



摘 要:2022-2023年在西北農林科技大學曹新莊試驗農場以推廣新品種金麥1號小麥為材料,研究了晚播條件下不同密度(3.0×10 6株/hm 、4.2×10 6株/hm 和5.4×10 6株/hm" )對其分蘗、群體結構、產量及其構成因素的效應。結果表明:不同種植密度條件下晚播后,隨種植密度的增加,金麥1號小麥在越冬至拔節期Ⅰ級分蘗和Ⅱ級分蘗呈降低趨勢,Ⅰ級分蘗減少3.0%~17.4%,Ⅱ級分蘗減少14.3%~87.0%,密度過大會顯著影響Ⅱ級分蘗形成;隨著密度的增加,越冬至拔節期總莖數增加8.9%~44.8%;成穗率降低0.5%~2.9%。在種植密度為4.2×10 6株/hm 小麥產量最高,為11 272.1 kg/hm 。對產量構成三要素尋優結果表明,在播期為10月25日和密度為4.2×10 6株/hm 時,有利于晚播小麥獲得更高產量。
關鍵詞:小麥;晚播;密度;群體結構;產量
中圖分類號:S326" 文獻標識碼:A" 文章編號:0488-5368(2024)11-0033-05
收稿日期:2024-01-07 修回日期:2024-03-14
基金項目:陜西省小麥高產高效技術集成與推廣項目(NYKJ-2022-YL(XN)10);糧食生產能力提升集成技術研究與應用(2023NYGG001).。
第一作者簡介:張國紅(1995-),女,西北農林科技大學農學院碩士研究生,主要從事小麥高產栽培技術研究。
通信作者:張睿,張彩虹。
Effects of Different Densities on Wheat Yield of Jinmai 1 Under Late Sowing Conditions
ZHANG Guohong WANG Jing WANG Ruonan WANG Juanmei ,GAO Fuli
WANG Yunqi ZHANG Caihong ZHANG Rui
(1.College of Agronomy, Northwest Aamp;F University, Yangling, Shaanxi 712100, China;2.Agricultural Science and Technology Center of Sanyuan County, Sanyuan, Shaanxi" 7138003, China;
3.Nanyang"" Agricultural" Comprehensive "Administrative Law Enforcement Detachment,Nanyang ,Henan 473013,China)
Abstract: The effects of different densities (3.0×10 6 plants/hm 4.2×10 6 plants/hm" and 5.4×10 6 plants/hm" ) on tillering, population structure, yield and its constitutive factors were investigated at Caoxinzhuang Experimental Farm of Northwest Aamp;F University in 2022-2023 under late sowing conditions, using new extension variety of wheat, ‘Jinmai 1’ , as the material. The results showed that as the density increased under late sowing conditions, ‘Jinmai 1’ wheat exhibited a decreasing trend in both primary and secondary tillers from overwintering to jointing.The primary tillers decreased by 3.0% to 17.4%, and the secondary tillers decreased by 14.3% to 87.0%. The density significantly affected the formation of secondary tillers, with the total number of stems from overwintering to jointing increasing by 8.9% to 44.8% as the density increased. However, the spike formation rate decreased by 0.5% to 2.9%. The highest wheat yield of 11 272.1 kg/hm" was achieved at a planting density of 4.2×10 6 plants/hm . Optimization of the three yield components indicates that the sowing date of October 25 and a density of 4.2×10 6 plants/hm2 are most suitable for achieving higher yields of late-sown wheat.
