作物杂志, 2025, 41(2): 115-122 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.016

生理生化·植物营养·栽培耕作

播期和播量对超晚播小麦群体生长、干物质积累及产量的影响

田文强,, 王泓懿, 聂凌帆, 孙刚刚, 张君, 张强斌, 于姗, 李家豪, 张金汕,, 石书兵,

新疆农业大学农学院,830052,新疆乌鲁木齐

The Effects of Sowing Date and Sowing Rate on the Growth, Dry Matter Accumulation and Yield of Extremely Late-Sown Wheat Population

Tian Wenqiang,, Wang Hongyi, Nie Lingfan, Sun Ganggang, Zhang Jun, Zhang Qiangbin, Yu Shan, Li Jiahao, Zhang Jinshan,, Shi Shubing,

College of Agronomy, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, Xinjiang, China

通讯作者: 张金汕,研究方向为小麦高产栽培,E-mail:zhangjinshan0530@sina.com石书兵,主要从事作物高产栽培研究,E-mail:ssb@xjau.edu.cn

收稿日期: 2024-02-2   修回日期: 2024-03-20   网络出版日期: 2025-01-10

基金资助: 新疆维吾尔自治区重点研发任务专项:新疆小麦绿色丰产提质增效技术优化集成及应用(2021B02002-1)

Received: 2024-02-2   Revised: 2024-03-20   Online: 2025-01-10

作者简介 About authors

田文强,主要从事小麦高产栽培研究,E-mail:362959397@qq.com

摘要

为明确北疆地区超晚播小麦适宜的播期和播量组合,以新冬18号为材料,主区设D1(10月25日)、D2(11月4日)、D3(11月14日)超晚播期处理,裂区设R1(750万粒/hm2)、R2(1000万粒/hm2)、R3(1250万粒/hm2)、R4(1500万粒/hm2)播量处理,选择当地常规播期和播量(9月25日、600万粒/hm2)为对照(CK),研究了播期和播量对北疆地区超晚播小麦群体生长、干物质积累及产量的影响。结果表明,与CK相比,超晚播小麦加大播量,总茎蘖数峰值推迟20 d出现,最终增加51.59%,叶面积指数(LAI)峰值增加3.15%,叶片面积减小,散射辐射透过率最低值减少7.57%,直射辐射透过率最低值减少5.74%,消光系数峰值增加0.71%,干物质积累量峰值减少29.32%,穗数增加20.57%,穗粒数、千粒重、产量分别减少38.71%、2.38%和7.60%。在超晚播条件下,相同播量下,总茎蘖数、干物质量、穗数及产量表现为D2>D1>D3,LAI、旗叶和倒二叶面积及消光系数表现为D1>D2>D3,散射和直射辐射透过率表现为D3>D2>D1,穗粒数和千粒重表现为D3>D1>D2;相同播期下,加大播量,产量先升高后降低,R2最高,总茎蘖数、LAI、消光系数及干物质积累量随之增加,叶片面积、散射和直射辐射透过率、穗粒数和千粒重随之减少。超晚播小麦适当加大播量,有利于产量提高,北疆超晚播小麦适宜的播期播量组合为11月4日播种1000万粒/hm2

