全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(1): 149156 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由河北省财政项目博士基金项目(F14E055609)和国家公益性行业科研专项(201203100)资助。
This study was supported by the Finance Project for Doctoral Fund of Hebei Province (F14E055609) and the Special Fund for Scientific
Research in the Public Interest (201203100).
* 通讯作者(Corresponding author): 贾秀领, E-mail: jiaxl2005@aliyun.com
第一作者联系方式: E-mail: nkyllh@163.com, Tel: 0311-87670620
Received(收稿日期): 2015-03-03; Accepted(接受日期): 2015-09-06; Published online(网络出版日期): 2015-09-16.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20150916.0829.002.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00149
不同小麦品种产量对冬前积温变化的响应
吕丽华 梁双波 张丽华 贾秀领* 董志强 姚艳荣
农业部华北地区作物栽培科学观测实验站 / 河北省农林科学院粮油作物研究所, 河北石家庄 050035
摘 要: 为确定河北省中部地区小麦品种适播期, 筛选耐迟播品种, 2011年秋至 2014年夏在河北藁城采用播期×品种
二因子裂区试验, 研究了不同播期对当地 12个主栽小麦品种产量的影响以及不同品种对冬前积温的响应。结果表明,
播期对小麦产量有显著影响; 不同品种对播期响应差异明显, 分为迟钝型、中间型和迟播敏感型。迟钝型品种对播期
不敏感, 适播期长, 冬前≥0℃积温范围为 324~560℃, 迟播后穗数和产量稳定; 中间型品种适播期较长, 积温范围为
362~566℃, 迟播后粒数增加, 穗数和产量降低; 迟播敏感型品种对播期敏感, 适播期较短, 积温大于 511℃, 不宜晚
播, 晚播后穗数和产量明显下降。在试验地区, 推荐小麦适播期为迟钝型品种 10月 7日至 22日、中间型品种 10月
7日至 19日、敏感型品种 10月 5日至 10日。
关键词: 冬小麦品种; 播期; 产量; 积温
Yield in Response to Accumulated Temperature before Winter in Winter Wheat
LÜ Li-Hua, LIANG Shuang-Bo, ZHANG Li-Hua, JIA Xiu-Ling*, DONG Zhi-Qiang, and YAO Yan-Rong
Scientific Observing and Experimental Station of Crop Cultivation in North China, Ministry of Agriculture / Institute of Cereal and Oil Crops, Hebei
Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050035, China
Abstract: The purposes of this study were to recommend optimal sowing dates of commercial wheat cultivars in middle part of
Hebei province, China and screen out wheat cultivars acclimatized to late sowing. A field experiment was carried out with split
plot design (main plot of sowing date and subplot of cultivar) in Gaocheng of Hebei province from Autumn 2011 to Summer 2014
to evaluate the effect of sowing date on 12 major cultivars and the response of cultivars to accumulated temperature before winter.
The results showed that sowing date had significant influence on grain yield, and the 12 cultivars had different responses to sow-
ing date. According to yield changing rate subject to late sowing, the 12 cultivars were classified into insensitive, intermediate,
and sensitive types. Insensitive cultivars showed stable spike number and yield under late sowing condition, indicating a wide
range of preferred sowing date. The desired accumulated temperature before winter was 324–560℃. Intermediate cultivars also
had a long period of sowing date with 362–566℃ before winter. Late sowing resulted in the increase of grain number but the de-
creases of spike number and yield in intermediate cultivars. Sensitive type had a narrow range of sowing date and was not suitable
for late sowing, because at least 511℃ before winter was required. Late sowing resulted in obvious declines of spike number and
yield in sensitive cultivars. In the middle part of Hebei province, we recommend that the optimal sowing time in wheat production
is Oct. 7–22 for insensitive cultivars, Oct. 7–19 for intermediate cultivars, and Oct. 5–10 for insensitive cultivars.
