刘昌文 逄子剑 雷钧杰 张胜全 聂石辉 阿旦来提·加马力
摘 要：为探明新疆喀什地区现有耕作条件下小麦主要数量性状相关性及不同生育阶段施肥对主要数量性状影响，随机抽取莎车、泽普2县77块麦田，调查了株高、旗叶、有效穗數、穗粒数、施肥情况和公顷产量情况，对小麦主要数量性状相关性及不同施肥对产量的影响进行了研究。结果表明：产量与株高、旗叶总面积、旗叶宽和有效穗数，穗粒数与旗叶宽、旗叶总面积和有效穗数以及有效穗数与旗叶总面积均呈正相关，有效穗数与旗叶长和旗叶宽，旗叶长与株高均呈负相关。有效穗数在666万穗·hm-2、穗粒数在22.5～31.1粒之间及公顷旗叶面积达7 532.1 m2时，有利于获得超高产；
有效穗数在666万穗·hm-2～990万穗·hm-2之间容易丰产稳产。综上，在现有耕作条件下，底肥施足N、P、K肥，返青期、拔节孕穗期、抽穗灌浆期合理追施N肥，有利于产量提高，其中底肥对小麦产量影响最大。
关键词：小麦；
数量性状；
相关性；
不同施肥
中图分类号：S512.1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.07.007
Analysis on the Correlation of Main Quantitative Characters and Effect of Different Fertilization on Yield
LIU Changwen1，PANG Zijian2，LEI Junjie3，ZHANG Shengquan4，NIE Shihui3，ADALAT Jama5
（1.Kashi Agricultural Technology extension Center， Kashgar，Xinjiang 844000，China.2.People"s Government of Bagavati Township， Shache，Xinjiang 844710，China；
3. Institute of Food crops， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi， Xinjiang 830001， China; 4. Institute of Hybrid Wheat， Beijing Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Beijing 100097， China 5. Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830001， China）
Abstract：
In order to find out the correlation of the main quantitative characters of wheat under the existing tillage conditions in Kashi area of Xinjiang and the effects of fertilization at different growth stages on the main quantitative characters， Randomly selected 77 wheat fields in Shache and Zepu， the plant height， flag leaves， effective panicles， grain number per ear， fertilization， and yield were investigated. The correlation between main quantitative traits of wheat and the impact of different fertilization on yield were studied. The results showed that yield was positively correlated with plant height， total area of flag leaf， width of flag leaf and number of effective grains， number of grains per spike and width of flag leaf， total area of flag leaf and total area of flag leaf， number of effective grain was positively correlated with total area of flag leaf， and the number of effective grain was negatively correlated with flag leaf length and flag leaf width， flag leaf length and plant height. The super high yield could be obtained when the number of effective panicles was 6.66 million panicles