关键词: 播期; 播量; 超晚播小麦; 群体; 干物质; 产量

Abstract

To clarify the suitable sowing date and sowing rate combination for extremely late-sown wheat in the northern region of Xinjiang, using Xindong 18 as the material, D1 (October 25th), D2 (November 4th), and D3 (November 14th) extremely late-sown treatments were set in the main plot, while R1 (750×104 seeds/ha), R2 (1000×104 seeds/ha), R3 (1250×104 seeds/ha), and R4 (1500×104 seeds/ha) sowing treatments were set in the split plot. Local conventional sowing date and sowing rate (September 25th, 600×104 seeds/ha) were selected as the control (CK). The effects of sowing date and sowing rate on the growth, dry matter accumulation, and yield of extremely late-sown wheat population in northern Xinjiang were studied. The results showed that compared with CK, with the increase of sowing rate of extremely late-sown wheat, the peak of total tiller number was delayed by 20 d, and ultimately increased by 51.59%. The peak of leaf area index (LAI) increased by 3.15%, and the leaf area decreased. The lowest value of scattered radiation transmittance decreased by 7.57%, the lowest value of direct radiation transmittance decreased by 5.74%, the peak value of extinction system increased by 0.71%, the peak value of dry matter accumulation decreased by 29.32%, the number of spikes increased by 20.57%, the grains per spike, the 1000-grain weight, and the yield decreased by 38.71%, 2.38% and 7.60%, respectively. Under extremely late-sown conditions, with the same sowing rate, the total number of tillers, dry matter accumulation, the number of spikes and yield manifest D2>D1>D3, LAI, flag leaf and inverted second leaf size, and extinction coefficient manifest D1>D2>D3, scattered and direct radiation transmittance showed D3>D2>D1, spike number and 1000-grain weight manifest D3>D1>D2; At the same sowing date, increasing yield first increased and then decreased when the sowing rate was increased, reaching the highest at R2. The total number of tillers, LAI, extinction coefficient, and dry matter accumulation also increased, while leaf size, scattering and direct radiation transmittance, grains per spike, and 1000-grain weight decreased. The ideal combination of sowing date and sowing rate for extremely late-sown wheat in northern Xinjiang is 1000×104 seeds/ha, sown on November 4th. In this experiment, increasing the sowing rate of extremely late-sown wheat appropriately is beneficial for improving yield.

Keywords: Sowing date; Sowing rate; Extremely late-sown wheat; Group; Dry matter; Yield

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本文引用格式

田文强, 王泓懿, 聂凌帆, 孙刚刚, 张君, 张强斌, 于姗, 李家豪, 张金汕, 石书兵. 播期和播量对超晚播小麦群体生长、干物质积累及产量的影响. 作物杂志, 2025, 41(2): 115-122 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.016

Tian Wenqiang, Wang Hongyi, Nie Lingfan, Sun Ganggang, Zhang Jun, Zhang Qiangbin, Yu Shan, Li Jiahao, Zhang Jinshan, Shi Shubing. The Effects of Sowing Date and Sowing Rate on the Growth, Dry Matter Accumulation and Yield of Extremely Late-Sown Wheat Population. Crops, 2025, 41(2): 115-122 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.016

超晚播小麦是指冬前叶龄低于三片叶的小麦,最晚播的小麦冬前甚至不出苗,俗称“包蛋麦”或“土里捂”[1]。小麦超晚播可以解决晚秋作物倒茬难的问题,加之还具有节水、较春麦产量高及调节劳动力机械用工紧张等优势,因此,在新疆北部地区小麦超晚播现象普遍[2-4]。由于较正常冬小麦晚播种一月有余,冬前生长条件差,苗极弱、无分蘖,越冬死亡率高,导致基本苗数大幅降低,加之春后分蘖成穗率下降,最终造成收获穗数降低,严重影响超晚播小麦产量[3-4]。在晚播小麦生产中,提高群体数量可以解决收获穗数低造成产量下降的问题,而提高群体数量最常见的栽培措施是改变播期和加大播量[5-6]。王铜等[4]研究认为,超晚播小麦冬前生长至芽期,抗冻性强,越冬死亡率低,群体数量高,有利于保障产量。因此,选择适宜的播期能够形成有利于超晚播小麦安全越冬的形态,增加抗风险能力,更有利于春后出苗和干物质的积累,为中后期生长发育奠定基础[4,7-8]。而适宜的播量可以建立良好的小麦群体结构,提高叶片光能利用率,从而促进产量形成[9-10]。播期和播量之间联系紧密,探求两者适宜组合才能构建合理的群体结构,更好地促进物质积累,实现小麦高产[7,11-12]

目前,有关超晚播小麦研究[3-4,7,13-14]大多围绕春麦冬播进行品种选择,播期和播量对超晚播小麦群体生长、干物质积累及产量的影响鲜有报道。为此,本试验采用双因素裂区试验,选择常规播种小麦为对照,与加大播量的超晚播小麦群体结构、干物质积累及产量进行比较,发掘超晚播小麦高产潜力,明确新疆北部地区超晚播小麦适宜的播期和播量组合,为小麦生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2022年10月至2023年7月在新疆塔城地区农业科学研究所(82°57′ E,46°43′ N)进行,试验点海拔415 m,属于温带大陆性气候,年均气温6.2 ℃,全年累计日照时数2832 h,年均降水量270 mm。土壤类型为沙壤土,前茬作物为春小麦,试验前0~20 cm土壤含有机质25.19 g/kg、碱解氮45.50 mg/kg、速效磷15.76 mg/kg、速效钾164.90 mg/kg、pH 8.32、全氮0.34 g/kg、全磷1.14 g/kg、全钾14.84 g/kg。