Key words:Wheat; Late sowing; Density;Population structure;Yield
小麥是我國主要的三大糧食作物之一,在我國糧食生產中占據著重要地位。
播期和種植密度作為小麥生產的重要栽培技術措施,對小麥的群體農藝性狀和產量及產量構成因素有重要影響[1]。小麥適期播種是保證小麥安全生產的重要栽培技術。早播被認為是提高小麥產量的有效手段。播種過早,溫度高,秋冬時期冬苗旺長,易受凍害[2~4]。適期播種是確保小麥種子正常發芽的關鍵環節,能使幼苗充分利用冬前溫光自然資源,是壯苗、足蘗、足穗的基礎,可以有效協調小麥生長發育習性與當地氣象條件、群體與個體及產量構成三因素的關系,確保建立高產群體結構,實現小麥產量的優質與高效化[5~7]。適宜的播量是小麥群體結構及產量形成的基礎。播量過低,冬小麥抗倒伏能力較強,群體間通風效果明顯,但畝穗數減少,降低產量[8]。播量過大,冬小麥田間群體擁擠、植株莖稈強度降低、抗倒伏能力減弱、倒伏及病蟲害加劇等不利現象,導致增產受阻[9~11]。
適期播種是目前冬小麥生產中高產栽培的有效途徑之一[5]。本試驗是基于關中灌區麥區秋淋天氣及前茬玉米晚收加持下,以提高耕地周年生產能力,研究適期偏晚播種后,對小麥分蘗、群體結構、產量及產量構成因素的影響,尋求晚播條件下適宜該地區小麥高產的適宜種植密度,以期為小麥高產高效提供理論指導。
1 材料與方法
1.1 供試材料與試驗地概況
試驗于2022-2023年在西北農林科技大學曹新莊試驗農場(34°18′40.78\"N, 108°06′14.48\"E)進行。供試材料為金麥1號。底肥施用秦富農黃金有機肥(N+P2O5+K2O≥5%,有機質≥45%)1 500 kg/hm ;開耘小麥專用肥(N+P2O5+K2O≥45%,N-P2O5-K2O=24-15-6)900 kg/hm 。用毒·辛60 kg/hm (總有效成分含量5%,有效成分及其含量:辛硫磷3%,毒死蜱2%)拌在肥料中防治地下害蟲。試驗地0~20 cm耕層(施肥后播種前)有機質含量16.4 g/kg,全氮1.11 g/kg,全鉀34.9 g/kg,全磷620 mg/kg,速效氮71.33 mg/kg,有效磷46.7 mg/kg,速效鉀183 mg/kg。前茬作物為油菜。
1.2 試驗設計
大田試驗采用隨機區組試驗設計。較適播期(10月11日)播種推遲兩周,2022年10月25日播種,設置3.0×10 6株/hm" (低)、4.2×10 6株/hm" (中)和5.4×10 6株/hm" (高)3個種植密度,小區隨機排列,4次重復。小區面積為10 m ,行距25 cm,每小區10行。試驗田四周均設置保護行。
1.3 試驗測定指標及方法
各小區出苗后調查基本苗及不同生育時期的總莖數和成熟期成穗數。在越冬至拔節期選取長勢一致的10株小麥植株,調查Ⅰ級和Ⅱ級分蘗。在小麥成熟期,隨機選取30個穗,進行每穗小穗數、不孕小穗數、穗粒數的調查。每個小區進行收獲測產,測水分和重量,折算出實際產量,后進行千粒重調查。
1.4 試驗主要管理技術措施
試驗2022年10月25日人工播種。返青期(2023年3月1日)施用300 mL/hm 雙氟·唑草酮對水450 kg/hm 噴施進行化學除草;2023年1月12日進行冬灌,灌水量225 m 3/hm ,結合灌水追施尿素112.5 kg/hm 尿素。2023年4月18日葉面噴施430 g/L戊唑醇300 mL/hm +15%噠螨靈600 mL/hm +15%噻蟲·高氯氟300 mL/hm +30%吡唑醚菌酯300 mL/hm +750 mL/hm 蕓樂收+300 mL/hm 柔脂通對水600 kg/hm 進行“一噴三防”,5月14日葉面噴施15%噻蟲·高氯氟300 mL/hm +750 mL/hm 蕓樂收+300 mL/hm 柔脂通對水600 kg/hm 。2023年5月8日進行一次人工除草,成熟后分區收獲考種,2023年6月15日進行小區機械收獲。小麥出苗率和成穗率測定:出苗率(%)=每667 m 基本苗/每667 m 有效種子粒數×100;成穗率(%)=成熟期穗數(個/hm )/最高總莖數(個/hm )×100。
