周娜娜,王 飛,徐年龍,徐夢彬,王 升,葉仁宏
(江蘇省農墾農業發展股份有限公司現代農業研究院,江蘇南京 210002)
小麥產量的增長不僅離不開高產小麥品種的選育,更離不開配套的高產栽培技術措施,密度和行距是2個比較重要的方面。種植密度決定群體的大小,行距決定群體的均勻性,適宜的密度和行距是創造合理群體動態結構,形成優化產量結構的基本措施[1-2]。
近年來,山東農業大學余松烈院士提出了小麥寬幅勻播高產栽培技術,它是在精量、半精量播種的技術基礎上,改傳統密集條播、籽粒擁擠成一條線為寬播幅、種子分散式粒播的栽培技術。該技術具有明顯的優點,主要是種子分布比較均勻、個體空間大,從而可以避免群體爭肥、爭水、爭光照,實現群體的優化,進而達到提高小麥產量的目的[3-9]。
關于密度和行距對小麥產量的影響,前人已經做了大量研究[10-12]。但是在寬幅勻播高產栽培技術下不同密度和行距對小麥群體質量和產量的系統報道尚不多見。鑒于此,筆者在寬幅勻播高產栽培技術下,采用揚麥19為試驗材料,對不同密度和行距對小麥群體質量和產量的影響進行研究,以期通過栽培措施的調控,挖掘小麥的增產潛力,為大面積提高小麥單產提供科學依據。
1.1試驗地概況試驗于2017—2018年在江蘇省鹽城市射陽縣新洋農場農科所試驗田進行。土壤質地為壤性潮鹽土,有機質含量24.3 g/kg,全氮1.94 g/kg,堿解氮118 mg/kg,速效磷14.5 mg/kg,速效鉀88 mg/kg,pH 7.9。前茬為水稻。
1.2試驗材料供試品種為揚麥19,由江蘇省大華種業集團有限公司新洋分公司提供。
1.3試驗方法2017年11月2日播種。基肥為尿素225 kg/hm2和磷酸二銨225 kg/hm2;分蘗肥為尿素112.5 kg/hm2;拔節肥為尿素150 kg/hm2和復合肥187.5 kg/hm2;穗肥為尿素75 kg/hm2。一生施用總氮量327 kg/hm2,P2O5132 kg/hm2,K2O 28.5 kg/hm2。試驗采用隨機區組排列,重復3次,每個小區0.45 hm2(6.7 m×3.0 m),在小區內分別種植20、15和12行,即行距分別為15、20和25 cm,分別記為H15、H20、和H25;各種行距又設置225萬、300萬和375萬/hm2的基本苗,分別記為J225、J300和J375。每行帶寬5 cm,小區間隔30 cm。
1.4測定項目與方法
1.4.1葉綠素。試驗于開花期及花后每隔7 d(分別記為灌漿1、2、3和4期)利用SPAD-502型便攜式葉綠素儀對各處理同一生育期的10株小麥的旗葉葉綠素含量進行測定。
1.4.2產量及其構成因素。收獲前定點調查各處理的有效穗,并取1 m的植株考查每穗實粒數。成熟后小區全區收割測產,折合成標準水分(12.5%)下產量,并取曬干后的籽粒測定千粒重。
1.5數據分析試驗數據應用SPSS進行方差分析和相關分析,Duncan法進行多重比較[13],并應用Orijin進行繪圖。
2.1密度和行距組合對旗葉葉綠素的影響從圖1可以看出,隨著植株的生長發育,旗葉葉綠素含量也在不斷變化。各處理的葉綠素含量變化雖然不盡相同,但總體呈先上升后緩慢下降,到灌漿3期時快速下降的單峰趨勢,并且在灌漿1期(花后7 d)或者灌漿2期(花后14 d)時出現高峰,灌漿4期(花后28 d)時葉綠素含量最低。當葉綠素含量達到高峰(灌漿1期)時,處理J300H25(基本苗為300萬/hm2,行距為25 cm)的葉綠素含量最高,其次是處理J300H20(基本苗為300萬/hm2,行距為20 cm)。

