播期与播量配置对济麦44产量性状及品质的影响
裴艳婷，魏龙雪，朱金英，李华伟，崔永升，李文佼
（1.德州市农业科学研究院，山东 德州 253015；
2.山东省农业科学院作物研究所，山东 济南 250100；
3.德州市陵城区农业开发中心，山东 德州 253500）
小麦是我国三大谷物之一，也是我国重要的粮食作物，其产量和品质直接关系到我国粮食安全和社会稳定[1～3]。在小麦生产过程中，品种遗传特性、栽培措施、气候变化等因素直接影响子粒产量和品质[4～8]，其中播期和播量是影响小麦产量的重要栽培技术，二者只有合理配置才能充分发挥品种的高产潜力，实现高产稳产。姜朋等[5]研究表明，产量随播期的推迟而降低，随密度的增加而升高。李筠等[9]和胡焕焕等[10]认为，产量构成三因素受播期影响均不显著，但子粒产量受播期影响较大。任文斌等[11]发现，随着密度增大，小麦单位面积有效穗数逐渐增多，穗粒数逐渐减少，产量呈先升高后降低的变化。杨卫君等[12]研究显示，播期对小麦产量的影响大于播量，合理配置播期与播量可以获得最高产量。安成立等[13]发现，在影响小麦生产的主要栽培因素中播种密度的影响力大于播期。胥益锋等[14]认为，随着基本苗数量的增加，小麦结实小穗数、实粒数和千粒重呈直线下降趋势，退化小穗数呈直线上升趋势。前人研究结果还表明，播期和播量可显著影响小麦品质[15～17]。但由于受地区、品种、年度间自然条件等因素的影响，这些研究结果不尽相同。而近年来气候变暖、自然灾害频繁发生，对小麦生产也产生了一定影响。济麦44是近几年黄淮海地区主推的小麦品种，为确保品种潜力的有效发挥，需要进一步深入研究不同播期与播量组合下济麦44产量和品质的变化，明确小麦高产优质的播期与播量最佳组合，旨为济麦44高产优质栽培提供理论依据，也可为该品种今后在生产上大面积推广提供技术参考。
1.1 试验材料
参试小麦品种为济麦44，2019年通过国审，是黄淮冬麦区主推的强筋麦品种之一，由山东省农业科学院作物研究所提供。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计 试验于2020～2021年在德州市农业科学研究院试验田进行。试验地土壤为轻壤土，耕层土壤基础养分含量为有机质10.61 g/kg、全氮116.81 mg/kg、碱解氮81.29 mg/kg、速效磷39.89 mg/kg、速效钾133.44 mg/kg，前茬作物为玉米。
采用裂区试验设计，其中，主因素为播期（D），设10月5日（D1）、10月15日（D2）和10月25日（D3）3个水平；
副因素为播量（基本苗数量，T），设180万（T1）、225万（T2）、270万（T3）、315万（T4）和360万株/hm2（T5）5个水平。试验播期与播量组合共设9个处理（表1），每处理均3次重复。小区面积15 m2（2.5 m×6.0 m），行距0.25 m，同一播期内随机区组排列。采用人工开沟方式播种小麦，整个生育期共浇水3次（越冬水，起身—拔节水，挑旗—扬花水），2021年6月10日收获。除试验因素外，其他田间管理措施同一般高产田。
表1 试验设计的播期与播量组合Table 1 Combination of sowing date and sowing rate of the experimental design
1.2.2 测定项目与方法
1.2.2.1 小麦产量及其相关性状。小麦成熟期，每小区随机取50个单株，调查穂长、有效成穗数、小穗数、穗粒数和不孕小穗数；
每小区人工收割3 m2，子粒晒至含水量为13.5%时，测定产量和千粒重。
1.2.2.2 小麦子粒品质指标。随机取子粒磨粉，利用Sartorius PMD511-000U近红外品质分析仪（德国生产），测定蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、稳定时间和出粉率。
1.2.3 数据统计分析 利用SPSS 13.0、DPS 7.05和Excel 2003软件，进行图表绘制和相关数据的统计分析。
