不同播期和密度对菏麦28产量及其构成因素的影响

林坤，郭凤芝，郭凌云，任自超，葛振勇，王冲，李思同，黄兴蛟

（菏泽市农业科学院，山东 菏泽 274000）

小麦是我国重要粮食作物，在保障国家粮食安全和市场需求中发挥着重要作用［1］。近年来受人口增长和粮食安全的影响，市场对小麦的需求持续增加。生产上，高产品种的选育和推广对小麦产量的贡献较大，约占总产的30.9%，平均年贡献率约1%［2］。同时在有限耕地上，通过栽培措施的合理配置提高小麦单产水平也是实现其总产目标的主要途径。

于振文等［3，4］研究表明，适宜播量（种植密度）利于协调小麦个体与群体的矛盾，能构建合理的群体结构，促进光合产物生产和转运，使单位面积有效穗数、穗粒数和粒重协调发展，增加群体产量。播期相同时，产量随播量增加而增加；播期延迟后，即使增大播量也不能获得高产。随播量增加和播期推迟，穗粒数呈减少趋势，千粒重则随播量增加显著降低［5，6］。基因型和生态区对小麦产量影响显著，不同品种在不同生态区的适宜播期和播量会有差异［7，8］。

菏泽市位于山东省西南部，小麦常年播种面积60万hm2以上，面积、总产均约占山东省的五分之一。主要种植制度是冬小麦-玉米一年两熟制。小麦生产机械化程度高，种植面积、产量和单产水平都处于较高水平。受全球气候变暖和耕作模式变化的影响，小麦的生态区划也产生较大变化，但生产中小麦种植与管理仍沿用过去的做法，播种偏早、播种量过大成为普遍现象。早播容易导致苗期旺长，极易遭受冬季冻害和倒春寒的影响；晚播苗小苗弱，产量难以提高。播量过大导致的群体过大，会产生群体通风透光性差、病虫害加剧和倒伏风险增加。因此探明适宜的播期播量是寻求小麦高产的重要途径［9，10］。本试验以菏麦28为材料，研究不同播期和种植密度对其产量及构成要素的影响，明确其最佳栽培条件，为实现良种良法配套提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019—2020年在菏泽市农业科学院试验农场进行。试验地前茬为玉米，收获后秸秆粉碎还田。整地前基施磷酸二铵375 kg／hm2、尿素225 kg／hm2和硫酸钾225 kg／hm2，深耕30 cm、旋耕两遍后机械条播。播种前0～20 cm土层有机质含量14.32 g／kg、全氮1.12 g／kg、速效磷32.80 mg／kg和速效钾97.83 mg／kg。

1.2 试验材料

菏麦28是菏泽市农业科学院选育的丰产、抗逆、广适型中大穗品种，2020年通过山东省农作物品种审定委员会审定（鲁审麦20200004）。该品种半冬性，越冬抗寒性好，幼苗半匍匐，株型松散，抗倒性好，生育期233天，分蘖成穗率高，长方形穗，籽粒硬质。中感赤霉病、慢条锈病、白粉病和纹枯病。适宜在山东省高肥水地块种植。

1.3 试验设计

采用播期和种植密度两因素裂区试验设计，主处理为播期（A）：分别为A1（10月5日）、A2（10月12日）、A3（10月18日）和A4（10月25日）；副处理为种植密度（B）：分别为B1（180万株／hm2）、B2（270万株／hm2）、B3（345万株／hm2）、B4（420万株／hm2）和B5（525万株／hm2）。随机区组排列，重复3次。小区面积13.35 m2。每小区6行，行距25 cm。

1.4 测定项目与方法

每小区选取有代表性的相邻两行定点，行长1 m，调查基本苗、最大分蘖数和有效穗数。随机选取20穗测定穗粒数、穗长、结实小穗数和不育小穗数；千粒重测定两次，取平均值。全小区收获测籽粒产量，并换算为每公顷产量。

1.5 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2007进行数据统计与作图，用DPS 13.0软件进行差异显著性和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期和种植密度对菏麦28产量及其构成三要素的影响

