曹燕燕,李雷雷,于蕾,王君,張振永,齊雙麗,喬冀良,黃 杰,廖平安,葛昌斌,郭春強(qiáng)
(漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南 漯河 462000)
小麥?zhǔn)俏覈诙蠹Z食作物,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,依靠科技創(chuàng)新提高單產(chǎn)、增加總產(chǎn)是保證我國糧食安全的重要途徑[1]。長期以來小麥產(chǎn)量持續(xù)提高主要依靠品種更新?lián)Q代,隨著小麥品種審定渠道拓寬,品種數(shù)量快速增長,而小麥生產(chǎn)水平并沒有明顯提高,品種增產(chǎn)潛力處于瓶頸期。研究表明[2~3],小麥產(chǎn)量持續(xù)提高除受品種遺傳特性影響外,還與栽培措施密切相關(guān),同一品種不同栽培措施會使產(chǎn)量和品質(zhì)相差懸殊。栽培措施主要通過改善小麥生長環(huán)境從而影響小麥產(chǎn)量,影響小麥產(chǎn)量諸多因素中,播期播量作為小麥生產(chǎn)的重要技術(shù)措施,對小麥群體發(fā)育及產(chǎn)量形成具有重要作用。播期播量對小麥群體質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,進(jìn)而影響到小麥的抗寒、抗倒伏等產(chǎn)量性狀[4~6]。適宜播期播量可以使小麥充分利用光、熱、水等資源,有利于緩解個(gè)體和群體的矛盾,培育壯苗,構(gòu)建合理群體結(jié)構(gòu),促進(jìn)產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)發(fā)展,充分發(fā)揮產(chǎn)量潛力[7~10]。有關(guān)播期和播量對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的研究報(bào)道較多[11~23],由于受各地區(qū)栽培生態(tài)條件、品種特性等因素影響,許多研究結(jié)果不盡一致[24~28]。胡煥煥等[11]研究表明,播期對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響均不顯著,但對籽粒產(chǎn)量的影響達(dá)顯著水平,播量對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響均達(dá)顯著水平。劉萬代等[12]研究顯示,不同播期和播量籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異均達(dá)顯著水平,其中,播量對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響大于播期。閆志順等[29]研究發(fā)現(xiàn),在相同播量條件下,一定播期范圍內(nèi),小麥產(chǎn)量隨播期的推遲呈逐漸降低趨勢。陳素英[30]、李豪圣等[31]研究發(fā)現(xiàn),在增加播量條件下,在一定播期范圍內(nèi),隨播期推遲,小麥減產(chǎn)并不顯著,推遲播期會導(dǎo)致小麥單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重等出現(xiàn)不同的變化趨勢。
近年來,影響小麥產(chǎn)量的氣候因素變化異常,導(dǎo)致小麥生長發(fā)育的生態(tài)條件發(fā)生了很大變化,陰雨寡照、低溫冷害等自然災(zāi)害發(fā)生頻繁,直接影響小麥產(chǎn)量的持續(xù)提高。漯麥163是由漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的小麥新品種,2018年通過湖北省審定(審定編號:鄂審麥2018006),2020年3月通過國家審定,具有適應(yīng)性廣、產(chǎn)量潛力突出、品質(zhì)優(yōu)、抗病性強(qiáng)等特點(diǎn),實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中該品種的適宜播期播量尚不明確。本研究通過設(shè)置不同播種、播量試驗(yàn),分析其對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響,依據(jù)品種特性對本區(qū)生態(tài)條件下小麥播期和播量等栽培措施進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,充分發(fā)揮該品種的產(chǎn)量潛力,總結(jié)出適宜本區(qū)生產(chǎn)的播期播量最佳栽培技術(shù)模式,以期為漯麥163實(shí)現(xiàn)持續(xù)高產(chǎn)提供理論依據(jù)。
