检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

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)

191

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

[1] 赵广才. 小麦优势蘖利用超高产栽培技术研究. 中国农业科技导报, 2007, 9(2):44-48.
[2] 苏玉环, 刘保华, 马永安, 等. 种植密度对不同分蘖类型冬小麦分蘖成穗及产量的影响. 河北农业科学, 2017, 21(4):13-17.
[3] 杨洪宾, 徐成忠, 王晓英, 等. 济宁地区小麦冬前苗情评估体系及其适宜指标. 山东农业科学, 2011(5):42-45.
[4] 毕常锐, 白志英, 杨訸, 等. 种植密度对小麦群体光能资源利用的调控效应. 华北农学报, 2010, 25(5):171-176.
doi: 10.7668/hbnxb.2010.05.035
[5] 刘萍, 魏建军, 张东升, 等. 播期和播量对滴灌冬小麦群体性状及产量的影响. 麦类作物学报, 2013, 33(6):1202-1207.
[6] 朱元刚, 董树亭, 贾春兰, 等. 播期对冬小麦品种登海5197群体发育及产量形成的影响. 山东农业科学, 2009(11):16-20.
[7] 陈先冠, 冯利平, 马雪晴, 等. 不同播期和灌水条件下冬小麦生物量变化与产量的模拟. 农业机械学报, 2021, 52(10):349-357.
[8] 金彦刚, 丁锦峰, 袁权, 等. 播期和密度对江苏淮北强筋小麦籽粒产量和品质的影响. 中国农学通报, 2022, 38(18):1-7.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0829
[9] 李巧云, 年力, 刘万代, 等. 冬前积温对河南省小麦冬前生长发育的影响. 中国农业气象, 2010, 31(4):563-569.
[10] 马美娟, 陈小新, 张云霞, 等. 分期播种冬小麦农田小气候特征及其生育状况分析. 江苏农业学报, 2021, 37(3):613-621.
[11] 刘镕源, 王纪华, 杨贵军, 等. 冬小麦叶面积指数地面测量方法的比较. 农业工程学报, 2011, 27(3):220-224.
[12] 姜会飞. 农业气象学. 北京: 科学出版社, 2013.
[13] Biemath C, Gayler S, Bittenr S, et al. Evaluating the ability of four crop models to predict different environmental impacts on spring wheat grown in open-top chambers. European Journal Agronomy, 2011, 35:71-82.
doi: 10.1016/j.eja.2011.04.001
[14] 孙淑欣. 播期和密度对不同穗型小麦幼穗分化调控机理的研究. 泰安:山东农业大学, 2019.
[15] 郜庆炉, 薛香, 梁云娟, 等. 暖冬气候条件下调整小麦播种期的研究. 麦类作物学报, 2002, 22(2):49-50.
[16] 朱傅祥, 吴建中, 郁祖良, 等. 播期密度对豫麦29群个体质量性状的影响. 江苏农业科学, 2000(5):21-22.
[17] 马青荣, 成林, 杨光仙, 等. 基于分期播种试验的小麦越冬前适宜指标探讨. 气象与环境科学, 2011: 34(4):63-67.
[18] 张黛静, 马雪, 王晓东, 等. 品种与密度对豫中地区小麦光合生理特性及光能利用率的影响. 麦类作物学报, 2014, 34(3):388-394.
[19] 刘克礼, 高聚林, 张铁山, 等. 春小麦幼穗分化进程及其与植株生长发育的关系. 麦类作物学报, 2003, 23(3):58-63.
[20] 徐丽娜, 冯伟, 盛坤, 等. 小麦兰考矮早八茎蘖幼穗激素差异及其密度调控效应. 中国农业科学, 2011, 44(6):1283-1291.
[21] 闫锦涛, 冯利平, 李扬, 等. 播期和播深对冬小麦越冬前生长性状的影响. 农业机械学报, 2022, 53(2):327-335.
[22] 刘萍, 魏建军, 张东升, 等. 播期和播量对滴灌冬小麦群体性状及产量的影响. 麦类作物学报, 2013, 33(6):1202-1207.
[23] 徐晖, 崔怀洋, 张伟, 等. 播期对小麦冬前幼苗生长和积温的调控效应. 中国农学通报, 2015, 31(3):99-105.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.2014-1823
[24] 海江波, 由海峡, 张保军. 不同播量对面条专用小麦品种小偃503生长发育、产量及品质的影响. 麦类作物学报, 2002, 22(3):92-94.
