劉新月,黨建友,王姣愛,衛(wèi)云宗
(山西省農(nóng)業(yè)科學院小麥研究所,山西臨汾041000)
水分不足是制約我國旱地冬小麥產(chǎn)量提高的關(guān)鍵因子。如何通過栽培調(diào)控措施促進作物自身對水分的高效利用,是雨養(yǎng)麥區(qū)長期關(guān)注的問題[1]。近年來,化學抗旱技術(shù)得到迅速發(fā)展,成為繼節(jié)水灌溉、地膜覆蓋、深耕蓄水保墑等抗旱節(jié)水技術(shù)之后的又一重要抗旱技術(shù)。目前,化學抗旱技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于土壤處理、種子處理、幼苗處理和植株處理,在小麥、玉米等作物的抗旱方面發(fā)揮了重要的作用。張松林等[2-3]認為,植物生長調(diào)節(jié)劑和保水劑能夠提高土壤保水率,可促進小麥的營養(yǎng)吸收和結(jié)實生長,使小麥的產(chǎn)量、粗蛋白、賴氨酸和濕面筋含量均有顯著提升;曹宏等[4]用ABT生根粉浸種處理旱地玉米,促進了種子萌發(fā)和幼苗生長;楊文鈺等[5]用烯效唑干拌種,促進了小麥的生長發(fā)育,提高了分蘗數(shù);齊志廣等[6]用不同濃度79401拌種或浸種,對小麥的種子萌發(fā)和苗期性狀均有不同程度的促進作用;楊安中等[7-8]用種衣劑拌種使小麥、大豆產(chǎn)量大幅度提高。但各種生長劑的使用效果受其種類、土壤質(zhì)地、水肥條件、氣候等多種因素的制約。
本研究選用種衣劑和植物生長調(diào)節(jié)劑(農(nóng)哈哈)對小麥進行拌種,探討其在干旱條件下對提高旱地小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響,旨在為該雨養(yǎng)環(huán)境下制訂合理的小麥抗逆栽培措施提供依據(jù)。
試驗于2009—2010年在堯都區(qū)岳壁村實施。試驗地為石灰性褐土,輕壤,有機質(zhì)10.32 g/kg,堿解氮62.06mg/kg,速效磷11.41mg/kg,速效鉀158.00mg/kg。試驗設(shè)種衣劑拌種、農(nóng)哈哈拌種和清水對照(CK)3種種子處理。其中,農(nóng)哈哈是山東漢高生物工程有限公司生產(chǎn)的一種植物生長調(diào)節(jié)劑,含有植物生長促進因子和能量因子,可以用于拌種;種衣劑是河北省北農(nóng)(海利)涿州種衣劑有限公司生產(chǎn)的戊唑福美雙種衣劑(干粉種衣劑)。
大區(qū)設(shè)計不設(shè)重復,面積10m×27m。各處理于苗后三葉期前確定3個1.0 m2的調(diào)查樣點。播前旋耕時,基肥施純N 150 kg/hm2,P2O5105 kg/hm2。供試品種為晉麥79號。9月28日播種,行距20 cm,6月10日收獲。
1.2.1 生育期群體動態(tài)調(diào)查 于小麥苗后三葉期前,各處理隨機選取3個1.0m2樣方,調(diào)查基本苗、冬前總莖數(shù)(12月10日)、拔節(jié)期總莖數(shù)(3月20日)、孕穗期莖蘗數(shù)(4月25日)和成穗數(shù)(5月10日),通過總莖數(shù)和基本苗數(shù)計算單株莖蘗數(shù)。
1.2.2 植株干質(zhì)量 各處理于定點調(diào)查樣方外,隨機選取20株裝入密封塑料袋,帶回室內(nèi)將植株葉片、莖稈、穗部、穎殼、籽粒分開,在105℃烘箱內(nèi)殺青30min,再在80℃烘24 h至恒質(zhì)量。
1.2.3 產(chǎn)量構(gòu)成與產(chǎn)量調(diào)查 在調(diào)查樣方內(nèi)隨機抽取1行,拔取行長20 cm全部植株,去除穗粒數(shù)小于5粒穗數(shù)后,準確統(tǒng)計有效成穗數(shù),然后調(diào)查每穗粒數(shù),求平均值為穗粒數(shù);各處理收獲2個未取樣調(diào)查樣方,再隨機取3個1.0m2樣方,脫粒,風干后稱質(zhì)量;數(shù)取500粒稱質(zhì)量,換算成千粒質(zhì)量,2次重復(重復間相差≤0.5 g);在每處理內(nèi)隨機取3個20.0m2樣方,全部收獲測產(chǎn),再換算成單位面積產(chǎn)量。