Keywords: Winter wheat; Sowing date; Yield; Accumulated temperature; Cultivar
热量条件决定作物的播种期 , 研究小麦生长发育和
产量性状对温度的反应 , 从而调整小麦品种的适宜播期
对于提高小麦产量有重要意义。播期是小麦获得高产重要
的栽培措施之一[1-2], 确定适宜播期应以冬前积温、品种
特性为依据[3-5]。不同地域和气候因素对产量及其构成因
素的影响不同, 不同品种要求的最佳播期也不同 [6-9], 适
宜的播期可以创建优良的群体结构, 利于穗数、穗粒数和
粒重的协调发展[10]。在冀中南地区, 冬小麦–夏玉米轮作
为主要耕作制度, 麦收秋播期间茬口很紧, 因此, 冬小麦
季提倡晚播。一般认为, 冬小麦冬前形成高产壮苗需要的
150 作 物 学 报 第 42卷
≥0℃积温应高于 570℃ [11-12], 小麦晚播是否能满足冬前
积温要求, 形成高产壮苗群体, 成为生产中必须考虑和解
决的问题。随着小麦品种改良和品种更新, 品种生长发育
和产量性状对播期的响应特点在不断变化 , 即使是当前
的主栽品种 , 其产量受播期和冬前积温的影响也存在明
显差异。
针对小麦品种的最适播期 , 以往的研究多是针对某
个地区、某个小麦品种在不同播期条件下对产量和产量构
成的影响 [13-15], 但缺乏系统研究 , 尤其是针对不同类型
的品种 , 如何确定其最适播期?在冬小麦推迟播期的前
提下 , 能否保证不同品种冬前有足够的热量条件?这些
问题的解决将为我国冬小麦的安全生产提供重要依据。另
外 , 当前冀中南地区主栽小麦品种的适宜冬前积温是否
与传统认为的冬前壮苗积温标准一致 , 也是值得研究的
课题。本研究于 2011年秋至 2014年夏连续 3个小麦季, 在
河北省中部地区进行了 12个冬小麦主栽品种的播期试验,
研究不同播期对小麦产量的影响 , 以及不同类型小麦品
种对播期与冬前积温的响应特征 , 为筛选耐迟播小麦品
种 , 确定该地区冬小麦安全生产的冬前积温的下限提供
参考, 同时也为冬小麦、夏玉米两季合理和高效分配光、
热资源提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点及品种
自 2011 年秋季开始连续 3 个小麦生长季, 在河北省
农林科学院粮油作物研究所藁城堤上试验站进行田间试
验。该区属华北太行山山前平原区(38°41′N, 116°85′E), 年
均降雨量 484 mm, 试验期间不同播期间降水量一致。试
验地 0~20 cm 土壤含有机质 1.55%、全氮 0.097%、全磷
0.22%、碱解氮 72.7 mg kg–1、有效磷 19.5 mg kg–1和有效
钾 91.0 mg kg–1。
12个半冬性小麦品种均为河北地区主栽品种, 包括 4
个中晚熟品种(冀麦 518、冀麦 585、金禾 9123和婴泊 700),
4 个中熟品种(济麦 22、山农 17、良星 619 和石麦 18), 4
个中早熟品种(衡 4399、石优 20、中麦 155 和石麦 21)。
2011—2012年度全部 12个品种参试, 2012—2013和 2013
—2014年度仅选择衡 4399、冀 585、金禾 9123和中麦 155
4个品种参试。
1.2 试验设计
采用二因子裂区设计 , 播期为主区 , 品种为副区 , 4
次重复, 完全随机排列, 小区面积 1.2 m×11.8 m, 行距 15
cm。2011—2012 年度设 10 月 8 日、10 月 14 日、10 月
20日 3个播期, 根据每推迟一天增加 12万 hm–2基本苗来
确定播量, 使基本苗分别为 345万 hm–2、420万 hm–2和
480 万 hm–2。2012—2013 和 2013—2014 年度设 10 月 5
日、10月 10日、10月 15日、10月 20日 4个播期, 基本
苗分别为 300 万 hm–2、360 万 hm–2、420 万 hm–2、480
万 hm–2。夏玉米收获后、冬小麦播种前, 底施史丹利复
合肥 600 kg hm–2 (含 N 20%、P2O5 26%、K2O 8%), 拔节
期追施尿素(含 N 46%) 225 kg hm–2。于拔节期和开花期灌
水, 每次灌水量 70 mm左右。病虫草采用常规管理方法。
6月 7日至 10日收获。
1.3 测定方法与数据处理
1993—2013年河北省藁城市 10月至 12月≥0℃逐日
积温数据(图 1)来自河北省气象局。
小麦出苗期标记代表性植株 30株, 记录第 1~第 4叶
的出叶日期 , 计算这些出叶日期对应的冬前≥0℃积温 ,
第 1 叶出叶日期与播种日期间积温的差值即为出苗积温,