1.2 试验方法

采用双因素裂区试验设计,主区为3个播种日期(D),分别是10月25日(D1)、11月4日(D2)、11月14日(D3);裂区为4个播种量(R),分别是750万(R1)、1000万(R2)、1250万(R3)、1500万粒/hm2(R4);对照(CK)为当地常规播种日期(9月25日)和播种量(600万粒/hm2)。共13个处理,小区面积10.0 m2(2.0 m×5.0 m),重复4次,供试品种为当地普遍种植的新冬18号,人工条播,行距20 cm,播种深度4 cm左右,基肥施磷酸二铵300 kg/hm2,分别于返青期(三叶期)、拔节期、孕穗期施尿素75、150、150 kg/hm2,共375 kg/hm2,其他田间管理按当地高产田生产标准进行。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 总茎蘖数

出苗后,每小区避开边行,选取具有代表性长2 m的1行小麦,用木桩定点做标记,于4月10日-6月20日每隔10 d选择定点行调查总茎蘖数。

1.3.2 冠层光辐射

于拔节期(JP)、孕穗期(BP)、抽穗期(HP)、开花期(FP)及灌浆期(GP),每小区连续选择均匀一致的5行小麦,采用TOP1300图像冠层分析仪系统(浙江托普仪器有限公司)将鱼眼探头伸入小麦行间,保持水平贴近地面进行拍摄,分析计算叶面积指数(LAI)、散射辐射透过率(TCDP)、直射辐射透过率(TCRP)和消光系数(K)。

1.3.3 叶层结构

于孕穗期,每个小区选取具有代表性的小麦5株,采用长宽系数法测定小麦主茎顶部1~4片叶片长和宽,并计算叶面积。

1.3.4 干物质量

于拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期及成熟期(MP),每小区连续选择均匀一致的15株小麦,剪去地下根部,放入105 ℃烘箱中杀青15 min,80 ℃烘至恒重后称干重。

1.3.5 产量及其构成因素

收获前,每小区选取连续25株小麦主茎穗,测定穗粒数,再选取具有代表性2 m2小麦测定有效穗数,实收测产,测量千粒重,采用PM-8188-A型谷物水分测量仪(凯特仪器有限公司)测含水量,并将千粒重和产量折算成13%含水分重量。

1.4 数据处理

用Excel 2021进行数据处理,用SPSS 19.0软件进行统计分析(显著性检验Duncan法),使用Origin 2021绘图。对照(CK)和超晚播小麦各处理平均值(DR)进行单因素方差分析,超晚播小麦各处理内进行双因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 播期和播量对小麦总茎蘖数的影响

图1所示,各处理小麦总茎蘖数动态均为单峰曲线,表现为随时间的推迟呈先升高后降低趋势,CK于4月30日达到峰值,超晚播小麦各处理均于5月20日达到峰值。与CK相比,4月10日-5月10日DR总茎蘖数均减少,5月20日-6月20日DR总茎蘖数均增加,峰值出现推迟20 d,峰值略减小0.29%,6月20日增加51.59%。在超晚播条件下,相同播量,总茎蘖数随播期的推迟呈先上升后下降趋势,于D2达到最高值,D1和D3峰值较D2减少5.05%和13.33%;相同播期,总茎蘖数随播量增加而上升,R2、R3、R4峰值分别较R1增加13.06%、25.84%、33.56%;综合播期和播量两因素,其中D2R4总茎蘖数峰值最高,与CK峰值相比,增加22.70%。

图1

图1   播期和播量对小麦总茎蘖数的影响

Fig.1   The effects of sowing dates and sowing rates on the total tiller number of wheat


2.2 播期和播量对小麦叶片及光相关指标的影响

2.2.1 对LAI的影响

图2所示,各处理LAI动态均为单峰曲线,表现为随小麦生长呈先升高后降低趋势,均于孕穗期达到峰值。与CK相比,DR的LAI均增加,峰值时增加3.15%。在超晚播条件下,相同播量下,LAI随播期的推迟呈下降趋势,D2、D3峰值分别较D1减少2.29%和5.06%;相同播期,LAI随播量增加而上升,R2、R3、R4峰值分别较R1增加2.34%、4.03%、5.20%;综合播期和播量两因素,其中D1R4的LAI峰值最高,与CK峰值相比增加8.55%。