2.1 不同播期与播量配置对济麦44产量及其相关性状的影响
2.1.1 不同播期与播量配置下济麦44的产量及其相关性状情况
2.1.1.1 产量构成因素。不同播期与播量配置下，济麦44的产量构成三因素均存在显著差异（表2和3）。
表2 播期对济麦44产量及其相关性状的影响Table 2 Effects of sowing date on yield and related traits of Jimai 44
（1）成穗数。各播期下的平均成穗数顺序为D1＞D2＞D3，三者差异均达到了显著水平。表明播期对小麦成穗数有显著影响，推迟播期会导致成穗数明显减少。不同播期条件下，随着播量增加，成穗数变化趋势不同。其中，D1和D2播期下，成穗数随播量变化不显著；
D3播期下，成穗数随着播量的逐渐增加而递增，T4、T5播量处理的成穗数分别较T3处理增加了3.46%和6.39%，其中T5与T3播量处理差异达到了显著水平。
相同播量条件下，随着播期推迟，小麦成穗数明显减少。其中，T2播量下，D1播期处理的成穗数显著＞D2播期处理；
T3播量下，成穗数随播期推迟而逐渐降低，其中D1与D2播期处理的成穗数差异不大，但二者均显著＞D3播期处理；
T4播量下，D2播期处理的成穗数显著＞D3播期处理。
试验播期与播量配置的小麦成穗数为610.36万～694.37万个/hm2，处理间差异显著，指标值顺序为D1T2＞D1T3＞D2T3＞D1T1＞D2T4＞D2T2＞D3T5＞D3T4＞D3T3。其中，D1T2与D1T3处理差异不显著，但二者均与除D2T3、D1T1和D2T4外的其他处理差异达到了显著水平。表明播期与播量互作条件下，10月5日播种、播量为180万～270万株/hm2，以及10月15日播种、播量为270万～315万株/hm2时，小麦成穗数较多。
（2）穗粒数。各播期下的平均穗粒数顺序为D2＞D1＞D3，三者差异均达到了显著水平。表明播期对小麦穗粒数有显著影响，推迟播期会导致穗粒数明显减少。但相同播期条件下，穗粒数随播量变化均不显著。
相同播量条件下，随着播期推迟，小麦穗粒数变化趋势不同。其中，T2播量下，D1播期处理的穗粒数略＜D2播期处理，差异不显著；
T3播量下，穗粒数随播期推迟呈先略有增加后明显降低的变化；
T4播量下，D2播期处理的穗粒数略＞D3播期处理，差异不显著。
试验播期与播量配置的小麦穗粒数为40.35～42.70个，处理间差异显著，指标值顺序为D2T2＞D1T1＞D2T3＞D1T2＞D2T4＞D1T3＞D3T4＞D3T3＞D3T5。其中，D2T2、D1T1和D2T3处理差异不显著，但三者均与除D1T2、D2T4和D1T3外的其他处理差异达到了显著水平。表明播期与播量互作条件下，10月5～15日播种、播量为180万～315万株/hm2时，小麦穗粒数较多。
（3）千粒重。各播期下的平均千粒重顺序为D1＞D2＞D3，三者差异均不显著。表明播期对小麦千粒重影响不大，但推迟播期不利于千粒重的提高。不同播期条件下，随着播量增加，千粒重变化趋势不同。其中，D1播期下，千粒重随播量增加而逐渐降低，但差异均不显著；
D2和D3播期下，千粒重随播量增加呈先降低后升高的变化，但D2播期下指标值较D3播期变化剧烈。
相同播量条件下，随着播期推迟，小麦千粒重变化趋势不同。其中，T2播量下，D1播期处理的千粒重略＜D2播期处理，差异不显著；
T3播量下，千粒重随播期推迟呈先降低后升高的变化，其中D2与D1播期处理差异不显著，但显著＜D3播期处理；
T4播量下，D2播期处理的千粒重显著＞D3播期处理。
试验播期与播量配置的小麦千粒重为39.39～41.48 g，处理间差异显著，指标值顺序为D2T2＞D1T1＞D3T3＞D1T2＞D2T4＞D1T3＞D2T3＞D3T5＞D3T4。其中，D2T2与除D1T1、D3T3、D1T2和D2T4外的其他处理差异均达到了显著水平，D3T5与D3T4处理差异不显著。表明播期与播量互作条件下，D2T2处理的千粒重最大，D3T4和D3T5处理的千粒重较低。
综上分析可以看出，晚播不利于济麦44群体穗数、穗粒数和千粒重的提高。这可能与晚播气温较低，影响了小麦的生长发育有关。进一步说明，小麦适期播种很重要。
