播期、密度及其互作对冬小麦产量的影响

孔少华 王淑红 薛登峰 王尽松 刘吉银 林治安 田昌玉 高士路 温延臣

摘    要：播期和密度是小麦高产的关键栽培技术。通过大田小区试验，研究了5个播期（9月26日， 10月2日， 10月8日， 10月14日和10月20日）和3种栽培密度（120万， 240万和360万·hm-2）及其互作对冬小麦（济麦22）产量及其构成因素的影响。结果表明，冬小麦的产量均随着播期前后呈先上升后下降趋势，10月2日播种的平均产量最高;且以240万·hm-2处理最高，为9 613.5 kg·hm-2，显著高于其它密度处理。公顷穗数最高值出现在9月26日—10月2日播种的处理，最小值均出现在10月20日播种的处理，在其处理下，密度为360万，240万，120万·hm-2的公顷穗数分别为513.0万穗，487.5万穗和399.0万穗·hm-2，分别比10月2日播种的减少了118.5万穗，123.0万穗和177.0万穗·hm-2。播期和密度对济麦22的千粒质量也具有显著影响，千粒质量最大值出现在10月2日播种，密度为120万·hm-2的处理，为42.7 g，3种密度的最低值均出现在播期10月20日的处理。双因素方差分析结果表明，播期、密度及其互作对小麦产量及构成因素均具有极显著的影响，其中对冬小麦产量、公顷穗数和千粒质量影响最大的均为播期。以上研究表明，冬小麦品种（济麦22）在该地区的推荐播期为10月2日左右，适宜播量为240万·hm-2。

关键词：播期;密度;产量

中图分类号：S512.1+1         文献标识码：A          DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.07.019

Abstract：Seeding date and density are critical cultivation factors affecting yields of winter wheat. This paper investigated the effects of 5 kinds of seeding date （Sep.26th， Oct.2nd， Oct.8th， Oct.14th and Oct.20th） and 3 kinds of seeding density （1.2×106， 2.4×106 and 3.6×106 seedling ·hm-2） on the yield of winter wheat Jimai 22. Results showed that highest yield was observed on the seeding date of Oct. 2nd and yields decreased before and after that sowing date and the highest yield was 9 613.5 kg·hm-2 at the density of 2.4 ×106 seedling·hm-2. The highest spike number was obtained during the sowing dates of Sep.2tth-Oct.2nd and the lowest one was on Oct.20th and they were 5.13×106， 4.88×106 and 3.99×106 spikes·hm-2 for the density of 3.6×106， 2.4×106 and 1.2×106 seedling treatments which were 1.19×106， 1.23×106 and 1.77×106 spikes·hm-2 less than that of the Oct.2nd sowing date. Both seeding date and density had significant effects on 1 000 grain weight of Jimai 22 and its greatest value was obtained for the seeding date Oct.2nd with density of 1.2×106/Seeding ·hm-2 which was 42.7 g. However the lowest values were obtained for the seed date of Oct.20th. Two-way ANOVA analysis result showed that seeding date， density and their interaction all significantly affected the yield and yield components and the seeding date was the most important factor. It could be concluded that the suitable seeding date of the winter wheat Jimai 22 was around Oct.2nd with the seeding density of 2.4×106 seedlings·hm-2.

Key words： sowing date; density; yield

小麥是世界上种植面积最大的粮食作物，中国的小麦种植面积和产量仅次于水稻，是中国最重要的粮食作物之一，优化栽培措施在一定范围内可相对提高小麦的产量，合理确定适宜播期和播种密度是小麦栽培管理中的关键技术。适宜播期可保证小麦生育进程与最佳季节同步，确保植株在主要生育时期达到相应的生长发育指标，包括分蘖、结实率和千粒质量等[1-4]。过早播种，生育期延长，导致小麦秋季过分生长，从而过多消耗土壤中的水分，虽然总叶片数增加，而对单产无明显提高[5-6];过晚播种，春化阶段通过的快，总叶片数减少，生育期缩短，且积温达不到一定的要求，产量会显著降低[7]。播种密度能够调节冬小麦群体发育和光合生理性能，从而影响小麦产量，低播种量时，通风透光率大，有利于个体生长，但群体不足，不利于群体产量的提高;高播种量时，叶面积指数较大，但通风透光率较低，群体光合能力下降，衰老加快，不利于小麦生育后期的群体生长，籽粒产量降低[8-10]。

