石曉旭，楊美英，劉海翠，李 贏，魏亞鳳，韓 笑，石 呂，薛亞光，劉 建

（江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究所，江蘇 南通 226541）

元麥，是一種裸粒大麥，在西藏被稱作青稞，在浙江被稱作米麥。元麥的可溶性膳食纖維高，常食用元麥能夠改善人體營養(yǎng)狀況，促進胃腸蠕動，助消化。因食用后飽腹感強，可減輕肥胖癥狀，控制血糖，降低膽固醇和甘油三酯水平，故元麥常被加工為雜糧產(chǎn)品。江蘇省耕作方式多為稻麥輪作，元麥可作為水稻后茬作物種植，但生產(chǎn)上種植戶為增加水稻效益，水稻收獲時間越來越晚，常拖到11 月下旬，再加上陰雨天氣，導致稻田土壤墑情不適宜播種。因此，受水稻收獲時間和播種季天氣影響，元麥晚播（遲于適期）和過晚播（較適期推遲30 d 以上）面積增大。向莉等研究發(fā)現(xiàn)，晚播會顯著縮短青稞昆侖14 號的生育期，延長營養(yǎng)生長時間，縮短抽穗至成熟期時間，導致產(chǎn)量下降。適期晚播（較常規(guī)播種晚14 d）會導致小麥泰山27 籽粒蛋白質含量顯著下降，影響籽粒營養(yǎng)品質。增加播種量能增加小麥穗數(shù)，豫麥49-198 低播種量（75 kg/hm）與高播種量（300 kg/hm）相比，籽粒中干物質分配比例平均下降7.70%，穗軸和穎殼中干物質分配比例平均升高9.30%。前人研究發(fā)現(xiàn)，增加晚播小麥播種量能夠緩解產(chǎn)量下降的問題，但隨著播期的推遲，增加小麥播種量補償產(chǎn)量損失的效果越來越差。賈志鋒等研究發(fā)現(xiàn)，播種量對燕麥籽粒- 葡聚糖含量有顯著影響，播種量為120 kg/hm時，籽粒- 葡聚糖含量（質量分數(shù)，下同）最高為2.16%；籽粒粗蛋白含量隨著播種量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。隨著元麥播種期越來越晚，元麥產(chǎn)量與品質越來越無法得到保障，本研究擬開展過晚播元麥播種量試驗，分析播種量對過晚播元麥產(chǎn)量和籽粒品質的影響，明確過晚播元麥最佳播種量，以期為過晚播元麥穩(wěn)產(chǎn)穩(wěn)質提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于2019 年12 月5 日（較適期推遲30 d）至2020 年5 月20 日在江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究所試驗基地（120.87°E、32.01°N）進行。試驗地土壤理化性狀為：有機質含量（質量分數(shù)，下同）18.23 g/kg，全氮含量1.18 g/kg，堿解氮含量101.03 mg/kg，速效磷含量11.35 mg/kg，速效鉀含量67.59 mg/kg，pH 值6.31，容重1.19 g/cm。供試品種為蘇裸麥2 號，該品種由江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究所選育而成。

蘇裸麥2 號從播種至收獲的當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)顯示：太陽有效輻射1 580.67 MJ/m，降水量708.20 mm，有效積溫463.87 ℃。

1.2 試驗方法

試驗采用單因素隨機區(qū)組設計，設置5 個播種量150.0、187.5、225.0、262.5、300.0 kg/hm，分別記作T、T、T、T、T，其中T是常規(guī)播種量。試驗采取撒播的播種方式，重復3 次，共15 個小區(qū)，小區(qū)長15.0 m、寬2.2 m。全生育期施用總純氮量180 kg/hm，基肥和拔節(jié)孕穗肥質量比為7∶3，基肥復合肥（N、PO、KO 質量分數(shù)均為15%）840 kg/hm，拔節(jié)孕穗肥追施尿素（氮質量分數(shù)45%）120 kg/hm。除草、噴藥等管理同大田。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 成熟期株高。在元麥成熟期記錄株高。

