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作物杂志,2024, 第1期: 141–147 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.01.019

所属专题： 小麦专题

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

积温和播种密度对小麦越冬前生长状况的影响

刘红杰1(), 任德超1(), 葛君1, 张素瑜1, 吕国华2, 何勋3   

  1. 1商丘市农林科学院，476000，河南商丘
    2中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，100081，北京
    3河南农业大学机电工程学院，450002，河南郑州
  • 收稿日期:2022-09-01 修回日期:2023-09-27 出版日期:2024-02-15 发布日期:2024-02-20
  • 通讯作者: 任德超，主要从事小麦绿色高产栽培研究和育种，E-mail：rdchao1@163.com
  • 作者简介:刘红杰，主要从事小麦绿色高产栽培和育种，E-mail：liuhj84@163.com
  • 基金资助:
    国家小麦产业技术体系(CARS-03-73);河南省科技攻关项目(222102110370)

Effects of Accumulated Temperature and Planting Density on Pre-Winter Growth of Wheat

Liu Hongjie1(), Ren Dechao1(), Ge Jun1, Zhang Suyu1, Lü Guohua2, He Xun3   

  1. 1Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shangqiu 476000, Henan, China
    2Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
    3College of Mechanical and Electrical Engineering, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China
  • Received:2022-09-01 Revised:2023-09-27 Online:2024-02-15 Published:2024-02-20
  • Contact: Ren Dechao

RichHTML

2

PDF (PC)

190

摘要：

为评价积温和密度对冬小麦越冬前生长性状的影响，以周麦22为供试材料，于2017-2020年在商丘市农林科学院双八试验基地进行了连续3年的试验，设置4个播期（10月5日、10月10日、10月15日和10月20日）和3个播种密度（120.0万、270.0万和420.0万株/hm2）。结果表明，随着播期的推迟，冬小麦次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数、单株地上部干物质重、株高、单株叶面积、单位面积茎蘖数均逐渐降低。处理间的主茎叶龄、单株地上部干物质重和单株叶面积差异均达到显著水平；随着播种密度增加，次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数、单株地上部干物质重和单株叶面积均有降低趋势。株高和单位面积茎蘖数则随着密度的增加，呈逐渐增加的趋势。处理间单位面积茎蘖数达到显著水平，而株高未达到显著水平。株高、主茎叶龄、单株地上部干物质重、单株叶面积的播期效应较大，次生根数、单株茎蘖数和叶面积指数的密度效应较大。通过播期（积温）较易调整冬前次生根数、单位面积茎蘖数，主茎叶龄、单株茎蘖数次之。通过播种密度最易调整冬前单位面积茎蘖数，次生根数、单株茎蘖数次之，通过播种密度很难控制主茎叶龄。基于多年度冬小麦大田冬前生长指标和冬前积温数据，建立了从播种至越冬期前1 d的积温和播种密度与冬小麦越冬前生长指标的定量关系，各指标估测模型的反演值与实测值拟合程度较好，估测模型精度较高，可用于越冬前冬小麦次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数和单位面积茎蘖数的精确估测。

关键词: 积温, 密度, 冬前生长, 小麦, 量化分析

Abstract:

In order to evaluate the effects of accumulated temperature and plant density on morphological indexes of winter wheat before overwintering, four sowing dates (Oct. 5th, Oct. 10th, Oct. 15th, Oct. 20th) and three planting densities (1.20×106, 2.70×106 and 4.20×106 plants/ha) randomized block field trials were carried out using ‘Zhoumai 22’ at the Shuangba Experimental Station of Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences in 2017-2020. The results showed that, the secondary roots number, main stem leaf age, tiller number per plant, dry matter weight of above ground per plant, plant height, leaf area per plant and tiller number per unit area of winter wheat decreased gradually with the delay of sowing. There were significant differences in main stem leaf age, dry matter weight of above ground and leaf area per plant among treatments. With the increase of plant density, the secondary roots number, main stem leaf age, tiller number per plant, dry matter weight of above ground and leaf area per plant all decreased. The plant height and tiller number per unit area increased gradually with the increase of density. The tiller number per unit area reached significant level, but the plant height did not reach significant level. Plant height, main stem leaf age, dry matter weight of above ground and leaf area per plant had significant effects on sowing date, and the density effects on secondary roots number, tiller number per plant and leaf area index were significant. By accumulated temperature, it was easier to adjust the number of secondary roots, and tiller number per unit area, the main stem leaf age and tillers per plant were next. The tiller number per unit area was adjusted most easily by sowing density, followed by secondary roots number and tiller number per plant, while the main stem leaf age was hardly controlled by sowing density. Based on the winter wheat growth index and accumulated temperature data, the quantitative relationship between accumulated temperature and planting density with growth indexes of winter wheat before overwintering was established. The estimated values of each index fitted well with the measured values, and the estimated model had excellent precision, which can be used to estimate the number of secondary roots, main stem leaf age, tiller number per plant and tiller number per unit area of winter wheat before overwintering.