1.2.4 土壤水分測定 播種和收獲當天測定0~20,20~40,40~60,60~80,80~100,100~150,150~200 cm土層含水量。按照W=w×ρ×h×0.1,計算分層土壤貯水量。其中,W為土層貯水量(mm);w 為土層含水量(%);ρ為土層土壤容重(g/cm3);h為土層厚度(cm);0.1為單位換算系數(shù)。田間總耗水量(mm)=播種時土壤貯水量+生長期總灌水量+有效降水量-收獲期土壤貯水量。按照籽粒產(chǎn)量與田間總耗水量之比計算作物籽粒水分生產(chǎn)率(WUE籽粒)。
試驗數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和Excel 2003軟件進行分析。
從表1可以看出,越冬期、拔節(jié)期和孕穗期的總莖蘗和單株莖蘗以農(nóng)哈哈拌種最高,其次是種衣劑,清水(CK)最低;收獲期單株成穗數(shù)以農(nóng)哈哈拌種最高,種衣劑最低。
表1 播前的總莖蘗和單株莖蘗情況
由表2可知,產(chǎn)量構(gòu)成中千粒質(zhì)量的大小為:清水>農(nóng)哈哈>種衣劑;穗粒數(shù)與千粒質(zhì)量相反,其以種衣劑處理最高;有效成穗數(shù)和產(chǎn)量均以農(nóng)哈哈拌種處理最高,清水次之,種衣劑最低。
表2 播前拌種的小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素情況
從表3可以看出,拔節(jié)期和孕穗期株高以種衣劑拌種處理最高,清水次之;灌漿初期以農(nóng)哈哈處理最高。植株干質(zhì)量拔節(jié)期以農(nóng)哈哈處理最高,種衣劑次之;孕穗期和灌漿初期以種衣劑處理最高,孕穗期以清水處理最低,灌漿初期農(nóng)哈哈處理最低。
表3 播前拌種的株高和單株干質(zhì)量情況
從表4可以看出,灌漿初期各部位干質(zhì)量都以種衣劑處理最高,農(nóng)哈哈處理最低;收獲期總?cè)~、上三葉、莖稈和總干質(zhì)量仍以農(nóng)哈哈處理最低,但灌漿期間農(nóng)哈哈處理上三葉和莖稈干質(zhì)量減少最多,穗部和總干質(zhì)量增加最多。因此,農(nóng)哈哈拌種處理灌漿期穗部干物質(zhì)增加最多。
表4 播前拌種的干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)移情況
從表5可以看出,收獲期土壤貯水量以種衣劑拌種處理最高,農(nóng)哈哈拌種處理最低;生育期總耗水量相反,以農(nóng)哈哈處理最高;生物量和籽粒產(chǎn)量水分利用效率均以農(nóng)哈哈拌種處理最高,種衣劑拌種處理的生物量水分利用效率高于清水,籽粒產(chǎn)量水分利用效率種衣劑拌種處理低于清水。
表5 播前拌種的水分利用效率情況
有研究表明,植物生長調(diào)節(jié)劑和種衣劑的使用能夠改變作物生長狀況,提高作物的葉片水勢和水分利用效率,從而顯著提高作物產(chǎn)量,改善品質(zhì)[7,9-10]。本試驗表明,旱地條件下播前用農(nóng)哈哈拌種,小麥總莖蘗、單株莖蘗及成穗數(shù)均高于種衣劑處理和清水(CK);拔節(jié)期單株干質(zhì)量較高,雖生育后期單株干質(zhì)量較種衣劑處理和清水低,但灌漿期穗部干質(zhì)量增加最多,產(chǎn)量和水分利用率最高。
如果降水充沛,干旱脅迫不嚴重,包衣劑和抗旱劑的功效會下降;若極度干旱,土壤中水分匱乏,包衣劑和抗旱劑的效果同樣會受到影響[3]。本試驗結(jié)果表明,種衣劑播前拌種效果不理想,在干旱條件下其產(chǎn)量和水分利用率均不及農(nóng)哈哈和清水處理,這可能是由于本試驗年份是一個干旱加凍害年型,使種衣劑作用不能得以發(fā)揮,效果受到影響。
志謝:本文得到中國科學院遺傳發(fā)育與生物學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心張正斌研究員指導與修正,特此致謝!
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