砂姜黑土區(qū)玉米秸稈還田條件下的小麥最佳播量探究

曾兆龍+范敏佳+胡喜蓮+賀桂蘭+武二明+竇華杰

摘 要：探究砂姜黑土區(qū)玉米秸稈還田條件下的小麥最佳播量、以周麥22為材料，設(shè)置75kg/hm2、112.5kg/hm2、150kg/hm2、187.5kg/hm2、225kg/hm2、262.5kg/hm26個(gè)水平，結(jié)果表明隨播量增加，周麥22產(chǎn)量呈先增加后降低的變化規(guī)律。播量225kg/hm2有利于小麥高產(chǎn)，為548.9kg/hm2。

關(guān)鍵詞：砂姜黑土；播量；產(chǎn)量

周口市現(xiàn)有耕地面積1176萬(wàn)畝。其中砂姜黑土面積300萬(wàn)畝，分布在商水（69.9萬(wàn)畝）、項(xiàng)城（65萬(wàn)畝）、沈丘（50萬(wàn)畝）、鄲城（108萬(wàn)畝）、西華（3萬(wàn)畝）、鹿邑（2萬(wàn)畝）、淮陽(yáng)和扶溝（各1萬(wàn)畝）等7縣1市[1]。種植密度是影響小麥產(chǎn)量形成的重要因素之一[2]。適宜的種植密度有利于協(xié)調(diào)個(gè)體與群體之間的矛盾，建立合理的群體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)產(chǎn)量形成，適宜的播量因地區(qū)品種而異[3]。播量對(duì)千粒重的影響不大，對(duì)產(chǎn)量和穗數(shù)有顯著影響[4]。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)，小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成均受播量影響[5]。小麥產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)有90%-95%來(lái)自光合作用[6]，周口砂姜黑土區(qū)小麥常年種植面積達(dá)200萬(wàn)畝，玉米種植面積160萬(wàn)畝，從現(xiàn)有文獻(xiàn)來(lái)看，有關(guān)小麥播量或種植密度效應(yīng)的研究很多，而對(duì)砂姜黑土條件下玉米秸稈還田小麥的研究較少。為此，探討砂姜黑土條件下玉米秸稈還田對(duì)小麥群體生長(zhǎng)產(chǎn)量的影響，以期為砂姜黑土區(qū)玉米秸稈還田條件下小麥適宜密度高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)途徑。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016-2017年在商水縣六分場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為砂姜黑土，前茬為玉米。0-30cm土層含有機(jī)質(zhì)24.3g/kg，速氮48.23g/kg，速效磷8.0mg/kg，速效鉀218.9g/kg。

供試品種為小麥：周麥22。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小麥設(shè)置6個(gè)播量處理，三次重復(fù)分別為：75kg/hm2（C1）、112.5kg/hm2（C2）、150kg/hm2（C3）、187.5kg/hm2（C4）、225kg/hm2（C5）、262.5kg/hm2（C6），小區(qū)面積45m2。

1.2測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1群體質(zhì)量參數(shù)的測(cè)定

從出苗后開(kāi)始，每個(gè)生育期在各小區(qū)選取生長(zhǎng)狀況良好、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株10株，于室內(nèi)105℃殺青30min，80℃烘干至恒重后稱干重，折算出葉面積。

1.2.2產(chǎn)量及構(gòu)成的測(cè)定

成熟期調(diào)查田間總穗數(shù)后，在樣段中選擇生長(zhǎng)發(fā)育良好、長(zhǎng)勢(shì)一致及小穗數(shù)相同的植株20株收獲，自然晾曬一周達(dá)到完全干燥后，測(cè)定各處理植株穗粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)。在產(chǎn)量測(cè)定時(shí)，每小區(qū)45m2進(jìn)行實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

1.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

運(yùn)用Microsoft Excel2007整理數(shù)據(jù)，用DPS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1不同播量對(duì)單株次生根的影響

圖1表明，在整個(gè)生育時(shí)期內(nèi)，次生根的變化趨勢(shì)是先增加再降低，依據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果開(kāi)花期次生根數(shù)量最多，在成熟期，由于根系的衰老死亡，次生根的數(shù)量出現(xiàn)減少趨勢(shì)，越冬期單株次生根的量以C1為最多，達(dá)到8.6條，高于其他處理8.14%、13.95%、19.77%、25.81%、37.21%；在開(kāi)花期仍然以C1單株次生根為最多，高于其它處理6.6%、10.06%、15.4%、19.18%、26.42%，同時(shí)在開(kāi)花期處理間單株次生根數(shù)量與越冬期相比處理間差距減小；成熟期各處理間根系出現(xiàn)不同程度的凋亡。

