李軻 張利華 吳世明

摘要：以徐麥33號(hào)為材料，于2017年10月—2018年6月在徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行冬小麥分期播種試驗(yàn)，播期為10月10日、10月20日、10月30日和11月9日，研究不同播期條件下土壤水分和產(chǎn)量的差異。研究結(jié)果，適當(dāng)推遲播期有利于改善0～30 cm土壤墑情，在小麥生育后期尤為明顯，但對(duì)30～50 cm土壤墑情無(wú)明顯影響。推遲播期對(duì)小麥葉面積指數(shù)和干物質(zhì)累積均有較為明顯的抑制作用，產(chǎn)量隨播期的推遲而遞減，播期為10月10日與10月20日、10月30日、11月9日播種的比較產(chǎn)量分別降低9.7%、18.0%、26.1%。但從水分利用效率方面來(lái)看，10月20日播種比10月10日播種提高了1.5%，比其他2個(gè)播期則分別降低9.0%和17.0%。結(jié)果表明，適當(dāng)推遲播期有利于改善土壤墑情，提高冬小麥水分利用效率，但過(guò)晚播種不僅降低產(chǎn)量，水分利用效率也隨之降低。

關(guān)鍵詞：冬小麥;播期;土壤水分;干物質(zhì);水分利用效率;產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào)： S512.101 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）15-0125-07

我國(guó)小麥種植面積約為3 000萬(wàn)hm2，占全國(guó)耕地面積的30%，其中秋播小麥占83%，春播小麥占17%。江蘇徐州地區(qū)以秋播小麥為主，2010年以來(lái)，徐州市小麥種植面積均在34萬(wàn)hm2以上。小麥產(chǎn)量不僅與品種特性有關(guān)，也與生態(tài)環(huán)境以及種植措施有密切的關(guān)系。播期和種植密度是影響小麥產(chǎn)量形成的2個(gè)主要因素。播期差異會(huì)影響作物的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量[1-2]。播期差異會(huì)造成小麥生育期間光溫水等生態(tài)條件的差異，選擇合適的播種期有利于小麥充分利用冬前光溫水資源，培育壯苗。相關(guān)研究表明，播種期與小麥產(chǎn)量關(guān)系密切[3-5]。馬溶慧等認(rèn)為，播期對(duì)產(chǎn)量的影響不是很大，但是千粒質(zhì)量對(duì)產(chǎn)量影響顯著[6]。胡煥煥等研究發(fā)現(xiàn)，播種期對(duì)穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的影響均不顯著，但對(duì)產(chǎn)量影響顯著[7]。余澤高等研究表明，播期對(duì)產(chǎn)量和3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響均達(dá)到顯著水平[8]。楊衛(wèi)君等指出，播期對(duì)小麥整個(gè)生育期生長(zhǎng)發(fā)育的影響均為顯著，早播小麥的產(chǎn)量顯著高于晚播小麥[9]。播種期確定要考慮到地區(qū)和品種的差異。近年來(lái)，受氣候和肥水條件以及種植方式的影響，有必要對(duì)小麥播期作出適當(dāng)調(diào)整。

徐麥33號(hào)是徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育的半冬性中晚熟品種，適宜黃淮冬麥區(qū)南片的河南省中北部、安徽省北部、江蘇省北部、陜西省關(guān)中地區(qū)水地早中茬種植。研究播期對(duì)產(chǎn)量形成的影響，對(duì)于確定適宜的播期、充分發(fā)揮該品種在生產(chǎn)中的潛力具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地點(diǎn)為江蘇省徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)田（34°17′N(xiāo)，117°09′E）內(nèi)，海拔高度為 41.2 m，土質(zhì)0～40 cm為黏土，40～50 cm為沙土。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

1.2.1 試驗(yàn)材料 供試材料為徐麥33號(hào)，屬半冬性中晚熟品種。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)4個(gè)播期，分別為10月10日（播期1）、10月20日（播期2）、10月30日（播期3）、11月9日（播期4）。每個(gè)播期設(shè)4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)的小區(qū)種植面積為21 m2，各小區(qū)種間隔0.5 m，種植方式為南北條播，行距為0.2 m。小區(qū)排列方式采用標(biāo)準(zhǔn)拉丁方設(shè)計(jì)。播種量為 10 kg/hm2。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 土壤相對(duì)濕度、土壤含水率 在冬小麥主要生育期進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定土壤深度為0～50 cm，用稱(chēng)質(zhì)量法測(cè)定土壤相對(duì)濕度和土壤含水率。