2.1.1.2 产量其他相关性状。不同播期与播量配置下，济麦44的产量其他相关性状也存在显著差异。随着播期推迟，小麦穗长缩短，其中D1播期处理的平均穗长明显较大，而D2与D3播期处理差异不显著；
小穗数逐渐减少，其中D1与D3播期处理的平均小穗数差异不显著，但二者均显著＞D3播期处理；
不孕小穗数呈先升高后降低的变化，三者差异均达到了显著水平，其中D1播期处理的平均不孕小穗数最少。表明早播有利济麦44其他穗部性状的改善。
2.1.1.3 产量。各播期下的平均产量顺序为D1＞D2＞D3，三者差异均达到了显著水平。表明播期对小麦产量有显著影响，推迟播期会导致产量明显降低。不同播期条件下，随着播量增加，产量变化趋势不同。其中，D1播期下，产量随播量增加呈先增加后降低的变化，其中T2与T1播量处理差异不显著，但显著＞T3播量处理，T2较T3播量处理增产3.48%；
D2播期下，产量随播量增加呈先增加后降低的变化，其中T3与T4播量处理差异不显著，但显著＞T2播量处理；
D3播期下，产量随播量增加而逐渐增加，其中T5与T4播量处理差异不显著，但显著＞T3播量处理，T5较T3播量处理增产4.76%。D3T3（晚播、低播量）处理的产量最低，显著＜D3T5处理，这是因为晚播气温低影响了小麦出苗和冬前发育，低播量导致小麦冬前群体较小，2个因素均不利于小麦产量的提高；
适期晚播配合高播量种植，可有效提高小麦产量。
相同播量条件下，随着播期推迟，小麦产量变化趋势不同。其中，T2播量下，D1播期处理的产量显著＞D2播期处理，增幅为6.44%；
T3播量下，产量随播期推迟呈先增加后降低的变化，其中D3播期处理的产量明显较低，分别较D1和D2播期处理减产427.32和505.59 kg/hm2，降幅分别为5.80%和6.79%；
T4播量下，D2播期处理的产量＞D3播期处理，但差异不显著，增产率为1.71%。
试验播期与播量配置的的小麦量为6 938.89～7 622.23 kg/hm2，处理间差异显著，其中最高产量较最低产量高683.34 kg/hm2；
指标值顺序为D1T2＞D1T1＞D2T3＞D1T3＞D3T5＞D2T4＞D2T2＞D3T4＞D3T3，D1T2处理除与D1T1和D2T3处理差异不显著外，较其他处理差异均达到了显著水平。表明播期与播量互作条件下，10月5日播种、播量为180万～225万株/hm2，以及10月15日播种、播量为270万株/hm2时，小麦产量较高。
综上分析可以看出，晚播会导致济麦44产量明显降低，生产上应尽量避免晚播。济麦44高产的适宜播期与播量组合为10月5日播种、播量180万～225万株/hm2；
中播时应适当增大播量，10月15日播种，播量增加到270万株/hm2时也可以获得高产。晚播时考虑到气温降低，应增大播量，播量可以达到315万～360万株/hm2。
表3 播期与播量配置对济麦44产量及其相关性状的影响Table 3 Effects of sowing date and sowing rate on yield and related traits of Jimai 44
2.1.2 不同播期与播量配置下济麦44产量及其相关性状的相关分析
2.1.2.1 产量构成因素与产量的相关分析。产量构成三要素与产量的相关性存在差异，其中，x1与y呈极显著正相关（0.864**），x2和x3与y相关不显著（表4）。表明受播期与播量互作的影响，产量构成因素中成穗数对小麦产量起重要作用，增加成穗数有利于济麦44高产。
表4 播期与播量互作条件下济麦44产量及其相关性状的相关性分析Table 4 Correlation analysis of yield and related traits of Jimai 44 under the interaction of sowing date and sowing rate
2.1.2.2 各性状之间的相关分析。x1与x2呈显著正相关（0.693*），与其他性状均相关不显著；
x2与x5呈显著正相关（0.688*），与其他性状均相关不显著；