供試材料:漯麥163,由漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。2018-2019年設(shè)在漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地,地勢平坦,肥力均勻。試驗(yàn)播種前土壤0~20 cm有機(jī)質(zhì)含量18.6 g·kg-1,速效氮61.25 mg·kg-1,速效磷6.46 mg·kg-1,速效鉀207.77 mg·kg-1,pH 6.66。前茬玉米,秸稈還田,底施復(fù)合肥(N-P2O5-K2O:25-12-8)1 125 kg·hm-2,深耕細(xì)耙,其它管理措施同大田。
試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì),播期(T)為主處理,設(shè)置4個(gè)水平,間隔7d,用T1~T4表示,對應(yīng)播期(月/日) 分別為:10/10、10/17、10/24、10 /31;副處理為播量(B),設(shè)置5個(gè)水平,用B1~B5表示,對應(yīng)播量(kg·hm-2)分別為:75、105、135、165、195。小區(qū)長9 m,寬1.5 m,面積13.5 m2,行距20cm,3 次重復(fù),因素內(nèi)隨機(jī)排列。
三葉期定苗,3個(gè)重復(fù)每處理設(shè)固定樣點(diǎn)(1 m雙行)于成熟期調(diào)查有效穗,同時(shí)選取有代表性的點(diǎn)從基部隨機(jī)連續(xù)取50個(gè)穗調(diào)查穗粒數(shù),測定千粒重,小區(qū)全部收獲計(jì)產(chǎn)。產(chǎn)量變異系數(shù)計(jì)算公式:CVi =Si/Xi×100 %,式中Xi為某品種的平均產(chǎn)量; Si為標(biāo)準(zhǔn)差; XCK為對照品種的平均產(chǎn)量。CV越小, 說明品種在不同環(huán)境中的變化越小, 品種的靜態(tài)穩(wěn)定性越好。
采用SPSS軟件和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析。
統(tǒng)計(jì)分析表明(表1),主因素內(nèi)產(chǎn)量變化呈現(xiàn)隨播量先增后減趨勢,播期之間產(chǎn)量差異不顯著,播量對漯麥163產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。通過對播量進(jìn)行多重比較,在T1情況下,B3和B4的產(chǎn)量均極顯著高于B1產(chǎn)量,B3和B4與B2、B5與B1產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平;在T2情況下,B3的產(chǎn)量極顯著高于B1產(chǎn)量,B3與B5產(chǎn)量間差異達(dá)顯著水平;在T3情況下,B2、B3、B4的產(chǎn)量均極顯著高于B1產(chǎn)量,B3與B5、B5與B1產(chǎn)量差異均達(dá)顯著水平;在T4情況下,B5產(chǎn)量極顯著高于B1產(chǎn)量,B4與B1產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平,其它因素產(chǎn)量間差異不顯著。因此,4個(gè)播期方式下的播量對漯麥163產(chǎn)量的影響截然不同,這說明播期與播量之間存在交互作用。4個(gè)播期5個(gè)播量平均產(chǎn)量為7 559.21 kg·hm-2,組合T2T3 、T3T3產(chǎn)量分別為:7 998.73 kg·hm-2、7 978.87 kg·hm-2,分別比平均產(chǎn)量增產(chǎn)5.81%、5.55%,分別居第1、2位。故,適應(yīng)本地區(qū)種植的最適宜播期10月17-24日,適宜播量135 kg·hm-2左右。
表1 不同播期播量組合漯麥163產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的變化
由表2可知,隨著播期的推遲,有效穗呈遞減趨勢,穗粒數(shù)反之,千粒重先增后減。方差分析表明:產(chǎn)量性狀處理間不顯著,產(chǎn)量構(gòu)成因素處理間均達(dá)極顯著水平。播期T1~T4產(chǎn)量分別為:7 615.8 kg·hm-2、7 695.0 kg·hm-2、7 626.8 kg·hm-2、7 299.2 kg·hm-2。主因素內(nèi)以播期T2產(chǎn)量最高,播期T3次之,以播期T4產(chǎn)量最低,表明早播和晚播均不利于漯麥163產(chǎn)量的提高。
通過對產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行分析,有效穗:處理T1B、T2B、T3B均與T4B達(dá)極顯著水平,T1B與T3B差異達(dá)顯著水平,其它處理間不顯著。故,有效穗隨著播期的推遲而顯著降低,晚播不利于漯麥163的群體發(fā)育,是造成晚播減產(chǎn)的主要原因。從不同播期處理的穗粒數(shù)看,隨播期推遲漯麥163穗粒數(shù)呈遞增趨勢,處理T4B與其它處理、T3B與T1B差異均達(dá)極顯著水平,T3B與T2B差異達(dá)顯著水平,其他播期處理差異均不顯著,說明該品種適當(dāng)晚播有利于穗粒數(shù)的增加。從表2還可以看出,不同播期處理千粒重表現(xiàn)不同,處理T2B>T1B>T3B>T4B,T2B和T1B與T3B和T4B差異達(dá)極顯著水平,T3B給你T4B差異達(dá)顯著水平,其它處理均不顯著。表明適當(dāng)早播有利漯麥163籽粒灌漿,提高千粒重。
