黃玲，趙凱，徐興科，閆璐，孫雷明，邵敏敏，王霖

（濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)寧 272031）

受播種期過(guò)早、播種量過(guò)大、偏春性半冬性小麥品種大面積應(yīng)用[1～4]等人為因素的影響，加上秋冬氣候變暖的極端天氣[5，6]，導(dǎo)致每年都有部分麥田出現(xiàn)旺長(zhǎng)現(xiàn)象[7]。小麥苗期旺長(zhǎng)不僅會(huì)造成群體過(guò)大，田間郁閉，通風(fēng)透光性差，基部節(jié)間拉長(zhǎng)、莖稈變細(xì)，抗折能力降低，易出現(xiàn)倒伏[8]，當(dāng)遇到寒冬或倒春寒襲擊時(shí)還會(huì)造成小麥大面積受凍[9]。另一方面，苗期養(yǎng)分過(guò)度消耗會(huì)導(dǎo)致小麥生長(zhǎng)后期養(yǎng)分供應(yīng)不足，穗粒數(shù)和千粒重明顯降低[10]，最終造成大幅度減產(chǎn)[11]。因此，必須對(duì)旺長(zhǎng)麥田及時(shí)采取措施，控旺轉(zhuǎn)壯，才能夠減少養(yǎng)分消耗，達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。

鎮(zhèn)壓是調(diào)節(jié)小麥生長(zhǎng)的一項(xiàng)主要措施之一[12]。研究表明，鎮(zhèn)壓有夯實(shí)土壤、粉碎土塊、平整地面的作用[13-15]；起身期鎮(zhèn)壓可促進(jìn)分蘗成穗、莖稈粗壯，提高小麥成穗率和植株的抗倒伏能力[16，17]。但是，傳統(tǒng)的人力畜力麥田鎮(zhèn)壓方式效率較低，難以滿(mǎn)足當(dāng)前集約化生產(chǎn)的需要。隨著小麥生產(chǎn)規(guī)?；潭鹊奶岣撸貏e是近年來(lái)秸稈還田面積的增加，造成了耕作層土壤疏松，土壤水分散失較快，但為保證出苗存在著播種量過(guò)大情況的發(fā)生，致使部分麥田基本苗過(guò)大，出現(xiàn)旺長(zhǎng)的現(xiàn)狀，因此生產(chǎn)上迫切需求利用作業(yè)效率較高的鎮(zhèn)壓機(jī)械進(jìn)行鎮(zhèn)壓處理[18，19]。為此，開(kāi)展了自走式機(jī)械鎮(zhèn)壓機(jī)對(duì)旺長(zhǎng)麥田小麥生育性狀及產(chǎn)量的影響試驗(yàn)，以期明確機(jī)械鎮(zhèn)壓對(duì)控制旺長(zhǎng)、增強(qiáng)抗倒伏能力和小麥增產(chǎn)的機(jī)理，為機(jī)械鎮(zhèn)壓技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地種植小麥品種為濟(jì)麥22號(hào)。所用鎮(zhèn)壓機(jī)為辛牛牌自走式農(nóng)田鎮(zhèn)壓機(jī)（型號(hào)：1YZ-2.1），鎮(zhèn)壓幅寬1.7～2.2 m，整機(jī)質(zhì)量800 kg。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在山東省濟(jì)寧市任城區(qū)長(zhǎng)溝鎮(zhèn)張坊村旺長(zhǎng)麥田進(jìn)行，前茬作物為玉米。2017年小麥播種前（10月2日）旋耕2遍，深度13 cm，并施用氮磷鉀三元復(fù)合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）750 kg/hm2做基肥；10月3日等行距播種小麥，行距23.3 cm，每畦12行，畦寬2.8 m，播種量375 kg/hm2，基本苗數(shù)量292.5萬(wàn)株/hm2。2018年2月25日調(diào)查小麥最大分蘗數(shù)為1 725.0萬(wàn)個(gè)/hm2。采用對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)春季鎮(zhèn)壓和不鎮(zhèn)壓（CK）2個(gè)處理。小區(qū)面積133.34 m2，3次重復(fù)。2018年2月26日利用鎮(zhèn)壓機(jī)進(jìn)行麥田鎮(zhèn)壓，鎮(zhèn)壓幅寬2.2m，機(jī)器行走速度6.0km/h。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 土壤含水量。3月20日，每小區(qū)均五點(diǎn)取樣，各取樣點(diǎn)以每20 cm為1層，采用烘干法，測(cè)定0～60 cm土體的土壤含水量。