x5与y呈显著正相关（0.667*）。表明提高小穗数可有效增加穗粒数，有利于济麦44高产。
2.1.3 不同播期与播量配置下济麦44产量及其相关性状的通径分析 运用通径分析将产量与产量构成因素等的关系分解为直接作用和间接作用两部分，通过相关系数明确各性状对产量的相对重要性[6]。相关系数绝对值越大，说明对子粒产量的直接影响越大。
6个产量相关性状对产量的直接通径系数绝对值顺序为x5（0.539）＞x1（0.465）＞x4（0.403）＞x2（-0.339）＞x3（0.205）＞x6（-0.198）（表5）。表明在播期与播量互作下，小穗数、成穗数、穗长对济麦44产量形成产生的直接正向效应较大。而总的间接作用系数绝对值顺序为x1（1.011）＞x2（-0.661）＞x5（0.658）＞x3（0.193）＞x6（0.173）＞x4（0.047），表明成穗数对产量的间接作用远大于其对产量的直接作用，其促进产量提高是通过其他因素共同作用的结果。
表5 播期与播量互作条件下小麦产量及其相关性状的通径系数Table 5 Path coefficient of wheat yield and its related traits under the interaction of sowing date and sowing rate
产量构成要素中，x1和x3对y的直接作用均为正向效应，作用程度为x1（0.465）＞x3（0.205），x1通过x2、x3、x4和x5对y起正向效应，通过x6对y有一定的负向效应，但间接正向效应的总和远大于x6的间接负向效应；
x3通过x1、x2和x5对y起间接的正向效应，通过x4和x6对y起间接的负向效应，正负效应总和为0.193。x2通过x6对y起间接的正向效应，但通过x1、x3、x4和x5对y起间接的负向效应，正向效应（0.060）远小于负向效应的总和（-0.721）。这进一步说明在播期与播量互作条件下，产量三要素中成穗数和千粒重对提高子粒产量发挥了关键作用。
x4和x5对y的直接作用均为正向效应，x6对y的直接作用为负向效应，作用程度顺序为x5（0.539）＞x4（0.403）＞x6（-0.198）。其中，x4通过x1和x2对y起正向间接作用，x5通过x1、x2和x3对y起正向间接效应，x6通过x1、x2、x3、x4和x5对y起正向间接效应，x4、x5和x6均对y起正向间接效应，作用程度顺序为x5（0.658）＞x6（0.173）＞x4（0.047），且x5对y的相关系数r=0.667。进一步说明播期与播量互作条件下，增加小穗数也是提高小麦产量的重要因素，穗长对小麦产量的直接作用大于间接作用，不孕小穗数的正向作用较小。
2.2 不同播期与播量配置对济麦44子粒品质的影响
不同播期与播量配置下，济麦44的子粒品质存在显著差异（表6和7）。
表6 播期对济麦44子粒品质的影响Table 6 Effect of sowing date on grain quality of Jimai 44
各播期下的平均蛋白质含量、湿面筋含量和出粉率顺序均为D1＞D2＞D3，其中，平均蛋白质含量D1与D3播期处理差异达到了显著水平，但二者均与D2播期处理差异不显著，而湿面筋含量和出粉率指标不同处理间差异均达到了显著水平；
平均稳定时间顺序为D2＞D1＞D3，三者差异均达到了显著水平；
沉降值顺序为D3＞D1＞D2，吸水率顺序为D1＞D3＞D2，不同处理间差异均不显著。表明播期对小麦蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间和出粉率有显著影响，对沉降值和吸水率影响不大，早播有利于提高济麦44的子粒品质，晚播会导致小麦品质明显降低。
不同播期条件下，随着播量增加，除沉降值变化较大外，其他品质指标均差异不显著。表明同一播期下播量仅对沉降值产生了一定影响，对其他指标均影响不大。其中，D1播期下，沉降值随播量增加而逐渐降低，其中T1播量处理的沉降值明显较高，而T2与T3播量处理差异不大；
D2播期下，沉降值随着播量增加呈先显著增加后略有降低的变化；
