馮 偉， 李世瑩， 王永華， 康國章， 段劍釗， 郭天財

河南農(nóng)業(yè)大學(xué), 國家小麥工程技術(shù)研究中心, 鄭州 450002

寬幅播種下帶間距對冬小麥衰老進(jìn)程及產(chǎn)量的影響

馮 偉， 李世瑩， 王永華， 康國章， 段劍釗， 郭天財*

河南農(nóng)業(yè)大學(xué), 國家小麥工程技術(shù)研究中心, 鄭州 450002

在大田試驗(yàn)條件下以多穗型品種‘百農(nóng)矮抗58’和大穗型品種‘蘭考矮早八’為供試材料,研究了寬幅播種(播幅8 cm)種植方式下不同帶間距7 cm(KF7)、12 cm(KF12)和17 cm(KF17)對冬小麥(Triticumaestivum)衰老進(jìn)程及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：與常規(guī)條播(行距20 cm,播幅1—2 cm)相比,寬幅帶播種植方式的花后旗葉葉綠素降解緩慢,丙二醛(MDA)含量降低,抗氧化酶活性增強(qiáng),成穗數(shù)和產(chǎn)量提高。寬幅帶播下不同帶間距處理間差異因品種類型而異,矮抗58品種葉綠素相對含量(SPAD)、過氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性整體呈現(xiàn)為KF12>KF17>KF7,蘭考矮早八品種表現(xiàn)為KF7>KF12>KF17,而MDA變化規(guī)律則相反。試驗(yàn)條件下,多穗型品種矮抗58以KF12處理、大穗型品種蘭考矮早八以KF7處理花后葉綠素含量高,MDA含量低,抗氧化酶活性強(qiáng),葉片衰老進(jìn)程緩慢,產(chǎn)量結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào),最終產(chǎn)量最高。

冬小麥；寬幅播種；帶間距；衰老；產(chǎn)量

小麥高產(chǎn)和超高產(chǎn)受地理位置、生態(tài)環(huán)境、品種基因型和生產(chǎn)條件等因素的綜合影響,在某一地區(qū)和特定生態(tài)條件下,不同類型品種的增產(chǎn)潛力及實(shí)現(xiàn)途徑不同。目前,在超高產(chǎn)栽培管理?xiàng)l件下,多穗型品種適應(yīng)性較強(qiáng),產(chǎn)量相對比較穩(wěn)定,但受飽和穗數(shù)限制,高產(chǎn)的關(guān)鍵是擴(kuò)大庫容,延緩衰老,增加粒重[1],生產(chǎn)中多采用寬窄行精量播種等技術(shù)途徑[1]。大穗型小麥品種以其穗粒重高,根系活力強(qiáng),光合速率高,增產(chǎn)潛力大,在生產(chǎn)中逐漸受到重視[2-3],但該類品種分蘗成穗率低,生產(chǎn)上多采用縮小行距加大播量等栽培辦法[4]。行密配置是塑造群體結(jié)構(gòu)最簡單實(shí)用的栽培技術(shù),合理的行距配置,不僅影響作物的冠層形態(tài)結(jié)構(gòu)及其微環(huán)境,還具有顯著的節(jié)水降耗功能[2,5]。適當(dāng)降低基本苗數(shù),建立合理的群體結(jié)構(gòu),能有效地提高小麥開花后植株的生理活性,擴(kuò)大籽粒庫容并增強(qiáng)充實(shí)能力[6-7]。前人相關(guān)研究通常在常規(guī)機(jī)械條播種植方式下進(jìn)行,必然導(dǎo)致株距過小,株間競爭增強(qiáng),單株營養(yǎng)面積降低,冠層結(jié)構(gòu)不良,品種的遺傳潛力和當(dāng)?shù)氐墓鉁厮Y源難以得到充分發(fā)揮,進(jìn)而影響單產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定增長[8],而關(guān)于寬幅帶播種植方式對小麥衰老進(jìn)程及產(chǎn)量的影響尚未見報道。為此,本研究在大田生產(chǎn)條件下,選用河南省大面積推廣的兩種穗型冬小麥品種,重點(diǎn)研究寬幅帶播下帶間距對冬小麥衰老進(jìn)程及產(chǎn)量構(gòu)成的影響,旨在為兩種穗型冬小麥品種寬幅帶播高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)與配套技術(shù)措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)于2010—2012年度在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教示范園區(qū)(鄭州)進(jìn)行。試驗(yàn)地為中壤土,前茬為玉米(Zea mays),秸稈全部掩底還田,0—20 cm耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)11.8—12.6 g/kg、全氮 0.96—1.04 g/kg、速效磷 43.5—45.9 mg/kg、速效鉀82.6—90.3 mg/kg,pH值 7.54。按照試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量和高產(chǎn)小麥的養(yǎng)分需求, 耕地前施純N 150 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2,拔節(jié)期結(jié)合澆水追施純N 120 kg/hm2。全生育期澆拔節(jié)水和抽穗水,5月份防治病蟲害2次,其他栽培管理同一般高產(chǎn)麥田。