第 2叶出叶日期与第 1叶出叶日期间积温的差值即为第 1
叶的出叶积温, 依次类推。
以小区实收测产 , 采用小区联合收割机 (CLASSIC,
Wintersteiger, 4910 Ried in Innkreis, Upper Austria, Austria)
收获小麦, 风干后称重, 折算为含水量 13%的标准产量。
每小区收获 0.333 m2内所有植株, 统计总穗数, 折合为单
位面积穗数; 随机取 50 穗统计穗粒数; 脱粒、风干后数
千粒称重, 重复 8 次, 同时测定含水量, 折算为含水量
13%的标准千粒重。相对产量=品种某播期产量/品种播期
平均产量。
采用 Microsoft Excel 2003处理数据, 在 SAS v8e软件
包中运行 GLM (General Linear Model)程序进行统计分析。
图 1 1993–2013年藁城冬前 10–12月≥0℃积温变化图
Fig. 1 Changes of 0C accumulated temperature from
October to December in Gaocheng during 1993–2013
冬前≥0℃积温指 10月 1日至 12月首次出现连续 5 d以上日均温
小于 0℃的日期范围内的积温。
The 0C accumulated temperature before winter refers to the sum
of daily average temperature from October 1 to the first date with
temperatures lower than 0C in five consecutive days in December.
2 结果与分析
2.1 冬前积温变化趋势
近 20 年藁城市冬前积温年度间波动较大, 总体呈现
降低趋势, 平均每 10年降低 38.6℃ (图 1)。
2011—2012 年度, 3 个播期的冬前积温依次为 534℃
(10 月 8 日)、434℃ (10 月 14 日)和 347℃ (10 月 20 日);
2012—2013 和 2013—2014 年度, 设 10 月 5 日、10 日、
15日和 20日 4个播期, 其冬前积温依次为 505、417、338、
269℃ (2012—2013)和 584、493、412、353℃。2013—2014
年度冬前≥0℃积温最高; 该年份 10月 10日与上一年 10
月 5日、10月 15日与上一年 10月 10日冬前积温相当, 依
第 1期 吕丽华等: 不同小麦品种产量对冬前积温变化的响应 151
次类推(图 2)。
2.2 播期对产量及产量构成的影响
2011—2012 年度, 在相应增加播量的基础上, 总体
上随播期推迟小麦产量呈下降趋势。自 10 月 8 日推迟到
14 日, 产量下降不明显, 平均每推迟一天产量降低 17.6
kg hm–2; 自 10月 14日推迟到 20 日, 平均每推迟一天产
量降低 44.5 kg hm–2。品种间反应差异明显, 根据 10月 20
日播期处理的增产率可把 12 个品种分为播期迟钝型、中
间型和敏感型 3 类(表 1)。迟钝型品种适期播种的产量水
平一般, 推迟播种至 10 月 20 日, 使冬前积温在 350℃左
右时产量增加; 中间型适播期产量水平较高, 播期推迟,
积温在 350℃左右时减产幅度在 5%以内; 迟播敏感型适
播期产量水平最高, 播期推迟, 积温在 350℃左右时减产
10%左右。敏感型品种将播期从适宜期(10月 8日)推迟 6 d
(10月 14日播种), 平均每推迟一天产量降低 51.6 kg hm–2;
若将播期再推迟 6 d (10月 20日播种), 平均每天产量下降
122.1 kg hm–2, 下降幅度为 12个品种平均值的 2.5倍。
在对 1 2个品种初步研究基础上 , 2 0 1 2 — 2 0 1 3和
2013—2014年度选出金禾9123、冀麦585、衡4399、中麦
155对播期反应不同的4个小麦品种 , 进一步研究了其
图 2 不同播期条件下冬前0℃积温变化趋势
Fig. 2 Changing trend of 0C accumulated temperature before winter under different sowing dates
表 1 不同类型小麦品种随播期推迟的产量变化趋势(2011–2012)
Table 1 Changing trend of yield in response to late sowing in different wheat cultivars (2011–2012)