1.3.2 群體密度 小麥主要生育普遍期，參照《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》（上卷）內(nèi)容，每個(gè)小區(qū)選取相鄰2行各取0.5 m長(zhǎng)錯(cuò)開(kāi)的一段，測(cè)定不同處理的株（莖）數(shù)。

1.3.3 葉面指數(shù)及干物質(zhì)量 在小麥主要生育期每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10莖（株）長(zhǎng)勢(shì)均勻的小麥進(jìn)行取樣，剪下葉片，通過(guò)掃描儀測(cè)定葉面積[10]，根據(jù)密度計(jì)算出葉面積指數(shù)。并將葉片、葉鞘、莖稈和麥穗分別裝樣，用烘箱殺青，烘干，分別稱(chēng)量干物質(zhì)量。

1.3.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量因素 成熟后每個(gè)小區(qū)選取10株進(jìn)行產(chǎn)量因素測(cè)定，同時(shí)再在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的50個(gè)麥穗，計(jì)算穗粒數(shù)并且脫粒去殼自然風(fēng)干進(jìn)行稱(chēng)質(zhì)量，計(jì)算產(chǎn)量。

1.3.5 計(jì)算方法

水分利用效率（WUE）=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/耗水量;

耗水量=播種時(shí)的土壤含水量+降水量+澆灌量-收獲期土壤含水量;

理論產(chǎn)量=穗粒數(shù)×千粒質(zhì)量×單位面積有效莖數(shù)/1 000。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS、Excel進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期內(nèi)降水量的變化

試驗(yàn)期間從播期1開(kāi)始播種（2017年10月10日）至播期4收獲（2018年5月31日）為止總計(jì) 233 d，試驗(yàn)期內(nèi)降水量為213.4 mm（圖1）。

播期1生育期內(nèi)的降水量為213.4 mm，播期2、播期3的降水量均為176.5 mm，播期4的降水量為196.3 mm。播期1和其他播期差異的原因是播期1在播種之后連續(xù)2 d的降水量超過(guò)15 mm，而不同播期在生育后期差距較小。

2.2 相同深度在不同播期土壤含水量的變化

從圖2可以看出，隨著冬小麥的生長(zhǎng)發(fā)育，土壤含水量整體呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。表層土壤（0～10 cm）含水量變化幅度較大，不同播期的田塊在相同生育期的差距也相對(duì)較大，在返青之前土壤含水量最大差值均在5%以上。出苗期甚至達(dá)到最大，播期1和播期2的土壤含水量相差達(dá) 9.4%，在返青期差值縮小至1.4%，返青之后，冬小麥進(jìn)入快速生長(zhǎng)階段，需水量也逐漸增大，土壤含水量開(kāi)始降低，在孕穗期，除播期1外其他播期的土壤含水量均達(dá)到整個(gè)生育期的最低值，播期1在開(kāi)花期達(dá)到最低值。在成熟期，播期1田塊的土壤含水量有所增加，其他播期田塊均降低，播期4的土壤含水量相對(duì)較低，為19.3%。隨著土層深度增加，各播期所在田塊的土壤水分含量在相同生育期的差距減小。至最深土層（40～50 cm）田塊在返青之后土壤含水量幾乎趨于一致。可能是受播種時(shí)間差異的影響，各個(gè)播期的生育期均不一致，尤其是返青期前，各生育期內(nèi)的降水差異差距較大，導(dǎo)致表層土壤含水量變化幅度較大。但在冬小麥返青后，不同播期的冬小麥生育期在時(shí)間方面差距縮小，生育期內(nèi)的降水也逐漸接近，不同播期田塊的土壤含水量差距也有所減小。

