關中中東部灌區播期播量對中麥895小麥產量的影響

趙英震，張 睿

(1.西北農林科技大學 農學院，陜西 楊凌 712100;2陜西省農業技術推廣總站，陜西 西安 710003)

小麥是我國的重要口糧作物，其栽培面積與產量均占全國谷物的四分之一以上，對我國糧食安全有著至關重要的作用[1]。關中灌區小麥播種面積約60萬hm2，占陜西小麥總面積的三分之二左右，是全省小麥生產的重中之重[2]。研究表明，作物產量是個體與群體相互協調的結果，合適的播期與播量相互作用可以建立一個優良的小麥群體，有利于小麥籽粒干物質的積累，對小麥群體性狀及產量的形成有著重要影響[3～13]。前人研究發現，早播和過度晚播均不利于群體干物質的積累，致使小麥產量顯著降低[14]；適宜的種植密度有利于構建合理的群體結構，增大綠葉面積，提高群體對光能的利用率，增加群體干物質的積累，提高成穗數[15]。大量研究結果表明，品種不同其適宜的播期和播量也不一致；即使同一品種在不同生態區種植，其最佳播期和播量也有差異[11,16]。楊衛君[17]等人的研究表明，小麥的播種期對其產量影響較大，晚播的小麥生長發育所需的積溫不足，不僅致使成穗數減少，而且對穗粒數、千粒重也有著不同程度的負面影響，同時播量對產量構成要素也有較大影響。近年來，暖冬天氣頻繁發生，使小麥冬前發育的生態條件有了很大變化，加之關中灌區選用的品種由冬性向半冬性過渡，以往的小麥播期、播量已經不適宜目前的生產條件。因此，筆者試驗使用兩因素二次D飽和最優試驗設計，對不同播期、播量對主推品種中麥895小麥產量的影響進行了一些有益探討，旨在為中麥895在關中中東部灌區的推廣提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016-2017年度安排在陜西省西安市臨潼區新市街辦大劉村任亞峰的責任田內，試驗地土質為塿土，地勢平坦，灌排水便利，試驗地海拔360 m，有效積溫4 431℃，常年降雨量 590 mm，無霜期217 d，前茬作物為玉米。土壤耕作層(0～40 cm)基礎養分有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀分別為13.8 g·kg-1、81.0 mg·kg-1、20.9 mg·kg-1、178 mg·kg-1。

1.2 試驗設計

試驗選擇使用小麥品種中麥895，利用兩因素二次D飽和最優試驗設計的方法。該試驗設定播期和播量兩個因素，設計6個處理。處理1為10月5日播種，播種量102.96 kg·hm-2；處理2為10月22日播種，播種量102.96 kg·hm-2；處理3為10月5日播種，播種量188.76 kg·hm-2；處理4為10月12日播種，播種量140.20kg·hm-2；處理5為10月22日播種，播種量162.76 kg·hm-2；處理6為10月17日播種，播種量188.76 kg·hm-2。小區行長4 m、寬3 m，行距25 cm,小區面積12m2，3次重復，四周設有保護行，2017年6月10日收獲。其他管理措施同大田。

試驗地播種前結合整地，每公頃底施氮(N)156 kg、磷(P2O5)150 kg、鉀(K2O)120 kg。2016年12月25日冬灌；2017年3月21日拔節后期結合灌水每公頃追施氮(N)39kg。2017年3月10日小麥返青后進行化除，每公頃噴施總有效成分含量55%的苯·唑·2甲鈉1 125 g。4月23日每公頃噴施40%的三唑酮750 g、12.5%的腈菌唑750 g和總有效成分含量22%的吡蟲·毒死蜱1 200 mL進行一噴多防。收獲期各處理實收4 m2折實產；單脫、單曬稱重計產。用Excel進行試驗數據統計和LNT統計軟件進行相關數據處理。

2 結果與分析

2.1 播期與播量互作對小麥產量的效應

表1 不同播期和播量對小麥產量的影響

注：同列數據后小寫字母表示差異顯著(a=0.05)，大寫字母表示差異極顯著(a=0.01)；F0.05(5,12)=3.11,F0.01(5,12)=5.32。

從表1可以看出，播期與播量對小麥品種中麥895的產量關系密切。不同處理之間產量差異極顯著。根據實際產量，求得小麥品種中麥895的產量與播期和播量之間的方程式為：

(1)