对各处理菏麦28产量、有效穗数（指每公顷穗数，全文同）、穗粒数和千粒重的方差分析（表1）得出：播期、种植密度、播期与种植密度互作均可以显著影响产量，播期（A）因素间产量平方和占总平方和的77.99%，种植密度（B）因素间产量平方和占总处理平方和的7.89%，A与B互作平方和占总平方和的9.82%，因此做多重比较利于解析最佳播期和密度。不同播期、种植密度处理间菏麦28产量、有效穗数、穗粒数、千粒重的差异均达到极显著水平；区组间F值只有穗粒数差异显著，其它均不显著，说明试验整体误差较小。

表1 菏麦28产量及其构成三要素的方差分析（F值）

2.1.1 不同播期对菏麦28产量及其构成三要素的影响 由表2可知，随播期推迟，菏麦28产量呈先增加后降低趋势，不同播期处理间差异达到极显著水平。A2产量最高，为9 474.81 kg／hm2，其次为A3和A1，A4产量最低，为8 022.57 kg／hm2。A2成穗数最高，为738.8万／hm2，与A1差异不显著，与A3差异显著，A4最低，为620.9万／hm2，较其它3个处理差异极显著。A1和A2穗粒数差异不显著，但两者与A3、A4差异极显著。A1与A2、A3与A4千粒重差异不显著，但随播期延迟千粒重呈逐渐降低趋势，这与穗粒数随播期延迟的表现趋势一致。由上看出，菏麦28的适宜播期为10月5日—18日。

2.1.2 不同种植密度对菏麦28产量及其构成三要素的影响 菏麦28产量随种植密度增加呈先增加后降低趋势（表2）。B4产量最高，为9 000.16 kg／hm2，B1最低，B3与B4差异不显著，但与B1、B2和B5差异显著。种植密度对穗数的影响趋势与产量基本一致：B3处理最高，为727.0万／hm2，B1最低，为627.4万／hm2，B3、B4与B5差异不显著，说明种植密度增加到一定程度有效穗数并不能持续递增。B1穗粒数最高，为39.3粒，极显著高于其它4个处理，其次为B2和B3，B5最少，为35.0粒，即穗粒数随种植密度增加呈减少趋势。B1、B2和B3千粒重分别为45.7、45.8 g和45.2 g，3个处理间差异不显著，B1、B2与B4、B5之间千粒重差异达到显著水平。综合分析看，菏麦28适宜种植密度（基本苗）为270万～420万／hm2。

表2 不同播期和种植密度下菏麦28的产量及其构成三要素

2.1.3 不同播期与种植密度互作对菏麦28产量及其构成三要素的影响 由表3可知，播期A2、A3与各种植密度互作处理产量均较高，其中，A2B4产量最高，为9 929.80 kg／hm2，其次是A3B3，产量为9 656.75 kg／hm2；A1播期各种植密度下产量普遍偏低，随种植密度增加产量表现为先增加后减少，A1B3产量较高，说明早播适当增加种植密度可以增加产量，但密度不宜过大；A4播期各种植密度下产量都处于最低水平，其中A4B4产量最高，A4B5产量较低，说明晚播也可以通过适当增加种植密度获得较高产量。

4个播期下A2B3有效穗数最高为791.3万／hm2，A4B1最低为588.8万／hm2。相同播期下有效穗数随种植密度增加而增加，但超过一定水平后增加种植密度不一定获得高成穗数，这可能与菏麦28品种特性有关。

A1B1穗粒数最高为42.5粒，A4B5最低为31.8粒；A1、A2播期各种植密度处理的穗粒数相对较高。可知早播可以获得较高穗粒数，晚播不利于穗粒数形成。

A2B2千粒重最高，为48.5 g；A4B5最低，为40.3 g。说明适期适量播种可以获得较高千粒重。

表3 播期×密度互作对菏麦28产量及其构成三要素的影响

2.2 不同播期和种植密度对菏麦28最大分蘖数和穗部性状的影响

由表4可知，随播期推迟，菏麦28最大分蘖数呈递减趋势，即A1＞A2＞A3＞A4，A1为2 199.51万／hm2，极显著高于其它3个播期，A1、A2较A3、A4穗长差异极显著，但A1与A2、A3与A4间差异不显著。A3结实小穗数最高，为20.1个，较A1（17.9个）差异显著，较A2、A4差异不显著，A1、A2和A4间差异不显著。A1、A3不育小穗数显著高于A2、A4，A1与A3、A2与A4间差异不显著。