图2

图2   播期和播量对小麦叶面积指数的影响

Fig.2   Effects of sowing dates and sowing rates on LAI


2.2.2 对叶层结构的影响

表1可知,与CK相比,DR各叶片的长、宽及面积均显著减小。在超晚播条件下,相同播量,旗叶和倒二叶的长、宽及面积随播期的推迟逐渐减小,旗叶的长和面积在播期处理间差异极显著,倒二叶的长、宽及面积在播期处理间差异均显著;倒三叶和倒四叶的长、宽及面积随播期的推迟先减小后增加,D2时最低,倒四叶的宽和面积在播期处理间差异均极显著;相同播期,各叶片的长、宽及面积随播量增加而增加,各叶片的长、宽及面积在播量处理间差异均极显著;综合播期和播量两因素,各叶片的长、宽及面积均不存在显著交互作用。

表1   播期和播量对小麦叶层结构的影响

Table 1  The effects of sowing dates and sowing rates on leaf layer structure of wheat

播期
Sowing
date
播量
Sowing
rate
旗叶Flag leaf倒二叶Inverted second leaf倒三叶Inverted third leaf倒四叶Inverted forth leaf

Length
(cm)

Width
(cm)
面积
Area
(cm2)

Length
(cm)

Width
(cm)
面积
Area
(cm2)

Length
(cm)

Width
(cm)
面积
Area
(cm2)

Length
(cm)

Width
(cm)
面积
Area
(cm2)
CK19.17a1.56a30.30a22.58a1.34a30.52a19.55a1.20a23.67a15.49a1.10a17.23a
DR17.49a1.28b22.62b20.14b1.12b22.81b17.38b0.92b16.26b13.58b0.74b10.32b
D1R120.03a1.45a29.02a22.10a1.30a28.68a19.58a1.05a20.63a15.57a0.91a14.28a
R218.60ab1.34ab25.19b21.11a1.20b25.42b17.83b1.00ab18.01b13.94b0.84a11.93b
R318.36ab1.31b24.30b20.80a1.13b23.55b17.46b0.93b16.42b13.80b0.81a11.27b
R417.46b1.06c18.68c18.63b0.97c18.28c15.74c0.79c12.60c12.41b0.65b8.14c
平均18.61a1.29a24.30a20.66a1.15a23.98a17.65a0.94a16.92a13.93a0.80a11.41a
D2R118.75a1.39a26.08a21.18a1.20a25.49a18.16a0.95a17.41a13.71a0.76a10.70a
R218.66a1.36a25.68a20.95a1.19a25.09a17.75a0.95a16.80a13.59a0.74a10.00a
R318.00a1.30a23.55a20.80a1.13a23.57a17.28a0.93a16.10a13.08a0.72a9.60a
R415.96b1.09b17.63b17.06b0.97b16.63b15.20b0.77b11.72b12.09a0.60b7.24b
平均17.84a1.28a23.23a20.00ab1.12ab22.69ab17.10a0.90a15.51b13.12a0.70b9.39b
D3R116.63a1.36a22.65a21.13a1.19a25.20a19.31a1.04a20.07a15.88a0.79a12.84a
R216.59a1.32ab21.88a20.45ab1.07b22.06b17.75b0.94b16.78b13.49b0.74a10.10b
R315.76a1.23bc19.61ab19.57b1.06b20.84bc17.06b0.92b15.81b13.13b0.73ab9.78b
R415.18a1.13c17.18b17.97c1.04b18.91c15.47c0.81c12.72c12.33b0.63b8.00b
平均16.04b1.26a20.33b19.78b1.09b21.75b17.40a0.92a16.34ab13.70a0.72b10.18b
FF-valueD17.94**0.64ns10.41**3.05*3.87*4.69*1.24ns1.80ns2.48ns2.19ns8.13**6.80**
R7.33**31.84**22.52**26.93**32.21**36.39**26.31**24.27**31.98**12.28**15.80**19.28**
D×R0.59ns0.90ns0.93ns0.86ns1.05ns1.87ns0.51ns0.73ns0.75ns0.95ns0.46ns0.74ns

同列数据不同字母表示差异显著(P < 0.05)。“*”:P < 0.05;“**”:P < 0.01;“ns”:P ≥ 0.05。下同。

Different letters in the same column of data indicate significant difference (P < 0.05).“*”: P < 0.05;“**”: P < 0.01;“ns”: P ≥ 0.05. The same below.

