孫萬榮,霍成斌,李巖華,李齊霞,李中青
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所,山西長(zhǎng)治 046011)
小麥產(chǎn)量是個(gè)體與群體協(xié)調(diào)的結(jié)果,在特定種植區(qū)域和生態(tài)條件下,不同類型的小麥品種,其增產(chǎn)潛力和實(shí)現(xiàn)途徑也不相同[1-2]。播種方式作為小麥生產(chǎn)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一,是小麥群體結(jié)構(gòu)調(diào)控的重要措施,與播期和播量共同構(gòu)成影響小麥產(chǎn)量的3個(gè)主要因素。隨著全球氣候變暖和品種、肥水條件及栽培方式的改變,各地區(qū)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的生態(tài)條件發(fā)生了很大的變化,因而有必要對(duì)當(dāng)前小麥的播期、密度等栽培措施進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,特別是依據(jù)品種特性進(jìn)行調(diào)整。歐陽西榮[3]針對(duì)不同播種方式,通過條播、撒播和密點(diǎn)播試驗(yàn),得出撒播種植小麥采取免耕直播方式有利于增產(chǎn)。翟云龍等[4]通過4種不同小麥耕作方式下產(chǎn)量的對(duì)比研究認(rèn)為機(jī)械撒播有利于優(yōu)化小麥群體質(zhì)量,提高整體產(chǎn)量水平。孫全德等[5]進(jìn)行了稻茬麥旋耕撒播試驗(yàn),得出小麥旋耕撒播是高產(chǎn)、省工高效的耕播配套技術(shù)。吳新勝等[6]通過冬小麥不同播種方式對(duì)比試驗(yàn)總結(jié)出撒播可培育冬前壯苗、構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu),充分利用溫、光、熱等。由于農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的限制,研究播期、播量對(duì)小麥群體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量和品質(zhì)影響均是在條播栽培模式下進(jìn)行的[7-10],而以冬小麥撒播方式進(jìn)行播期、播量的研究鮮有報(bào)道。鑒于此,筆者在冬小麥撒播種植方式下探討播期、播量對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響,為冬小麥撒播高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。
1.1試驗(yàn)材料2014—2015年不同播期、播量試驗(yàn)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所試驗(yàn)地進(jìn)行,基肥施肥量硝酸磷600kg/hm2、磷酸二銨375 kg/hm2,供試品種為冬小麥長(zhǎng)6359。
2015—2016年相同播期不同品種類型、播量試驗(yàn),分別選取谷麥310(多穗型)、長(zhǎng)4738(中穗型)、長(zhǎng)治5608(重穗型)3個(gè)品種。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.1相同品種不同播期、播量試驗(yàn)。采取2因素裂區(qū)設(shè)計(jì)的方法,主因素播期為D1(9月23日)、D2(9月28日)、 D3(10月3日)、D4(10月8日)4個(gè)水平。副因素播量為Q1(187.5 kg/hm2)、Q2(225.0 kg/hm2)、Q3(300.0 kg/hm2)、Q4(375.0 kg/hm2)、Q5(450.0 kg/hm2)、Q6(525.0 kg/hm2)、Q7(600.0 kg/hm2)7個(gè)水平,共計(jì)28個(gè)處理,3次重復(fù)。試驗(yàn)小區(qū)為長(zhǎng)6.67 m×寬2.00 m,在2 m寬的播種區(qū)內(nèi)設(shè)播幅與幅間距的比為24 cm∶20 cm,小區(qū)內(nèi)共5條播種帶,播種帶間距為20 cm。
1.2.2相同播期不同品種、播量試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法同上,采取2因素裂區(qū)設(shè)計(jì)的方法,主因素品種為V1谷麥310(多穗型)、V2長(zhǎng)4738(中穗型)、V3長(zhǎng)治5608(重穗型)3個(gè)水平,副因素播量為:Q3(300.0 kg/hm2)、Q4(375.0 kg/hm2)、Q5(450.0 kg/hm2)3個(gè)水平、共9個(gè)處理,3次重復(fù)。