1.3.2 產(chǎn)量。收獲元麥時，試驗小區(qū)及時收獲脫粒，曬干后稱質量，同處理3 個小區(qū)平均后計算各處理實際產(chǎn)量。成熟期每小區(qū)調查3 個1 m面積的元麥穗數(shù)，計算單位面積有效穗數(shù)；取樣20 株，考察穗長、穗粒數(shù)和千粒質量。

1.3.3 籽粒品質。籽粒收獲后，從各處理的3 個重復小區(qū)中分別取得樣品，每處理測定3 次，每個樣品測定1 次，測定籽粒膳食纖維、- 葡聚糖、粗蛋白、維生素E、總淀粉含量。膳食纖維含量測定采用酶重量法（GB 5009.88—2014《食品安全國家標準食品中膳食纖維的測定》），- 葡聚糖含量測定采用Megazyme 試劑盒法，蛋白質含量測定采用凱氏定氮法（GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》），維生素E 含量測定采用高效液相色譜法（GB 5009.82—2016《食品安全國家標準 食品中維生素A、D、E 的測定》），淀粉含量測定采用酶水解法（GB 5009.9—2016《食品安全國家標準食品中淀粉的測定》）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2016、SPSS 17.0、DPS 2006 等軟件進行整理和統(tǒng)計分析，以＜0.05 為具統(tǒng)計學意義（差異顯著），＜0.01 為具高度統(tǒng)計學意義（差異極顯著）。

2 結果與分析

2.1 播種量對元麥成熟期株高的影響

由圖1 可知，播種量對元麥成熟期株高有顯著影響。隨著播種量的增加，株高呈現(xiàn)增加的趨勢。各處 理 株 高 分 別 為73.53、74.48、77.49、79.44、79.88 cm，表現(xiàn)為處理T＞T＞T＞T＞T，處理T和T下元麥的株高差異不具統(tǒng)計學意義，處理T、T與T的株高差異也不具統(tǒng)計學意義。

圖1 不同播種量處理下元麥成熟期株高

2.2 播種量對元麥產(chǎn)量及構成因素的影響

由表1 可知，播種量對元麥產(chǎn)量和有效穗數(shù)的影響具有高度統(tǒng)計學意義（＜0.01），對穗長和千粒質量的影響具有統(tǒng)計學意義（＜0.05），對每穗粒數(shù)的影響無統(tǒng)計學意義。

表1 不同播種量處理下元麥產(chǎn)量及構成因素方差分析F 值

由表2 可知，隨著播種量的增加，元麥產(chǎn)量呈增加趨勢。處理T、T的產(chǎn)量極顯著高于處理T、T，處理T的產(chǎn)量極顯著高于處理T；處理T的產(chǎn)量最高，為4.37 t/hm；處理T的產(chǎn)量最低，為3.12 t/hm，顯著低于其他4 個處理；處理T的產(chǎn)量顯著高于處理T、T、T，處理T和T的產(chǎn)量差異不具統(tǒng)計學意義。隨著播種量的增加，元麥有效穗數(shù)呈先增加后降低再增加的趨勢。處理T的有效穗數(shù)極顯著高于處理T、T、T，處理T的有效穗數(shù)極顯著高于處理T；處理T和T的有效穗數(shù)分別為627.33萬、586.67 萬個/hm，顯著高于常規(guī)播種量處理T的462.67 萬個/hm，處理T和T間的差異不具統(tǒng)計學意義；處理T、T的有效穗數(shù)分別為486.00 萬、508.67 萬個/hm，高于處理T，但差異不具統(tǒng)計學意義。隨著播種量的增加，穗長呈先增加后下降趨勢。處理T的穗長最小，為6.65 cm；處理T的穗長最大，為7.58 cm，與處理T間的差異不具統(tǒng)計學意義，與處理T、T、T差異均具統(tǒng)計學意義（＜0.05），處理T、T、T間的差異無統(tǒng)計學意義。隨著播種量的增加，千粒質量逐漸降低。處理T的千粒質量最大，為36.07 g；處理T最小，為34.03 g；處理T的千粒質量與處理T、T差異具統(tǒng)計學意義（＜0.05），處理T、T、T、T間差異無統(tǒng)計學意義。

