陳恢富，王小燕 （長江大學農(nóng)學院，湖北 荊州 434025；濕地生態(tài)與農(nóng)業(yè)利用教育部工程研究中心 （長江大學）， 湖北 荊州 434025）

高春保 （湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所，湖北 武漢 430064）

趙曉宇，唐誠 （長江大學農(nóng)學院，湖北 荊州 434025；濕地生態(tài)與農(nóng)業(yè)利用教育部工程研究中心 （長江大學），湖北 荊州 434025）

密度是小麥栽培中容易控制的因素，且對小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量形成起著關(guān)鍵性的影響。大量研究結(jié)果表明，適宜的密度有利于緩解個體與群體的矛盾，利于穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重的協(xié)調(diào)發(fā)展，密度對冬小麥群體的結(jié)構(gòu)、光照特性、葉片光合生理性能均有顯著的調(diào)節(jié)功能，合理的群體大小可以保證小麥具有較好的群體結(jié)構(gòu)，具有較高凈光合速率和光合功能期從而獲得高產(chǎn)［1－4］。在正常播種條件下，隨著密度的增加，小麥冬前和高峰期苗數(shù)增加，當密度達一定程度，群體總數(shù)有下降趨勢，同時穗粒數(shù)和粒重也呈下降趨勢［5－6］，密度對千粒重的影響不大，而對穗數(shù)和產(chǎn)量有顯著影響［7］。趙會杰等［8］認為，隨著密度的增加，開花前的葉面積指數(shù)、群體凈光合速率、群體葉源量提高，但生育后期衰減較快，密度過高導致群體透光率下降，消光系數(shù)增加，單莖受光量降低，冠層光環(huán)境惡化，密度過低導致生育前期漏光損失較多。于振文等［9］的研究結(jié)果也表明，高密度導致小麥花后旗葉葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖含量下降，膜質(zhì)過氧化加強，光合速率下降，籽粒生長速率降低，粒重下降，而適當降低基本苗，能有效提高小麥開花后植株生理活性，延長葉片衰老緩降期，擴大庫容，提高產(chǎn)量。另外，還有研究結(jié)果表明，播種密度大小顯著影響莖干形態(tài)特征、莖干抗倒指數(shù)，小麥莖干形態(tài)特征與植株的抗倒性密切相關(guān)［10］。

張永麗等［11］、李寧等［12］的結(jié)果表明，小麥最佳播種密度的確定要依地區(qū)和品種而異，同一地區(qū)同一品種的適宜播種密度隨播期而異［12－14］。前人關(guān)于小麥適宜播種密度的研究主要集中在北方麥區(qū)，對江漢平原地區(qū)的主要小麥品種的適宜播種密度鮮有報道。本研究在前人的研究基礎(chǔ)上，以江漢平原地區(qū)主推品種鄭麥9023為材料，以產(chǎn)量為主線，探討了不同密度對小麥葉片SPAD值、地上部單莖干物質(zhì)積累量以及穗粒重的影響，以獲得小麥在該地區(qū)在正常播期下的最適密度，為改進該地區(qū)高產(chǎn)栽培技術(shù)體系提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2012～2013年度在湖北長江大學教學實習基地進行，以高產(chǎn)小麥品種鄭麥9023為試驗材料進行大田試驗。

試驗共設(shè)置基本苗120、150、180、210、240、270萬／hm2等6個密度水平，分別記為：D120、D150、D180、D210、D240。小區(qū)面積為8m2（2m×4m），行距25cm，3次重復，四周設(shè)有保護行。

試驗用田土壤肥力中等，其中有機質(zhì)含量為11.00g·kg－1、全氮1.00g·kg－1、速效氮82.03mg·kg－1、速效磷33.25mg·kg－1、速效鉀57.11mg·kg－1。全生育期施肥總量同一般高產(chǎn)大田（P2O5105kg／hm2，K2O 105kg／hm2，N 210kg／hm2），其中，磷肥和鉀肥全部作基肥在播前一次性施入，氮肥作基肥與追肥比例為3∶7，其他田間管理同一般大田。

1.2 測定項目與方法

（1）葉片SPAD值 采用SPAD葉綠素測定儀測定，每小區(qū)測15個葉片，取平均值。

（2）地上部干物質(zhì)積累量 每小區(qū)選取15莖，將地上部從基部剪斷，洗凈后并于70℃下烘至恒重，在烘箱內(nèi)自然冷卻至環(huán)境溫度稱重即為所求。

（3）單穗粒重 于成熟期每處理選取60穗，人工脫粒后在70℃下烘至恒重，在烘箱內(nèi)自然冷卻至環(huán)境溫度稱重，取平均值。

（4）產(chǎn)量 收獲脫粒后，測定含水量，換算成實際產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗所得數(shù)據(jù)采用Excel和DPS 2000數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度對小麥葉片SPAD值的影響