2.3 相同生育期內(nèi)不同深度的土壤含水量變化

從圖3可以看出，相同生育期內(nèi)，4個(gè)不同播期處理的冬小麥在相同深度的土壤含水量有較為明顯的差異。在出苗期，播期1在其生育期內(nèi)降水量為36.9 mm，導(dǎo)致其0～10 cm的土壤含水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另外3組處理，同時(shí)在三葉期和分蘗期0～10 cm的不同播期間的土壤含水量差距也較為明顯，但在20 cm處，除分蘗期外其他發(fā)育期不同處理間的土壤含水量幾乎接近一致。由于各播期的返青期在相同日期，因此返青期間的土壤含水量在各土層深度幾乎趨近相同。返青過(guò)后氣溫逐漸回升，各個(gè)播期間的生育期較為接近，各層土壤含水量主要受降水影響，拔節(jié)期在0～10 cm處，播期2的土壤濕度最大，其次是播期3，播期4最小，造成這一現(xiàn)象的原因可能是播期4在拔節(jié)前8 d內(nèi)均無(wú)降水，且小麥進(jìn)入快速增長(zhǎng)期需水量較大，從而導(dǎo)致土壤相對(duì)濕度偏低。播期2的土壤相對(duì)濕度最大是因?yàn)樵诎喂?jié)期當(dāng)天有較明顯的降水。在孕穗期和開(kāi)花期，0～10 cm土壤相對(duì)濕度各播期間較為接近，尤其是在孕穗期，0～10 cm土壤含水量均在18%左右，而 20～30 cm的含水量相差較大，在開(kāi)花期20～30 cm的土壤含水量則非常接近，形成這一結(jié)果的原因可能是土壤滯后現(xiàn)象，因此孕穗期在0～10 cm處土壤含水量相近，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間下滲之后，在20～30 cm處土壤含水量相對(duì)接近。在成熟收獲期，播期2在垂直方向上（0～50 cm）土壤含水量均處于較高水平，播期1則在0～30 cm土壤含水量最小。總體來(lái)說(shuō)，在返青之前，播期1的土壤含水量較大，在返青之后，播期2的土壤含水量較大。

2.4 不同播期條件下冬小麥葉面積指數(shù)的變化

葉面積指數(shù)是衡量群體光合作用的主要指標(biāo)之一。葉面積指數(shù)的大小也可以反映作物的產(chǎn)量水平。從圖4可以看出，由于前期生長(zhǎng)充分，播期1的葉面積指數(shù)在拔節(jié)期及其之前一直大于另外3個(gè)播期。播期1在拔節(jié)期葉面積指數(shù)達(dá)到生育期內(nèi)最大值，為8.3，其他3個(gè)播期均在抽穗期達(dá)到最大值，葉面積指數(shù)播期2為8.2，播期3為6.2，播期4為6.5，抽穗期小麥群體生命活力達(dá)到鼎盛，抽穗期后冬小麥進(jìn)入生育后期葉面積指數(shù)開(kāi)始下降。在小麥拔節(jié)期及其之前，不同播期間的葉面積指數(shù)差距較大，但隨著小麥生育進(jìn)程進(jìn)入生長(zhǎng)后期，小麥葉片逐漸變黃，不同處理間的葉面積指數(shù)差距縮小，至成熟期時(shí)，最大值（播期3）和最小值（播期2）差距僅為0.9。從葉面積指數(shù)總體可以看出，推遲播期會(huì)較明顯地抑制葉面積指數(shù)的增長(zhǎng)。

2.5 不同播期條件下對(duì)小麥生物量的影響

生育期內(nèi)不同播期處理的干物質(zhì)量反映了作物生長(zhǎng)力和有機(jī)物的積累，尤其在生育后期，穗干質(zhì)量的大小一定程度上決定了產(chǎn)量的高低。從圖5可以看出，在三葉時(shí)期，播期1比其他3個(gè)播期的冬小麥在干物質(zhì)方面分別減少23.7%、19.2%和38.9%。至小麥抽穗期，除分蘗期外，播期1比播期3干物質(zhì)減少19.0%，抽穗期、乳熟期、成熟期播期1均比其他3個(gè)播期的干物質(zhì)大，但在乳熟期播期1麥穗干物質(zhì)偏少，導(dǎo)致樣本植株總的干物質(zhì)均比其他3個(gè)播期小，分別降低13.0%、17.0%和5.0%。而在成熟期，播期1穗干質(zhì)量最大，為24.77 g，比其他各播期分別高22.8%、7.5%和7.8%。結(jié)果表明，相較于播期1，遲播會(huì)導(dǎo)致小麥干物質(zhì)降低，從而間接影響小麥產(chǎn)量的形成。