表2 不同播期對漯麥163產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響
從表3可以看出,隨著播量的增加,產(chǎn)量先增后減,產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平;產(chǎn)量構(gòu)成因素有效穗先增后減,千粒重呈降低趨勢,穗粒數(shù)表現(xiàn)不一,有效穗和千粒重差異均達(dá)顯著水平,穗粒數(shù)差異不顯著。進(jìn)一步分析表明:B1~B5個(gè)播量產(chǎn)量分別為:7 193.2 kg·hm-2、7 501.8 kg·hm-2、7 776.1 kg·hm-2、7 720.4 kg·hm-2、7 604.5 kg·hm-2。產(chǎn)量性狀TB3 >TB4 >TB5 >TB2> TB1,TB3和TB4與TB1產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著水平,TB5與TB1產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著水平。產(chǎn)量構(gòu)成因素中,有效穗TB4 >TB5 >TB3 >TB2> TB1,TB4與TB1差異達(dá)極顯著水平,TB3和TB5與TB1差異達(dá)顯著水平;穗粒數(shù)TB1 >TB3 >TB5 >TB2> TB4,處理間差異不顯著;千粒重隨著播量的增加逐漸降低,TB1和TB2與TB5差異達(dá)極顯著水平,TB3與TB5差異達(dá)顯著水平。因此,播量是影響漯麥163高產(chǎn)的主要因素之一,差異比較明顯,播量較高或較低均不利于提高產(chǎn)量。隨播量增加有效穗和穗粒數(shù)表現(xiàn)不同,千粒重呈降低趨勢,主要原因播量增加,群體相對增加,個(gè)體相互爭水爭肥,隨著兩極分化進(jìn)程,而導(dǎo)致營養(yǎng)沒有充分有效利用。
表3 不同播量對漯麥163產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響
從產(chǎn)量構(gòu)成因素變異系數(shù)來看(表1),變化最大的是穗粒數(shù),有效穗次之,千粒重最小。表4顯示,產(chǎn)量構(gòu)成因素中以穗數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)達(dá)極顯著水平(ry1=0.6341**),千粒重與產(chǎn)量呈正相關(guān)但不顯著(ry3=0.0571),穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)達(dá)極顯著水平(ry2=-0.6565**)。通過對產(chǎn)量三因素進(jìn)行相關(guān)分析,穗數(shù)與穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)(r12=-0.8543**),穗數(shù)與千粒重呈顯著正相關(guān)(r13=0.4546*),穗粒數(shù)與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)(r23=-0.5182*)。說明,穗粒數(shù)是限制漯麥163進(jìn)一步提高產(chǎn)量的主要因素,在保證一定有效穗的前提下,努力增加穗粒數(shù)是漯麥163高產(chǎn)的關(guān)鍵措施之一。
表4 產(chǎn)量(y)及構(gòu)成因素間相關(guān)系數(shù)(r)
李素真等[32]研究表明,不同穗型冬小麥品種,可以選擇適合的播期和播量,以達(dá)到高產(chǎn)的目的。王晨陽[33]等研究表明,早播易造成小麥生育期提前,葉片衰老較快,適期播種可充分利用光、熱、水資源,有利于培育冬前壯苗保證安全越冬,中期構(gòu)建合理群體結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。本研究表明,播量是影響小麥產(chǎn)量提高的主要限制因子,穗粒數(shù)與有效穗和千粒重均呈負(fù)相關(guān),早播和晚播,均不利于漯麥163產(chǎn)量提高,較晚播種不利于漯麥163的群體發(fā)育,而適當(dāng)早播有利于加快漯麥163兩極分化進(jìn)程,促進(jìn)籽粒灌漿,提高千粒重。通過增加穗粒數(shù),協(xié)調(diào)好與有效穗和千粒重的關(guān)系,使小麥產(chǎn)量三要素相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展,為小麥增產(chǎn)創(chuàng)造有利條件是需要進(jìn)一步研究和解決的問題。