表2 不同播種量處理下元麥產(chǎn)量及構成因素

2.3 播種量對元麥籽粒營養(yǎng)成分的影響

由表3 可知，播種量對元麥籽粒膳食纖維和總淀粉含量的影響具統(tǒng)計學意義（＜0.05），對- 葡聚糖、粗蛋白和維生素E 含量的影響具高度統(tǒng)計學意義（＜0.01）。

表3 不同播種量處理元麥營養(yǎng)成分方差分析F 值

由表4 可知，隨著播種量的增加，膳食纖維含量呈緩慢增加的趨勢。各處理膳食纖維含量表現(xiàn)為處理T＞T＞T＞T＞T，處理T的膳食纖維含量最高，為26.39%；處理T最低，為22.49%；處理T與處理T、T間的差異有統(tǒng)計學意義（＜0.05），與處理T、T差異無統(tǒng)計學意義。隨著播種量的增加，維生素E 含量總體表現(xiàn)為先降低后增加再降低的趨勢。處理T維生素E 含量極顯著高于處理T、T，處理T極顯著高于處理T；處理T維生素E 含量最高，為4.30 mg/kg；處理T含量最低，為2.40 mg/kg；處理T、T與處理T、T的差異有統(tǒng)計學意義（＜0.05），處理T和T間以及處理T、T和T間差異均無統(tǒng)計學意義。- 葡聚糖、粗蛋白含量（除處理T外）隨播種量的增加逐漸降低。各處理- 葡聚糖含量表現(xiàn)為處理T＜T＜T＜T＜T，粗蛋白含量表現(xiàn)為處理T＜T＜T＜T＜T。處理T的- 葡聚糖含量極顯著高于處理T、T，處理T的- 葡聚糖含量極顯著高于處理T；處理T的粗蛋白含量極顯著高于處理T、T、T。處理T的- 葡聚糖和粗蛋白含量均最高，分別為4.11%和126.21 g/kg，與處理T、T、T的差異均有統(tǒng)計學意義（＜0.05），與處理T的差異均無統(tǒng)計學意義；處理T的- 葡聚糖和粗蛋白含量均最低，分別為3.78%和109.19 g/kg，與T、T的差異均無統(tǒng)計學意義。隨著播種量的增加，總淀粉含量表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢；處理T的總淀粉含量最高，為58.05%，與處理T、T差異有統(tǒng)計學意義（＜0.05），與處理T、T差異無統(tǒng)計學意義，而處理T、T、T、T間差異無統(tǒng)計學意義。

表4 不同播種量處理元麥籽粒營養(yǎng)成分

2.4 播種量與元麥株高、產(chǎn)量及籽粒營養(yǎng)成分的相關性分析

由表5 可知，株高、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)及產(chǎn)量與播種量呈極顯著正相關，穗長、千粒質量與播種量呈極顯著負相關。株高、有效穗數(shù)、穗長、每穗粒數(shù)、千粒質量、產(chǎn)量與播種量的相關系數(shù)分別為0.97、0.92、-0.85、0.93、-0.98、0.98，且均具有高度統(tǒng)計學意義（＜0.01），這表明播種量對株高、有效穗數(shù)、穗長、每穗粒數(shù)、千粒質量、產(chǎn)量影響較大。隨著過晚播元麥播種量的增加，株高、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)及產(chǎn)量呈現(xiàn)增加的趨勢，穗長、千粒質量呈現(xiàn)降低趨勢。

