吳和平 呂永軍 韓玉林

摘要 ? ?試驗設置了16個播種密度水平，研究其對周麥18號生長發(fā)育特性、產量和產量構成三因素的影響。結果表明，低密度條件下（150萬～210萬株/hm2），周麥18號幼苗期生長發(fā)育較高密度（420萬～600萬株/hm2）慢2～3 d，主要表現(xiàn)在返青晚、起身拔節(jié)較慢、株高降低3～8 cm;高密度條件下，周麥18號抽穗揚花偏晚1～2 d、成熟期推遲3～4 d、株高增加3～8 cm。通過對產量和產量構成三因素進行相關性分析，結果發(fā)現(xiàn)，成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與產量均無顯著的相關性，表明周麥18號的產量水平相對穩(wěn)定，不隨任一單因素的改變而發(fā)生顯著變化。周麥18號的最佳播種密度為300萬～420萬株/hm2，播種密度范圍較大。通過二次多項式回歸分析，建立了產量模型：Y=-44.85-0.73X12+4.81X22+2.81X32+1.72X1X2-7.67X2X3，預測出產量最大值為9 627 kg/hm2。

關鍵詞 ? ?小麥;周麥18號;播種密度;生長發(fā)育;產量;產量構成

中圖分類號 ? ?S512.1 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）23-0001-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

小麥是我國最重要的糧食作物之一，我國是小麥生產大國，也是消費大國，提高小麥產量，對保障我國糧食至關重要[1]。穗粒數(shù)、穗數(shù)與千粒重是構成小麥產量的三要素，決定著小麥的最終產量。理論上各因素數(shù)值越大，產量也越高，但是實際上，三因素之間是相互制約的，不能同增減。有學者研究表明，小麥產量構成三因素均對產量有著自動補償能力，三者之間可以自動調節(jié)[2]。為實現(xiàn)小麥高產，須在合理控制群體密度的基礎上相互協(xié)調各個產量構成因素之間的關系[3]。合理的種植密度可以直接或間接提高光合作用，利于小麥干物質積累，提高產量。小麥群體的光合性能，是實現(xiàn)小麥高產的關鍵[4]。岳壽松等[5]、董樹亭[6]研究均表明，種植密度較小的小麥在灌漿后期仍維持較高的光合作用。劉開昌等[7]研究發(fā)現(xiàn)，不同播種密度可導致田間小氣候存在差異，并影響光合作用，進而影響小麥產量。多數(shù)研究和實踐證明，隨著小麥播種密度增加，其產量也隨之增加，但達到一定程度之后，小麥的產量反而隨之降低。因此，合理地配置種植密度，有利于形成合理的群體結構，促進干物質的積累，對提高小麥產量具有十分重要的意義。

周麥18號是周口市農業(yè)科學院培育的半冬性小麥品種[8]，其親本組合為內鄉(xiāng)185/周麥9號。具有超高產、穩(wěn)產、多抗、耐旱節(jié)水、適應性廣等顯著特點[9]，2008年至今，周麥18號被定為國家黃淮南片及河南省冬水組區(qū)域試驗對照品種，累計推廣面積逾600萬hm2，新增經濟效益達55.8億元，同時也被全國多個科研院所作為重點親本材料。周麥18號的雙親優(yōu)點多、缺點少、性狀互補且遺傳基礎豐富、遺傳背景廣泛，但其穩(wěn)產機理研究較少，王麗娜等[10]研究認為，播種密度對產量影響差異不顯著。本試驗精細劃分了16個不同密度水平，對周麥18號的生長發(fā)育及產量的影響進行了研究，探討其高產穩(wěn)產機理，有利于更好地發(fā)揮其作為對照品種的標桿作用，并為小麥高產育種工作提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗地概況

試驗地塊的土壤質地為壤質土，常年小麥種植產量為7 500 kg/hm2以上，土壤基礎養(yǎng)分為有機質16.0 g/kg、堿解氮95.4 g/kg、速效磷55.6 mg/kg、速效鉀98.9 mg/kg。前茬作物為大豆。