[25] 周冬冬, 李必忠, 张军, 等. 播量对淮北地区旱茬小麦产量及群体性状的影响. 江苏农业科学, 2020, 48(20):88-92.
[26] 于振文. 作物栽培学各论. 北京: 中国农业出版社, 2003:85.
[27] 李巧云, 尹钧, 刘万代, 等. 黄淮麦区半冬性小麦冬前壮苗叶龄指标的确定. 河南农业科学, 2009(12):35-38.
doi: 10.3969/j.issn.1004-3268.2009.12.009
[28] 崔彦生, 韩江伟, 曹刚, 等. 冬前积温对河北省中南部麦区冬小麦适宜播期的影响. 中国农学通报, 2008, 7(24):195-198.
[29] 毛凤梧, 蒋向, 郭新建, 等. DB41/T 1159-2015:小麦苗情监测规范. 郑州:河南省市场监督管理局, 2016.
[30] 鞠正春, 高瑞杰, 李斯深, 等.DB37/T4366-2021:冬小麦苗情等级划分标准. 济南: 山东省市场监督管理局, 2021.
[31] 陈若礼, 周宗民, 李青云, 等. 小麦叶龄模式及其在高产栽培上的应用. 中国农学通报, 2004, 20(3):133-134,158.
[1] 刘哲文, 郭丹丹, 常旭虹, 王德梅, 杨玉双, 刘希伟, 王玉娇, 石书兵, 王艳杰, 赵广才. 氮肥追施时期和比例对强筋小麦籽粒灌浆及其生理机制的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 174–179
[2] 郝小聪, 李欣宇, 侯起岭, 杨吉芳, 安春会, 王长华, 叶志杰, 张风廷. 施氮量对二系杂交小麦品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 187–192
[3] 吕宝莲, 杨宇昕, 崔立操, 史峰, 马亮, 孔秀英, 张立超, 倪志勇. 小麦bHLH家族转录因子的鉴定及其在盐胁迫条件下的表达分析[J]. 作物杂志, 2024, (1): 65–72
[4] 章蓉, 姜恩熙, 陈思, 余徐润, 陈刚, 冉莉萍, 熊飞. 乙烯利与1-甲基环丙烯调控小麦穗部籽粒形成的研究[J]. 作物杂志, 2023, (6): 101–107
[5] 刘哲文, 郭丹丹, 常旭虹, 王德梅, 王艳杰, 杨玉双, 刘希伟, 王玉娇, 石书兵, 赵广才. 强筋小麦花后氮素积累和转运对氮肥追施时期和比例的响应[J]. 作物杂志, 2023, (6): 114–120
[6] 刘希伟, 王德梅, 王艳杰, 杨玉双, 赵广才, 常旭虹. 小麦生育中后期干旱高温对籽粒产量形成过程的影响机制及缓解措施[J]. 作物杂志, 2023, (6): 17–25
[7] 陈丹, 熊芙蓉, 伍少云, 白晓东, 周国雁, 武晓阳, 蔡青. 云南省小麦地方品种抗条锈病基因检测与地理分布[J]. 作物杂志, 2023, (6): 41–46
[8] 王义凡, 任宁, 董向阳, 赵亚南, 叶优良, 汪洋, 黄玉芳. 控释尿素与普通尿素配施对小麦产量、氮素吸收及经济效益的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 117–123
[9] 杨梅, 杨卫君, 高文翠, 贾永红, 张金汕. 生物质炭与氮肥配施对灌区冬小麦干物质转运、农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 138–144
[10] 凌一波, 王斌杰, 胡一民, 海那尔·毛地热合曼, 陈年来. 向日葵干物质转运及产量形成对密度与行距的响应[J]. 作物杂志, 2023, (5): 197–203
[11] 黄杰, 葛昌斌, 王君, 曹燕燕, 乔冀良, 廖平安, 宋丹阳, 卢雯瑩. 基于主成分回归模型的漯河市小麦相对气象千粒重的模拟模型[J]. 作物杂志, 2023, (5): 212–218
[12] 刘书含, 陈磊, 张建朝, 胡甘, 孙君艳, 刘东涛, 王军卫. TMS5基因在小麦BNS不育系育性转换中的差异表达分析[J]. 作物杂志, 2023, (5): 24–29
[13] 张东旭, 胡丹珠, 闫金龙, 冯丽云, 邬志远, 张俊灵, 李岩华. 不同茬口晚播小麦喷施链霉菌剂对产量及光合特性的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 255–263
[14] 宋桂成, 余桂红, 张鹏, 马鸿翔. 不同小麦品种（系）拔节期耐渍性评价[J]. 作物杂志, 2023, (5): 30–36
[15] 葛昌斌, 秦素研, 乔冀良, 王君, 齐双丽, 卢雯瑩, 张振永. 2001-2021年豫南和江苏淮河以南审定小麦品种农艺、品质性状和病害演变对比分析[J]. 作物杂志, 2023, (5): 49–58
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!