供試材料為生產(chǎn)上大面積推廣的多穗型品種矮抗58(Aikang 58)和大穗型品種蘭考矮早八(Lankao Aizao 8),分別于2010年10月14日和2011年10月15日采用山東農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2BJK-6型寬幅播種機(jī)播種,播幅8 cm。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,寬幅帶播種植方式下帶間距設(shè)7 cm、12 cm和17 cm共計3個水平,分別記作KF7、KF12和KF17;以生產(chǎn)上常規(guī)條播種植方式(行距20 cm,播幅1—2 cm)為對照,記作CK。按其品種分蘗成穗特點(diǎn)確定適宜基本苗,其中蘭考矮早八為375×104株/hm2,矮抗58為270×104株/hm2。播種前根據(jù)設(shè)定密度、千粒重、種子發(fā)芽率和出苗率確定單位面積的播量。試驗(yàn)隨機(jī)排列,小區(qū)長25 m,寬3.3 m,3次重復(fù),其他栽培管理措施同大田生產(chǎn)。

1.2 測試項(xiàng)目及方法

1.2.1 旗葉SPAD值的測定

在小麥開花期,選取生長一致的植株進(jìn)行標(biāo)記,從小麥開花后5d開始,每隔5d用日本產(chǎn)SPAD-502葉綠素儀測定旗葉SPAD值,每小區(qū)測5株，測定葉片中部位置。

1.2.2 旗葉衰老相關(guān)生理指標(biāo)的測定

在小麥開花期,選擇生長一致且同一天開花的無病害小麥主莖進(jìn)行標(biāo)記,其后第5天開始每隔5d于8:00取樣,每小區(qū)選取標(biāo)記主莖旗葉葉片各5片,立即置于液氮中,選取中間部位的旗葉,剪碎和混勻后進(jìn)行有關(guān)指標(biāo)的測定。丙二醛(MDA) 含量采用硫代巴比妥酸法[9]。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用核黃素法[9]。過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚顯色法[9]。過氧化氫酶(CAT)活性參照王學(xué)奎[9]書中的方法。

1.2.3 產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的測定

產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素于成熟前每小區(qū)測定0.667 m23個樣點(diǎn)折算出單位面積穗數(shù),收獲后取20株進(jìn)行室內(nèi)考種,得到每穗粒數(shù)、千粒重和穗粒重。每小區(qū)收獲5 m2計產(chǎn),換算出單位面積籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS16.0進(jìn)行方差分析,用Excel2007進(jìn)行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉SPAD值的影響

圖1 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉SPAD值的影響Fig.1 Effects of spacing intervals on SPAD in flag leaves of winter wheat with wide bed planting methodsSPAD(Soil and plant analyzer development)值表示葉綠素相對含量; CK: 常規(guī)條播;KF7、KF12和KF17: 寬幅播種下7、12和17 cm的帶間距

葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的主要器官之一,小麥生育后期旗葉葉綠素的降解速率可作為小麥衰老的標(biāo)志。由圖1可知,開花期之后,兩種穗型冬小麥品種旗葉葉綠素含量隨著灌漿進(jìn)程呈先穩(wěn)定升高后迅速下降的變化趨勢,其中花后30 d下降較為迅速,且蘭考矮早八下降幅度高于矮抗58。處理間差異因品種而不同,矮抗58的SPAD表現(xiàn)為CK

2.2 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉中MDA含量的影響

MDA是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物,其含量高低反應(yīng)細(xì)胞膜脂過氧化水平。從圖2可以看出,兩種穗型冬小麥品種旗葉MDA含量變化規(guī)律基本一致,均隨著籽粒灌漿進(jìn)程呈逐漸增加趨勢,其中,花后25d以前增加較為緩慢,而花后20—35 d積累加快。不同種植方式對MDA含量具有明顯調(diào)控效應(yīng),寬幅帶播各處理旗葉MDA含量均低于常規(guī)對照,處理間差異因品種而異。矮抗58在花后各時期均表現(xiàn)為KF12

圖2 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉中丙二醛(MDA)含量的影響Fig.2 Effects of spacing intervals on content of malondialdehyde (MDA) in flag leaves of winter wheat with wide bed planting methodsMDA: 丙二醛Malondialdehyde; CK,常規(guī)條播;KF7、KF12和KF17,寬幅播種下7、12和17 cm的帶間距

2.3 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉中SOD活性的影響

SOD是植物體內(nèi)清除活性氧的主要保護(hù)酶系之一,有效延緩植株衰老。由圖3可知,小麥旗葉SOD活性均隨著籽粒灌漿進(jìn)程呈“∽”型變化趨勢。SOD活性在花后15 d時降至低谷,而在花后30 d達(dá)到峰值,兩品種表現(xiàn)一致。不同種植方式對SOD活性的影響在生育時期及品種間存在差異,矮抗58在花后各時期均表現(xiàn)為寬幅帶播高于CK,其中,花后5—15 d寬幅帶播各處理表現(xiàn)為KF17

圖3 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉中過氧化物歧化酶(SOD)活性的影響Fig.3 Effects of spacing intervals on activities of superoxide dismitase (SOD) in flag leaves of winter wheat with wide bed planting methodsSOD: 過氧化物歧化酶Superoxide dismutase; CK: 常規(guī)條播;KF7、KF12和KF17: 寬幅播種下7、12和17 cm的帶間距

2.4 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉中POD活性的影響

POD可有效清除植株體內(nèi)的氧自由基,具有器官延緩和延長葉片功能期作用。圖4表明,旗葉POD活性隨籽粒灌漿進(jìn)程呈單峰曲線變化,且在花后15 d達(dá)峰值,兩品種表現(xiàn)一致。比較而言,矮抗58旗葉POD活性高于蘭考矮早八,各時期均如此。不同種植方式對POD活性的影響在生育時期間存在差異,花后5—15 d兩品種均表現(xiàn)為KF7

圖4 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉中過氧化物酶(POD)活性的影響Fig.4 Effects of spacing intervals on activities of peroxides (POD) in flag leaves of winter wheat with wide bed planting methodsPOD: 過氧化物酶Peroxidase; CK: 常規(guī)條播;KF7、KF12和KF17: 寬幅播種下7、12和17 cm的帶間距

2.5 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉中CAT活性的影響

CAT可有效分解植株體內(nèi)H2O2,以消除活性氧毒害作用。由圖5可知,小麥CAT活性隨灌漿進(jìn)程推進(jìn)呈倒“V”型變化趨勢,且于花后15 d達(dá)峰值,兩品種變化一致。不同處理對CAT活性的調(diào)控效應(yīng)在品種及生育時期間存在差異?；ê?—15 d和花后25—35 d,矮抗58的處理間差異表現(xiàn)為CK