1.2.2.2 小麥農(nóng)藝性狀。分別于起身期（3月20日）、拔節(jié)期（4月6日）、挑旗期（5月2日），每小區(qū)均五點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取10個(gè)單株，混合后隨機(jī)選取20個(gè)單株，測(cè)定單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、單株鮮重、單株干重等性狀。成熟期，每小區(qū)取13.34 m2計(jì)產(chǎn)，并測(cè)定單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重；每小區(qū)取20個(gè)單株，測(cè)定主莖高度（株高）、穗長(zhǎng)、節(jié)間長(zhǎng)度、總小穗數(shù)、可孕小穗數(shù)、頂部不孕小穗數(shù)和基部不孕小穗數(shù)等性狀。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 利用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鎮(zhèn)壓對(duì)起身期小麥生長(zhǎng)發(fā)育及不同深度土壤含水量的影響

鎮(zhèn)壓后小麥主莖葉片數(shù)與CK相當(dāng)，主莖高度略有降低；單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)分別減少12.41%和7.48%；葉長(zhǎng)、葉寬分別增大5.82%和2.07%；單株鮮重、干重分別降低11.54%和17.45%（表1）。表明機(jī)械鎮(zhèn)壓不僅抑制了小麥地上部的生長(zhǎng)，還影響到其地下部根系的發(fā)育。鎮(zhèn)壓后小麥單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)、鮮重和干重均大幅度降低，分析原因可能是機(jī)械鎮(zhèn)壓直接對(duì)植株地上部造成了傷害，影響葉片的正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致光合干物質(zhì)積累減少，也使得運(yùn)向根部的有機(jī)物質(zhì)量減少，進(jìn)而影響了整個(gè)植株的生長(zhǎng)發(fā)育。

表1 鎮(zhèn)壓對(duì)起身期小麥生長(zhǎng)發(fā)育性狀的影響Table 1 Effects of repression on growth and development traits of wheat at standing stage

鎮(zhèn)壓后0～20 cm土層含水量增加了5.14%，增幅較大；20～40 cm土層含水量減少了0.14%，40～60 cm土層含水量增加了0.92%，變化幅度均很小（表2）。表明機(jī)械鎮(zhèn)壓能夠增加0～60 cm土層的含水量。分析原因可能是鎮(zhèn)壓后增加了土壤沉實(shí)程度，一方面減少了土壤水分散失，另一方面毛細(xì)管作用使得更多的深層土壤水分得以向上提升。

表2 鎮(zhèn)壓對(duì)起身期不同土層含水量的影響Table 2 Effects of repression on soil moisture at different layers at standing stage （%）

2.2 鎮(zhèn)壓對(duì)拔節(jié)期小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響

鎮(zhèn)壓后小麥主莖葉片數(shù)與CK相當(dāng)，主莖高度降低3.31%；單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)分別減少19.36%和10.37%，單株次生根條數(shù)的降幅低于單株分蘗數(shù)的降幅，但單個(gè)分蘗對(duì)應(yīng)的次生根條數(shù)仍然高于CK；葉長(zhǎng)、葉寬分別降低1.36%和5.76%，其中葉寬降幅較大（表3）。表明機(jī)械鎮(zhèn)壓能夠促進(jìn)起身到拔節(jié)期分蘗兩極分化速度，減少無(wú)效養(yǎng)分消耗，讓更多的養(yǎng)分向大蘗轉(zhuǎn)移，提高養(yǎng)分利用效率。鎮(zhèn)壓后小麥單株鮮重和干重均明顯低于CK，分別減少21.92%和19.91%。