表5 播種量與株高、產(chǎn)量的相關性

由表6 可知，膳食纖維、維生素E 含量與播種量呈極顯著正相關，- 葡聚糖、粗蛋白、總淀粉含量與播種量均呈負相關。其中膳食纖維、- 葡聚糖和粗蛋白含量與播種量的相關系數(shù)分別為0.98、-0.98 和-0.96，均具有高度統(tǒng)計學意義（＜0.01）；維生素E 與播種量的相關系數(shù)為0.83，具有統(tǒng)計學意義（＜0.05）；總淀粉與播種量的相關系數(shù)-0.60，無統(tǒng)計學意義。這表明播種量對膳食纖維、- 葡聚糖、粗蛋白、維生素E 含量影響較大。隨著過晚播元麥播種量的增加，膳食纖維和維生素E 含量呈現(xiàn)增加的趨勢，- 葡聚糖和粗蛋白含量呈現(xiàn)降低的趨勢。

表6 播種量與籽粒營養(yǎng)成分的相關性

3 討論與結論

3.1 播種量對晚播元麥產(chǎn)量的影響

晚播會導致元麥產(chǎn)量下降。在DB 3206/380—2015《晚播裸大麥栽培技術規(guī)程》中，晚播裸大麥是指播種期遲于適期（11 月8 日）10 d 以上且12 月1 日之前播種的裸大麥，每晚播1 d 增加0.5 萬～1.0 萬株/667 m基本苗。本研究元麥播種在12 月1日，屬于過晚播元麥。李振東等研究發(fā)現(xiàn)，晚播導致苦蕎黔苦5 號株高降低，產(chǎn)量下降，8 月29 日種植的苦蕎產(chǎn)量高達2 591.25 kg/hm，9 月16 日種植的苦蕎產(chǎn)量為527.20 kg/hm，降低了2 064.05 kg/hm；產(chǎn)量構成因子單株粒數(shù)、單株粒質量及千粒質量都隨著苦蕎播種期的推遲呈下降趨勢。栗鑫鑫研究發(fā)現(xiàn)，晚播會加快花生的衰老，5 月15 日播種的花生生育期127 d，6 月13 日播種的生育期106 d，生育期縮短，生育進程加快，主莖高度低，側枝長度短，營養(yǎng)生長和生殖生長階段均縮短；后期葉片葉綠素含量下降，衰老加速，光合速率降低，同化物合成減少，導致葉片向籽粒輸送的有機物減少，造成減產(chǎn)。

播種量是協(xié)調晚播小麥減產(chǎn)的重要因素之一。晚播情況下，一般采取增加播種量達到穩(wěn)產(chǎn)的目標。張世全等研究發(fā)現(xiàn)，晚播黑小麥播種量在225～375 kg/hm，增加播種量，株高差異不顯著。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著過晚播元麥播種量的增加，株高呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢，從播種量225 kg/hm增至300 kg/hm，過晚播元麥株高差異不明顯，與張世全等的研究結果一致。潘玉良等研究發(fā)現(xiàn)，晚播小麥產(chǎn)量隨著基本苗的增加而上升，基本苗為360 萬株/hm時，產(chǎn)量達到最高，但始終低于同條件下的適期播種小麥產(chǎn)量。播種量超過一定范圍，會導致產(chǎn)量下降，當燕麥播種量從180 kg/hm增至300 kg/hm時，產(chǎn)量下降。本研究中，隨著元麥播種量從150 kg/hm增加到300 kg/hm，產(chǎn)量呈現(xiàn)出增加的趨勢，與前人研究結果不一致，可能是因為本文設置的5 個播種量還未達到使產(chǎn)量下降的臨界點。賈志鋒等研究認為，播種量增加會導致每穗粒數(shù)、每穗粒質量降低，存在顯著負相關；播種量增加導致產(chǎn)量增加，存在顯著正相關；播種量與穗長無顯著相關。而張金汕等研究認為，種植密度僅對大麥甘啤4 號的成穗率有顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著元麥播種量增加，有效穗數(shù)和產(chǎn)量增加，穗長和千粒質量降低，對每穗粒數(shù)無顯著影響，與前人結果不完全一致，可能是因為青海省和江蘇省種植地區(qū)氣候差異較大，燕麥與元麥農藝性狀不同。增加種植密度，大麥單株生物量及有效葉面積均降低，不利于大麥的生長發(fā)育。

