎn)基地，目前全省小麥面積基本穩(wěn)定在540萬hm2左右，約占全國小麥面積的24%左右。河南小麥種植面積大、總產(chǎn)高，為保障國家糧食安全發(fā)揮了積極作用[12]。河南小麥育種水平一直居國內(nèi)領(lǐng)先地位，選育的‘豫麥18’、‘偃展4110’、‘豫麥49’、‘周麥18’先后選作國家黃淮南片小麥區(qū)域（生產(chǎn)）試驗的對照品種，為河南乃至黃淮麥區(qū)小麥生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)[13]。近年來，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提高，農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移，小麥生產(chǎn)迫切需要簡化栽培程序、減少勞動力投入。加上當(dāng)前小麥生產(chǎn)上普遍存在播種早，播量大的現(xiàn)象，開展當(dāng)前主推品種適宜播量的研究對進(jìn)一步鑒定品種的豐產(chǎn)性、抗逆性和適應(yīng)性、合理利用品種具有重要的意義。本研究擬通過對當(dāng)前5大主導(dǎo)品種‘周麥 22’、‘西農(nóng)979’、‘鄭麥7698’、‘矮抗58’和‘百農(nóng)207’等進(jìn)行多點試驗，研究不同播量處理對品種產(chǎn)量和構(gòu)成因素的影響，確定適宜播量，從而為合理利用品種和推廣良種良法配套技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地分別設(shè)在5個點：中牟縣（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)）、洛陽市（洛陽嘉創(chuàng)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司）、長葛市（長葛市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所）、溫縣（河南平安種業(yè)有限公司）和新鄭市（河南鄭韓種業(yè)科技有限公司）。所選擇的地塊地勢均平坦，土質(zhì)為輕壤土，肥力均勻、中等，灌溉條件優(yōu)越，適合機(jī)種、機(jī)收，前茬作物為夏玉米。

1.2 試驗材料

‘周麥22’、‘西農(nóng)979’、‘鄭麥7698’、‘矮抗58’和‘百農(nóng)207’等5個河南省主導(dǎo)小麥品種。

1.3 試驗設(shè)計

每個品種設(shè)置5個播量處理：分別為112.50 kg/hm2、150.00 kg/hm2、187.50 kg/hm2、225.00 kg/hm2和262.50kg/hm2。小區(qū)面積為150 m2，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3個重復(fù)。播種方式采用精播耬播種，播種深度3～4 cm。各點均在2015年10月中旬播種。

1.4 調(diào)查項目與方法

每個小區(qū)選取有代表性的一米雙行調(diào)查樣段，進(jìn)行田間調(diào)查，調(diào)查項目：基本苗（萬/hm2）、單位面積穗數(shù)（萬/hm2）、以及抗寒性、抗倒性、抗病性等。成熟后小區(qū)全部收獲脫粒計產(chǎn)，并隨機(jī)選取50株進(jìn)行室內(nèi)考種。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Excel 2010、DPS等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播量對不同品種產(chǎn)量的影響

對5個主導(dǎo)小麥品種進(jìn)行不同播量處理，結(jié)果如表1所示：187.50 kg/hm2播量處理下5個品種的產(chǎn)量最高，其中‘百農(nóng)207’的產(chǎn)量最高，達(dá)到8311.50 kg/hm2；112.50 kg/hm2播量處理下產(chǎn)量則最低，其中‘鄭麥7698’的產(chǎn)量最高，為7618.50kg/hm2。隨著播量的增加產(chǎn)量呈上升的趨勢，當(dāng)播量增加到187.50 kg/hm2時，產(chǎn)量達(dá)到高峰，而繼續(xù)增加播量則產(chǎn)量呈下降的趨勢。在150.00～225.00 kg/hm2播量范圍內(nèi)，除‘矮抗58’外，其余4個品種的產(chǎn)量在5個播量處理中均居前3位?！?8’在150.00kg/hm2播量和262.50 kg/hm2處理下產(chǎn)量差異最小，而其他4個品種在這2種處理下差異相對較大。由此可見，187.50 kg/hm2為各品種最佳播量，150.00～225.00 kg/hm2播量為各品種適宜播量。

