許正吉
(江蘇省豐縣順河鎮(zhèn)農(nóng)技推廣服務(wù)中心,江蘇豐縣 221700)
小麥一直以來都是我國的主要糧食作物之一,是重要的口糧。中國10多億人口意味著對于糧食有著極大的需求量,據(jù)報道到2020年,我國的糧食供給量預(yù)計將達(dá)到7億t,但對糧食的需求量也在不斷上漲。小麥的主要種植地是北方地區(qū),整個北方地區(qū)的小麥產(chǎn)量占到全國產(chǎn)量的50%以上。但是北方的降水偏少,田地干旱,特別是近些年來這種干旱的趨勢不斷擴(kuò)大,因此研究不同土壤水分條件對小麥生長發(fā)育影響有重要意義[1]。
眾多的國內(nèi)外專家學(xué)者對這一問題且都進(jìn)行過相關(guān)的研究,國外學(xué)者Stone等的研究結(jié)果表明,小麥的產(chǎn)量與土壤中的水分含量水平呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系,土壤中的含水量越高,小麥籽粒數(shù)就越多[2]。張其德的研究則表明,土壤中的水分含量是會對小麥的光合特性產(chǎn)生影響,水分含量越高則小麥的光合作用越強(qiáng),得到的小麥產(chǎn)量也越高,小麥的籽粒灌漿的速率也會有較大的提升[3]。鑒于目前的研究較多,為了進(jìn)一步探討土壤水分含量對小麥的生長發(fā)育的影響,開展了本試驗(yàn),以期為科學(xué)種植小麥提高其產(chǎn)量提供依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)條件 試驗(yàn)冬小麥品種為濟(jì)麥21,試驗(yàn)地點(diǎn)為順河鎮(zhèn)鞏大莊村小麥豐產(chǎn)試驗(yàn)方內(nèi)。順河鎮(zhèn)年平均降雨量為620~650mm,試驗(yàn)田土壤屬于壤土,0~200cm深度的土壤持水量為0.31m3/m3。土壤理論指標(biāo)如下:pH8.1,有機(jī)質(zhì)1.245%,全氮0.0897%,有效磷0.0812%,有效鉀含量0.0732%。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計 本試驗(yàn)共設(shè)置11個不同土壤水分條件的試驗(yàn)組,試驗(yàn)組的設(shè)置如下表1所示,每個組別設(shè)置2個平行試驗(yàn)組,每塊試驗(yàn)組設(shè)置在長10m、寬8m的地塊,隨機(jī)排列,各個試驗(yàn)組之間設(shè)置20cm寬的田埂作為間隔,為了防止相鄰組別之間的土壤水分相互滲透,各個組別之間還另外設(shè)置了3層塑料作為阻隔,塑料埋深為3m,各個試驗(yàn)組所用的土壤均為統(tǒng)一土壤。每個組別均采用人工播種,播種量為135kg/hm2,播種前對試驗(yàn)田進(jìn)行澆水處理,小麥植株的種植密度都設(shè)定統(tǒng)一,根據(jù)試驗(yàn)所設(shè)置的水量進(jìn)行定期水灌注,并且在整個試驗(yàn)區(qū)域都設(shè)置旱棚來防止雨水的干擾。除水量條件不同外,其余肥料施用量統(tǒng)一:氮肥300kg/hm2,磷肥80kg/hm2,鉀肥100kg/hm2。在小麥成熟前停止水的灌溉。小麥正常生長期間進(jìn)行蟲害防治,保證所有試驗(yàn)的小麥正常生長。
表1 不同試驗(yàn)組別土壤水分條件設(shè)置(t/hm2)
1.3 數(shù)據(jù)的采集與分析 分別采集不同時期的小麥樣本,測量小麥植株的生物量、株高等性狀指標(biāo),均采用國標(biāo)法進(jìn)行測定[4]。每次測定選取不同的10個樣本,取平均值。在成熟期,對各試驗(yàn)區(qū)隨機(jī)收取20株作為樣本,對其進(jìn)行樣本測定和分析。樣本數(shù)據(jù)的處理都采用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析處理,作圖均采用Excel作圖。對土壤樣本的數(shù)據(jù)采集:在播種前和小麥成熟后2個時期分別用土鉆法測定0~100cm深度的土壤層的濕度,20cm設(shè)置為1個土層。
2.1 不同土壤水分條件對小麥產(chǎn)量的影響 不同土壤水分條件下小麥的產(chǎn)量如圖1所示。
圖1 不同土壤水分條件對小麥產(chǎn)量的影響
由圖1可以看出,小麥的產(chǎn)量與澆水量成正比,土壤含水量最高的1組與含量最低的11組相比,產(chǎn)量相差近15倍。對比2、5兩組以及4、7兩組可以發(fā)現(xiàn),含水量相同的2個組別,小麥生長前后期含水量的不同也會導(dǎo)致小麥產(chǎn)量不同,組別2與組別5之間的產(chǎn)量相差了近3倍,組別4與組別7之間的產(chǎn)量也相差較多。由此得出:小麥等作物的生長是通過細(xì)胞的不斷分裂繁殖,細(xì)胞的增殖需要大量的水分和養(yǎng)分,因此較多水分的小麥產(chǎn)量更高;小麥生產(chǎn)發(fā)育前期所需要的水分更多,因此在相同水分含量的組別中,發(fā)育前期含水量高的組別生長更好,產(chǎn)量也會更高[5]。因此,對于小麥的生長來說,要在盡量保證其水分含量的同時保障其發(fā)育前期的水分含量在足夠的水平。
2.2 不同土壤水分條件對小麥生長發(fā)育情況的影響 不同土壤水分條件對小麥生長發(fā)育情況的影響如表2所示。
表2 不同土壤水分條件對小麥生長發(fā)育情況的影響
由圖2可看出,土壤水分條件對小麥的根重、千粒重、成穗數(shù)、株高、分蘗等均有影響,基本上和澆水量呈正相關(guān)關(guān)系,上述生長指標(biāo)與澆水量的大小聯(lián)系相對緊密,但每個生長指標(biāo)又不盡相同,相比較而言,澆水量對根重、千粒重影響較小。
2.3 不同土壤水分條件下小麥的耗水特征 小麥作物耗水量的主要影響因素是天氣、土壤水分含量和作物的生長[6]。由表3統(tǒng)計分析,可以找出數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)計規(guī)律方程。表3顯示,組別2、4、10的水利用效率都超過了1,但是分析澆水量可以發(fā)現(xiàn),澆水量與水分利用效率之間并沒有特別好的相關(guān)性。分析整體的數(shù)據(jù)提出,小麥的耗水量的大小隨著澆水量的增加呈現(xiàn)出一定的增長趨勢。
表3 不同土壤水分條件下小麥的耗水特征
根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),水分是小麥增產(chǎn)至關(guān)重要的因素,土壤水分含量越高小麥的產(chǎn)量越高,并且盡量要保證小麥生長前期所需的水分。水分對根重、植株高度、成穗率等都會產(chǎn)生影響,總的來說,本次試驗(yàn)對于冬小麥的種植有一定的參考意義,但還需更加深入的研究。