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2.2.3 对散射辐射透过率(TCDP)的影响

图3所示,各处理TCDP动态均似“V”型,表现为随小麦生长呈先降低后升高趋势,均于孕穗期达到最低值。与CK相比,DR的TCDP均减少,于最低值减少7.57%。在超晚播条件下,相同播量下,TCDP随播期的推迟呈上升趋势,D2、D3最低值较D1分别增加16.94%、28.26%;相同播期下,TCDP随播量增加而下降,R2、R3和R4最低值分别较R1减少4.10%、9.28%和16.08%;综合播期和播量两因素,D1R4的TCDP最低值最小,与CK最低值相比减少23.96%。

图3

图3   播期和播量对小麦散射辐射透过率的影响

Fig.3   The effects of sowing dates and sowing rates on the TCDP of wheat


2.2.4 对直射辐射透过率(TCRP)的影响

图4所示,各处理TCRP动态均似“V”型,表现为随小麦生长呈先降低后升高趋势,均于孕穗期达到最低值。与CK相比,DR的TCRP均减少,于最低值减少5.74%。在超晚播条件下,相同播量下,TCRP随播期的推迟呈上升趋势,D2、D3最低值分别较D1增加23.14%、33.88%;相同播期下,TCRP随播量增加而下降,R2、R3、R4最低值较R1分别减少4.10%、10.50%、18.50%;综合播期和播量两因素,其中D1R4的TCRP最低值最小,与CK最低值相比减少27.57%。

图4

图4   播期和播量对小麦直射辐射透过率的影响

Fig.4   The effects of sowing dates and sowing rates on the TCRP of wheat


2.2.5 对消光系数(K)的影响

图5所示,各处理K动态均为单峰曲线,表现为随小麦生长呈先升高后降低趋势,均于孕穗期达到峰值。与CK相比,DR的K均增加,于峰值增加0.71%。在超晚播条件下,相同播量,K随播期的推迟呈下降趋势,D2、D3峰值较D1分别减少1.39%和3.24%。相同播期下,K随播量增加而上升,R2、R3和R4峰值分别较R1增加1.29%、1.96%和2.87%。综合播期和播量两因素,D1R4的K峰值最高,与CK峰值相比增加3.54%。

图5

图5   播期和播量对小麦消光系数的影响

Fig.5   The effects of sowing dates and sowing rates on K of wheat


2.3 播期和播量对小麦干物质积累量的影响

图6所示,各处理干物质积累量表现为随小麦生长呈上升趋势,均于成熟期达到峰值。与CK相比,DR的干物质积累量均减少,于峰值减少29.32%。在超晚播条件下,相同播量下,干物质积累量随播期的推迟呈先上升后下降趋势,于D2达到最高,D1、D3峰值较D2分别减少6.13%、17.77%;相同播期下,干物质积累量随播量增加而上升,R2、R3、R4峰值分别较R1增加6.69%、11.77%、16.92%;综合播期和播量两因素,D2R4的干物质积累量峰值最高,与CK峰值相比减少24.21%。

图6

图6   播期和播量对小麦干物质积累量的影响

Fig.6   The effects of sowing dates and sowing rates on the accumulation of dry matter in wheat