由圖1可看出，在開花期和灌漿期，小麥倒三葉SPAD值均比旗葉低，隨著栽培密度的增大，旗葉、倒三葉SPAD值均呈下降趨勢，灌漿期的下降幅度明顯大于開花期，且倒三葉SPAD值下降得更為迅速。進一步分析表明，在較小的栽培密度時，隨著密度的增加，旗葉、倒三葉SPAD值下降均較為緩慢，其中，D150相比于D120，小麥的旗葉SPAD值在開花期、灌漿期相分別下降了0.77%、0.97%，倒三葉分別下降了0.82%、1.1%；在密度較高時，葉片SPAD值下降較為迅速，其中，D270相比于D240，小麥旗葉SPAD值在開花期、灌漿期分別下降了2.2%、3.0%，倒三葉分別下降了2.6%、3.6%。

圖1 不同密度下不同生育期旗葉、倒三葉的SPAD值

以上結(jié)果表明，在較小的栽培密度下，適當增加密度對小麥葉片SPAD值影響較小，當栽培密度增加到一定程度，若密度繼續(xù)增加，對小麥葉片SPAD影響較大，且對下部葉片的影響更大。

2.2 不同密度對小麥地上部干物質(zhì)積累量的影響

由圖2可看出，小麥地上部單莖干物質(zhì)積累量隨著生育進程的推進而增加，且從開花期到灌漿期的增量比從灌漿期到成熟期要多。隨著栽培密度的增大，各生育時期小麥地上部單莖干物質(zhì)積累量均呈下降趨勢。進一步分析表明，在較小密度時，隨著密度的增大，地上部單莖干物質(zhì)積累量下降緩慢，其中，D150相比于D120，在開花期、灌漿期、成熟期分別下降了2.3%、3.3%、4.0%；在較高密度時，隨著密度的增大，地上部單莖干物質(zhì)積累量下降較為迅速，其中，D270相比于D240，在開花期、灌漿期、成熟期分別下降了7.9%、9.4%、10.8%。在成熟期，高密度與低密度相比，地上部單莖干物質(zhì)積累量差異顯著，其中，D120相比于D270，地上部單莖干物質(zhì)積累量高出37.6%，達顯著水平。

圖2 不同密度下不同生育期的地上部干物質(zhì)積累量

以上結(jié)果表明，密度對地上部單莖干物質(zhì)積累量的影響較為顯著，且對小麥生育后期的影響較生育前期更為明顯，較高密度間的差異比較低密度間的差異更為顯著。

2.3 不同密度對穗粒重及產(chǎn)量的影響

由圖3可看出，隨著密度的增大，穗粒重逐漸下降，籽粒產(chǎn)量有先上升后下降的趨勢。進一步分析表明，在密度較小時，增大單位密度，穗粒重減小量較低，而產(chǎn)量增加量較高，而隨著密度的逐漸增加，穗粒重增量逐漸增加，而產(chǎn)量增量逐漸減少。其中，D150相比于D120，穗粒重減少量為0.02g／穗，產(chǎn)量增量為294kg／hm2；D240相比于D210，穗粒重減少量為0.09g／穗，產(chǎn)量增量為121.5kg／hm2。當密度達240萬／hm2時，產(chǎn)量達最高水平5812.5kg／hm2，密度繼續(xù)增加至270萬／hm2，相比于D240，產(chǎn)量下降了3.2%。

圖3 不同密度條件下的產(chǎn)量及穗粒重

以上結(jié)果表明，在本研究條件下，最適宜密度在240萬／hm2左右。

3 討論

在小麥栽培中，密度偏高或偏低均不利產(chǎn)量的提高。畢常銳等［3］、陳小龍等［15］的研究結(jié)果表明，隨著栽培密度的增大，產(chǎn)量先逐漸增加，當達一定密度后，隨密度的增加而降低。盡管隨著密度的增加成穗數(shù)增加，但增加幅度逐漸趨于緩慢，伴隨著每穗小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重的下降，產(chǎn)量可能導致下降［16］。本研究結(jié)果表明，隨著小麥栽培密度的增大，產(chǎn)量先逐漸升高，但增加幅度逐漸趨于緩慢，當密度增加到基本苗240萬／hm2時，產(chǎn)量達最高水平5812.5kg／hm2，密度再繼續(xù)增加，產(chǎn)量反而下降。這與前人的研究結(jié)果一致，只是最適宜密度不同，這或許是由于地理環(huán)境、品種、土壤性質(zhì)等不同所致。隨著栽培密度的增加，單位面積穗數(shù)逐漸增加，同時穗粒數(shù)、千粒重下降［4－6，13］，無效小穗數(shù)顯著上升，無效穗數(shù)與密度呈顯著正相關(guān)［17］。栽培密度過低，個體發(fā)育良好，旗葉衰老減慢，千粒重和穗粒數(shù)較高，但群體得不到充分發(fā)展，光能利用率低，密度過高，下層葉子受光照少，在光補償點以下，變成消費器官，均不利產(chǎn)量的提高［15，18］。本研究結(jié)果也表明，隨著密度的增大，地上部單莖干物質(zhì)積累量以及穗粒重均逐漸下降，其中，低密度處理 （120萬／hm2）地上部單莖干物質(zhì)積累量、穗粒重分別比高密度處理 （270萬／hm2）高出37.6%、20.5%。在低密度下，籽粒灌漿期旗葉葉綠素含量穩(wěn)定時間長，葉片衰老緩慢［9］，且低密度促進了光合產(chǎn)物向籽粒的轉(zhuǎn)移，使得收獲指數(shù)隨密度的增加而顯著降低［19］。在本研究中，隨著栽培密度的增加，旗葉、倒三葉在開花期、灌漿期SPAD值均下降，且倒三葉下降的更為迅速，這表明在高密度條件下，小麥葉片衰老加速，且下部葉片衰老更為迅速，這與前人研究結(jié)果一致。