1.2 ? ?試驗設計

試驗根據(jù)基本苗數(shù)設16個密度水平，分別為150萬、180萬、210萬、240萬、270萬、300萬、330萬、360萬、390萬、420萬、450萬、480萬、510萬、540萬、570萬、600萬株/hm2。3次重復，完全隨機排列，小區(qū)面積10 m2，行距20 cm，6行區(qū)，三葉期人工間苗與定苗。

1.3 ? ?試驗實施

本試驗于2015—2016年度、2016—2017年度連續(xù)2年在河南省周口市農業(yè)科學院小麥試驗田進行，供試小麥品種為周麥18號。于小麥播種前基施氮肥80 kg/hm2、磷肥170 kg/hm2、鉀肥75 kg/hm2，拔節(jié)期追施氮肥225 kg/hm2，其他田間管理同常規(guī)高產田。

1.4 ? ?測定內容與方法

播種后，對小麥各個發(fā)育時期進行記載，包括出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期、越冬群體、最高群體、株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)，收獲后測量千粒重和產量等。數(shù)據(jù)處理為2年結果的平均值，以減小氣候因素對試驗結果造成的誤差。

1.5 ? ?數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用DPS 7.05及Excel 2003軟件進行處理和分析。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?不同播種密度對小麥生育時期的影響

不同播種密度下，對周麥18號生育期的影響主要表現(xiàn)為：低密度（150萬～210萬株/hm2）條件下，周麥18號出苗至拔節(jié)期歷時較長;高密度（420萬～600萬株/hm2）條件下，出苗至拔節(jié)期歷時較短，兩者最高相差3 d。由此說明，群體條件下，有效積溫在越冬期對小麥的生長發(fā)育有很大影響：隨著環(huán)境溫度不斷上升，小麥生長發(fā)育進程加快，較低群體條件下，幼穗發(fā)育較快，抽穗早，灌漿快，成熟期提前;而群體過大時，出現(xiàn)了抽穗遲、灌漿慢、成熟期推遲現(xiàn)象。

2.2 ? ?不同播種密度和不同群體間的相關性

通過對周麥18號不同群體的相關性分析發(fā)現(xiàn)（表1），基本苗與越冬群體、最高群體和成穗數(shù)均成極顯著正相關，成穗數(shù)與基本苗的相關系數(shù)達0.976 7。越冬群體與最高群體、成穗數(shù)之間及最高群體與成穗數(shù)之間也均成極顯著正相關關系。增大種植密度可極顯著增加最高群體數(shù)和成穗數(shù)，這與生產上大播量播種相吻合。

2.3 ? ?不同播種密度對小麥產量和產量三因素的影響

不同種植密度下，對周18號產量和產量三因素進行方差分析（表2），結果表明，周麥18號穗數(shù)隨播種密度的增大而增加，密度越大，穗數(shù)越多。密度為600萬株/hm2時，成穗數(shù)最大，為664.5萬穗/hm2;穗粒數(shù)和千粒重隨播種密度增大基本呈下降趨勢，分別在240萬株/hm2和210萬株/hm2出現(xiàn)最大值;產量隨播種密度的增大而呈先增后減趨勢，在播種密度為330萬株/hm2時產量最高，為8 356.5 kg/hm2，播種密度300萬～420萬株/hm2時產量差異不顯著，播種密度超過420萬株/hm2時周麥18號產量隨密度的增大而減少。

2.4 ? ?產量構成三因素與產量的相關性

對產量和產量構成三因素進行相關性分析（表3），結果表明，產量與成穗數(shù)、穗粒數(shù)成正相關，與千粒重成負相關，但相關性均不顯著;成穗數(shù)與穗粒數(shù)、千粒重均成極顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.846 6、-0.888 6。穗粒數(shù)和千粒重成極顯著正相關，相關系數(shù)為0.704 4。

對產量構成三因素進行二次多項式回歸分析（表4），產量的構成由三因素緊密相互作用完成，模型的回歸方程達極顯著水平，可以用于周麥18號的大田產量預測。建立產量的回歸方程模型：Y=-44.85-0.73X12+4.81X22+2.81X32+1.72X1X2-7.67X2X3，為二次曲線關系，在成穗數(shù)為489萬穗/hm2、穗粒數(shù)為28.2粒、千粒重為47.5 g的條件下，產量達到最大值9 627 kg/hm2。