表3 鎮(zhèn)壓對(duì)拔節(jié)期小麥生長(zhǎng)發(fā)育性狀的影響Table 3 Effects of repression on growth and development traits of wheat at jointing stage

2.3 鎮(zhèn)壓對(duì)挑旗期小麥葉片性狀及生物量積累的影響

鎮(zhèn)壓后旗葉、倒二葉、倒三葉和倒四葉的寬度均變窄，降幅為1.58%～4.20%，其中倒三葉降幅最大、倒二葉降幅最??；長(zhǎng)度出現(xiàn)不同的變化，其中倒四葉片、倒三葉分別縮短了6.30%和0.55%，倒二葉、旗葉分別增大了16.51%和12.26%；葉面積增減不一，其中旗葉、倒二葉分別增大了8.99%和14.04%，倒三葉、倒四葉分別縮小了3.94%和8.35%（表4～7）。鎮(zhèn)壓后所有葉片寬度均減小，基部葉片長(zhǎng)度縮短，但是旗葉和倒二葉長(zhǎng)度增大，表明機(jī)械鎮(zhèn)壓抑制了基部葉片生長(zhǎng)，促進(jìn)了頂部葉片的發(fā)育。而頂部葉片增大對(duì)小麥后期生物量的積累具有積極作用。因此說(shuō)，機(jī)械鎮(zhèn)壓有助于小麥生長(zhǎng)后期生物量的積累，為小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

鎮(zhèn)壓后小麥旗葉、倒二葉、倒三葉的生物量均增加，鮮、干重增幅分別為1.33%～6.21%和1.65%～3.26%；倒四葉生物量明顯降低，鮮、干重降幅分別達(dá)到47.21%和50.00%。主要是鎮(zhèn)壓后葉片大小明顯降低，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制，對(duì)整個(gè)單株來(lái)說(shuō)具有控下促上的作用。

表4 鎮(zhèn)壓對(duì)挑旗期小麥旗葉性狀及生物量的影響Table 4 Effects of repression on flag leaf traits and biomass of wheat at flag leaf expansion stage

表5 鎮(zhèn)壓對(duì)挑旗期小麥倒二葉性狀及生物量的影響Table 5 Effects of repression on traits and biomass of the second leaf from the top of wheat at flag leaf expansion stage

表6 鎮(zhèn)壓對(duì)挑旗期小麥倒三葉性狀及生物量的影響Table 6 Effects of repression on traits and biomass of the third leaf from the top of wheat at flag leaf expansion stage

表7 鎮(zhèn)壓對(duì)挑旗期小麥倒四葉性狀及生物量的影響Table 7 Effects of repression on traits and biomass of the forth leaf from the top of wheat at flag leaf expansion stage

2.4 鎮(zhèn)壓對(duì)成熟期小麥株高及產(chǎn)量的影響

鎮(zhèn)壓后小麥株高降低了5.61%，穗長(zhǎng)增加不大，各個(gè)節(jié)間長(zhǎng)度均有縮短（表8）。以基部節(jié)間縮短為主，其中基部第三節(jié)間縮短率最高為14.34%；基部第二節(jié)間縮短率次之，降幅為10.42%。穗下第一、二節(jié)間長(zhǎng)度縮短幅度較小。表明機(jī)械鎮(zhèn)壓能夠明顯縮短基部節(jié)間長(zhǎng)度，降低植株重心，提高抗倒伏能力。

鎮(zhèn)壓后小麥可孕小穗數(shù)增多0.09%，基部不孕小穗數(shù)減少3.90%，頂部不孕小穗數(shù)增多4.48%，但總小穗數(shù)增幅（0.08%）不大；產(chǎn)量構(gòu)成三因素均有不同程度的提高，單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重分別較CK增加了13.65萬(wàn)穗/hm2、0.79個(gè)和0.34 g，增幅分別為2.00%、2.25%和0.80%；產(chǎn)量為11 883.90 kg/hm2，較CK增加5.05%（表9）。表明機(jī)械鎮(zhèn)壓對(duì)穗長(zhǎng)影響不大，但能夠增加單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重，最終明顯提高小麥產(chǎn)量。