菏麦28最大分蘖数随种植密度增加呈增加趋势，即B5＞B4＞B3＞B2＞B1，B5最大分蘖数为2 106.53万／hm2，极显著高于其它种植密度。穗长随种植密度增加而减小，B1最长，为8.3 cm，B5最小，两者间差异极显著，说明种植密度与穗长呈负相关。结实小穗数与穗长的变化趋势基本一致，不育小穗数各种植密度间无显著差异。

表4 不同播期和种植密度下的最大分蘖数和穗部性状

播期与种植密度互作各处理中，A1B5、A1B4、A1B3和A2B5的最大分蘖数较高，A4B2、A4B3、A2B1、A4B1和A3B1的最大分蘖数较低，说明适宜播期和较高种植密度可以获得较高的最大分蘖数，而晚播、低密度对菏麦28分蘖不利。A2B1、A1B1、A2B2、A4B1和A3B1穗长较长，A3B5、A4B5和A4B4穗长较小，均小于7.0 cm，说明晚播及较高种植密度与穗长呈负相关。适宜播期和种植密度可以增加结实小穗数、减少不育小穗数，如A2B2、A2B1结实小穗数相对较多，而A1B4、A1B5相对较少，说明菏麦28早播高密度种植不利于结实小穗数形成，进而影响穗粒数增加。

2.3 菏麦28产量与构成三要素、最大分蘖数和穗部性状的相关性

从产量与构成三要素、最大分蘖数和穗部性状的相关性分析（表5）可知，6个性状对产量的相关性顺序为：有效穗数＞穗粒数＞最大分蘖数＞千粒重＞结实小穗数＞穗长。产量与有效穗数呈极显著正相关，与穗粒数、千粒重正相关，但不显著。有效穗数与穗粒数、千粒重呈不显著正相关；与最大分蘖数呈极显著正相关；与穗长、结实小穗数呈不显著负相关。穗粒数与千粒重呈显著正相关；与穗长呈极显著正相关。千粒重与穗长呈极显著正相关。最大分蘖数与穗长呈不显著负相关，与结实小穗数呈显著负相关。

表5 产量与构成三要素、最大分蘖数和穗部性状的相关性

3 讨论与结论

综合以上分析表明，本试验不同播期和种植密度对菏麦28产量、有效穗数、穗粒数及千粒重影响的差异均达到极显著水平，播期延迟影响千粒重和穗粒数的形成。这与前人的研究结果一致［6，11，12］。从菏麦28产量和构成三要素的方差分析结果看，其适宜播期为10月5—18日。

随着种植密度增加菏麦28产量先增后降，B4产量最高，B1最低。种植密度增加到一定程度后成穗数并不能持续递增，适宜播量（基本苗）为270万～420万／hm2。穗粒数、穗长和结实小穗数随种植密度增加呈减少趋势，与前人研究结果一致［13-15］。

适期适量播种可以获得较高产量和千粒重。播期与种植密度互作中，A2B4处理菏麦28产量最高为9 929.80 kg／hm2，其次为A3B3和A2B2，而A1、A4下各种植密度处理均无法获得较高产量。由此可知，过早或过晚播种均不利于群体穗数和穗粒数形成，若由于各种因素导致不得不早播或晚播时，可以通过适当增加种植密度获得高产。

菏麦28产量与有效穗数呈极显著正相关，相关系数为0.6883，与穗粒数和千粒重呈正相关但未达到显著水平。有效穗数与穗长、结实小穗数呈不显著负相关。穗粒数与千粒重呈显著正相关，与史晓芳等［13］的研究结论不一致，这可能是由不同生态区或品种特性不同所引起。千粒重与穗长呈极显著正相关。最大分蘖数与结实小穗数呈显著负相关。

菏麦28是2020年山东省审定的小麦新品种，探究其最适播种时间与种植种密度，并深入分析该品种产量各构成要素与产量形成的关系，使其生长发育时期与地区气候条件相吻合，有利于提高光热资源的利用率和获得较高产量，也可对无法适期播种时提供较适宜的播种量参考，减少产量损失。本研究可为该品种的推广种植与产业开发提供理论依据。