2.6 不同播期對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

從表1可以看出，不同播期對(duì)冬小麥產(chǎn)量有較顯著的影響，產(chǎn)量隨播期的推遲而下降。播期1產(chǎn)量最高，為8 571.79 kg/hm2，顯著高于播期2、播期3和播期4，產(chǎn)量分別高出9.68%、18.03%和26.09%。在產(chǎn)量構(gòu)成因素方面，不同播期間差異不顯著。小穗數(shù)播期1最多，比其他播期分別高6.7%、5.8%和5.2%;不孕小穗數(shù)，播期3最少，僅為1.90個(gè)，分別比播期1、播期2和播期4低2.4%、7.9%和3.3%;4個(gè)播期的穗粒數(shù)平均值為42.24個(gè)，其中播期1最多，播期3次之，分別比平均值高1.5%和0.6%，播期2和播期4分別低于均值1.6%和0.6%;千粒質(zhì)量變化范圍在41.25～43.33 g之間，播期3的千粒質(zhì)量最大，播期1次之，播期4最小。總體來(lái)說(shuō)， 推遲播期不利于產(chǎn)量的提高，推遲播期（播期3）僅在千粒質(zhì)量方面有所增加，但是播種時(shí)間過(guò)晚，則會(huì)導(dǎo)致冬小麥越冬前，苗弱且分蘗不充分，從而間接影響小麥產(chǎn)量。綜合產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素指標(biāo)看出，播期1在千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)方面均優(yōu)于其他播期，且產(chǎn)量最高，表明播期1為江蘇徐州地區(qū)冬小麥的最佳播種時(shí)期。

2.7 不同播期水分利用效率

從表2中可以看出，播期2的水分利用效率最高，播期1次之，但播期1與播期2之間差距僅為 0.27 kg/（hm2·mm），播期3和播期4分別比播期2降低10.38%和21.82%。從水分利用效率來(lái)看，較晚播種對(duì)冬小麥的水分利用效率有較為明顯的影響，播種越早水分利用效率越高，播期在10月10日—10月20日之間，對(duì)冬小麥水分利用率有較為明顯的提升。

3 討論與結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，冬小麥越冬前，土壤墑情主要受天氣降水影響;返青后，冬小麥進(jìn)入快速生長(zhǎng)期，需水量增加，各層土壤墑情都有較為明顯的下降，播期1降低最為明顯。適當(dāng)推遲播期有利于改善 0～30 cm 深度的土壤墑情，在生育后期尤為明顯。但對(duì)30～50 cm深度的土壤墑情影響不明顯。

從各生育期的平均含水量可以看出，相同生育期內(nèi)，4個(gè)不同播期的冬小麥在相同深度的土壤含水量差異不一，返青之前，由于播種時(shí)間差異，4個(gè)播期的土壤含水量也有所不同，但到返青期、孕穗期和開(kāi)花期差別較小，對(duì)拔節(jié)期和成熟期的影響較為明顯，適當(dāng)推遲播期能夠改善冬小麥整個(gè)生育期土壤墑情，本結(jié)論與張淑芳等研究結(jié)果[11]相似。播期2、播期3處于較好的土壤墑情，但播期1、播期4的土壤墑情相對(duì)較差。

冬小麥期在拔節(jié)期至抽穗期，葉面積指數(shù)達(dá)到最大。但播期推遲對(duì)葉面積指數(shù)有較為明顯的抑制作用，在冬小麥生長(zhǎng)旺盛期，播期3、播期4的葉面積指數(shù)小于播期1、播期2。葉面積指數(shù)表征著作物光合生產(chǎn)力的能力，而干物質(zhì)的大小則反映了光合作用有機(jī)物最終的積累量，與葉面積指數(shù)相似，播期推遲也不利于小麥干物質(zhì)累積，從而間接影響冬小麥最終產(chǎn)量。

從產(chǎn)量結(jié)果來(lái)看，推遲播期對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素影響不顯著，但對(duì)產(chǎn)量則有較為明顯的影響，產(chǎn)量隨著播期的推遲而降低，表明江蘇徐州地區(qū)冬小麥最適播期為10月10日。但從水分利用效率看，播期2的水分利用效率最高，其次是播期1，播期4則最小，因此適當(dāng)推遲播期，有利于提升冬小麥水分利用效率。

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