per hectare， grains per spike was 22.5-31.1 grains and the flag leaf area per hectare reached 7 532.1 m2. It was easy to achieve high and stable yield when the effective panicle was between 6.66-9.90 million panicles per hectare. In conclusion， under the existing tillage conditions， the reasonable application of N fertilizer at the green stage， jointing and booting stage， heading and filling stage is beneficial to increase the yield， among which the basal fertilizer has the greatest effect on the wheat yield.
Key words：
wheat; quantitative characters; correlation; different fertilization
提高小麦产量是小麦栽培的主要目标，几十年以来国内外专家学者围绕提高小麦产量先后开展了大量基础性、理论性、学术性、试验性的研究工作，为提高小麦产量、品质，降低投入做出卓有成效的贡献[1～8]。但很少立足现有耕作条件并通过调查方式研究小麦主要数量性状相关性及不同生育阶段施肥对主要数量性状影响。本研究基于现有耕作条件下，通过调查村民主要施肥方式及主要数量性状，研究小麦主要数量性状相关性及不同生育阶段施肥对主要数量性状影响，以期进一步挖掘冬小麦产量潜力，为喀什地区乃至新疆现有耕作条件下冬小麦高产栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
调查年份为2022年；
调查示范地为莎车县巴格阿瓦提乡及泽普县；
调查冬小麦品种为‘新冬20号。
1.2 试验方法
1.2.1 调查项目 试验分别在莎车县巴格阿瓦提乡（5月14日至16日）和泽普（5月21日至22日）隨机抽查调查户及种植田块，调查基肥种类、基肥数量、返青肥、拔节孕穗肥和抽穗灌浆肥数量、小麦播种行宽、1 m行长内2行小麦的有效株数、株高、穗粒数、旗叶长和旗叶宽。
1.2.2 调查指标 调查不同时期施肥种类及数量折算出全生育期内基肥、返青肥、拔节孕穗肥、抽穗灌浆肥施用量，以及N、P、K总量，有机肥含N按0.15%、P按0.6%、K按0.34%计算，尿素含N按46%计算，二铵含N按18%、P按46%，复合肥含N、P、K均按15%计算。调查行距及1 m行长内 2行小麦有效穗数。调查面积（m2）＝1（m）×行距（m）×2，公顷有效穗数（穗）=104（m2）×调查有效穗数（穗）/调查面积（m2），公顷产量（kg）=公顷有效穗数（穗）×穗粒数（个）×千粒质量（40 g）/106，旗叶面积系数=公顷旗叶总面积（m2）/104（m2）。式中，行距为随机12行的加权平均数；
穗粒数为20穗的加权平均数；
旗叶长、旗叶宽、株高均为随机20株的加权平均数，其中株高为地面至穗顶部（不含芒）。
1.2.3 数据分析 数据采用IBM SPSS Statistics 26进行相关性分析，采用excel2016绘图。
2 结果与分析
2.1 主要数量性状统计分析
通过调查77户小麦的主要数量性状统计分析（表1），结果表明，穗粒数的峰度绝对值大于1，旗叶长、旗叶总面积、公顷有效穗数、穗粒数和产量的变异系数在18.25%以上，说明这些性状在不同地点变异程度较大，可选择的范围较宽，不同水肥管理影响较大；
株高变异系数最小为7.49%，说明株高在不同地点比较稳定一致，不同水肥管理影响较小。
2.2 主要数量性状间相关性及对产量影响
相关性分析结果表明（表2），产量与穗粒数、有效穗数和旗叶总面积呈极显著正相关，旗叶长与株高、旗叶宽旗叶总面积呈显著正相关，与有效穗数相反；
旗叶宽与旗叶总面积和有效穗数呈显著正相关，旗叶总面积与有效穗数呈显著正相关，有效穗数与穗粒数和旗叶长呈显著负相关。由此可知，叶面积越大，有效穗数和穗粒数越多，产量越高，产量与株高、旗叶长和宽关系不大。合理的株高，有利于旗叶宽及旗叶总面积增加，提高小麦产量。合理的密度，有利于增加旗叶宽，有利于旗叶生长，有利于穗粒数增加并提高小麦产量。过密将导致旗叶变细，不利于旗叶生长，不利于穗粒数增加并影响产量。穗粒数对产量贡献率较大，随着旗叶宽的增加，有利于穗粒数增加，进而提高小麦产量。
由图1、图2可见，虽然产量和有效穗数均随着旗叶总面积增加而增加，但有几个特点：第一，波动性大；
第二，有效穗数最大值均位于旗叶面积18 298.8 m2和19 661.1 m2处，产量最大值位于旗叶面积7 532.1 m2处，即旗叶面积系数75.32%时。
由图3、图4可见，产量随着有效穗数增加而增加。有效穗数小于666万穗·hm-2时，小麦公顷产量随着公顷有效穗数增加而快速增加；
有效穗数超过666万穗·hm-2后，小麦产量上升缓慢；