表1 不同播量處理下各品種產(chǎn)量的差異 kg/hm2

從表1的5個播量中，可以得出150.00～225.00 kg/hm2播量為各品種適宜播量。在表2用了3個適宜播量下的平均產(chǎn)量結(jié)果。適宜播量下品種間及播量間產(chǎn)量進(jìn)行比較，結(jié)果表明：品種間產(chǎn)量存在一定差異，‘百農(nóng)207’較‘西農(nóng)979’增產(chǎn)顯著，其他4個品種間差異均不顯著，綜合比較5個品種間的產(chǎn)量水平，在適宜播量范圍內(nèi)，‘百農(nóng)207’＞‘周麥22’＞‘鄭麥7698’＞‘矮抗58’＞‘西農(nóng)979’。不同播量對品種產(chǎn)量也產(chǎn)生較大影響，187.50 kg/hm2與225.00 kg/hm2播量間產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平，其余播量下的產(chǎn)量差異均不顯著（表2）。

2.2 播量對品種產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

隨著播量逐漸增加，5個小麥品種的單位面積穗數(shù)逐漸增加（表3）?！俎r(nóng)207’和‘鄭麥7698’的單位面積穗數(shù)在不同播量處理下單位面積穗數(shù)差異明顯，其中‘百農(nóng)207’在112.50 kg/hm2播量下的單位面積穗數(shù)與其余4個處理差異達(dá)顯著水平；‘鄭麥7698’的單位面積穗數(shù)除在225.00 kg/hm2播量和262.50 kg/hm2播量下差異不顯著外，其余播量下差異均達(dá)顯著水平；‘矮抗58’、‘西農(nóng)979’和‘周麥22’的單位面積穗數(shù)在不同播量處理下差異均不顯著。

5個小麥品種穗粒數(shù)和千粒重隨著播量逐漸增加呈逐漸減少的趨勢（表3）。穗粒數(shù)方面，除‘周麥22’在262.50 kg/hm2播量下的穗粒數(shù)與其余4個處理差異顯著外，其余處理間差異均未達(dá)顯著水平；‘矮抗58’、‘百農(nóng)207’、‘西農(nóng)979’和‘鄭麥7698’在5個播量處理下的穗粒數(shù)差異均未達(dá)顯著水平。千粒重方面，5個品種在不同播量處理下的差異均未達(dá)顯著水平。

適宜播量下品種間及播量間產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行差異顯著性分析（表4），結(jié)果表明：‘矮抗58’與‘西農(nóng)979’的單位面積穗數(shù)較多，兩者間差異不顯著；‘周麥22’、‘鄭麥7698’和‘百農(nóng)207’單位面積穗數(shù)較少，三者間差異不顯著；‘矮抗58’、‘西農(nóng)979’與‘周麥22’、‘鄭麥7698’、‘百農(nóng)207’間單位面積穗數(shù)差異達(dá)極顯著水平。穗粒數(shù)方面，‘百農(nóng)207’和‘鄭麥7698’的穗粒數(shù)較多，兩者間差異不顯著；‘周麥22’穗粒數(shù)居中，與‘百農(nóng)207’和‘鄭麥7698’的差異達(dá)顯著水平；‘矮抗58’和‘西農(nóng)979’的穗粒數(shù)較少，與‘百農(nóng)207’、‘鄭麥7698’的穗粒數(shù)差異達(dá)極顯著水平。千粒重方面，‘周麥22’千粒重最高，其次為‘鄭麥7698’和‘百農(nóng)207’，‘矮抗58’和‘西農(nóng)979’千粒重較低，‘周麥22’的千粒重與其余4個品種的差異達(dá)顯著水平。

表2 適宜播量下品種間及播量間產(chǎn)量差異顯著性分析

表3 不同播量處理下各品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異

表4 適宜播量下品種間及播量間構(gòu)成因素差異顯著性分析

不同播量對品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素也產(chǎn)生一定的影響。225.00 kg/hm2播量與150.00 kg/hm2、187.50 kg/hm2播量下的單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重差異均達(dá)極顯著水平；而150.00 kg/hm2與187.50 kg/hm2播量間的差異不顯著。