圖5 寬幅播種下帶間距對冬小麥旗葉中過氧化氫酶(CAT)活性的影響Fig.5 Effects of spacing intervals on activities of catalase (CAT) in flag leaves of winter wheat with wide bed planting methodsCAT: 過氧化氫酶Catalase; CK,常規(guī)條播;KF7、KF12和KF17,寬幅播種下7、12和17 cm的帶間距

2.6 寬幅播種下帶間距對冬小麥產(chǎn)量的影響

如表1所示,兩年度的寬幅播種各處理產(chǎn)量均高于CK,較CK的增幅矮抗58為KF12(14.23%—15.94%)>KF17(8.06%—8.89%)>KF7(2.96%—4.09%),蘭考矮早八為KF7(13.70%—14.46%)> KF12(3.32%—4.94%)>KF17(0.47%—1.32%)。矮抗58各處理間產(chǎn)量差異均達(dá)顯著水平,而蘭考矮早八KF17和CK間產(chǎn)量差異不顯著,其與KF7處理間差異達(dá)顯著水平。除2010—2011年度蘭考矮早八的KF17處理外,寬幅播種各處理成穗數(shù)均高于CK,較CK矮抗58增幅為8.93%—21.05%(2011—2012)和4.80%—16.44%(2010—2011),蘭考矮早八為2.12%—15.56%(2011—2012) 和3.42%—10.23%(2010—2011),且寬幅播種下成穗數(shù)隨帶間距減小而增多。矮抗58的穗粒數(shù)和千粒重均表現(xiàn)為KF12>KF17>CK>KF7,2011—2012年KF12較其它處理差異均達(dá)顯著水平,而2010—2011年KF12僅較KF7處理差異顯著;蘭考矮早八的穗粒數(shù)隨帶間距增大而減少,而千粒重則相反,穗粒數(shù)在KF7和KF12間差異不顯著,且其均顯著高于KF17處理,但千粒重在寬幅帶播各處理間差異均不顯著。以上表明, 寬幅帶播較常規(guī)條播增穗效果最為明顯,而對穗粒數(shù)和千粒重的影響因品種和帶間距而不同,其中矮抗58的KF7處理因帶間距較窄,穗粒數(shù)和千粒重較CK分別降低1.9—2.2粒和0.9—1.4 g；蘭考矮早八的KF17處理因帶間距過寬,穗粒數(shù)反較CK降低1.3—2.0粒。比較而言,矮抗58以KF12處理、蘭考矮早八以KF7處理的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)最為協(xié)調(diào),產(chǎn)量最高。

表1 寬幅播種下帶間距對冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響Table 1 Effects of spacing intervals on yield and its components in winter wheat with wide bed planting methods