圖1 不同密度和行距組合對小麥旗葉葉綠素含量的影響Fig.1 Effects of density and spacing pattern on chlorophyll content wheat flag leaf
2.2密度和行距組合對小麥產量的影響從表1可以看出,不同密度和行距組合對小麥產量的影響較大,實際產量最高的是基本苗300萬/hm2、行距25 cm的處理,平均實產達8 805.0 kg/hm2,其次是基本苗300萬/hm2、行距20 cm的處理。通過密度對產量和產量構成因素的方差分析(表2)可知,不同基本苗處理平均有效穗、實粒數和千粒重之間差異不顯著,但是在實際產量方面,基本苗為225萬~375萬/hm2差異不顯著,與基本苗300萬/hm2的處理差異達極顯著。通過行距對產量和產量構成因素的方差分析可知,行距25 cm的處理與行距20 cm的處理間實際產量差異不顯著,但是與行距為15 cm的處理間實際產量差異顯著。綜上所述,基本苗300萬/hm2、行距20~25 cm處理的實際產量較高。
2.3密度和行距組合的旗葉葉綠素與產量的相關性從表4可以看出,開花期的葉綠素含量和有效穗呈顯著正相關;灌漿1期的葉綠素含量和實粒數與千粒重顯著負相關,但是與實際產量極顯著正相關;灌漿2、3和4期的葉綠素含量與產量各性狀的相關性均不顯著。

表1 不同密度和行距組合對小麥產量及其構成因素的影響

表2 不同密度對小麥產量和及期構成因素的影響
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著;同列不同大寫字母表示在0.01水平差異極顯著
Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level;different capital letters in the same column indicated extremely significant differences at 0.05 level

表3 不同行距對小麥產量及其構成因素的影響
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著;同列不同大寫字母表示在0.01水平差異極顯著
Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level;different capital letters in the same column indicated extremely significant differences at 0.05 level

表4 不同生育期小麥旗葉的葉綠素含量與產量各性狀的相關系數
注:*表示在0.05水平顯著相關;**表示在0.01水平極顯著相關
Note:* indicated significant correlation at 0.05 level; ** indicated extremely significant correlation at 0.01 level
小麥進行光合作用的場所是葉綠體,而葉綠素作為葉綠體的重要光合色素,其含量和持續時間是衡量產量高低的重要指標[14-16]。關于開花期和灌漿期小麥旗葉葉綠素含量的變化規律,前人已有報道[17-18]。歐俊梅等[19]研究結果表明,不同小麥品系的旗葉葉綠素含量在灌漿前期或者灌漿中期時達到高峰。該研究結果表明,不同密度行距組合的旗葉葉綠素含量也是在灌漿前期或者灌漿中期時達到高峰,這與歐俊梅等[19]的研究結果一致。并且當葉綠素含量達到高峰時,基本苗300萬/hm2、行距25 cm處理的葉綠素含量最高。
小麥上3張功能葉(旗葉、倒二葉和倒三葉)的葉綠素含量對產量的影響很大,關于葉片葉綠素含量與產量性狀的關系,前人已作了大量的研究工作[20]。王志偉等[21]研究結果表明,在高海拔生態條件下,不同小麥品種開花期旗葉葉綠素含量與籽粒產量呈不顯著正相關關系,成熟期旗葉葉綠素含量與籽粒產量呈顯著的正相關關系。該研究結果顯示,不同密度行距組合在不同時期小麥葉綠素含量與產量的關系不同,其中灌漿1期的葉綠素含量與實際產量呈極顯著正相關關系,與王志偉等[21]的研究結果不盡相同,這可能是由生態條件的差異引起的。因此在實際生產中,應盡可能提高上三張功能葉的葉綠素含量,特別是灌漿前期旗葉的葉綠素含量,以達到高產的目的。
在小麥寬幅勻播高產栽培技術條件下,通過密度行距組合試驗結果表明,實際產量與灌漿1期的葉綠素含量極顯著正相關,在灌漿1期時,基本苗300萬/hm2、行距25 cm處理的葉綠素含量最高,產量也最高;其次是基本苗300萬/hm2、行距20 cm的處理。綜上所述,11月初播種的小麥采用寬幅勻播栽培技術時應選用基本苗300萬/hm2、行距20~25 cm。