有效穗数达到990万穗·hm-2后，小麦产量呈下降趋势。由表3可知，整体上穗粒数随着有效穗数增加而下降，但在有效穗数未达到666万穗·hm-2以前，穗粒数穗随有效穗数增加而增加，呈正相关，相关系数为0.025；
当有效穗数超过666万穗·hm-2后，穗粒数与有效穗数达极显著水平。
由图5还可看出，旗叶宽随着穗粒数增加而增加，上下波动较小；
由图6可知，当穗粒数小于或等于31.1时，产量波动大且超高产的12 031.95、11 906.55、
11 709.6、11 664 kg·hm-2的穗粒数分别位于22.5～31.1粒之间的31.1粒、28.4粒、29.75粒、22.5粒处。
2.3 不同阶段N、P、K对主要农艺性状及产量性状的影响分析
由表4可知，现有耕作条件下基施N、P、K对株高均产生负向影响，影响系数分别达-0.047、-0.006-0.054；
基施N、P、K对旗叶长、宽，以及旗叶总面积均产生正向影响，其中基施K肥对旗叶宽及基施P肥对旗叶总面积影响系数达极显著水平，基施N肥对旗叶长和旗叶总面积及基施K肥对旗叶长影响系数均达显著水平；
基施N、P、K对有效穗数、穗粒数，以及产量的影响分2种情况，一是三者均正向影响产量，二是基施N、P、K对有效穗数及穗粒数的影响作用互为相反。其中，基施N、P正向影响有效穗数、反向影响穗粒数，基施钾肥则反向影响有效穗数、正向影响穗粒数。
返青期追施N负向影响株高、旗叶宽、穗粒数，影响系数分别为-0.098、-0.067、-0.06，正向影响旗叶长、旗叶总面积、有效穗数，影响系数分别为0.201、0.234、0.148，整体上对前者的反向影响力较对后者的正向影响力小。追施P肥除正向影响株高且达到显著水平之外，正向影响有效穗数，反相影响旗叶长、旗叶宽、旗叶总面积、穗粒数和产量，影响系数分别为-0.193、-0.005、-0.111、-0.135、-0.082。追施K肥仅正向影响株高和有效穗数，其他均为反向影响，其中对旗叶宽和穗粒数影响最大，均达到显著水平。
拔节孕穗期追施N正向影響株高、旗叶宽、有效穗数、产量，反向影响旗叶长及旗叶总面积，影响力依次为旗叶宽（0.143）>旗叶长（-0.054）>株高（0.028）>产量（0.014）=穗粒数（0.014）>有效穗数（0.013）>旗叶总面积（-0.012）。
抽穗灌浆期追施N肥正向影响株高、有效穗数、产量，负向影响旗叶长、旗叶宽、旗叶总面积、穗粒数，影响力依次为株高（0.237*）>旗叶长（-0.218）>有效穗数（0.2）>产量（0.12）>穗粒数（-0.119）>旗叶宽（-0.025）>旗叶总面积（-0.023）。
3 讨论与结论
小麦株高与有效穗数、穗粒数及产量有许多研究[9]。卫云宗等[10]研究表明，株高与穗粒数为极显著负效应，株高每增加1 cm，穗粒数减少0.184粒。吴同彦等[11]研究表明，小麦株高与公顷穗数呈不显著正向相关。本研究表明，株高与穗粒数呈负相关与有效穗数及产量呈正相关，同时在研究不同阶段N、P、K对株高的影响表明，在返青期、拔节孕穗期及抽穗灌浆期追施N肥均有利于株高增加，健壮植株同样有利于提高小麦产量。
小麦旗叶是小麦生长比较旺叶片，是小麦进行光合、呼吸、蒸腾作用的重要器官，也是小麦产量高低的关键因素。李玉发等[12]研究表明，小麦旗叶长、旗叶宽、叶面积与穗粒数、产量间的相关系数分别达显著或极显著水平。成冬梅等[13]研究表明，旗叶宽、旗叶面积与穗粒数达极显著正相关。本研究表明，旗叶长与产量呈微弱负相关，有效穗数不足时，旗叶长增长，导致小麦产量降低；
旗叶宽与主要农艺及产量性呈正相关，也就是说随着旗叶宽度增加，有利于穗粒数增加，进而提高小麦产量；
旗叶总面积与有效穗数及产量达极显著正相关，但旗叶面积达到7 532.1 m2后，有利于小麦获得超高产，说明合理的旗叶总面积是获得高产的关键性指标。通过分析不同阶段N、P、K对主要农艺性状及产量性状的影响得知，基肥增施N、P、K，以及返青期追施N肥均有利于旗叶生长，这也再次说明基肥及返青肥重要性。
要想获得高产，首先要有合理的有效穗数及一定的穗粒数。陈剑锋等[14]研究表明，有效穗数与穗粒数对提高产量起重要作用。本研究同样得出，有效穗数及穗粒数均与产量达极显著正相关，但并不表明有效穗数越多越好，超过一定的限度，会造成穗粒数锐减，导致产量降低。喀什地区小麦有效穗数达738.9万穗·hm-2，在有效穗数不足666万穗·hm-2时，小麦产量随着有效穗数增加而快速增加；
有效穗数超过666万穗·hm-2后，小麦产量上升缓慢；
有效穗数达到990万穗·hm-2后，小麦产量随着有效穗数增加而降低趋势。通过分析有效穗数、穗粒数与产量关系，结果表明，超高产有效穗数主要集中在666万穗·hm-2左右，穗粒数达22.5～31.1粒之间，高产丰产稳产田有效穗数在666万穗·hm-2～990万穗·hm-2，过高或偏低均不利于产量提高。在研究不同阶段N、P、K对主要产量性状及产量的影响可知，基施N、P、K及3个小麦不同阶段追施N肥均有利于增加小麦产量，原因可能是基施N、P肥均较追施N肥有利于增加有效穗数，基施K肥虽然不利于有效穗数增加，但对穗粒数影响较高，公顷有效穗数、穗粒数、千粒质量产量三要素的增加提高了小麦产量。
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