同一欄中不同字母表示差異顯著(P< 0.05); CK: 常規(guī)條播; KF7、KF12和KF17: 寬幅播種下7、12和17 cm的帶間距

3 結(jié)論與討論

旗葉是小麥生育后期冠層的重要構(gòu)成者,其對冠層的貢獻(xiàn)率可達(dá)30%以上,對籽粒充實(shí)和產(chǎn)量形成具有重要影響[10]。延緩葉片衰老進(jìn)程,加快小麥生育后期營養(yǎng)物質(zhì)的內(nèi)部轉(zhuǎn)移,對于穩(wěn)定粒數(shù)、增加粒重和提高產(chǎn)量具有重要意義。據(jù)測算,小麥旗葉衰老推遲l d能增產(chǎn)籽粒干物質(zhì)200 kg/hm2[11],玉米苞葉變黃時植株營養(yǎng)器官積累的內(nèi)源物質(zhì)繼續(xù)向籽粒轉(zhuǎn)移, 推遲8—10 d 收獲, 可增產(chǎn)10%以上[12]。種植行距、密度和耕作方式是調(diào)整作物空間布局的重要措施,可有效優(yōu)化作物器官生長環(huán)境。有研究表明,20 cm行距和追氮240 kg/hm2的組合能適當(dāng)延緩旗葉中葉綠素的降解,保持較高水平的保護(hù)酶活性,降低細(xì)胞膜脂過氧化產(chǎn)物的MDA含量,較好地延緩旗葉早衰[13]。小麥壟作研究顯示,生育后期的旗葉衰老速度減緩,葉綠素降解速度緩慢,抗氧化酶類SOD、CAT活性較高,MDA含量較低[14]。董琦等[15]研究認(rèn)為,窄行稀條播(10 cm行距)可延遲大穗型品種的衰老時間,促進(jìn)籽粒灌漿,提高產(chǎn)量。郭天財?shù)萚16]研究表明,大穗型品種蘭考矮早八行距縮小至15 cm可提高花后旗葉抗氧化系統(tǒng)酶活性,減緩功能葉衰老,提高穗粒重。本試驗(yàn)研究表明,與常規(guī)條播相比,寬幅帶播種植方式的花后旗葉葉綠素降解緩慢,MDA含量降低幅度較大,抗氧化酶活性增強(qiáng),功能葉衰老進(jìn)程減緩,這將有效促進(jìn)籽粒灌漿相關(guān)生理代謝,維持灌漿良好的微生態(tài)環(huán)境,植株光合性能增強(qiáng),穗粒重和產(chǎn)量均較高。多穗型品種矮抗58以KF12處理、大穗型品種蘭考矮早八以KF7處理花后葉綠素含量高,MDA含量最低,抗氧化酶活性較高,產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)調(diào),最終產(chǎn)量最高,矮抗58和蘭考矮早八增產(chǎn)幅度分別達(dá)15.9%和13.7%。進(jìn)一步分析植株衰老進(jìn)程與籽粒產(chǎn)量間關(guān)系,寬幅播種方式下小麥成穗數(shù)足,籽粒庫容擴(kuò)大,反饋促進(jìn)植株生育后期生理活性,植株抗氧化系統(tǒng)能力增強(qiáng),衰老迅降期推遲,葉片功能期延長,光合物質(zhì)生產(chǎn)能力持續(xù)時間增加,籽粒充實(shí)能力增強(qiáng),穗粒重穩(wěn)定提高,寬幅播種方式下兩品種的穗粒重平均提高5.0%左右,實(shí)現(xiàn)了中后期的穗粒重形成與前期成穗數(shù)之間的優(yōu)化平衡,最終籽粒產(chǎn)量增加8.0%以上。