綜上所述，在正常播種條件下，鄭麥9023在江漢平原地區(qū)的適宜播種密度為基本苗240萬／hm2左右，在此播種密度下，個體與群體的矛盾較小，產(chǎn)量表現(xiàn)最佳。

［1］由海霞.不同密度小麥群體的光合作用特性研究 ［J］.植物生理科學，2005，21（4）：162－165.

［2］王雄健，薛文多，侯海鵬，等.不同密度春小麥群體的光合作用特性研究 ［J］.天津農(nóng)業(yè)科學，2008，14（6）：28－31.

［3］畢常銳，白志英，李存東，等.種植密度對小麥石新828光合特性及產(chǎn)量的調(diào)控效應 ［J］.華北農(nóng)學報，2010，25（1）：165－169.

［4］張永麗，肖凱，李雁鳴.種植密度對雜種小麥C6－38／Py85－1旗葉光合特性和產(chǎn)量的調(diào)控效應及其生理機制 ［J］.作物學報，2005，31 （4）：498－505.

［5］張保軍，由海霞，海江波，等.面條專用小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量及品質(zhì)的密度效應研究 ［J］.西北植物學報，2002，11（3）：29－32.

［6］王之杰，郭天財，王化岑，等.種植密度對超高產(chǎn)小麥生育后期光合特性及產(chǎn)量特性的影響 ［J］.麥類作物學報，2001，21（3）：64－67.

［7］馬溶慧，朱云集，郭天財，等.國麥1號播期播量對群體發(fā)育及產(chǎn)量的影響 ［J］.山東農(nóng)業(yè)科學，2004，（4）：12－15.

［8］趙會杰，鄒琦，郭天財，等.密度和追肥時期對重穗型冬小麥品種L906群體輻射和光合特性的調(diào)控效應 ［J］.作物學報，2002，28 （2）：270－277.

［9］于振文，岳壽松，沈成國，等.不同密度對冬小麥開花后葉片衰老和粒重的影響 ［J］.作物學報，1995，21（4）：412－418.

［10］李金才，尹均，魏鳳珍.播種密度對冬小麥莖干形態(tài)特征和抗倒指數(shù)的影響 ［J］.作物學報，2005，31（5）：662－666.

［11］張永麗，于振文，王東，等.不同密度對冬小麥品質(zhì)和產(chǎn)量的影響 ［J］.山東農(nóng)業(yè)科學，2004，（5）：29－30.

［12］李寧，段留生，李建民，等.播期與密度組合對不同穗型小麥品種花后旗葉光合特性、籽粒庫容能力及產(chǎn)量的影響 ［J］.麥類作物學報，2010，30 （2）：296－302.

［13］胡煥煥，劉麗平，李瑞奇，等.播種期和密度對冬小麥品種河農(nóng)822產(chǎn)量形成的影響 ［J］.麥類作物學報，2008，28（3）：490－495.

［14］田文仲，溫紅霞，高海濤，等.不同播期、播種密度及其互作對小麥產(chǎn)量的影響 ［J］.河南農(nóng)業(yè)科學，2011，40（2）：45－49.

［15］陳小龍，孫占波，李前榮，等.種植密度對寧夏春小麥品種 （系）群體結(jié)構(gòu)的影響 ［J］.作物雜志，2013，20（3）：99－102.

［16］屈會娟，李金才，沈?qū)W善，等.播期及密度及氮肥運籌方式對冬小麥籽粒產(chǎn)量的影響 ［J］.中國農(nóng)學通報，2006，22（9），241－243.

［17］柏新付.高肥條件下種植密度對小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響 ［J］.煙臺師范學院學報，1997，13（3）：217－219.

［18］朱鳳榮，邱宗波.種植密度和植物生長調(diào)節(jié)劑對小麥衰老和產(chǎn)量構(gòu)成的影響 ［J］.河南農(nóng)業(yè)科學，2004，33（8）：18－20.

［19］張永麗，藍嵐，李雁鳴，等.種植密度對雜種小麥C6－38／Py85－1群體生長和籽粒產(chǎn)量的影響 ［J］.麥類作物學報，2008，28（1）：113－117.