10月 14日 Oct. 14 10月 20日 Oct. 20
品种
Cultivar
产量(对照)
Yield (control)
(kg hm–2)
产量
Yield (kg hm–2)
增产
Yield increase (%)
产量
Yield (kg hm–2)
增产
Yield increase (%)
迟钝型 Insensitive type
冀麦 22 Jimai 22 9394.5 a 9343.5 a 0.5 9588.0 a 2.1
金禾 9123 Jinhe 9123 9106.5 a 9043.5 a 0.7 9157.5 a 0.6
石麦 18 Shimai 18 9057.1 ab 9297.0 a 2.7 9490.5 a 4.8
平均 Average 9186.0 9228.0 0.5 9412.5 2.5
中间型 Intermediate type
冀麦 585 Jimai 585 9684.0 a 9547.5 a 1.4 9385.5 ab 3.1
山农 17 Shannong 17 9426.0 a 9468.0 a 0.4 9135.0 ab 3.1
良星 619 Liangxing 619 9190.5 a 9430.5 a 2.6 8740.5 b 4.9
衡 4399 Heng 4399 9217.5 a 9271.5 a 0.6 9033.2 b 1.0
石优 20 Shiyou 20 9390.0 a 9033.0 a 3.8 9100.5 a 3.1
平均 Average 9381.0 9349.5 0.3 9078.9 3.0
敏感型 Sensitive type
中麦 155 Zhongmai 155 9435.0 a 9189.0 a 2.6 8421.0 b 10.0
婴泊 Yingbo 700 10032.0 a 9423.0 b 6.1 8977.5 bc 10.5
冀麦 518 Jimai 518 10093.5 a 9898.5 a 1.9 9114.0 b 9.7
石麦 21 Shimai 21 9855.0 a 9667.5 a 1.9 8734.5 b 11.4
平均 Average 9853.5 9544.5 3.1 8811.8 10.1
对照播期为 10月 8日。产量后不同字母表示同一品种不同播期间有显著差异。
The sowing date of control was Oct. 8. In each cultivar, values fallowed by different letters are significantly different among sowing
dates.
152 作 物 学 报 第 42卷
产量形成对推迟播期的反应特性。结果表明, 推迟播期小
麦产量呈先升后降的趋势, 自 10月 5日推迟到 15日播种,
产量变化不明显; 自 10月 15日推迟到 20日, 平均每推迟
1天产量降低 111.8~170.2 kg hm–2。品种间反应差异明显,
衡 4399 播期为 10 月 10 日、2012—2013 和 2013—2014
年度冬前积温 417~493℃时产量最高; 冀 585和金禾 9123
播期为 10 月 15 日前、冬前积温达 338℃和 412℃时产量
较高, 在 338~584℃时产量基本持平, 相当于 2011—2012
年度的冬前积温 347~534℃结果; 中麦 155 冬前积温高于
493~505℃和 493℃产量较高, 播期推迟产量显著下降(表 2)。
从两年度试验结果总体趋势和平均值看 , 穗数随播
期推迟先升后降, 衡 4399、冀麦 585、中麦 155 为 10 月
10 日播种的穗数较高, 较其他处理高 16.2%, 而 10 月 15
日播种的穗数显著降低 , 较前一播期低 10.8%; 而金禾
9123为 10月 10日和 15 日播种的穗数较高, 较其他处理
高 8.9%, 说明播期对金禾 9123的穗数影响较小(表 3)。
2012—2013 年度穗粒数在处理间差异不显著 , 而
2013—2014 年度各品种总体表现为 10 月 20 日播种处理
穗粒数最高。衡 4399和冀麦 585以 10月 15日和 20日播
种的穗粒数最高, 较早播处理(10 月 5 日)平均高 2.6 粒;
金禾 9123和中麦 155 以 10 月 20日播种处理的穗粒数最
高, 较前 3个播期的平均高 2.4粒(表 3)。
千粒重随播期的变化, 不同品种表现不一, 且年度间
亦有差异。2013—2014年度, 多数品种表现播期处理间差
异不显著; 2012—2013年度, 衡 4399和中麦 155为 10月
5日和 20日处理千粒重较高, 冀麦 585则为 10月 20日处