2.3 產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性分析和通徑分析

2.3.1 相關(guān)性分析 適宜播量下不同品種的產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明：在產(chǎn)量三要素中，單位面積穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性因品種而異，‘西農(nóng)979’、‘周麥22’的單位面積穗數(shù)與產(chǎn)量呈弱正相關(guān)，而‘矮抗58’、‘鄭麥7698’和‘百農(nóng)207’的單位面積穗數(shù)與產(chǎn)量則呈負(fù)相關(guān)；所有參試品種的穗粒數(shù)和千粒重與產(chǎn)量均呈正相關(guān)（表5）。

2.3.2 通徑分析 適宜播量下不同品種的產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行通徑分析，結(jié)果如表6中所示：‘矮抗58’和‘西農(nóng)979’的直接通徑系數(shù)表現(xiàn)為x1（單位面積穗數(shù)）→y（產(chǎn)量）＞x2（穗粒數(shù)）→y（產(chǎn)量）＞x3（千粒重）→y（產(chǎn)量），說明在適宜播量下，3個自變量對產(chǎn)量y的直接影響中，單位面積穗數(shù)對產(chǎn)量的直接作用最大，其次為穗粒數(shù)，千粒重對產(chǎn)量y的直接作用最小?！俎r(nóng)207’和‘鄭麥7698’的直接通徑系數(shù)結(jié)果表明，穗粒數(shù)對產(chǎn)量y的直接作用最大，其次為單位面積穗數(shù)，千粒重對產(chǎn)量y的直接作用最小。‘周麥22’的直接通徑系數(shù)結(jié)果顯示，單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)的直接通徑系數(shù)值相差不大，對產(chǎn)量y直接作用均大于千粒重。

表5 產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的相關(guān)分析

表6 產(chǎn)量及其構(gòu)成要素間通徑分析

產(chǎn)量三要素間直接通徑系數(shù)結(jié)果顯示：5個品種的x1（單位面積穗數(shù)）均表現(xiàn)為通過x2（穗粒數(shù)）和x3（千粒重）對產(chǎn)量y產(chǎn)生一定負(fù)值的間接作用，表明單位面積穗數(shù)的增加往往導(dǎo)致穗粒數(shù)和千粒重減少而影響產(chǎn)量。所有品種的x2（穗粒數(shù)）通過x1（單位面積穗數(shù)）對產(chǎn)量y產(chǎn)生一定負(fù)值的間接作用，說明穗粒數(shù)的增加常常伴隨著單位面積穗數(shù)的減少；除‘鄭麥7698’外，其余4個品種的x2（穗粒數(shù)）通過x3（千粒重）對產(chǎn)量y產(chǎn)生一定正值的間接作用，說明穗粒數(shù)的增加可以通過增加千粒重而提高產(chǎn)量。所有品種的x3（千粒重）通過x1（單位面積穗數(shù)）對產(chǎn)量產(chǎn)生一定負(fù)值的間接作用，通過x2（穗粒數(shù)）對產(chǎn)量y產(chǎn)生一定正值的間接作用，說明千粒重的增加難以伴隨單位面積穗數(shù)的增加而影響產(chǎn)量，但是可以伴隨穗粒數(shù)增加而提高產(chǎn)量。

以上結(jié)果表明，‘矮抗58’和‘西農(nóng)979’的單位面積穗數(shù)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率較大，屬于多穗型品種；‘百農(nóng)207’和‘鄭麥7698’的穗粒數(shù)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率最大，屬于大穗型品種；‘周麥22’單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)差異不大，屬于中間型品種。各間接通徑分析表明，產(chǎn)量構(gòu)成因素間關(guān)系復(fù)雜，三者之間存在比較復(fù)雜的制約或促進(jìn)的關(guān)系。

