播期播量氮肥三因子對‘渭麥9號’群體結構和籽粒品質的影響

李倩，張養利，閆苗苗，郝雙奎，聶聳，孫杰，曹三潮，王娜

（渭南市農業科學研究院，陜西渭南 714000）

0 引言

近年來，隨著育種水平以及栽培技術的提高，中國小麥總產和單產逐漸增加[1]。隨著生活水平的提高，飲食習慣也發生改變，從“吃飽”轉變為“吃好”，因此對小麥品質的需求也逐漸增加[2]。已有相關研究表明，小麥的產量和品質是由品種基因型和栽培技術等措施共同作用呈現出來的表現[3-5]。對于旱地小麥而言，播期、播量和氮肥是栽培技術中最為重要的3 個因素[6-7]。每個小麥品種根據自身的生長特性，都有最適宜的配套栽培技術，通過良種良法配套能夠最大限度發揮品種的生產潛力。適宜播期能夠最大限度利用小麥生育周期內的光照、水分、熱量等資源，有利于壯苗形成[8]。播期太早，小麥容易旺長，冬春季受凍害影響較大，凍害會進一步影響小麥的成穗率、穗粒數等產量關鍵因子。播期過晚，小麥冬前蘗發育偏少，冬前蘗相比較春孽，成穗概率偏高，另一方面晚播小麥個體質量差、營養生長不夠容易形成弱苗、根系發育慢，吸收營養能力差，難以抵御嚴寒和干旱的侵襲。播量對于小麥植株個體的分蘗、成穗等生長發育指標起到決定性作用，合理播量是構建最優小麥群體結構的基礎[9]。對于播量而言，播量過大會造成基本苗偏大，苗擠苗現象，單位面積麥苗競爭過大，光照、水分和養分等資源不足，難以形成壯苗。播量偏小，又會造成單位面積的光熱水等資源浪費。在氮肥方面，氮肥用量不足，小麥生長緩慢、生長量不足，氮肥過量又會造成小麥營養生長過剩、貪青晚熟等現象。本研究的開展旨在對優質專用小麥新品種‘渭麥9 號’從播期、播量和氮肥構建一個合適匹配度，該品種于2019年通過陜西省農作物品種審定委員會審定（陜審麥2019019 號），2021 年通過國家農作物品種審定委員會審定（國審麥20210067）。該品種在2021、2022年秋播被列入《陜西省秋播小麥品種布局指導意見》，作為渭北旱薄地主栽品種進行推廣，并于2023年入選中華人民共和國農業農村部發布的《國家農作物優良品種推廣目錄》“苗頭型品種”。為更好促進該品種的推廣，本研究從栽培措施入手，最大限度發揮品種的最優生產力，有效提高渭北旱塬小麥生產水平。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021—2022 年度在渭南市農業科學研究院孫鎮試驗站進行。試驗地海拔489 m，土壤類型為塿土。試驗地前茬休閑，地力均勻，于播種前采集土樣，0～20 cm 土層全氮0.6 g/kg，速效磷14.2 mg/kg，速效鉀148.5 mg/kg，有機質9.3 g/kg，pH 8.67。2021 年7月26 日施磷肥150 kg/hm2，深翻30 cm。2021 年9 月13日施鉀肥75 kg/hm2，旋耕2次。

1.2 試驗設計

以渭南市農業科學研究院自主選育的優質、高產旱地小麥品種‘渭麥9 號’為供試材料，進行‘渭麥9號’播期、播量和氮肥三因素裂裂區設計試驗。氮肥、播期和播量均設置3 個水平，氮肥設為A 因子（A1：210 kg/hm2、A2：105 kg/hm2、A3：不施肥），播期設為B 因子（B1：10 月2 日、B2：10 月18 日、B3：10 月27日），播量設為C 因子（C1：180×104苗/hm2、C2：270×104苗/hm2、C3：360×104苗/hm2）。重復3次，共計81個小區（小區面積13.34 m2）。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 群體性狀及產量測定小麥出苗后，選擇每個小區內長勢均勻的區域，定點調查1 m樣段內的基本苗、冬前蘗、最高蘗、成穗數、穗粒數和千粒重，按小區收獲、脫粒、曬干后測定籽粒實際產量。

1.3.2 品質分析收獲后用品質分析儀測定小麥籽粒的蛋白含量、濕面筋含量、吸水率、穩定時間和最大拉伸阻力。

1.4 數據分析

用Microsoft Excel 2010 進行數據統計；用SPSS V19統計軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對‘渭麥9號’群體性狀的影響

由多重比較（表1）可以看出，氮肥對‘渭麥9號’的群體影響差異不顯著。播期推遲，對基本苗影響不顯著，冬前蘗和最高蘗逐漸降低，且差異顯著，成穗數和成穗率以B2處理最高，成穗率較B1處理高12.7%，較B3處理高20.2%，表明適期播種能夠提高‘渭麥9號’的成穗率。不同播量處理，隨著播量增大，基本苗之間差異顯著，冬前蘗、最高蘗及成穗數，以C1和C3處理間差異顯著，成穗數相差93.5×104穗/hm2。

表1 不同氮肥、播期和播量間‘渭麥9號’群體性狀的差異

2.2 不同處理對‘渭麥9號’產量及產量三因素的影響

由多重比較（表2）可以看出，隨著底施氮肥用量的增加‘渭麥9 號’的產量有所增加，但差異均不顯著。不同播期間‘渭麥9號’的產量差異均達到顯著水平，在B2處理（10 月18 日）產量最高，其次為B1和B3，B3播期產量水平最低；播量部分處理間‘渭麥9 號’產量的影響到達顯著水平，C3處理下產量最高，顯著高于C1處理。81 個小區產量實測結果表明：‘渭麥9 號’在A2B2C3處理最高，即氮肥用量105 kg/hm2、播期10月18日、播量360×104苗/hm2時有利于高產的形成。產量及產量構成因素的相關性分析（表3）表明，產量與成穗數顯著相關。