华北平原是中国最重要的农业区，农田面积达18×106 hm2，冬小麦是该地区的主要粮食作物之一，国家50%以上的小麦来自该地区[11]。在近20年内，该地区的冬小麦产量呈上升趋势，主要是因为小麦品种、灌溉技术和化肥的使用等[12-13]，而对播种密度和播期早晚研究相对较少。通过优化播种密度，结合适当的播种日期，建立适宜的群体结构，最大效率利用温度和光照资源，可实现冬小麦增加产量的目的。济麦22小麦品种全国累计推广0.16亿hm2（2016年数据），该品种抗旱能力强，丰产性好，是当地主栽品种之一。笔者通过田间小区试验，研究了不同播期和播种密度对冬小麦（济麦22）产量及其构成因素的影响，为该地区冬小麦优化栽培技术提供技术支撑和理论指导。

1  材料和方法

1.1 试验地情况

试验地点为山东省临邑县翟家镇孙汉服村（北纬37°36′，东经118°38′），地处华北平原，属黄河下游冲积平原，境内地势缓平略有起伏， 属湿润季风气候。土壤类型为壤土，0～20 cm的土壤有机质、全氮、碱解氮、 有效磷、速效钾的含量分别为10.77 g·kg-1， 1.4 g·kg-1，76.5 mg·kg-1，26 mg·kg-1和104 mg·kg-1。

1.2 试验设计

试验冬小麦为多穗型品种济麦22。试验于2017—2018年进行，以当地常规播期为对照，向前推6 d为1期，向后每推6 d为1期，共设5期。本试验共设计5个播期，时间分别为9月26日、10月2日、10月8日、10月14日、10月20日。播量以基本苗为标准确定，具体根据小麦的千粒质量、发芽率、田间出苗率等因素计算;设置3个播量：基本苗120万，240万和360万·hm-2。3次重复，共计45个小区，小区面积16 m2（3.2 m×5 m），每个小区之间间隔40 cm，所有小区均进行一致的田间施肥和管理措施。

1.3 调查指标

记录不同处理的出苗日期;并对整个生育期气象资料进行记录。试验结束时每个小区内取连续1 m双行样段，测定产量及其构成因素（包括平均穗数、穗粒数和千粒质量等）。

1.4 统计分析

用SPSS16.0对数据进行统计分析，对数据进行单因素、双因素方差分析以及相关分析，采用Duncans方法多重比较，最小显著差法（LSD）在0.05概率水平確定各个平均值之间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同播量和播期对冬小麦产量的影响

从图1可以看出， 3种播种密度下，冬小麦的产量均随着播期早晚呈先上升后下降趋势，在10月2日播种240万·hm-2处理的平均产量最高，为9 187.5 kg·hm-2，分别比360万·hm-2和120万·hm-2处理增加807.0 kg和739.5 kg，达到显著水平（P<0.05）。播种密度对产量也具有显著的影响，9月26日和10月2日播期下，冬小麦产量表现为240万·hm-2最高，均显著高于其他两种密度，而播期较晚的情况下，10月8日至10月20日之间均表现为360万·hm-2>240万·hm-2>120万·hm-2，即产量与密度呈正相关。10月20日播种的产量大小表现为每公顷6 900.0，6 747.0和5 719.5 kg·hm-2，分别比相同密度下的10月2日播种处理分别下降2 580.0，2 866.5和3 526.5 kg。

2.2 不同播量和播期对冬小麦公顷穗数的影响

从图2可以看出，随着播期的延迟，相同密度下，冬小麦公顷穗数总体先上升后显著下降趋势;相同播期下，不同密度冬小麦的公顷穗数也存在着显著性差异（10月8日播种处理除外）。360万·hm-2和120万·hm-2处理的公顷穗数最大值均出现在10月2日播期处理，分别为631.5万和576万穗;240万·hm-2的公顷穗数最大值出现在9月26日播期处理，但与10月2日处理之间无显著差异（P>0.05）。播期10月14日与10月20日处理，公顷穗数表现为与密度成显著正相关。公顷穗数最低值均出现在10月20日播期处理，密度为360万，240万，120万·hm-2处理的穗数分别为513.0万穗，487.5万穗和399.0万穗·hm-2，分别比10月2日播期处理减少了118.5万穗，123.0万穗和117.0万穗。

2.3 不同播量和播期对冬小麦千粒质量的影响

从图3可以看出，随着播种日期的延迟，冬小麦千粒质量总体呈先上升后下降趋势;相同播期下，不同密度冬小麦的公顷穗数存在着显著差异。千粒质量最大值出现在10月2日播期的120万·hm-2密度处理，为42.7 g，与240万·hm-2密度处理（42.5 g）之间无显著差异。120万·hm-2密度播量下除播期10月2日显著高于其他播期之外，播期之间无显著差异;120万·hm-2播量下最高值为10月2日—10月6日播种期，显著高于其他播种期，最低值出现在10月20日播期;240万·hm-2播量下，千粒质量最高值出现在10月6日，最低值出现在播期10月20日。