1.5 數據處理與分析
利用Excel和SPSS25軟件對試驗數據進行整理統計和差異分析。
2 結果分析
2.1 不同種植密度對金麥1號小麥分蘗的影響
由表1可知,晚播條件下不同種植密度對小麥Ⅰ級分蘗影響不大,處理之間差異性不顯著。隨種植密度的增加,I級分蘗呈降低趨勢。其中越冬期隨著密度的增加,中高密度處理的單株I級分蘗較低密
度依次減少0.1~0.4個/株,降幅4.4%~17.4%;返青至拔節期中高密度處理的Ⅰ級分蘗分別減少0.1~0.3和0.4~0.5個/株,降幅3.0%~9.1%和10.8%~13.5%。晚播條件下不同種植密度對越冬期小麥Ⅱ級分蘗沒有影響,處理間差異不顯著,同時密度為4.2×10 6株/hm 和5.4×10 6株/hm 時沒有Ⅱ級分蘗;但返青至拔節期處理間Ⅱ級分蘗差異極顯著,隨種植密度的增加,單株Ⅱ級分蘗逐次減少,中高密度處理的較低密度減少0.1~2.0個/株,減幅14.3%~87%。
晚播條件下,低密度3.0×10 6株/hm" 與高密度5.4×10 6株/hm 處理之間比較,小麥越冬至返青Ⅰ級分蘗降低幅度9.1%~17.4%;Ⅱ級分蘗降幅76.9%~87%;晚播條件下低密度3.0×10 6株/hm" 與中
密度4.2×10 6株/hm 處理比較,小麥越冬至返青Ⅰ級分蘗降低3.0%~10.8%;Ⅱ級分蘗降低34.6%~80%。說明晚播條件下,不同種植密度對小麥分蘗能力有顯著影響,低密度單株分蘗能力較強,中密度次之,高密度最差。
綜上分析結果表明:晚播不同種植密度條件下,隨種植密度的增加,金麥1號小麥越冬至拔節期Ⅰ級分蘗和Ⅱ級分蘗呈現降低趨勢,且在4.2×10 6株/hm 和5.4×10 6株/hm 時越冬期沒有Ⅱ級分蘗。這主要是晚播條件下,冬前積溫不足,使小麥Ⅱ級分蘗生長受阻。
2.2 晚播不同種植密度對金麥1號小麥群體動態的影響
由表2可知,晚播條件下不同種植密度對金麥1號小麥總莖數影響極顯著。隨密度的增加,小麥總莖數呈上升趨勢。其中越冬期隨密度的增加,中高密度處理的小麥總莖數較低密度處理增加1.44~5.51×10 6個/hm ,增幅14.7%~44.8%;返青期增加1.91~5.58×10 6個/hm ,增幅9.1%~26.6%;拔節期增加1.89~4.92×10 6個/hm ,增幅8.9%~23.1%。這表明晚播條件下,隨種植密度的增加,金麥1號小麥在越冬至拔節期的總莖數呈現遞增趨勢(圖1)。
2.3 晚播不同種植密度對金麥1號小麥的產量及產量構成因素的影響
由表3可知,晚播條件下種植密度對金麥1號小麥成穗數影響極顯著。隨低密度3.0×10 6株/hm 至高密度5.4×10 6株/hm 的增加,小麥成穗數呈上升趨勢,在高密度5.4×10 6株/hm 達到最大值為9.65×10 6穗/hm 。隨密度的增加,小麥成穗數增加0.75~1.76×10 6穗/hm ,增幅7.8%~18.2%。
晚播條件下種植密度對小麥穗粒數有顯著影響,處理之間差異極顯著。隨種植密度增加其穗粒數粒數呈現減少趨勢,在高密度5.4×10 6株/hm 時穗粒數最小為26.4粒。隨密度的增加,小麥穗粒數減少1.9~6.6粒,降幅15.1%~57.6%。
晚播條件下種植密度對小麥千粒重有一定影響,但處理之間差異不顯著。在4.2×10 6株/hm 時有最大值為43.1 g,比低密度和高密度處理分別高0.2 g和0.7 g。
晚播條件下種植密度對產量有顯著影響,處理之間差異極顯著。隨低密度至高密度的增加,產量呈現先上升后下降的規律,中密度4.2×10 6處理產量最高,為11 272.1 kg/hm 。低密度3.0×10 6株/hm 與