對所得到的方程式進行F測驗，F=130.95>F0.01(5.12),差異達極顯著水平，可用方程式進行生產模擬，并應用生產實踐。

2.2 播期對小麥產量的效應

在播期與播量對小麥產量影響的方程式(1)中，播量為零水平即145.86 kg·hm-2的情況下，得到播期與產量的一元二次方程式為：

(2)

從方程式(2)中可以看出，該一元二次函數中的二次項系數是正數，則函數向上開口，對稱軸為x=0.628，函數達到最小值。即在播期10月5日到10月19日之間，小麥產量隨著播期的推遲而減少，在播期是10月19日的時候，產量最小為7 990.2 kg·hm-2；在播期10月19日到10月22日之間，則小麥產量隨著播期的推遲則上升，22日達到最大值8 105.6 kg·hm-2。

2.3 播量對小麥產量的影響

在方程式(1)中，當播期為零水平即10月14日時，得到播量與產量的一元二次方程式為：

(3)

從方程式(3)可以看出，該一元二次函數中的二次項系數為負數，則函數圖像向下開口，對稱軸為x=0.155，函數達到最大值。即在每公頃播種量102.96 kg至159.15 kg范圍內，隨著播種量的增加，小麥產量亦增加；在每公頃播種量為159.15 kg時，產量最大為8350.1 kg·hm-2；在每公頃播種量159.15 kg至188.76 kg范圍內，小麥產量隨著播量的增加而減少。

2.4 播期與播量互作效應分析

將-1，-0.1315,0.3944,1這4個編碼值分別代入到方程式(1)的x1x2中，求出播期播量的交互效應值(表2)。從表2中可以看出，當播期編碼取-1，播量編碼取-0.1315時，交互效應最高，理論產量可達10 153.91 kg·hm-2。

表2 播期與播量的交互效應 (kg·hm-2)

2.5 最優農藝措施的選擇

利用4個編碼值，兩兩組合，分別代入所構建的播期與播量的方程式(1)中，模擬出16組試驗結果，根據生產實踐的實際情況，確定最優組合，筆者試驗中，凡是產量在7 500 kg·hm-2以上的組合，均為最優農藝措施組合，從中選出了11組復合條件的組合。

對入選的11組最優組合進行綜合分析，得到表3。播期95%的置信區間為[-0.5227,0.2607]，則在10月9-16日最佳，播量95%的置信區間為[-0.0272,0.4002]，則在143.47～180.14 kg·hm-2最佳。

表3 最佳組合的農藝措施方案

3 結論與討論

試驗結果表明，中麥895小麥要取得較高的產量與合適的播期、播量密切相關。在10月5日播種，每公頃播種量為188.76 kg時，產量最高，達到9 104.655 kg·hm-2。

研究還表明，在同等播期條件下，小麥產量隨著播量的增加而上升；在同等播量條件下，小麥產量隨著播期的推后而下降。在陜西關中東部灌區，小麥品種中麥895晚播后需加大播量可提高產量水平。該試驗中，播期、播量對小麥產量之間的交互效應明顯，根據最優模擬試驗結果表明，中麥895在陜西關中中東部灌區高產的最佳播種期為10月9-16日，最佳播量為143.47～180.14 kg·hm-2。

播期和播量對小麥成穗數、穗粒數、千粒重影響顯著。從試驗結果可以看出，在播期一致時，隨著播種量增加，成穗數、穗粒數均有不同程度增加；在播量相同時，隨著播期推遲，小麥成穗數、穗粒數均有不同程度降低，這與姚廣平、陳愛大等人[3,13]的研究結果基本一致。但千粒重變化規律并不一致，在播期一致播種量增加時千粒重亦增加，播種量相同播期推遲時千粒重減小，這與劉芳亮等人[16]的研究結果和實踐經驗不盡一致，這一方面可能與中麥895品種遺傳特性在關中中東部灌區的表現有關，也可能與本年度試驗點的氣候因素有關。由于這次試驗僅為一年一點試驗，受具體耕作條件和本年度小麥生育期氣候等因素的影響，因此還有待進一步的多年多點試驗結果和大田生產實踐來驗證。