Key words: Accumulated temperature, Density, Pre-winter growth, Wheat, Quantitative analysis

表1

冬小麦播种―越冬前气象条件

年份
Year		 播期
（月-日）
Sowing
(month-day)		 越冬前积温
Accumulated
temperature before
overwintering (℃)		 越冬起始日（月-日）
Start day of
overwintering
(month-day)
2017 10-05 868.5 12-12
10-10 749.4
10-15 660.7
10-20 568.6
2019 10-05 702.2 12-05
10-10 629.6
10-15 544.3
10-20 480.5
2020 10-05 686.9 12-09
10-10 621.1
10-15 556.2
10-20 489.1

表2

不同播期、密度处理对冬小麦越冬前生长状况的影响

处理
Treatment		 次生根数
Number of
secondary
roots		 主茎叶龄
Main
stem leaf
age		 单株茎蘖数
Tiller
number
per plant		 株高
Plant
height
(cm)		 单株地上部
干物质重
Dry matter weight
of above ground
per plant (g)		 单株叶面积
Leaf area
per plant
(cm2)		 单位面积
干物质重
Dry matter weight
per unit area
(kg/hm2)		 LAI 单位面积
茎蘖数
Tiller number
per unit area
(×104/hm2)
S1 10.56±0.74a 6.43±0.17a 7.00±0.50a 32.62±3.53a 1.17±0.16a 135.50±18.32a 2.90±0.34a 3.32±0.42a 1632.37±227.73a
S2 9.27±0.52a 5.99±0.20b 6.43±0.44a 30.58±3.58ab 0.97±0.05b 107.53±4.29b 2.38±0.12b 2.68±0.07b 1555.45±98.87a
S3 7.79±0.79b 5.43±0.20c 5.64±0.38b 25.41±3.56bc 0.70±0.03c 74.87±5.16c 1.77±0.11c 1.94±0.14c 1367.36±34.27b
S4 6.42±0.79c 4.70±0.22d 4.66±0.31c 21.30±3.14c 0.45±0.10d 47.70±4.92d 1.10±0.23d 1.23±0.14d 1036.61±142.36c
D1 10.29±1.09a 6.25±0.50a 7.74±0.32a 25.46±2.92a 1.02±0.14a 110.17±7.17a 1.23±0.17c 1.32±0.09c 928.99±38.49c
D2 8.40±0.65b 5.92±0.42a 5.44±0.44b 27.51±3.45a 0.79±0.07b 88.31±3.00b 2.13±0.19b 2.38±0.08b 1468.99±118.34b
D3 6.83±0.21c 5.63±0.23a 4.28±0.42c 28.84±4.74a 0.66±0.03b 75.72±6.19c 2.77±0.11a 3.18±0.26a 1795.86±177.74a

表3

冬小麦越冬前生长指标方差分析

变异来源
Source of
variance		 自
由
度
df		 株高
Plant
height		 次生根数
Number of
secondary
roots		 主茎叶龄
Main stem
leaf age		 单株茎蘖数
Tiller
number
per plant		 单株地上部
干物质重
Dry matter weight
of above ground
per plant		 单株叶面积
Leaf area
per plant		 LAI 单位面积
干物质量
Dry matter
weight per
unit area		 单位面积
茎蘖数
Tiller
number
per unit area
模型Model 35 84.68** 25.60** 96.49** 50.51** 53.58** 64.32** 58.57** 57.74** 39.07**
年份(Y) 2 360.41** 23.58** 170.65** 25.34** 35.25** 11.78** 8.83** 17.13** 27.93**
播期(S) 3 627.47** 145.04** 898.10** 174.75** 427.50** 557.97** 329.08** 325.13** 118.60**
密度(D) 2 128.62** 180.28** 113.66** 507.59** 195.37** 154.60** 463.88** 429.76** 430.37**
Y×S 6 7.06** 2.42* 9.13** 7.17** 6.93** 13.24** 7.10** 6.31** 6.24**
Y×D 4 2.02 4.84** 7.68** 0.22 6.34** 2.47 2.83* 0.45 3.66**
S×D 6 2.85* 1.52 1.76 17.73** 8.60** 22.10** 9.50** 16.09** 2.52*
Y×S×D 12 2.98** 0.85 1.53 2.29* 1.88 1.72 0.54 1.28 2.31*

表4

积温和密度与越冬前生长指标的定量关系

指标Indicator 方程Equation R2
次生根数
Number of secondary roots		 Y=2.603+0.014xT-0.012xD 0.880***
主茎叶龄
Main stem leaf age		 Y=1.229+0.008xT-0.002xD
 0.869***
单株茎蘖数
Tiller number per plant		 Y=3.030+0.009xT-0.012xD
 0.838***
单位面积茎蘖数
Tiller number per unit area		 Y=-755.621+2.181xT+2.890xD
 0.889***

图1

估算模型的估测值与实测值的关系

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