2.4 不同播量和播期对冬小麦分蘖数的影响

冬小麦的单株分蘖数随着播期的延迟和播种密度的增加均呈显著下降趋势，分蘖数随播期的变化趋势与单株分蘖数相同，但随播种密度变化趋势则相反，即密度越大，分蘖数值越高。单株分蘖数最大出现在120万·hm-2密度处理，且以9月26日播期处理最多，为12.8个·株-1，分别比240万·hm-2和360万·hm-2密度处理多5.3个·株-1和7.4个·株-1，而10月20日播种的单株分蘖为3.1～4.8个·株-1。分蘖数最大值出现在9月26日，以360万·hm-2密度处理最多，为128.9万个，分别比240万·hm-2和120万·hm-2密度多8.7万个和26.6万个，最低值出现在10月20日播种处理，3种密度下分蘖数分别为38.4万，50.8万，74.4万个。

2.5 不同播量和播期对穗粒数的影响

穗粒数是小麦产量的构成三要素之一。低密度种植小麦穗粒数明显高于高密度栽培种植，本试验穗粒数最大出现在120万·hm-2密度处理，且以9月26日播期处理最多，为45粒·穗-1，分别比240万·hm-2和360万·hm-2密度处理多8粒·穗-1和15粒·穗-1，并且随着种植密度的增加有效小穗数明显降低，无效小穗数明显增加。

3 结论与讨论

双因素方差分析结果表明，播期、密度及其互作对小麦产量及构成因素均具有极显著的影响（表1）。其中对冬小麦产量、公顷穗数和千粒质量影响最大的均为播期;其次为密度（千粒质量除外），而二者互作对产量和公顷穗数影响最小;对于千粒质量而言，播期和密度互作对其影响大于密度单因素的影响。

播期、密度及其互作显著影响该地区冬小麦的产量及构成因素。该地区冬小麦品种济麦22适宜播期为9月26日—10月8日，此时期播种的最佳播量为240万·hm-2，最佳播期为10月2日，产量一般在8 000～8 500 kg·hm-2。在10日14日之后播種，无论播量大小，均会造成减产，此时只能选择增加播量360万·hm-2来降低损失。同一播期，随着播量的增加公顷穗数增加、穗粒数和千粒质量逐渐减少;同一播量不同播期的公顷穗数随着播期的推迟而减少。同时，播期是随积温变化而变化的，随着全球气温的变暖，播期也会随之而改变的。

参考文献：

[1]朱艳，曹卫星，姜东，等.冬小麦适宜播期和播种量设计的动态知识模型研究[J].中国农业科学. 2003， 36（2）： 147-154.

[2]EPPLIN F M， BECK D E， KRENZER J， et al. Effects of planting dates and tillage systems on the economics of hard red winter wheat production[J]. J prod agric，1993（6）： 265-270.

[3]BASSR S， ASSENG S， MOTZO R，et al. Optimising sowing date of durumwheat in a variable Mediterranean environment[J]. Field crops research，2009，111：109-118.

[4]KNAPP W R， KNAPP J S.Response of winter wheat to date of planting and fall fertilization[J]. Agron j，1978，70： 1048-1053.

[5]WINTER S R， MUSICK J T. Wheat planting date effects on soil water extraction and grain yield[J]. Agron j，1993，85：912-916.

[6]党爱华，许文艺，崔永龙，等.不同播种时期对大麦产量和品质的影响[J].大麦与谷类科学，2006（3）：19-22.

[7]CAO W， MOSS D N. Sensitivity of winter wheat phyllochron to environmental changes[J].Agron j，1994，86：63-66.

[8]师日鹏，上官宇先，李娜，等.播种量和施氮量对垄沟覆膜栽培冬小麦花后生理性状的影响[J].应用生态学报，2012， 23（3）： 758-764.

[9]张永丽，蓝岚，李雁鸣，等.种植密度对杂种小麦C6-38/Py85-1群体生长和籽粒产量的影响[J].麦类作物学报，2008，28（1）：113-117.

[10]赵会杰，郭天财，刘华山，等.大穗型高产小麦群体的光照特征和生理特性研究[J]，河南农业大学学报，1999， 33（2）： 101-105.

[11]SUN H Y， ZHANG X Y， CHEN S Y， et al. Effects of harvest and sowing time on the performance of the rotation of winter wheatsummer maize in the North China Plain[J]. Industrial crops and products，2007，25：239-247.

[12]徐富安， 赵炳梓.封丘地区粮食生产水分利用效率历史演变及其潜力分析[J].土壤学报， 2001（38）：491-497.

[13]ZHANG X Y， CHEN S Y， LIU M Y，et al. Improved water use  efficiency associated with cultivars and agronomic management in the North China Plain[J]. Agron j， 2005，97： 783-790.