3 ? ?結論與討論

播種密度主要影響小麥小花原基分化的總數(shù)，在低密度條件下，光照條件好，光合能力強[11]，碳水化合物供應能力強[12]，小花發(fā)育進程較快、較均衡;播種密度過高時，群體過大，容易造成營養(yǎng)消耗，小花分化發(fā)育進程受阻[13]。在本試驗條件下，隨著播種密度的增加，越冬群體和最高群體呈增加趨勢，二者與成穗數(shù)成極顯著正相關，增大播種密度可極顯著增加成穗數(shù)。而穗粒數(shù)和千粒重隨播種密度的增加呈現(xiàn)下降趨勢，說明播種密度大并不一定能高產。方差分析結果表明，周麥18號的最佳種植密度為300萬～420萬株/hm2。通過對產量和產量構成三因素之間的相關性分析結果表明，成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與產量均無顯著的相關性，說明周麥18號的產量水平相對較為穩(wěn)定，產量構成三因素間調節(jié)能力強，產量不會因單一因素的變化而變化。產量隨播種密度的增加而呈“低—高—低”的趨勢[14]，播種密度過高或過低都不利于周麥18高產，這與前人的研究結果一致。王麗娜等[10]研究認為，周麥18號的最佳播種密度為270萬～330萬株/hm2，而本試驗在協(xié)調產量構成因素的基礎上[15]，更精細地權衡周麥18號的適宜播量范圍，為周麥18號的高產穩(wěn)產提供參考。另外，播量對株高和植株莖稈形態(tài)特征也存在影響，隨播種密度的增大，株高增加，最高增加了8 cm，加大了倒伏風險。因此，適當降低播種密度可有效預防倒伏[8]。

4 ? ?參考文獻

[1] 茹振鋼，馮素偉，李淦.黃淮麥區(qū)小麥品種的高產潛力與實現(xiàn)途徑[J].中國農業(yè)科學2015，48（17）：3388-3393.

[2] 孫本普，王勇，李秀云，等.不同年份的氣候與播種條件對冬小麥產量構成因素的影響[J].麥類作物學報，2004，24（2）：83-87.

[3] 余松烈.中國小麥栽培理論與實踐（精）[M].上海：上?？茖W技術出版社，2006.

[4] 查菲娜.種植密度對兩種穗型冬小麥品種主要生理特性及產量的影響[D].鄭州：河南農業(yè)大學，2007.

[5] 岳壽松，亓新華，余松烈.冬小麥生育后期的群體光合作用與物質生產能力[J].山東農業(yè)大學學報（自然科學版），1992（1）：9-13.

[6] 董樹亭.高產冬小麥群體光合能力與產量關系的研究[J].作物學報，1991，17（6）：461-469.

[7] 劉開昌，王慶成.密度對玉米群體冠層內小氣候的影響[J].植物生態(tài)學報，2000，24（4）：489-493.

[8] 殷貴鴻，韓玉林，于海飛，等.小麥新品種周麥18號的選育及配套栽培技術[J].中國種業(yè)，2006（1）：46-47.

[9] 王西成，趙虹，曹廷杰.淺談河南省小麥品種利用[J].河南農業(yè)科學，2005（8）：25-28.

[10] 王麗娜，殷貴鴻，韓玉林，等.播期和播種密度對周麥18號產量及產量構成的影響[J].作物雜志，2012（1）：102-104.

[11] 武蘭芳，歐陽竹.不同種植密度下兩種穗型小麥葉片光合特性的變化[J].麥類作物學報，2008，28（4）：618-625.

[12] 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.

[13] 于振文.不同密度條件對冬小麥小花發(fā)育的影響[J].作物學報，1984（3）：185-194.

[14] 張曉，江偉，李曼.不同年份下播種密度對揚麥13群體動態(tài)和產量性狀的影響[J].金陵科技學院學報，2017，33（1）：60-63.

[15] 田紀春，鄧志英，胡瑞波，等.不同類型超級小麥產量構成因素及籽粒產量的通徑分析[J].作物學報，2006，32（11）：1699-1705.