3.2 播種量對晚播元麥品質的影響

膳食纖維分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維，具有較高的生理活性和較強的抗氧化性，還可以降低膽固醇和心臟病風險，改善免疫力、預防糖尿病，被稱為“第七大營養(yǎng)素”。闞建全等的研究中，元麥籽?？偵攀忱w維含量均比高粱（6.19%）、糙米（3.60%）、蕎麥（12.70%）高，最高達到26.39%。元麥膳食纖維含量與播種量的關系相關文獻較少，未發(fā)現(xiàn)前人通過播種量或其他農藝措施展開對元麥籽粒膳食纖維含量的研究。本研究發(fā)現(xiàn)，膳食纖維含量與播種量呈極顯著正相關，隨著元麥播種量的增加，籽粒中膳食纖維含量呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢。

元麥是- 葡聚糖含量較高的麥類作物。糯大麥C2-1 籽粒中- 葡聚糖積累較早，積累時間長，積累量呈逐漸升高趨勢，成熟期達到最高。趙慧芬等研究發(fā)現(xiàn)，推遲播期，青稞籽粒中- 葡聚糖含量增加，而過晚播元麥生育期縮短，特別是籽粒灌漿期縮短，導致- 葡聚糖積累時間短，對成熟期籽粒- 葡聚糖含量影響較大。黃業(yè)昌研究認為，播種量對青稞籽粒中- 葡聚糖含量影響較小。而賈志鋒研究發(fā)現(xiàn)，隨著播量的增加，燕麥籽粒-葡聚糖含量呈先增加后減少的趨勢，行距15 cm 情況下，播量60、90、120、150 kg/hm下的燕麥籽粒-葡聚糖含量分別為1.94%、2.01%、2.14%、1.54%。本研究發(fā)現(xiàn)隨著播種量的增加，元麥籽粒- 葡聚糖含量呈下降的趨勢，播種量的增加未能緩解過晚播元麥籽粒- 葡聚糖含量降低的不利情況，反而使之加重，- 葡聚糖含量與播種量呈極顯著負相關。這與前人研究的結果不同，可能是試驗設置不同導致結果呈現(xiàn)的趨勢不同：賈志鋒設置的最大播種量為150 kg/hm，隨著播種的增加，籽粒- 葡聚糖含量呈現(xiàn)先增后降的趨勢；本研究設置的最小播種量為150 kg/hm，隨著播種量的增加，- 葡聚糖含量呈現(xiàn)下降的趨勢。

晚播能使花生前期生長進程中葉片可溶性蛋白質的含量提高，中后期大幅下降，晚播生育后期氣溫下降，植株發(fā)生早衰，葉片功能下降，不利于莢果成熟，致使莢果蛋白質含量升高，其中：5 月15 日播種的花生莢果蛋白質含量為25.33%；6 月13 日播種的花生莢果蛋白質含量為27.55%。播種量對粗蛋白含量的影響小于播期，粗蛋白含量隨播種量減少而提高，播量超過150 kg/hm時，降低播量，粗蛋白含量下降，這與本研究結果一致。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著過晚播元麥播種量的增加，籽粒中粗蛋白含量呈下降的趨勢（T處理除外）。