小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、株高等數(shù)據(jù)在田間或室內(nèi)考種時(shí)測(cè)定。
1.3數(shù)據(jù)處理采用 Microsoft Excel 2003 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
2.1播期和播量對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
2.1.1小麥穗數(shù)的變化。從表1可以看出,在撒播方式下,播期和播量對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素均有影響。穗數(shù)隨播量的增加而增加, 隨播期的推遲而減少,但在適期播種的出現(xiàn)穗數(shù)增加。D3處理(10月3日)撒播種植的各播量的平均穗數(shù)增加最多,各不同處理中穗數(shù)最多的是D3Q7處理,為11.65×106個(gè)/hm2,最少的是D1Q1處理,為5.41×106個(gè)/hm2。
2.1.2小麥穗粒數(shù)的變化。從表2可以看出,在撒播方式下,穗粒數(shù)隨播量的增加而減少,隨播期的推遲而減少。D2Q4處理的穗粒數(shù)最多,為33.52粒,D4播期的穗粒數(shù)在不同播量間差異不顯著,D3播期的穗粒數(shù)比其他播期多,說明適期播種的穗粒數(shù)最多。
表1 小麥不同播期、播量下穗數(shù)比較
注:同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著
Note: Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level
表2 小麥不同播期、播量下穗粒數(shù)的比較
注:同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著
Note: Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level
2.1.3小麥千粒重的變化。在撒播方式下,千粒重隨播期推遲呈先增加后減少的趨勢(shì),隨播量的增加而減少,因此適期播種有利于千粒重的增加,其中D3播期的千粒重最大。D3、D4播期千粒重在不同播量間差異不顯著(表3)。
表3 小麥不同播期、播量下千粒重的比較
注:同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著
Note: Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level
2.1.4小麥產(chǎn)量的變化。由表4可知,產(chǎn)量隨播期的推遲而減少,適期撒播的產(chǎn)量較高。各播期中D3播期的平均產(chǎn)量最大,為6.61×103kg/hm2,其次是D2、D1播期,而D4播期的產(chǎn)量最小。產(chǎn)量隨播量的增加先增加后減少,在各個(gè)播期中,最適播量的產(chǎn)量最大,在D1~D4各播期中播量Q3、Q4、Q5、Q5的產(chǎn)量最大,隨著播期的推遲,適當(dāng)加大播量有利于產(chǎn)量的增加,但隨后播期繼續(xù)推遲各個(gè)播量都出現(xiàn)不同程度的減產(chǎn),說明不同的播期有各自的最適播量。
2.1.5播期、播量水平間差異分析。方差分析顯示,播期、播量對(duì)冬小麥長(zhǎng)6359的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響達(dá)到顯著和極顯著差異;在穗數(shù)的差異顯著程度播量比播期大,播期在穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的差異顯著程度比播量大,尤其在產(chǎn)量方面最大;而播期與播量互作的差異不顯著。
2.2播量對(duì)不同類型小麥品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響3種類型小麥品種在相同播期不同播量下產(chǎn)量由高到低依次為V2(中穗型)、V1(多穗型)、V3(重穗型),中穗型小麥品種撒播種植產(chǎn)量較高,品種間產(chǎn)量的差異不顯著。不同播量條件下,多穗型和重穗型的Q3播量、中穗型的Q5播量產(chǎn)量高。在產(chǎn)量構(gòu)成因素上,3個(gè)品種的穗粒數(shù)隨播量的增加而減少,穗數(shù)隨播量增加先增加后減少,適量播種的穗數(shù)最大,千粒重隨播量增加而減少。穗數(shù)由大到小依次為V1、V2、V3;穗粒數(shù)和千粒重由大到小依次為V3、V2、V1(表6)。
表4 小麥不同播期和播量下產(chǎn)量的比較
注:同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著