我國小麥栽培技術(shù)經(jīng)歷了撒播、機(jī)播、淺耕、旋耕、深耕、平作、壟作、地膜覆蓋、少免耕、穴播等多種方式,每一次栽培技術(shù)的革新都是基于特定生態(tài)和生產(chǎn)條件下最大限度利用光熱水等資源,優(yōu)化群體結(jié)構(gòu),顯著提高小麥單產(chǎn)。麥田間套模式(20+40)能較好地協(xié)調(diào)穗數(shù)和穗重的關(guān)系,具有優(yōu)良的生產(chǎn)性能[17]。壟作種植方式能夠擴(kuò)“源”穩(wěn)“庫”,通過增加千粒重和穗粒數(shù)而顯著的提高產(chǎn)量[18]。少耕模式通過改變土壤的理化性狀而延緩小麥旗葉的衰老[19]。小麥全膜覆土穴播栽培技術(shù)具有集雨、抑制土壤蒸發(fā)、增強(qiáng)光熱利用、降低晝夜溫差等顯著特點(diǎn),尤其適用于西部旱作區(qū)[20]。河南位于黃淮海平原中心腹地,是小麥生長最適宜區(qū),播種方式也先后經(jīng)歷了從粗放撒播到精量半精量播種、等行距到寬窄行種植等技術(shù)變革,目前生產(chǎn)上采用的常規(guī)條播種植方式,容易造成缺苗斷壟和堌堆苗現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了小麥出苗均勻度,苗弱且潛勢差,并導(dǎo)致冠層結(jié)構(gòu)不合理,光合效率低,后期植株衰老迅速,難以達(dá)到穗、粒、重最優(yōu)化的高產(chǎn)要求。如何在高產(chǎn)條件下進(jìn)一步優(yōu)化作物配置方式,挖掘品種最大現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)潛力,提高環(huán)境資源利用效率,將是我國糧食作物高產(chǎn)更超高產(chǎn)研究的永恒攻關(guān)課題。作物田間的最佳分布是指群體產(chǎn)量最大時的行距和株距的合理配置,本文采用寬幅播種方式以縮小帶間距和增加株距來調(diào)節(jié)植株空間布局,提高群體均勻度,促苗早發(fā)健長,冬前優(yōu)勢分蘗多,成穗數(shù)隨帶間距擴(kuò)大而降低,7 cm帶間距成穗數(shù)最多,與常規(guī)條播比較,矮抗58和蘭考矮早八的增幅分別為18.7%和12.9%。從最適帶間距處理較常規(guī)條播增加幅度看,增穗對增產(chǎn)作用最大,其次是穗粒數(shù)。因此,寬幅播種方式下適當(dāng)縮小帶間距,增加群體均勻度,改善個體質(zhì)量,增穗效果顯著,其對籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大。同時,寬幅播種下單株營養(yǎng)面積擴(kuò)大,器官的營養(yǎng)組分厚實(shí),可實(shí)現(xiàn)穗數(shù)與粒數(shù)間協(xié)調(diào)。矮抗58和蘭考矮早八的穗粒數(shù)分別以KF12和KF7處理最高,在較常規(guī)條播穗數(shù)提高10%以上前提下,穗粒數(shù)依然增加3.1粒(8.7%)和1.5粒(3.3%),籽粒庫容顯著擴(kuò)大。隨庫容增加,其對光合源的拉動能力增強(qiáng),本試驗(yàn)中單位面積穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)(r16=0.69**),矮抗58的KF12處理和蘭考矮早八的KF7處理較常規(guī)條播的單位面積穗粒數(shù)分別提高20.8%和16.6%,顯示出寬幅播種下不同類型高產(chǎn)品種配置適宜的帶間距,單位面積籽粒負(fù)荷量顯著增加,擴(kuò)庫對增產(chǎn)的貢獻(xiàn)進(jìn)一步提高。此外,適宜的寬幅播種處理在擴(kuò)庫基礎(chǔ)上,植株生理代謝旺盛,衰老進(jìn)程緩慢,延長了籽粒灌漿持續(xù)期。本試驗(yàn)中,寬幅播種下千粒重整體呈增加趨勢,但效應(yīng)偏小(<6.0%),且隨帶間距擴(kuò)大千粒重在品種間存在差異,帶間距對千粒重的效應(yīng)與庫容并不一致,因此,需要協(xié)調(diào)單位面積穗粒數(shù)與千粒重的正向關(guān)系,發(fā)揮不同品種各自適宜帶間距對穗、粒、重三者的正向最優(yōu)化調(diào)控效應(yīng)。根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果,寬幅播種方式下適當(dāng)縮小帶間距,增穗效果最顯著,穗與粒協(xié)調(diào),單位面積籽粒庫容量極顯著提高,通過矮抗58的12 cm和蘭考矮早八的7 cm帶間距配置,單位面積穗粒數(shù)大幅度增加,且穩(wěn)定提高千粒重,實(shí)現(xiàn)了穗、粒、重協(xié)調(diào)的增產(chǎn)目標(biāo)。

寬幅帶播種植方式改傳統(tǒng)的密集條播“籽粒一條線”為寬幅帶播“種苗勻布帶”,出苗均勻,個體健壯,群體結(jié)構(gòu)合理,有效穗數(shù)多,穗數(shù)與粒數(shù)協(xié)調(diào),籽粒庫容大,將反饋促進(jìn)莖葉等源器官生理活性,增強(qiáng)籽粒灌漿能力。生育后期旗葉中葉綠素含量高且降解緩慢,丙二醛(MDA)含量降低,抗氧化酶系活性增強(qiáng),植株衰老緩慢,籽粒灌漿時間延長,同時植株生長旺盛,灌漿微生態(tài)環(huán)境良好,光能利用充分,干物質(zhì)運(yùn)輸通暢,籽粒吸納能力強(qiáng),穗粒重高,增產(chǎn)達(dá)13%以上,可作為一種新型栽培技術(shù)推廣應(yīng)用。

