不同質(zhì)地土壤對高產(chǎn)小麥生長發(fā)育及其產(chǎn)量的影響

摘 要：以3年大田定位試驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究山東東平3種典型質(zhì)地土壤高產(chǎn)小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量的變化。結(jié)果表明，中壤土的有機(jī)質(zhì)、有效磷和堿解氮均高于輕壤土和重壤土；中壤土小麥冬前和返青期的分蘗和次生根數(shù)較高，成穗率也較高，籽粒產(chǎn)量最高。

關(guān)鍵詞：小麥；不同質(zhì)地土壤；生長發(fā)育；籽粒產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S512.106.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2013）11-0084-04

土壤是小麥生長發(fā)育所需水、肥、氣、熱等諸因素的載體。不同質(zhì)地土壤的理化性質(zhì)、機(jī)械阻力、顆粒組成和總空隙度都不一樣，這些因素通過影響水、氣、熱和營養(yǎng)在土壤中的含量和移動(dòng)而影響作物根系的生長發(fā)育，進(jìn)而影響到籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的形成[1～3]。李潮海等（1996）[4]研究了不同質(zhì)地土壤的水熱狀況及其對小麥產(chǎn)量的影響，認(rèn)為粘壤土水氣熱狀況較好，小麥籽粒灌漿時(shí)間最長，千粒重最高，產(chǎn)量最高；砂壤土水熱狀況最差，小麥籽粒灌漿時(shí)間最短，千粒重最低，產(chǎn)量最低。杜春蓮（2004）[5]研究表明，發(fā)展強(qiáng)筋小麥的首選土壤類型是棕壤，其次是褐土，同時(shí)要選擇肥力營養(yǎng)較均衡的中壤或偏粘地塊。而有學(xué)者研究認(rèn)為，在同一自然氣候條件下，土壤基礎(chǔ)肥力對小麥籽粒產(chǎn)量的影響要大于土壤類型本身對產(chǎn)量的影響[6]。土壤類型對小麥產(chǎn)量有較大的影響，然而由于研究地點(diǎn)和條件的差異，研究結(jié)果不甚一致。本試驗(yàn)選取東平縣典型的3種土壤質(zhì)地類型為對象，具體研究其小麥的分蘗、次生根、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的變化，以期探討小麥高產(chǎn)形成機(jī)制，為高產(chǎn)小麥創(chuàng)建土壤質(zhì)地的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與處理

1.2 取樣與測定

1.2.2 土壤養(yǎng)分含量測定 堿解氮采用堿解擴(kuò)散法；有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-硫酸溶液油浴法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，用SPSS 11.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)地土壤養(yǎng)分含量

不同質(zhì)地土壤養(yǎng)分含量差異明顯（表1），與輕壤土相比，中壤土的有機(jī)質(zhì)、有效磷和堿解氮分別高87.4%、26.3%和54.6%（P<0.05），速效鉀高1.3%，兩者無顯著差異；重壤土的有機(jī)質(zhì)高43.3%（P<0.05），但是速效鉀、有效磷和堿解氮分別低7.5%、7.9%和39.6%（P<0.05）。表明，在本試驗(yàn)中，中壤土的養(yǎng)分含量均較高。

2.2 不同質(zhì)地土壤小麥生長發(fā)育分析

2.2.1 冬前 表2示出了不同質(zhì)地土壤條件下冬前小麥的生長特性。與輕壤土相比，中壤土冬前小麥的公頃莖數(shù)、單株分蘗數(shù)和大蘗數(shù)、次生根條數(shù)顯著增加，分別高5.6%、25.8%、25.0%和54.6%；重壤土小麥的次生根數(shù)顯著提高，單株分蘗數(shù)和大蘗數(shù)無顯著差異。表明，中壤土能促進(jìn)小麥冬前分蘗和次生根噴發(fā)。

表2 不同質(zhì)地土壤小麥冬前期生長差異

2.2.2 返青期 表3示出了不同質(zhì)地土壤條件下返青期小麥的生長特性。與輕壤土相比，中壤土返青期小麥的公頃莖數(shù)和單株分蘗數(shù)顯著增加，分別高11.2%和9.5%，單株大蘗數(shù)、主莖葉數(shù)和次生根數(shù)無顯著差異；重壤土小麥的主莖葉數(shù)顯著提高，公頃莖數(shù)、單株分蘗數(shù)和大蘗數(shù)、次生根數(shù)無顯著差異。表明，中壤土能促進(jìn)小麥單株返青期分蘗數(shù)，獲得較大的群體，為小麥高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