表8 鎮(zhèn)壓對(duì)成熟期小麥株高和節(jié)間長(zhǎng)度的影響Table 8 Effects of repression on plant height and internode length of wheat at maturity stage

表9 鎮(zhèn)壓對(duì)成熟期小麥產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響Table 9 Effects of repression on yield and related traits of wheat at maturity stage

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，旺長(zhǎng)麥田在返青期進(jìn)行機(jī)械鎮(zhèn)壓后，起身期單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)以及鮮重和干重均降低，小麥地上部和地下部生長(zhǎng)均受到明顯抑制；拔節(jié)期小麥葉長(zhǎng)和葉寬均減小，單株分蘗數(shù)、鮮重和干重均明顯降低，小麥生長(zhǎng)受到抑制。

鎮(zhèn)壓后挑旗期所有葉片寬度均變窄，基部葉片長(zhǎng)度也縮短，但是旗葉和倒二葉的葉長(zhǎng)反而超過(guò)無(wú)鎮(zhèn)壓處理。說(shuō)明鎮(zhèn)壓具有抑制基部葉片生長(zhǎng)、促進(jìn)頂部葉片發(fā)育的作用。而頂部葉片面積增大會(huì)增加光合面積，對(duì)小麥后期生物量的積累具有積極作用。鎮(zhèn)壓處理后旗葉、倒二葉和倒三葉的鮮重及干重均高于未鎮(zhèn)壓處理，也從另一個(gè)方面說(shuō)明了鎮(zhèn)壓對(duì)單株生長(zhǎng)具有先抑后促的作用。由于這部分葉片存儲(chǔ)的有機(jī)物質(zhì)在生育后期能夠轉(zhuǎn)運(yùn)到子粒中去（占6%～10%），因此有利于產(chǎn)量的提高。

從成熟期株高來(lái)看，鎮(zhèn)壓可以明顯降低整體株高，各個(gè)節(jié)間長(zhǎng)度均有縮短，其中基部第二和第三節(jié)間縮短明顯。鎮(zhèn)壓的作用總體表現(xiàn)為減少無(wú)效分蘗，降低葉片寬度，增加田間通透性，改善田間小氣候。鎮(zhèn)壓后表層土壤沉實(shí)，0～20 cm土層含水量增加，且表層土壤沉實(shí)后有利于深層水分上移，提高水分利用效率。劉萬(wàn)代等[20]研究表明，鎮(zhèn)壓可縮短植株基部3個(gè)節(jié)間的總長(zhǎng)度，在一定程度上提高莖稈質(zhì)量。劉炳軍[21]認(rèn)為，對(duì)群體過(guò)大、有旺長(zhǎng)趨勢(shì)的麥田進(jìn)行早春鎮(zhèn)壓，可以抑制小麥地上部生長(zhǎng)，起到控旺促壯的作用。馬根眾[22]認(rèn)為，春季針對(duì)旺長(zhǎng)及秸稈還田土壤暄松麥田利用鎮(zhèn)壓裝備進(jìn)行適當(dāng)鎮(zhèn)壓，可損傷小麥地上葉蘗，抑制主莖和大蘗生長(zhǎng)，促進(jìn)小蘗增生和地下部根系生長(zhǎng)，達(dá)到小麥控旺轉(zhuǎn)壯、提墑節(jié)水和防止倒伏的目的。本研究結(jié)果支持了前人觀點(diǎn)。

總之，鎮(zhèn)壓能夠抑制起身期和拔節(jié)期小麥葉片的生長(zhǎng)，減少無(wú)效分蘗，降低肥水的無(wú)效消耗，有利于后期生物量的積累，改善群體的通風(fēng)透光條件，降低植株高度，提高小麥群體的抗倒伏性能。倒伏是造成小麥減產(chǎn)的一個(gè)主要因素，后期倒伏的麥田會(huì)減產(chǎn)10%以上，早期倒伏甚至可以導(dǎo)致減產(chǎn)30%以上[23]，因此，對(duì)于旺長(zhǎng)麥田來(lái)說(shuō)，返青期鎮(zhèn)壓是一項(xiàng)非常高效的防倒、增產(chǎn)、增效措施。