2.4 播期和播量对小麦产量及其构成因素的影响

表2可知,与CK相比,DR产量和穗粒数分别减少7.60%和38.71%,穗数和千粒重分别增加20.57%和2.38%。在超晚播条件下,相同播量下,产量和穗数随播期推迟呈先上升后下降,D2时最高,D1、D3产量较D2分别减少1.89%、8.19%,穗数分别减少4.44%、19.29%,穗粒数和千粒重随播期推迟先下降后上升,于D2最低,D1、D3穗粒数分别较D2增加6.12%和11.57%,千粒重分别增加0.70%和1.60%,产量、穗数、穗粒数及千粒重在播期处理间差异极显著。相同播期,产量随播量增加呈先上升后下降,R2时最高,R1、R3、R4分别较R2减少1.84%、1.49%、3.62%,穗数随播量增加而增加,R2、R3、R4分别较R1增加28.09%、42.17%、60.52%,穗粒数和千粒重随播量而减小,R2、R3、R4穗粒数分别较R1减小17.02%、31.72%、41.19%,千粒重分别减小1.53%、3.68%、5.28%,穗数、穗粒数及千粒重在播量处理间差异极显著,产量差异不显著。综合播期和播量两因素,产量、穗数及穗粒数不存在显著交互作用,千粒重存在显著交互作用,其中产量最高为D2R2,与CK相比,产量减少1.12%,穗数增加27.68%,穗粒数减少40.17%,千粒重增加2.15%。

表2   播期和播量对小麦产量及其构成因素的影响

Table 2  Effects of sowing dates and sowing rates on wheat yield and its composition factors

播期Sowing date播量Sowing rate穗数Spike number (×104/hm2)穗粒数Grains per spike千粒重1000-grain weight (g)产量Yield (kg/hm2)
CK649.88b51.90a42.78a9733.79a
DR783.56a31.81b43.80a8994.44b
D1R1616.75d42.75a44.92a9344.42a
R2785.25c34.05ab44.68a9383.53a
R3866.75b27.20b43.00b9041.31ab
R4983.63a23.50c42.50b8756.85b
平均813.09b31.88ab43.77b9131.53a
D2R1642.63d38.65a44.45a9380.47ab
R2829.75c32.05b43.70ab9625.14a
R3914.50b26.65c43.09bc9199.58ab
R41016.50a22.80c42.64c9022.70b
平均850.84a30.04b43.47b9306.97a
D3R1512.13d41.70a45.58a8230.08b
R2654.13c36.05b44.50b8451.56ab
R3737.25b30.20c43.90b8811.16a
R4843.50a26.10c42.69c8686.51ab
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3 讨论

优质高效群体可以使其内部光分布更合理,提高光能利用率,实现小麦高产[15-16]。目前,一些学者把叶面积指数和消光系数作为群体结构的主要指标进行相关研究。李世莹等[17]研究发现,合理的叶面积指数有利于构建高产群体,优化光截获性能及光能分布,从而促进光能利用,增加物质生产,提高产量。闫长生等[18]研究表明,冠层的消光系数主要取决于下部结构。另有研究[19]表明,提高群体中下层的光合效率是提高作物产量的重要途径。本研究表明,叶面积指数与消光系数成正比,与辐射透过率成反比,超晚播小麦加大播量后,叶片面积减小,叶面积指数却增加,这可能与群体数量有关,而群体数量可以通过总茎蘖数来反映。在超晚播条件下,D2总茎蘖数较D1高,D2叶片较D1小,导致D1叶面积指数变大,群体透光性变差,降低消光系数,光能利用率下降,而D2叶片较小,一定程度上缓解总茎蘖数增加,引起群体透光性变差的作用,但D3总茎蘖数降低严重,叶片较小,辐射透过率高,消光系数低,光能浪费严重;加大播量,总茎蘖数和叶面积指数增加,叶片减小,辐射透过率升高,消光系数降低。

大量研究[11,20-22]表明,推迟播期,小麦营养生长时间缩短且推迟,导致生长环境温度高,生长快,物质积累量少,造成群体干物质量降低。而薛丽华等[7]研究发现,在超晚播条件下,群体干物质积累量会随播期的推迟呈先升高后降低,这与本试验研究结果相似。此外,小麦干物质积累量和播种量也紧密相关,加大播种量,可以提高群体干物质积累量[22]。但杨桂霞等[23]研究发现,干物质积累量随种植密度的增加而增加,但超过一定种植密度就会出现下降趋势,这与王欣等[8]研究结果一致。本研究发现,与CK相比,超晚播小麦加大播量后,群体数量增加,群体干物质积累量却下降,这与单株干物质积累量降低有关。在超晚播条件下,群体干物质积累量随播期的推迟先增加后减少,D2最高,这可能与D2越冬种芽形态抗冻性强、越冬死亡率低、春后基本苗数多而引起群体数量增加有关,王铜等[4]研究结果也得出相似结论,超晚播小麦芽期抗冻性强,越冬出苗率高;而加大播量,群体干物质量随之增加。