表3 不同質(zhì)地土壤小麥返青期生長差異

2.3 不同質(zhì)地土壤小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析

從表4中可以看出，小麥籽粒產(chǎn)量中壤土最高，與重壤土無顯著差異，但顯著高于輕壤土產(chǎn)量，3年平均高4.7%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，與輕壤土相比，中壤土小麥的公頃穗數(shù)顯著增加，3年平均高6.2%，穗粒數(shù)和千粒重?zé)o顯著差異；重壤土小麥的穗粒數(shù)顯著增加，3年平均高6.1%，公頃穗數(shù)和千粒重?zé)o顯著差異。表明，中壤土條件下，小麥的分蘗成穗率較高，能獲得較高的群體穗數(shù)，有利于小麥高產(chǎn)。

表4 不同質(zhì)地土壤小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素差異

3 結(jié)論與討論

3.1 分蘗是小麥的重要生物學(xué)特性之一，分蘗的多少對群體結(jié)構(gòu)和個(gè)體發(fā)育有重要影響，進(jìn)而影響小麥產(chǎn)量。冬小麥單位面積穗數(shù)相同或接近時(shí)，單株成穗多者產(chǎn)量高。研究顯示中壤土兼有砂土和粘土的優(yōu)點(diǎn)，通氣透水性好，土溫比較穩(wěn)定，耕性良好，作物苗期生長好，也有后勁，適宜小麥生長發(fā)育[7]。本研究表明，中壤土小麥在冬前和返青期單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)較輕壤土明顯增多，有利于獲得高產(chǎn)。

3.2 小麥產(chǎn)量是由品種特性及環(huán)境條件相互作用所決定的。在目前大田生產(chǎn)中，小麥生長發(fā)育所必須的生長條件（光、溫、水、氣、養(yǎng)分等）中，光溫主要依靠自然而得到滿足，而水分、土壤通氣性、養(yǎng)分則主要靠人們栽培過程中給予供應(yīng)和調(diào)節(jié)，它們大多通過土壤對小麥生產(chǎn)發(fā)生作用，并受土壤性狀的影響而在產(chǎn)量上表現(xiàn)出不同效果[10]。高產(chǎn)小麥吸收的氮素約23.62%～26.82%來自肥料氮，73.18%～76.38%來自土壤氮[11]。譚和芳等（2008）[12]研究表明，小麥生長發(fā)育所需的氮磷鉀元素中，氮肥對小麥的產(chǎn)量效應(yīng)最大。而有機(jī)質(zhì)具有養(yǎng)分全面、肥效持久的優(yōu)點(diǎn)，能夠提供作物生長發(fā)育所需要的養(yǎng)分，還可以改善和調(diào)節(jié)土壤的物理性狀，在一定范圍內(nèi)，小麥產(chǎn)量隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量增加而提高[13]。因此，土壤養(yǎng)分仍然是限制小麥產(chǎn)量的重要因素。本試驗(yàn)結(jié)果表明，中壤土中堿解氮、有效磷和有機(jī)質(zhì)含量顯著高于重壤土和輕壤土，肥力較高，有利于小麥分蘗和次生根發(fā)育，提高成穗率，獲得最高籽粒產(chǎn)量。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]

Barber S A. Effect of tillage practice on corn root distribution and morphology [J]. Agronomy Journal，1971，63：724-726.

[2] Paul W U，Thomas C K. Soil compaction and root growth： A Review[J]. Agronomy Journal，1994，86：759-766.

[3] Bernd S，Harald S，Reinhold G，et al. Root production and root mortality of winter wheat grown on sandy and loamy soils indifferent farming systems[J]. Biol. Fertil. Soils，2001，33：331-339.

[4] 李潮海，盧道文，荊 棘，等. 不同質(zhì)地土壤的水熱狀況及其對冬小麥產(chǎn)量形成的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，7（增刊）：33-38.

[5] 杜春蓮. 強(qiáng)筋小麥在不同土壤類型上的鉀肥效應(yīng)研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2004，6（3）：146-148.

[6] 趙淑章，季書勤，王紹中，等. 不同類型土壤與強(qiáng)筋小麥品質(zhì)和產(chǎn)量的關(guān)系[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，7：52-53.

[7] 仲躋秀，施崗陵. 土壤學(xué)[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1992.

[8] 宋欣欣，賀德先. 小麥生育后期主莖和分蘗次生根對籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 麥類作物學(xué)報(bào)，2011，31（2）：281-285.

[9] 李 波，劉 建，熊 飛，等. 稻稈還田深度對盆栽冬小麥結(jié)構(gòu)和生理特性的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2012，32（4）：722-727.

[10]趙新平，宋昌惠. 小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)土肥水條件分析[J]. 山東省農(nóng)業(yè)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，24（4）：164-165.

[11]王小燕，于振文. 不同施氮量條件下灌溉量對小麥氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)和分配的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（10）：3015-3024.

[12]譚和芳，謝金學(xué)，汪吉東，等. 氮磷鉀不同配比對小麥產(chǎn)量和肥料利用率的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，24（3）：279-283.