各群體返青期的次生根數(shù)顯著高于越冬期，說(shuō)明有一定數(shù)量的次生根在冬季發(fā)生消長(zhǎng)現(xiàn)象，且不同播量次生根消長(zhǎng)率不同，播量從C1到195kg/hm2，越冬至返青時(shí)期內(nèi)次生根增長(zhǎng)率分別為184.7%，229.4%，193.8%，146.7%，219.0%，表現(xiàn)出播量在105kg/hm2時(shí)單株次生根生長(zhǎng)情況最好；其次為播量195kg/hm2時(shí)單株次生根生長(zhǎng)率比播量105kg/hm2的單株次生根增長(zhǎng)率低10.4個(gè)百分點(diǎn)；播量165kg/hm2處理的單株次生根增長(zhǎng)率最低，為146.7%。

2.2對(duì)生長(zhǎng)速率的影響

由圖2可知，不同生育時(shí)期，不同處理間群體生長(zhǎng)速率不同，但是整個(gè)生育期C1、C2的生長(zhǎng)速率在所有處理中均是最慢的，拔節(jié)-孕穗期C3、C4、C5生長(zhǎng)速率為最快，在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期較快的生長(zhǎng)速率為后期生殖生長(zhǎng)奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，良好的后期生長(zhǎng)是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵，在開(kāi)花到成熟的生殖生長(zhǎng)期，以C3、C4生長(zhǎng)為最快，高于其它處理6%-16%，說(shuō)明適宜的群體既有利于前期的豐產(chǎn)基礎(chǔ)的形成，又有利于后期的產(chǎn)量的形成。

2.3對(duì)穗部性狀的影響

隨密度的增加，株高呈增加趨勢(shì)，一定范圍內(nèi)，株高與密度呈正相關(guān)。高密度使得株高增加重心上移，同時(shí)較高的密度使得節(jié)間充實(shí)度降低，因而易于倒伏。

穗長(zhǎng)以C1、C2為最大，高于其它處理1-17個(gè)百分點(diǎn)，隨密度的增加，穗長(zhǎng)呈降低趨勢(shì)。

穗下節(jié)間長(zhǎng)度隨密度增加呈正相關(guān)變化趨勢(shì)，C1、C2相同均為25.05cm，而后隨密度增加而增加，當(dāng)穗下節(jié)間長(zhǎng)度達(dá)到一定長(zhǎng)度（27.85cm），不再隨密度的增加而改變，說(shuō)明一定范圍內(nèi)穗下節(jié)間長(zhǎng)隨密度增加而增加，當(dāng)長(zhǎng)度增加到一定程度就不再增加。

結(jié)實(shí)小穗數(shù)的多少?zèng)Q定了穗粒數(shù)的多少，結(jié)實(shí)小穗數(shù)與不結(jié)實(shí)小穗數(shù)是相對(duì)的一對(duì)性狀，結(jié)實(shí)小穗數(shù)與密度呈負(fù)相關(guān)，而不孕小穗與密度呈正相關(guān)。

2.4對(duì)產(chǎn)量性狀影響

隨密度增加畝穗數(shù)呈現(xiàn)先增加而后降低的變化趨勢(shì)，其中C4畝穗數(shù)最多，高于其它處理3.2%-30%，穗粒數(shù)隨密度增加，呈下降的變化趨勢(shì)，其中C2穗粒數(shù)最多（40.7），高于C6（33.33）22.1%，千粒重大小順序?yàn)镃1>C2>C3>C4>C5>C6，隨密度增加呈下降趨勢(shì)，畝產(chǎn)量以C4為最大，高達(dá)548.9kg，高于最小播量的C1（5kg/畝）20.3%，高于最大播量的C6（17.5kg/畝）13.2%，說(shuō)明，適量的密度才是高產(chǎn)的播量保障。endprint

3討論與結(jié)論

不同的土壤類(lèi)型及播量，使小麥生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生了改變，影響群體生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成[7]。葉面積、光合勢(shì)、光合速率是恒量小麥群體光合生產(chǎn)力的三個(gè)重要指標(biāo)[8-9]。本研究發(fā)現(xiàn)，砂姜黑土條件下小麥群體生長(zhǎng)及產(chǎn)量都與播量有密切的聯(lián)系。從試驗(yàn)結(jié)果看，播量在225kg/hm2左右時(shí)有利于提高群體光合勢(shì)及生長(zhǎng)速率，構(gòu)建高質(zhì)量群體，增加產(chǎn)量；但播量過(guò)大，對(duì)生育后期的群體生長(zhǎng)不利，導(dǎo)致籽粒產(chǎn)量下降。小麥群體光截獲能力及光轉(zhuǎn)化效率與產(chǎn)量密切正相關(guān)[10-11]，合理的群體結(jié)構(gòu)是作物產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。本研究C1，C2處理由于群體較小，光合而積不足，導(dǎo)致光截獲率偏低；C5，C6處理播量過(guò)大，雖然群體光合面積較大，但導(dǎo)致群體內(nèi)通風(fēng)透氣性變差，形成郁閉的田間小氣候，致使植株中、下部葉片衰老加快，使籽粒產(chǎn)量下降；而C4處理的群體結(jié)構(gòu)適宜，群體光截獲率高，葉片光合作用良好，生育后期群體生長(zhǎng)速率下降較緩，顯著提高了籽粒產(chǎn)量。因此，在砂姜黑土區(qū)秸稈還田條件下以225kg/hm2播量為宜。

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