Note: Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level
表5不同播期、播量間產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的比較(F值)
Table5Comparisonofyieldanditscomponentfactorsunderdifferentsowingdatesandquantities
處理編號(hào)Treatmentcode穗數(shù)Numberofspike×106hm2穗粒數(shù)Grainsperspike千粒重1000?grainweightg產(chǎn)量Yieldt/hm2D18.81abAB32.00abA35.94bAB6.33bBD28.61bcAB31.61bAB36.02bAB5.83cCD39.28aA32.30aA36.65aA6.61aAD48.26cB30.89cB35.66bB5.78cCQ16.52dD32.09aA36.42aA5.74bAQ27.91cC31.78aAB36.21aA6.06abAQ38.33bcC32.28aA36.50aA6.45abAQ48.74bcC32.55aA36.30aA6.53aAQ59.04bBC31.93aAB36.61aA6.56aAQ610.11aAB30.77bBC35.58abAB5.90abAQ710.55aA30.50bC34.86bB5.72bAD8.80??18.38??9.67??143.62??Q18.88??6.12??3.43??2.34?D×Q0.620.920.440.35
注:同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著;同列不同大寫字母表示處理間在0.01水平差異極顯著;*表示方差分析在0.05水平差異顯著,**表示在0.01水平差異極顯著
Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level; Different capital letters in the same column indicated extremely significant differences at 0.05 level;*indicated significant differences at 0.05 level;** indicated extremely significant differences at 0.01 level
冬小麥撒播對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成三因素的影響而言,品種之間差異達(dá)極顯著水平,播量之間差異不顯著;就對(duì)產(chǎn)量的影響而言,品種之間差異達(dá)顯著水平;品種與播量?jī)烧呋プ骷安チ繉?duì)產(chǎn)量的影響不顯著(表7)。這說明冬小麥撒播種植的產(chǎn)量與小麥品種類型有關(guān),選擇適宜的品種對(duì)提高小麥撒播種植的產(chǎn)量非常關(guān)鍵。
冬小麥撒播種植下,穗數(shù)隨播量增加而增加, 隨播期推遲而減少,但適期播種的穗數(shù)最多。適期播種有利于有效穗數(shù)的增加,適當(dāng)晚播可以提高成穗率,減少無效分蘗。晚播時(shí)增大播種密度能夠提高產(chǎn)量,這與劉萬代等[8]的研究結(jié)果相同。小麥撒播方式種植可有效提高基本苗、增加有效穗數(shù),但播量的增加使群體無效分蘗增加,不利于分蘗成穗率的提高,有效穗數(shù)的增加非常有限,反而會(huì)降低群體質(zhì)量。
表6 不同類型和播量小麥的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較
注:同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著;*表示方差分析在0.05水平差異顯著,**表示在0.01水平差異極顯著
Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level;*indicated significant differences at 0.05 level;** indicated extrmeely significant differences at 0.01 level
隨著播種期的推遲,穗粒數(shù)先提高,但當(dāng)播種期推遲到某一臨界值時(shí),穗粒數(shù)出現(xiàn)下降。因此,適當(dāng)晚播對(duì)提高小麥單位面積的穗粒數(shù)有利[11]。晚播推遲了幼穗分化,縮短幼穗分化時(shí)間,對(duì)小花原基分化產(chǎn)生不利影響,減少結(jié)實(shí)小穗數(shù),因此穗粒數(shù)就越少[7、12]。該研究結(jié)果與上述觀點(diǎn)基本一致:穗粒數(shù)隨播量的增加而減少,隨播期的推遲而減少,適期播種的穗粒數(shù)最多。