目前,有关播期和播量对产量结构的影响做了大量研究[5-6,8,24],一致认为,晚播小麦的减产效应可通过加大播量来弥补,实现产量的提高。在晚播条件下,产量下降主要是由于收获穗数和穗粒数的减少造成,而千粒重影响较小[25],这与本研究结果相近。与CK相比,超晚播小麦加大播量后,增加了收获穗数,一定程度上弥补了产量下降的缺陷,但穗粒数减少却成为限制产量的主要原因,而千粒重影响较小。在超晚播条件下,产量受收获穗数影响较大,D2群体数量最多,收获穗数也最高,穗粒数和千粒重虽有所下降,但其产量最高;而加大播量,穗数随之增加,穗粒数和千粒重随之减少,产量则先增加后减少,R2最高。

4 结论

超晚播小麦加大播量,群体质量变差,群体干物质积累量减少,但收获穗数的增加,一定程度上弥补了穗粒数减少对产量的损失;在超晚播条件下,11月4日播种小麦,总茎蘖数和收获穗数最多,干物质积累量和产量最高,群体质量、穗粒数及千粒重变差,但减少播量,群体质量、穗粒数及千粒重均可得到改善。综合考虑,新疆北部地区超晚播小麦应选择于11月4日播种1000万粒/hm2较为适宜。

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【目的】 研究新疆北疆包蛋麦冬性小麦、春性小麦品种间干物质积累、灌浆特性及产量的差异。【方法】 田间采用包蛋种植方式比较冬、春性小麦品种的干物质积累、灌浆特性及产量的差异。【结果】 冬性品种包蛋以新冬41号产量较高,为7 812.3 kg/hm<sup>2</sup>,春性品种包蛋以新春6号产量较高,为7 935.6 kg/hm<sup>2</sup>。冬性品种总干物质积累量在14 727.8~16 983.26 kg/hm<sup>2</sup>,春性品种总干物质积累量在13 588.6~17 634.7 kg/hm<sup>2</sup>,冬性品种成熟期干物质积累量平均值(16 140.9 kg/hm<sup>2</sup>)比春性品种(15 804.1 kg/hm<sup>2</sup>)高2.09%,但冬、春性品种间差异不明显。冬性小麦品种花后同化物向籽粒分配量平均值、分配率平均值、对粒重贡献率平均值依次为4 508.46 kg/hm<sup>2</sup>、57.13%、78.78%,与春性小麦品种(依次为4 324.77 kg/hm<sup>2</sup>、56.36%、77.71%)均差异不明显。春性小麦品种包蛋快速增长持续时间的平均值(16.25 d)、最大灌浆速率的平均值(2.23 g/d)、平均灌浆速率的平均值(1.12 g/d),冬性小麦品种包蛋依次为15.70 d、2.22 g/d、1.09 g/d,冬、春性小麦品种之间的差异未达显著水平。【结论】 新春6号、新冬41号是适合新疆北疆小麦包蛋种植方式的品种。

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超晚冬播冬、春小麦品种光合特性和产量的影响

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【目的】研究新疆北疆超晚冬播条件下,不同冬、春小麦品种光合特性和产量的影响。【方法】冬小麦适播期为9月20~30日,播种期为10月31日,延迟播期31~41 d,在超晚播条件下,采用随机区组设计,田间比较冬、春小麦品种的光合特性、籽粒灌浆速率和产量的差异。【结果】冬、春小麦品种旗叶叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度因不同品种而异,新冬41号和新春6号均高于其它品种,依次为60.2和58.1、33.1 μmol/(m<sup>2</sup>·s)和32.5 μmol/(m<sup>2</sup>·s)、10.22 mmol/(m<sup>2</sup>·s)和10.41 mmol/(m<sup>2</sup>·s)、0.33 mol/(m<sup>2</sup>·s)和0.36 mol/(m<sup>2</sup>·s)。春小麦品种最大灌浆速率的峰值出现在花后18~20 d,而冬小麦出现在15~17 d。新冬41号和新春6号产量较高,为7 812.3~7 935.6 kg/hm<sup>2</sup>,获得高产的穗数431.7×10<sup>4</sup>~475.2×10<sup>4</sup>穗/hm<sup>2</sup>,穗粒数31.6~36.3,千粒重51.7~52.8 g。【结论】新冬41号和新春6号较适合北疆超晚冬播。

