種植密度對新麥35產量和生理學特性的影響

付亮 蔣志凱 夏彥麗 范永勝 李洋 馬華平 王士坤

摘要 在大田條件下，以大穗大粒型小麥新品種新麥35為試驗材料，分別設置5種不同種植密度，研究其對小麥產量和生理學特性的影響。結果表明，不同種植密度下，小麥產量隨著密度的增加呈先增加后降低趨勢，當種植密度達到220株/m2時，小麥產量最高，種植密度超過220株/m2時，小麥產量急劇降低。由此可知，220株/m2為小麥的最佳種植密度。220株/m2處理下，小麥群體處于合理的狀態，根系總量較多，地上部生長狀況較好，因此小麥產量最高;而不同種植密度下，小麥葉綠素a、葉綠素b、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等生理特性均隨著小麥生育進程呈逐漸增加趨勢。

關鍵詞 小麥;新麥35;種植密度;產量

中圖分類號 S512.1文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）14-0018-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.006

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract Under the field conditions， the new largegrain wheat variety Xinmai 35 was used as experimental material， and five different planting densities were set to study its effects on wheat yield and physiological characteristics. The results showed that under different planting densities， the yield of wheat increased first and then decreased with the increase of density. When the planting density reached 220 plants/m2， the yield of wheat was the highest. When the planting density exceeded 220 plants/m2， the yield of wheat decreased sharply. It can be seen that 220 plants/m2 treatment was the optimal planting density of wheat. Under 220 plants/m2 treatment， the wheat population was in a reasonable state， the total amount of roots was more， and the growth of aboveground parts was also good， so that the wheat yield was the highest. Under different planting densities， wheat chlorophyll a， chlorophyll b， soluble sugar content， soluble protein content and other physiological characteristics gradually increased with the growth process of wheat.

Key words Wheat;Xinmai 35;Planting density;Yield

作者簡介 付亮（1984—），男，河南輝縣人，助理研究員，從事小麥遺傳育種研究和區試工作。*通信作者，研究員，從事小麥遺傳育種研究。

收稿日期 2019-01-17

黃淮南片麥區是我國冬小麥的主產區和高產區，是我國重要的商品糧生產基地，小麥常年播種面積在800萬hm2左右，約占全國小麥面積的1/3。由于我國人口眾多，近年來耕地面積逐漸減少，對品種產量、適應性等要求越來越高，合理的群體結構是小麥獲得高產穩產的基礎[1]。在資源日益短缺、生產成本漸高的形勢下，種植密度對小麥群體結構和產量的形成有顯著調控效應，研究種植密度對小麥產量的影響對于實現小麥的高效、高產、穩產具有重要意義。合理運用栽培管理措施，協同提高產量和養分利用效率是實現小麥高產高效的重要途徑之一[2]。研究表明，種植密度不僅影響小麥根系生長發育和群體數量與質量，而且還影響小麥對土壤養分的吸收、同化與分配，最終影響其產量[2]。叢新軍等[3]研究表明，小麥基本苗應不少于120 萬株/hm2，過高則會影響花后干物質積累而導致減產。屈會娟等[4]指出，基本苗為150 株/m2 處理下，小麥成熟期單莖干物質積累量最高。鑒于此，筆者以大穗大粒型小麥新品種新麥35為試驗材料，分別設置5種不同種植密度，研究其對小麥產量和生理學特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

供試小麥品種為大穗大粒型新品種新麥35，該品種豐產性和抗病性好，2015—2016年度參加國家黃淮冬麥區南片冬水3組區試，平均產量8 238.0 kg/hm2，比對照周麥18增產7.01%，差異極顯著，位居16個參試品種的第4位[5]。2016—2017年度參加國家黃淮冬麥區南片冬水3組區試，平均產量8 904 kg/hm2，比對照周麥18增產6.44%，差異極顯著，位居17個參試品種的第1位[6]。2017—2018年度生產試驗平均產量7 408.5 kg/hm2，比對照周麥18增產5.77%，位居6個品種第1位，平均穗數600萬/hm2，穗粒數36粒，千粒重50 g，高抗條銹病、葉銹病和稈銹病[7]。