表2 不同氮肥、播期和播量間‘渭麥9號’產量及產量三因素差異性分析

表3 產量及產量構成因素的相關性分析

由多重比較（表2）可以看出，從不同處理成穗數、穗粒數、千粒重的方差分析可見，隨著氮肥用量增加，產量三要素均呈現增大的現象，但成穗數和穗粒數無顯著影響，僅對千粒重有影響，最大施肥量A1處理和最低施肥量A3處理間差異顯著，隨著氮肥用量增大，千粒重明顯增大，相差1.2 g。

播期對‘渭麥9號’產量結構要素中成穗數和千粒重的影響達到顯著水平，而對穗粒數的影響表現為不顯著。B2處理的成穗數顯著高于B1和B3，穗粒數也高于B1和B3，但差異不顯著。在千粒重方面，B3處理顯著高于B1和B2。隨著播期提前或推遲，成穗數均顯著減少，最終導致產量降低。

播量處理結果可見，成穗數隨播量增大呈現升高趨勢，C3與C1差異顯著。穗粒數和千粒重都隨著播量的增加呈下降趨勢，C3處理穗粒數與C1、C2差異顯著，隨著播量加大，基本苗增加，養分競爭力度大，不利于穗粒數的形成（表3）。

2.3 不同處理對‘渭麥9號’部分品質性狀的影響

從表4 可以看出，隨著氮肥施用量減少、播期推遲，‘渭麥9號’的籽粒蛋白含量、濕面筋含量、吸水率、穩定時間和最大拉伸阻力等5項品質指標均呈現下降趨勢，部分處理間表現差異顯著，以高肥水平A1、最早播期水平B1各項指標最高。B1處理能夠達到小麥品種審定標準關于中強筋小麥的品質指標要求，表明適期早播有助于提高‘渭麥9號’籽粒品質。進一步分析（表5）也可看出，籽粒蛋白含量、濕面筋含量、吸水率、穩定時間含量之間呈高度相關性，而它們與最大拉伸阻力之間呈弱相關；最大拉伸阻力沒有隨著播期、播量和氮肥用量的變化而發生變化，說明‘渭麥9 號’的最大拉伸阻力較穩定，隨環境條件變化較小。

表4 不同氮肥、播期和播量間‘渭麥9號’品質性狀差異性分析

表5 品質性狀的相關性分析

3 討論

81 個小區產量實測結果及產量差異性分析結果表明，‘渭麥9號’在10月18日，270×104苗/hm2和360×104苗/hm2均可以達到合理的群體結構，從而達到高產水平。以氮肥用量105 kg/hm2、播期10 月18 日、播量360×104苗/hm2時，產量最高。相同施肥和播量水平下，以10月2日的品質最佳，除最大拉伸阻力外均達到（中）強筋小麥標準，本次試驗結果表明，在設定的播期下無法實現產量和品質的雙優組合，有待進一步研究。

隨著氮肥用量增加，產量三要素和產量均呈現增大的現象，但成穗數和穗粒數無顯著影響，僅對千粒重有影響。隨著氮肥施用量增加，產量呈現上升趨勢，但處理間差異不顯著，表明‘渭麥9號’對氮肥施用量不敏感，是一個耐瘠薄的品種，在生產過程中合理施肥即可。

劉萍[10]、CAVIGLIA[11]等的研究結果表明，隨著播期后移，產量呈現先增后減的趨勢，這與本試驗的研究結果相一致，本試驗各處理間表現顯著差異，表明適期播種有助于獲得高產。不同播期處理，成穗數和千粒重差異顯著，穗粒數差異不顯著，這與王樹麗等[12]的研究結果相一致。播期10月18日處理的成穗數顯著高于其他播期，穗粒數也高于其他播期，但差異不顯著，隨著播期提前或推遲，成穗數均顯著減少，最終導致產量降低。

隨著播量增大，成穗數呈升高趨勢，穗粒數和千粒重都呈下降趨勢，這與陳愛大[13]、劉瑩[14]等的研究結果相一致。隨著播量加大，基本苗增加，養分競爭力度大，不利于穗粒數的形成。

不同播量處理，隨著播量增大，產量呈上升趨勢，僅C1處理和C3處理間差異顯著，C2處理和C3處理產量差異不顯著，表明播量在270×104～360×104苗/hm2之間均適宜。

以產量三因素和產量的相關性分析可知，以成穗數和產量顯著相關，以播期、播量及氮肥對產量及產量構成因素的分析可知，播期對成穗數影響顯著，因此在栽培中應重點考慮在合適播期種植，容易高產。

在籽粒品質性狀方面，5 個性狀指標在不同播量處理下，均表現為差異不顯著，表明品質性狀和播量之間并無相關性。濕面筋含量在本試驗設置的氮肥、播期和播量不同處理間，基本都達到中強筋小麥標準，表明‘渭麥9 號’濕面筋含量相對穩定，不容易受外界環境因素的影響。對81個小區的調查數據結果表明，B1處理下品質性狀除最大拉伸阻力外，都能夠達到中強筋小麥標準，表明適期早播是生產優質小麥的必要條件，適期早播，小麥生育期拉長，更有利于籽粒內各項物質的生長轉化從而達到優質標準。