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Effects of spacing intervals on the ageing process and grain yield in winter wheat under wide bed planting methods

FENG Wei, LI Shiying, WANG Yonghua, KANG Guozhang, DUAN Jianzhao, GUO Tiancai*

NationalEngineeringResearchCenterforWheat,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450002,China

The grain yields of wheat plants are synthetically affected by geographical locations, ecological and environmental factors, various genotypes and production conditions. Different wheat genotypes are characterized with high yield through differential ways under the given areas and ecological conditions. In previous studies, high grain yields of wheat plants were usually acquired by using the conventionally drilling-planting methods. To our knowledge, however, the studies on influence of the wide bed planting method on ageing processes and grain yields have not been reported so far. The aim of this study was to provide theoretical basis and technical means for wide bed planting methods, in order to achieve higher grain yields of wheat plants and high-efficiency utilization of agricultural resources. Field experiments were conducted to measure ageing processes and grain yields under different planting patterns using wide bed planting method (8 cm of bed width) with three methods, including spacing interval 7 cm (KF7), 12 cm (KF12) and 17 cm (KF17). The conventional drilling planting methods (20 cm spacing interval (1—2 cm of bed width) was used as control (CK). Two wheat cultivars, Lankao Aizao 8 and Aikang 58, which are widely planted in Henan province and characterized with large-and multi-spike, respectively, were grown in the experiment farm of Hennan Agricultural University in the growing seasons of 2010—2012. Physiological parameters (e.g. chlorophyll relative content (SPAD, Soil and Plant Analysis Development), content of malondialdehyde (MDA) and activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxides (POD)) were measured in the flag leaves during the wheat grain filling period. The results indicated that, compared to conventional drilling planting methods, chlorophyll degradation in leaves of wheat plants grown using three wide bed planting methods was delayed and contents of MDA were decreased, whereas activity of antioxidant enzymes, spikes numbers and grain yield per unit area were significantly increased. For Aikang 58 cultivar, the contents of chlorophyll pigments, the activities of antioxidant enzymes and grain yield was the highest in KF12, followed by KF17, and the worst being KF7. For Lankao Aizao 8 cultivar, however, the tendency was KF7>KF12>KF17. Under the given growth conditions in this study, the highest contents of chlorophyll pigments, the most activities of antioxidant enzymes, and the lowest contents of MDA appeared in both treatments KF12 with Aikang 58 and KF7 with Lankao Aizao 8. It can be concluded that the special spacing interval of 12 cm for Aikang 58 and 7 cm for Lankao Aizao 8 under wide bed planting conditions can be used as feasible and promising planting patterns with the enhanced physiological activities of grains and the delayed senescence processes, resulting in the reasonable yield components.

winter wheat; wide bed planting; spacing intervals; senescence; yield

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201203096); 農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(小麥)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(MATS)專項(xiàng)

2013-06-09;

日期:2014-05-16

10.5846/stxb201306091497

*通訊作者Corresponding author.E-mail: tcguo888@sina.com

馮偉， 李世瑩， 王永華， 康國章， 段劍釗， 郭天財.寬幅播種下帶間距對冬小麥衰老進(jìn)程及產(chǎn)量的影響.生態(tài)學(xué)報,2015,35(8):2686-2694.

Feng W, Li S Y, Wang Y H, Kang G Z, Duan J Z, Guo T C.Effects of spacing intervals on the ageing process and grain yield in winter wheat under wide bed planting methods.Acta Ecologica Sinica,2015,35(8):2686-2694.