千粒重隨播期推遲先增加后減少,隨播量的增加而減少,適期播種有利于千粒重的增加。這與楊健等[9]研究的千粒重隨播種期的推遲而增加,隨著密度的提高而增加的結(jié)果不同,這可能與種植方式和試驗(yàn)品種有關(guān)。該研究中,品種對(duì)千粒重影響程度最大(F0.01=437.14**),說明千粒重與小麥品種的遺傳特性有關(guān)。
表7品種、播量水平間產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的比較(F值)
Table7Comparisonofyieldanditscomponentfactorsindifferentvarieitesandsowingquantities
因素Factor處理編號(hào)Treatmentcode穗數(shù)Numberofspike×106/hm2穗粒數(shù)Grainsperspike千粒重1000?grainweightg產(chǎn)量Yieldt/hm2品種VarietyV111.05aA32.51cC34.94cC6.65abAV28.93bB35.93bB41.19bB7.47aAV37.52cC41.27aA43.66aA6.06bA播量SowingquantityQ39.30aA37.07aA40.43aA6.80aAQ49.26aA36.77aA40.06aA6.67aAQ58.93aA35.86aA39.30aA6.71aAF值FvalueV68.19??421.36??437.14??10.83?Q0.222.131.760.03V×Q1.141.170.250.16
注:同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著;同列不同大寫字母表示處理間在0.01水平差異極顯著;*表示方差分析在0.05水平差異顯著,**表示在0.01水平差異極顯著
Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level; Different capital letters in the same column indicated extremely significant differences at 0.05 level;*indicated significant differences at 0.05 level;** indicated extremely significant differences at 0.01 level
在一定的播期播量范圍,產(chǎn)量隨播期的推遲而減少,適期撒播的產(chǎn)量較高。產(chǎn)量隨播量的增加先增加后減少,這與胡煥煥等[ 10]研究結(jié)果一致。不同播量間的產(chǎn)量差異都達(dá)顯著水平,D1~D4各播期產(chǎn)量的拐點(diǎn)出現(xiàn)在播量Q3、Q4、Q5,這是由于在小麥灌漿期到成熟期,隨著播量的增加出現(xiàn)了不同程度的倒伏,進(jìn)而影響產(chǎn)量的形成。撒播播量應(yīng)控制在Q3(300.0 kg/hm2)≤Q≤Q5(450.0 kg/hm2)。播量小于這個(gè)范圍,小麥單株的個(gè)體優(yōu)勢(shì)顯著、群體調(diào)節(jié)能力不能充分發(fā)揮;大于這個(gè)范圍,使小麥群體密度加大,個(gè)體之間相互竟?fàn)?,株間通風(fēng)透光性差,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過盛,莖桿細(xì)弱抗倒性差,小麥產(chǎn)量構(gòu)成三要素都降低,最終導(dǎo)致減產(chǎn)。
冬小麥不同類型品種在一定的播量范圍內(nèi)同期撒播種植,穗粒數(shù)隨播量的增加而減少;穗數(shù)隨播量增加先增加后減少、適量播種的穗數(shù)最大;千粒重隨播量增加而減少;撒播產(chǎn)量與小麥品種類型有關(guān),不同類型品種同一播期下有不同的最適播量。該研究印證了劉萍等[13]關(guān)于同期播種的不同品種其適宜種植密度不同的觀點(diǎn)。說明根據(jù)不同類型的小麥品種自身調(diào)節(jié)作用,進(jìn)行播期、播量的選擇可充分發(fā)揮品種特性和產(chǎn)量潛力。3種冬小麥品種撒播種植在相應(yīng)播量下都可獲得高產(chǎn),該試驗(yàn)以中穗型品種產(chǎn)量為最高,其次是多穗型,這與陳化榜等[14]研究的均衡型冬小麥品種結(jié)果相似。而重穗型品種大多是在高肥力條件下獲得較高產(chǎn)量[15-16],而該試驗(yàn)中重穗型品種并沒有發(fā)揮出產(chǎn)量潛力,這可能與撒播種植方式有關(guān)。
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