理千粒重较高, 金禾 9123 的千粒重受播期影响较小, 对播
期不敏感(表 3)。
不同品种晚播(10 月 15 日)后的减产机制, 金禾 9123
为穗粒数下降, 而穗数相对稳定; 冀麦 585和衡 4399为穗
数显著下降, 但粒数增加部分补偿了产量损失; 中麦 155
为穗数和千粒重显著降低, 而穗粒数变化不大。
2.3 不同类型小麦品种出叶积温及适宜播种时间的选择
选择济麦 22、冀麦 585、中麦 155等 6个品种代表 3
种播期响应类型, 观测其叶片生长的积温, 发现出苗积温
和第 2叶出叶积温在品种间差异不显著; 第 1叶出叶积温
表现为金禾 9123 (迟钝型)最高, 其次是济麦 22 (迟钝型)、
石麦 18 (迟钝型), 再次是冀 585 (中间型)、石优 20 (中间
型); 第 3叶出叶积温表现为迟钝型品种金禾 9123和济麦
22最高, 平均 79.2℃, 而中间型与敏感型品种所需积温大
致相当, 平均 71.6℃ (表 4)。
对 3年数据进行模拟分析 , 发现迟钝型品种金禾
9123冬前积温下降到425℃仍可获得高产 , 结合其出叶
积温可知 , 冬前主茎形成四叶一心即能保证获得较高的
产量 ; 中间型品种衡 4399和冀麦 585冬前积温分别在
467℃和450℃, 即冬前主茎形成五叶一心可获得高产 ;
迟播敏感型品种中麦155对播期敏感 , 冬前积温与产量
呈正比(图3)。3年试验结果表明, 迟播敏感型品种冬前积
温需保证在511℃以上 , 即冬前主茎需形成六叶一心才
能获得较高产量。
当相对产量(y)为 1 时, 可知不同品种的冬前积温上
限和下限(图 3), 结合冬前≥0℃平均积温(图 4), 得出各
类型品种的适宜播期。迟钝型品种金禾 9123冬前积温上、
下限分别为 324℃和 560℃, 该积温范围对应的播期为 10
月 7 日至 22 日, 表明该品种适播期长, 晚播产量不降低;
中间型品种冀麦 585和衡 4399的冬前积温上、下限分别为
362℃和 566℃, 推荐播期为 10 月 7 日至 19 日; 敏感型品
种中麦 155的适播期较短(10月 5日至 10日), 不宜晚播。
表 2 4个代表品种随播期推迟产量变化趋势
Table 2 Changing trend of yield in response to late sowing in four typical wheat cultivars
10月 10日 Oct. 10 10月 15日 Oct. 15 10月 20日 Oct. 20
品种
Cultivar
产量(对照)
Yield (control)
(kg hm–2)
产量
Yield
(kg hm–2)
增产
Yield increase
(%)
产量
Yield
(kg hm–2)
增产
Yield increase
(%)
产量
Yield
(kg hm–2)
增产
Yield increase
(%)
2012–2013
衡 4399 Heng 4399 8163.0 a 8363.1 a 2.5 7972.1 a 2.3 7412.2 b 9.2
冀麦 585 Jimai 585 8324.2 a 8206.5 a 1.4 8235.5 a 1.1 7711.5 b 7.4
金禾 9123 Jinhe 9123 8733.7 a 8777.4 a 0.5 8715.6 a 0.2 7689.4 b 12.0
中麦 155 Zhongmai 155 8643.7 a 7824.1 b 9.5 7763.9 b 10.2 7637.8 b 11.6
2013–2014
衡 4399 Heng 4399 9796.9 b 10360.4 a 5.8 9945.3 b 1.5 9504.9 b 3.0
冀麦 585 Jimai 585 8963.6 ab 9124.0 ab 1.8 9534.0 a 6.4 8656.2 b 3.4
金禾 9123 Jinhe 9123 9649.8 ab 9849.7 a 2.1 10182.7 a 5.5 9262.2 b 4.0
中麦 155 Zhongmai 155 9556.3 b 10203.2 a 6.8 9398.4 b 1.7 8231.9 c 13.9
对照播期为 10月 5日。产量后不同字母表示同一年度同一品种不同播期间有显著差异。
The sowing date of control was Oct. 5. In each growing year, values fallowed by different letters are significantly different among sow-
ing dates.