D3播期下，沉降值随播量的逐渐增加而递增，T3与T5播量处理差异达到了显著水平，但二者均与T4播量处理差异不大。
试验播期与播量配置的小麦子粒品质指标存在一定差异。其中，D1T2处理的蛋白质含量最高，为15.77%，与除D3T3外的其他处理差异均不显著；
D1T3处理的湿面筋含量最高，为32.06%，与除D2T2和D3T4外的其他处理差异均不显著；
D1T3处理的吸水率最高，为67.57%，与D1T1、D1T2、D2T2、D3T4和D3T5处理差异不显著；
D1T1处理的出粉率最高，为71.58%，与D1T2、D1T3、D2T2和D2T3处理差异不显著。表明适期早播有利于改善济麦44的子粒品质。
表7 播期与播量配置对济麦44子粒品质的影响Table 7 Effect of sowing date and sowing rate on grain quality of Jimai 44
小麦产量和品质性状受栽培技术措施影响较大，在小麦生产过程中可以通过合理调节播期和播量，达到提高小麦产量、改善子粒品质的目的。李晓航等[18]研究认为，在合理播期内，适当增加播量会获得小麦高产；
但播种过晚，即使加大播量，也不一定能实现高产。王楠等[15]认为，播期和播量能显著影响小麦产量。徐恒永等[19]研究表明，播种期和播种量对产量构成因素的影响因地区不同而存在差异。胡焕焕等[10]研究认为，播期与密度的交互作用显著影响小麦的单位面积穗数、穗粒数和子粒产量。李筠等[9]研究表明，不同小麦品种的最佳播量范围不同。安成立等[13]认为，在影响小麦产量的主要栽培因素中，播种密度的作用大于播期。
本研究中，早、中、晚播条件下的平均产量分别为7 510.98、7 285.25和7 112.04 kg/hm2，产量随播期推迟而逐渐降低，这与前人的研究结果[5，20]一致；
成穗数、穗粒数和千粒重随播期推迟而减少，这与邵庆勤等[21]的研究结果一致。产量构成三要素受播量影响均不显著，播期对小麦产量形成的影响大于播量，这与杨卫君等[12]研究结果一致。成穗数与产量呈极显著正相关（0.864**），直接通径系数为0.465，间接通径系数为1.011，进一步表明播期与播量互作下成穗数在提高小麦产量过程中发挥了重要作用，在以后小麦生产中应重视成穗数的提高。相同播期条件下，播量变化对蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间和出粉率影响均不显著，沉降值有所差异；
随着播期推迟，蛋白质含量、湿面筋含量和出粉率逐渐降低，进一步表明适期早播有利于改善济麦44品质。播量对济麦44品质影响不显著，与姚金保等[22]的研究结果一致，与温明星等[23]和李筠等[9]的研究结果有所不同。本研究结果与前人研究结果不完全一致，可能与小麦品种和试验区域的不同有关。合理配置播期与播量，才能使小麦产量构成三要素达到动态平衡，进而获得高产和较优品质。本研究结果显示，播期对小麦子粒品质有一定影响，播量对小麦子粒品质影响不大；
播期与播量互作下，D1T2处理的蛋白质含量最高，D1T3处理的湿面筋含量和吸水率最高，D1T1处理的出粉率最高。不同播期与播量组合处理的小麦量为6 938.89～7 622.23 kg/hm2，处理间差异较大，其中，10月5日播种、播量225万株/hm2组合处理的产量最高，10月5日播种、播量180万株/hm2组合处理次之，10月15日播种、播量270万株/hm2组合处理的产量居第3位，三者差异不显著；
10月25日播种，产量随着播量的增加而逐渐提高，但相邻2个播量处理间的产量差异并不显著。因此认为，济麦44适宜早播，但播量不易过大，其高产的适宜播期与播量组合为10月5～15日播种、播量（基本苗数）180万～225万株/hm2；
中播时，适当增加播量也可以获得高产，此时高产的适宜播量为基本苗数270万株/hm2；
晚播时要加大播量，播量应达到基本苗数315万～360万株/hm2。
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