中密度4.2×10 6株/hm 的產量相比,中密度的產量增加799.3 kg/hm ,增幅為7.1%;中密度4.2×10 6株/hm 與高密度5.4×10 6株/hm 的產量相比,高密度的產量減少974.8 kg/hm ,減幅為8.6%。
綜上對產量結構分析表明:晚播條件下不同種植密度對小麥成穗數、穗粒數和產量影響極顯著,對千粒重影響不顯著。結合三因素構成要素,得出中密度4.2×10 6株/hm 時小麥的產量是最高的,說明在此種植模式下更利于晚播小麥獲得高產。
2.4 晚播不同種植密度對金麥1號小麥的出苗率和成穗率的影響
小麥播種量是決定小麥基本苗數的主要因素,也是合理密植的整體表現。晚播條件下,隨低密度至高密度的增加,基本苗的數量呈現遞增趨勢,其出苗率也相應地從87.9%增加至89.5%。這可能與本生產年度播種期平均氣溫較常年偏高1.8℃有關。
小麥基本苗數是小麥穗數適宜的關鍵依據。由成穗率公式知,晚播條件下,隨低密度至高密度的增加,小麥成穗率呈降低趨勢。在高密度5.4×10 6株/hm 時成穗率最低為45.4%。低密度相較中密度和高密度,其成穗率的降低百分比值為2.4%、2.9%。這是因為種植密度過大,基本苗數過多,春季小麥無效分蘗數增多,進而小麥的成穗率降低,影響產量。
3 結論與討論
3.1 播期和種植密度對金麥1號小麥分蘗的影響
本小麥生產年度,從越冬期開始到拔節期,先后遇到了5次斷崖式降溫,對小麥生長發育前期和中期個體質量均有一定影響。越冬期小麥分蘗是田間壯苗的重要因素之一,其生長發育對個體長勢起關鍵作用,以分蘗的個數大小和強弱效果影響小麥的群體結構發展,進而影響產量[12]。本研究表明,晚播不同種植密度下,隨種植密度的增加,小麥在越冬至拔節期Ⅰ級分蘗和Ⅱ級分蘗呈降低趨勢,且在中密度4.2×10 6株/hm 和高密度5.4×10 6株/hm 條件下出現沒有Ⅱ級分蘗情況,說明晚播條件下,播量過大,會導致小麥不能形成Ⅱ級分蘗或分蘗不足。有研究[13~16]認為,播期越往后推遲,冬前積溫不足,小麥分蘗越少或不分蘗,晚播在一定程度上影響有效分蘗的形成。這與本試驗結論一致。
3.2 播期和種植密度對金麥1號小麥群體結構的影響
晚播兩周不同種植密度下,隨種植密度的增加,小麥越冬至拔節期的群體總莖數不斷增加,且在拔節期總莖數達到最大值,在成熟期后數量降低。這與喬玉強[17]等人關于播種密度對晚播小麥群體總莖數的影響結論一致。其表現為隨著播種密度的增加,出苗期至拔節期群體總莖數呈上升趨勢,相較拔節期,孕穗期至成熟期總莖數呈降低趨勢且在各生育時期中,群體總莖數在拔節期達到最大值。本小麥生產年度,小麥生長發育中期先后遇到了5次斷崖式降溫影響,對群體數量及質量均有一定影響。
3.3 播期和種植密度對金麥1號小麥產量及產量構成因素的影響
晚播條件下不同種植密度對小麥成穗數、穗粒數和產量影響顯著,對千粒重影響不顯著;這與吳秋艷、王曉偉、唐清[18~20]等人的關于種植密度對小麥穗數和穗粒數差異極顯著,千粒重不顯著的結論一致。但與簡大為和蔣會利[21,22]等人關于密度對產量構成三因素及產量研究結果不同。這一方面可能受到生態區不同和品種差異等因素的影響,另一方面本小麥生產年度,小麥進入灌漿期后,即2023年5月23日到6月4日持續10d的連陰雨,也就是“爛場雨”對灌漿進程及灌漿強度有一定影響,本年度千粒重較常年偏低10 g以上。
結合其小麥分蘗及群體結構和綜合產量構成三要素,綜合分析得出,在晚播種植密度為4.2×10 6株/hm 條件下,其產量達到最高為11 272.1 kg/hm ,說明在此種植模式下更利于晚播金麥1號小麥獲得高產。同時也說明晚播并不是種植密度越高,產量就會越高。
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