第 1期 吕丽华等: 不同小麦品种产量对冬前积温变化的响应 153
表 3 不同播期对产量及产量构成因素的影响
Table 3 Effect of sowing date on grain yield and yield components
2012–2013 2013–2014
品种
Cultivar
播期
Sowing date
(month/day)
穗数
SN (m–2)
穗粒数
GNS
千粒重
TGW (g)
穗数
SN (m–2)
穗粒数
GNS
千粒重
TGW (g)
10/5 637 bc 31.2 a 34.7 a 856 b 26.9 b 41.1 a
10/10 796 a 30.5 a 34.5 a 901 a 25.1 b 40.0 ab
10/15 717 b 31.9 a 31.8 b 768 c 28.4 a 41.7 a
衡 4399
Heng 4399
10/20 594 c 30.7 a 33.7 a 772 c 28.2 a 41.4 a
10/5 693 a 27.8 a 34.7 b 789 b 22.8 b 43.0 a
10/10 694 a 28.5 a 35.3 b 933 a 21.9 b 41.7 ab
10/15 568 b 29.5 a 35.3 b 826 b 24.8 a 41.3 ab
冀麦 585
Jimai 585
10/20 555 b 28.4 a 39.5 a 762 c 25.5 a 39.7 b
10/5 598 b 30.7 ab 35.2 a 801 a 26.8 b 43.4 a
10/10 678 a 31.1 ab 35.6 a 823 a 25.9 b 42.4 a
10/15 720 a 29.1 ab 35.5 a 807 a 25.3 b 43.3 a
金禾 9123
Jinhe 9123
10/20 634 b 32.3 a 35.4 a 762 ab 28.2 a 43.4 a
10/5 681 b 30.9 ab 34.3 a 844 b 24.7 bc 40.8 a
10/10 772 a 28.6 b 29.6 b 912 a 25.2 bc 40.1 a
10/15 760 a 26.8 bc 31.3 b 828 b 26.0 b 41.5 a
中麦 155
Zhongmai 155
10/20 612 c 31.8 a 33.9 a 675 c 27.8 a 41.6 a
数据后不同字母表示同一品种不同播期间有显著差异。
Values fallowed by different letters are significantly different among sowing dates treatments within the same cultivar. SN: spike number;
GNS: grain number per spike; TGW: thousand-grain weight.
表 4 不同小麦品种冬前出叶积温
Table 4 Accumulated temperature of leaf growth in different wheat cultivars (℃)
类型
Type
品种
Cultivar
出苗
Emergence
第 1叶
The first leaf
第 2叶
The second leaf
第 3叶
The third leaf
3叶平均
Mean of three leaves
迟钝型 Insensitive 金禾 9123 Jinhe 9123 135.9 a 71.8 a 88.3 a 83.3 a 81.1 a
冀麦 22 Jimai 22 135.9 a 65.3 b 86.2 a 84.8 a 78.8 ab
石麦 18 Shimai 18 135.9 a 63.9 b 90.7 a 78.9 ab 77.8 ab
中间型 Intermediate 冀麦 585 Jimai 585 135.9 a 56.0 c 87.9 a 64.1 c 69.3 c
石优 20 Shiyou 20 135.9 a 59.9 bc 88.6 a 73.9 c 74.1 c
敏感型 Sensitive 中麦 155 Zhongmai 155 135.9 a 51.7 d 88.3 a 74.1 c 71.4 c
平均 Average 135.9 61.4 88.3 76.5 75.4
数据后不同字母表示品种间有显著差异。
Values fallowed by different letters are significantly different among cultivars.