1.2 方法

試驗于2017—2018年進行，結合整地播種前底施有機肥 12 000 kg/hm2，復合肥900 kg/hm2，硫酸鋅22.5 kg/hm2。試驗采用隨機區組設計，種植密度設4 個水平，3次重復，共12 個小區，小區面積13.5 m2，基本苗分別為A1（120 株/m2）、A2（170 株/m2）、A3（220 株/m2）、A4（270 株/m2 ）、A5（320 株/m2），于10 月10日播種，3 葉期定苗，田間管理按一般高產麥田進行。

1.3 樣品測定

成熟期收獲，采用小區計產方法測產，每個小區全收，重復3 次，脫粒曬干后測定產量并進行室內考種。小麥成熟期將葉片烘干粉碎，利用CCM-200 葉綠素儀，用混合液浸提法測定葉綠素含量;用考馬斯亮藍- G250染色法測定可溶性蛋白;用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[8] 。

1.4 數據分析

所有數據均為平均值。采用WPS、SPSS 21.0 軟件統計分析數據;采用LSD 多重比較法檢驗各處理間差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度對小麥產量的影響

2.2 不同種植密度對小麥生理特性的影響

3 結論與討論

（1）種植密度和產量之間符合最高密度法則，當密度超過某一值時其產量趨于恒定[9] 。該研究結果表明，不同種植密度下，小麥產量隨著密度的增加呈先增加后降低趨勢，當種植密度達到220株/m2（A3處理）時，小麥產量最高;種植密度超過220株/m2 時，小麥產量急劇降低。由此可知，220株/m2為小麥的最佳種植密度，這可能是因為小麥在低密度處理下植株量及根量較小，導致根系分泌物減少;過高種植密度下，由于營養競爭加劇，小麥有效光合能力下降，影響光合產物。A3 處理小麥群體處于合理的狀態下，根系總量較多，地上部生長狀況也較良好，光合利用效率最高，因此小麥產量高。

（2）不同種植密度下，小麥葉綠素a、葉綠素b、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等生理學特性均隨著小麥生育進程呈逐漸增加趨勢。葉綠素作為光合作用的物質基礎和光敏化劑，在光合作用過程中起著接受和轉換能量的作用，其含量的增加有助于光合作用的進行。可溶性糖含量、可溶性蛋白含量在植物生長發育過程中起著非常重要的作用[2] 。提高種植密度能夠增加小麥葉綠素a 和b、可溶性蛋白、可溶性糖含量，這一方面說明小麥能夠適應密度環境，另一方面說明可溶性糖、可溶性蛋白作為機體構建物質，參與營養期干物質的積累[10] 。

（3）合適的種植密度對小麥可溶性糖、可溶性蛋白含量均有顯著的促進作用，在小麥不同生長時期，增加種植密度對小麥生長均有一定的促進作用，其增加效果不一致，總體表現為成熟期較大，這與小麥合成與分解營養物質的平衡有關，還有可能是生物（微生物、土壤動物、植物根系）和非生物因子（水熱條件）不同時期波動綜合調控的結果，這與陳思懌等[2]的研究結果基本一致。

參考文獻

[1] 付亮，趙啟學，馬華平，等.國審超高產新品種新麥29灌漿特性分析[J].安徽農業科學，2018，46（15）：34-35，66.

[2] 陳思懌，李升峰，朱繼業.種植密度對小麥根際土壤特性及籽粒產量的影響[J].江蘇農業科學，2016，44（4）：132-137.

[3] 叢新軍，吳科，錢兆國，等.超高產條件下種植密度對泰山21號群體動態、干物質積累和產量的影響[J].山東農業科學，2004（4）：16-18.

[4] 屈會娟，李金才，沈學善，等.種植密度和播期對冬小麥品種蘭考矮早八干物質和氮素積累與轉運的影響[J].作物學報，2009，35（1）：124-131.

[5] 王西成，趙虹，郭利磊，等.2015-2016年度冬小麥國家區試品種報告[M].北京：中國農業科學技術出版社，2016：101-102.

[6] 趙虹，胡衛國.2016-2017年度國家黃淮冬小麥品種試驗總結[M].北京：中國廣播電視出版社，2017：35-36.

[7] 趙虹，胡衛國.2017-2018年度國家黃淮冬小麥品種生產試驗總結[M].北京：中國廣播電視出版社，2018：236-237.

[8] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000.

[9] 劉壽東，楊再強，蘇天星，等.定植密度對日光溫室甜椒干物質生產與分配影響的模擬研究[J].生態學報，2010，30（15）：4056-4064.

[10] 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.