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2010-2012连续两年在大田试验条件下以多穗型品种‘百农矮抗58’为供试材料, 研究了宽幅播种(播幅8 cm)种植方式下不同带间距7 cm (KF7)、12 cm (KF12)和17 cm (KF17)对冬小麦(Triticum aestivum)冠层特征及产量的影响。结果表明: 与常规条播比较, 宽幅播种群体叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、相对湿度、成穗数、生物量和产量较高, 而冠层开度和温度较低; 2010-2011年和2011-2012年宽幅播种成穗数和产量显著高于常规条播, 成穗数分别增加4.8%-16.4%和8.9%-21.0%, 产量分别提高2.96%-15.94%和4.09%-14.23%。宽幅播种下随带间距增大, 叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、湿度及成穗数降低, 而冠层开度和温度升高; 穗粒数、千粒重、产量、生物量和收获指数以KF12最高, KF7最低。综合分析, 宽幅播种下12 cm带间距处理的小麦冠层结构合理, 微环境适宜, 产量最高, 可作为该种植方式的适宜带间距。

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快速、简便、可重复、无损伤、较经济地鉴定小麦产量有关性状对提高育种效率有重要促进作用.于1998年和1999年两个种植季节,在密度为650~00万穗/hm<sup>2</sup>的田间试验中利用数字冠层图像分析仪测定了津麦2号、京411、中麦9号和801-2等4个北部冬麦区代表品种的冠层内光分布参数.结果表明,灌浆中期测定较能反映整个灌浆期的冠层光分布状况.在相似密度下的直接和散射辐射透过系数在年份间差异不显著,而在品种间差异显著.冠层上部的消光系数与冠层下部及冠层平均消光系数呈极显著负相关.建议育种中选择冠层上部消光系数小的基因型来改良产量潜力.

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【目的】研究小麦品种(系)播种-拔节和开花-成熟2个阶段发育特性,探讨在育种中聚合两端快速发育特性的可能性,为长江中下游麦区选育迟播早熟高产品种提供依据。【方法】在2012—2013和2013—2014年,通过比较共计18个小麦新品系及生产上部分推广品种的冬前及越冬期单株叶片数、茎蘖数,籽粒灌浆特性相关指标等,筛选具有两端快速发育特性的品种(系);2014—2015年,在适期播种(11月5日)和迟播(11月19日)条件下,研究扬麦16和其他4个品种不同生育时期群体结构(茎蘖数、叶面积指数、干物质积累量)和产量及其构成的差异,分析具有两端快速发育特性品种扬麦16迟播高产的生长发育机理。【结果】2012—2013年,富F101冬前及越冬期叶片数、茎蘖数均较高,显著高于镇10216,具有前端快速发育特征,但后期灌浆速率较慢;宁09-118和镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率较高,灌浆持续时间长,粒重显著高于其他品种,具有后端快速发育特征,但前期生长发育较慢。2013—2014年,富F101冬前及越冬期茎蘖数均表现较高,镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率均最高,理论粒重最大,2个品系继续分别表现出前端和后端快速发育特性;扬麦16冬前茎蘖数高于富F101,越冬期茎蘖数与富F101无显著差异;后期最大灌浆速率大于2.0 mg/(粒·d),与镇10216差异不显著,且平均灌浆速率较高,较好地结合了两端快速发育的特性。2014—2015年,迟播条件下,扬麦16越冬期茎蘖数、叶面积指数及干物质积累量均表现最大,显著高于宁麦13;在适期播种条件下,扬麦16产量低于扬麦22,与扬麦20、扬麦23和宁麦13差异不显著,但在迟播条件下产量显著高于扬麦20、宁麦13,与扬麦22、扬麦23无显著差异,与适期播种相比减产幅度最小,减产5.2%,千粒重高而稳定,达40 g以上。【结论】品种间两端快速发育特性存在显著差异,结合两端快速发育特性的品种能够实现迟播高产,同时保证适期播种取得较高产量。扬麦16冬前生长发育快,越冬期能保持一定生长量及分蘖发生量;快速灌浆持续时间长,平均灌浆速率、峰值灌浆速率大,粒重高;迟播早熟高产,这是其大面积推广的重要原因。

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