3 讨论
以往研究表明, 冬小麦安全越冬的最适≥0℃积温为
570~645℃, 在该积温条件下可形成利于小麦安全越冬的
6~7叶壮苗[11-12]。但本研究表明该积温条件并不是小麦获
得高产的最重要保障, 不同播期敏感型品种对积温条件
的响应不同, 因而具有不同的适宜播期。迟钝型品种冬前
≥0℃适宜积温范围为 324~560℃, 且积温在 425℃、冬前
主茎形成四叶一心可获得最高产量, 在河北中部地区推
荐适宜播期 10月 7日至 22日; 敏感型品种冬前积温需保
证在 511℃以上, 冬前主茎形成六叶一心才能获得较高产
量, 推荐播期为 10月 5日至 10日; 中间型品种适宜冬前
积温范围为 362~566℃, 当积温超过 458℃、冬前主茎形
成五叶一心即可获得高产, 推荐播期 10月 7日至 19日。
迟钝型、中间型和敏感型品种获得高产的冬前积温较形成
冬前壮苗的下限积温指标(570℃)分别减少 246℃、208℃
和 59℃, 可见要获得较高小麦产量, 冬前形成 4~5叶壮苗
即可, 少于传统认为的 6~7叶。该结果也反映出当前主栽
小麦品种对热量的需求特性已经发生显著变化, 与传统
品种相比, 对光热资源利用能力明显提高。
2013—2014年度春季升温快, 3月和 4月平均气温较
另 2 个试验年份高 3.1℃和 1.5℃, 拔节及挑旗时间提早
154 作 物 学 报 第 42卷
图 3 2011–2014年不同类型小麦品种产量与冬前≥0℃积温的相关性分析
Fig. 3 Relationship between yield and ≥0℃ accumulated temperature before winter in different wheat cultivars in 2011–2014
H4399: 衡 4399; JM585: 冀麦 585; JH9123: 金禾 9123; ZM155: 中麦 155。
H4399: Heng 4399; JM585: Jimai 585; JH9123: Jinhe 9123; ZM155: Zhongmai 155。
图 4 藁城市 1993–2013年播期由 10月 1日延至 10月 20日冬前≥0℃平均积温
Fig. 4 Average 10C accumulated temperature before winter under sowing date from October 1 to 20 in Gaocheng in 1993–2013
5~7 d, 造成穗分化进程加快, 尤其晚播小麦穗分化持续
时间缩短 , 导致小麦获得高产的热量条件较其他试验年
份高 60℃左右。另外, 金禾 9123 熟期偏晚, 出叶积温较
品种平均值高 5.7℃, 但其获得较高产量的热量条件较本
研究其他品种却低 33~86℃。这一结果说明出叶积温和熟
期不是影响产量的主要因素。
从产量构成三因素看, 穗数随播期推迟而下降, 晚播
需通过增加播种密度来提高成穗数[16-17]。关于穗粒数与播
期的关系, 部分学者认为晚播使幼穗分化时间缩短, 穗粒
数减少 [18-19], 但也有人研究表明随播期推迟 , 穗粒数呈
现先升后降的趋势, 存在迟期临界值, 因此提出适当晚播
对提高小麦穗粒数有利[16,20]。千粒重受播期的影响也没有
统一结论 , 一些研究表明千粒重在不同播期条件下比较
稳定 [2,6], 另一些研究则发现播期对千粒重有显著影响 ,
在一些试验中迟播使千粒重升高 [19], 而在另一些试验中
迟播导致灌浆期缩短而最终降低千粒重[21]。这些相互矛
盾的结果主要由地域差异、播期差异和品种特性差异造
成。在河北中部地区, 穗数和穗粒数是影响产量的主要因
素, 千粒重受播期影响变化不明显。金禾 9123 晚播后粒
数下降, 但穗数和产量稳定。笔者认为该品种穗数稳定,
可能由其分蘖两极分化时期穗分化程度较低的分蘖成穗
率较高造成。冀麦 585和衡 4399晚播后穗数显著下降, 粒
数增加 , 增加的粒数补偿和部分补偿了穗数下降造成的
产量损失。我们认为该类型品种播期推迟后粒数增加, 可
能是由于其穗数和穗粒数具有较强调节能力 , 穗数降低
同时降低了个体间竞争力 , 在对营养物质敏感的小花分
化期反而提高了小花(单粒)的养分供应能力, 使小花结实
率提高。中麦 155晚播后粒数稳定, 穗数和产量明显降低。
第 1期 吕丽华等: 不同小麦品种产量对冬前积温变化的响应 155
说明对于该类型品种产量降低的原因可能不是小花分化
期营养物质不足 , 而是在分蘖两级分化时期穗分化程度
较低的分蘖退化率较高。关于不同类型小麦品种在推迟播
期后产量变化的机制还有待进一步研究。
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