3 結(jié)論與討論

掌握小麥適宜的播量是小麥栽培技術(shù)中最為關(guān)鍵的一步。播量過大會造成冬季和早春凍害時有發(fā)生、群體擁擠、個體發(fā)育弱、莖稈細(xì)弱，隨之而來的是病蟲害加重、穗頭變小、易倒伏、易于早衰、產(chǎn)量不高等；播量過小則會造成缺苗斷壟或群體不足而減產(chǎn)[14-16]。播量是最宜掌控的栽培措施[17-19]。適宜的播種量可以協(xié)調(diào)小麥群體結(jié)構(gòu)、平衡產(chǎn)量三要素，有利于創(chuàng)造優(yōu)良群體，獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。適宜播量是通過影響小麥群體發(fā)育質(zhì)量，進(jìn)而影響小麥抗倒伏、抗病、抗凍害的能力，從而能夠間接影響到小麥產(chǎn)量的高低[20-23]。小麥在生長過程中對自身群體有自我調(diào)節(jié)能力，播量小，分蘗相對增多；播量大，分蘗相對減少，但分蘗能力受品種、地力、氣候和密度的影響。在一定的外界條件下，最佳的適宜播量才能取得相對高產(chǎn)[24-27]。本研究結(jié)果表明，隨著播量的增加參試品種的產(chǎn)量呈上升的趨勢，當(dāng)播量增加到最佳值時，產(chǎn)量達(dá)到高峰，而繼續(xù)增加播量則產(chǎn)量呈下降的趨勢。該結(jié)果與楊永光[4]、海江波[5]、李宏壯[28]等研究所得出的播量與產(chǎn)量間關(guān)聯(lián)規(guī)律基本一致。一般而言，隨著水肥條件的改善和單產(chǎn)水平的提高，小麥適宜播量應(yīng)該隨之降低。但是，本研究結(jié)果卻表明目前河南省5大主導(dǎo)品種的最佳播量為187.50 kg/hm2，明顯高出該省20世紀(jì)80年代中后期‘陜農(nóng)7859’等品種最佳播量為112.5 kg/hm2的水平。基于此作者認(rèn)為，這在一定程度反映了現(xiàn)在品種較過去品種的耐密性得到明顯增強(qiáng)，也可能在一個側(cè)面也反映了品種演變的發(fā)展趨勢，有待于進(jìn)一步開展相關(guān)研究。

播量對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素也產(chǎn)生了重要影響。在本研究中，5個小麥品種的單位面積穗數(shù)隨著播量的逐漸增加而呈現(xiàn)上升的趨勢，穗粒數(shù)和千粒重則呈現(xiàn)下降的趨勢，與前人的研究結(jié)果相一致。在適宜播量范 圍 內(nèi) ，225.00 kg/hm2播 量 與 150.00 kg/hm2、187.50 kg/hm2播量下的單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重差異均達(dá)極顯著水平，而150.00 kg/hm2與187.50 kg/hm2播量間的差異不顯著。由此可見，在實際生產(chǎn)中每公頃播量盡量不要超過225.00 kg。不過，本研究結(jié)論僅適用于適期播種時參考，在實際生產(chǎn)上還應(yīng)綜合考慮品種特性、播期早晚、肥力高低、墑情好壞及整地質(zhì)量等因素調(diào)整具體播量。

綜合考慮各參試品種的產(chǎn)量三要素大小、產(chǎn)量及產(chǎn)量三要素間的相關(guān)分析和產(chǎn)量三要素與產(chǎn)量間通徑系數(shù)，可以大體上將5個參試品種劃分為3種類型：‘矮抗58’和‘西農(nóng)979’為多穗型品種、‘周麥22’為中間型品種、‘鄭麥7698’和‘百農(nóng)207’為大穗型品種。一般隨著單位面積穗數(shù)的增加，不利于穗粒數(shù)和千粒重的提高；隨著穗粒數(shù)的增加，又不利于千粒重的提高，但大穗型品種則較好地協(xié)調(diào)了穗粒數(shù)與千粒重之間的矛盾。綜合比較5個品種間的產(chǎn)量水平，河南省5大主導(dǎo)小麥品種適宜播量為150.00～187.50 kg/hm2，最佳播量均為187.50 kg/hm2。在適宜播量范圍內(nèi)，各品種產(chǎn)量水平由高到低依次排序為‘百農(nóng)207’＞‘周麥22’＞‘鄭麥7698’＞‘矮抗58’＞‘西農(nóng)979’。