維生素E，又稱生育酚。大麥中生育酚合成與積累受基因和生長環(huán)境的影響，不同基因型大麥品種生育酚含量存在顯著的差異，如青稞彩色籽粒的維生素E 含量比白色籽粒高12.47%。欒運芳等研究發(fā)現(xiàn)，在播期推遲、基肥施氮量增加的情況下，青稞維生素E 含量增加。劉煥成等研究發(fā)現(xiàn)，大豆籽粒中的維生素E 含量與莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒質量均呈顯著負相關（2013 年，長春），與百粒質量呈極顯著正相關（2013 年，阿城和呼蘭）。維生素E的合成與積累容易受到環(huán)境因素的影響，致使其與大豆農藝性狀的相關性不一致、不穩(wěn)定。本研究發(fā)現(xiàn)，元麥籽粒中維生素E 含量隨著播種量的增加先降低再增加后降低。維生素E 屬于抗氧化活性物質，具有抗氧化、清除自由基的功能，通過農藝措施增加元麥籽粒維生素E 含量，可以為生產(chǎn)更好的功能性保健產(chǎn)品原材料提供技術支撐。

林志玲等研究發(fā)現(xiàn)，種植密度對科爾沁沙地燕麥淀粉積累有顯著影響，根、莖、葉中淀粉含量隨種植密度的增加呈先增加后下降的趨勢，增加裸燕麥的種植密度不利于籽粒淀粉的積累。墾啤6 號和甘啤6 號籽粒淀粉積累均隨著種植密度的增加呈先升高后降低的趨勢。即使灌漿期小麥籽粒總淀粉不斷增加，增加種植密度也會降低淀粉最終積累量。適宜的種植密度可促進小麥蘭考矮早八籽粒淀粉積累。種植密度過小或過大均會對大麥籽粒淀粉的積累產(chǎn)生不利的影響：當種植密度過低時，植株之間對空間的競爭力小，無法充分利用光溫資源，導致體內營養(yǎng)物質積累過少；當種植密度過大時，植株之間競爭加大，養(yǎng)分不足，葉片相互遮蓋，光合作用下降，易發(fā)生病蟲害，同樣不利于大麥籽粒淀粉的積累。本研究中，隨著過晚播元麥播種量的增加，總淀粉含量呈現(xiàn)先緩慢升高（差異無統(tǒng)計學意義）再下降后輕微上升（差異無統(tǒng)計學意義）的趨勢，與前人研究結果一致。

3.3 過晚播元麥最佳播種量的確定

元麥成熟期株高、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、產(chǎn)量以及膳食纖維、維生素E 含量與播種量有正相關關系，穗長、千粒質量以及- 葡聚糖、粗蛋白、總淀粉含量與播種量有負相關關系，其中維生素E 含量與播種量的相關關系有統(tǒng)計學意義（＜0.05），總淀粉含量與播種量的相關關系無統(tǒng)計學意義，其他均有高度統(tǒng)計學意義（＜0.01）。魏亞鳳等研究發(fā)現(xiàn)，蘇裸麥2 號在常規(guī)種植下，- 葡聚糖含量為3.87%，粗蛋白含量為91.25 g/kg，總淀粉含量為64.45%。與之相比，本研究中- 葡聚糖含量相差不大，粗蛋白含量高于常規(guī)種植，總淀粉含量低于常規(guī)種植。前人研究表明，種植密度過大容易導致小麥倒伏，造成小麥減產(chǎn)、籽粒品質下降。隨著播種量的增加，燕麥株高、節(jié)間長增加，莖稈機械強度減弱，抗倒伏能力下降，減產(chǎn)風險增加。因此，過晚播元麥最佳播種量為262.5 kg/hm，此時表現(xiàn)出較強的產(chǎn)量及籽粒品質優(yōu)勢：產(chǎn)量為4.21 t/hm，籽粒中膳食纖維、- 葡聚糖、粗蛋白、維生素E、總淀粉含量分別為26.02%、3.84%、113.69 g/kg、4.30 mg/kg、47.91%。