錢 蕾
(鄭州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,河南 鄭州 450000)
小麥是我國重要的口糧作物,提高小麥單產(chǎn)水平對保障國家糧食安全具有重要意義[1]。隨著耕作制度改變以及氣候條件的不斷變化,通過田間試驗,針對特定品種在特定種植區(qū)域,制定相應(yīng)栽培技術(shù),不僅能夠有效節(jié)約成本,提高肥料利用率,而且能夠達到提高產(chǎn)量、增加收入的目的[2~4]。
在小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)中,種植密度和施肥量是影響小麥產(chǎn)量的兩個重要因素,因氣候條件影響,同一小麥品種在不同種植區(qū)域最佳種植密度和施肥量組合不同,有關(guān)研究認為在一定種植密度范圍內(nèi),隨著密度的增加小麥產(chǎn)量顯著提高,超過一定種植密度后增產(chǎn)不顯著或減產(chǎn)[5~7],在一定施肥范圍內(nèi),施肥量對產(chǎn)量影響顯著[8~9]。
以適宜在黃淮冬麥區(qū)種植的小麥品種百農(nóng)207作為試驗材料,采用不同種植密度4個水平和施肥量4個水平,共16種組合方式開展田間試驗,比較在不同種植密度和施肥量組合條件下產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀和品質(zhì)的變化,以期獲得針對小麥新品種百農(nóng)207在河南最佳種植密度與施肥量組合。
2018-2019年度在河南中部的鄭州市中牟縣官渡鎮(zhèn)閆莊村進行試驗,試驗材料為百農(nóng)207,試驗田地勢平坦,肥力中等,土壤為壤土。耕層土壤中速效氮為84 mg·kg-1,速效磷為16.5 mg·kg-1,速效鉀為143 mg·kg-1。施入肥料采用撒可富公司生產(chǎn)的硫酸鉀復(fù)合肥,其中總含量為45%,氮磷鉀分別為15%,15%,15%。
播種日期為10月12日,種植密度設(shè)置為A1(12萬株·hm-2)、A2(15萬株·hm-2)、A3(18萬株·hm-2)和A4(21萬株·hm-2)共4個水平;施肥量設(shè)置為B1(450 kg·hm-2)、B2(600 kg·hm-2)、B3(750 kg·hm-2)和B4(900 kg·hm-2),共計16個組合,采用隨機區(qū)組、三次重復(fù),每小區(qū)面積為20 m2。
調(diào)查生育期、成熟后每小區(qū)隨機取樣10株調(diào)查株高、穗數(shù)、穗粒數(shù),穗粒重、千粒重,收獲測產(chǎn)折算產(chǎn)量,室內(nèi)測定濕面筋含量、面團穩(wěn)定時間、吸水率和蛋白質(zhì)含量指標(biāo)。
采用EXCEL2010對數(shù)據(jù)進行匯總,用SPSS進行方差分析和顯著性分析。
對產(chǎn)量及其相關(guān)農(nóng)藝性狀進行匯總,表1顯示:A3B3的產(chǎn)量最高,穗數(shù)最多,千粒重最大,A3B4生育期最長,A4B4的株高最高,A2B3的每穗粒數(shù)最多;變異系數(shù)從大到小排序為產(chǎn)量>每穗粒數(shù)>千粒重>生育期>株高>穗數(shù),說明產(chǎn)量對種植密度和施肥量的變化較敏感,穗數(shù)對種植密度和施肥量變化不敏感,小麥品種百農(nóng)207對穗數(shù)的調(diào)節(jié)能力比較強。

表1 產(chǎn)量及其相關(guān)農(nóng)藝性狀統(tǒng)計
收獲后在室內(nèi)對小麥種子進行濕面筋含量、面團穩(wěn)定時間,吸水率和蛋白質(zhì)含量進行測定,結(jié)果如表2所示,A3B3的濕面筋含量最大,面團穩(wěn)定時間最長,蛋白含量最高,A3B1的吸水率最高。變異系數(shù)從大到小排序為面團穩(wěn)定時間>濕面筋含量>吸水率>蛋白含量,說明種植密度和施肥量對面團穩(wěn)定時間影響比較大,對蛋白質(zhì)含量影響比較小。

表2 品質(zhì)性狀統(tǒng)計
對產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀進行單試驗因素方差分析,表3顯示:產(chǎn)量在不同種植密度和施肥量下有顯著差異,其中在A3處理(種植密度18萬株·hm-2)和B4(施肥量900 kg·hm-2)條件下產(chǎn)量最高,隨著種植密度和施肥量的增加,產(chǎn)量增加速率均表現(xiàn)逐漸減小;生育期和每穗粒數(shù)在不同種植密度和施肥量水平下無顯著差異;株高和每穗粒數(shù)在不同種植密度水平有顯著差異,但在不同施肥量水平下均無顯著差異,隨著種植密度的提高,株高逐漸增大,每穗粒數(shù)逐漸減少;穗數(shù)和千粒重在不同種植密度水平下均無顯著差異,而在不同施肥量水平下均有顯著差異,均在B3水平下(施肥量750 kg·hm-2)最大,在B1水平下(施肥量450 kg·hm-2)最小。

表3 兩種處理水平下產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的顯著性
濕面筋含量、吸水率和蛋白質(zhì)含量是小麥品質(zhì)的重要指標(biāo),面團穩(wěn)定時間是判斷小麥品種類別及用途的重要指標(biāo),表4顯示:種植密度對濕面筋含量、面團穩(wěn)定時間、吸水率和蛋白質(zhì)含量影響不顯著;而施肥量對其影響顯著。
通過單試驗因素方差分析,A3B3(種植密度18萬株·hm-2,施肥量750 kg·hm-2)產(chǎn)量為7 359.0 kg·hm-2,A3B4(種植密度18萬株·hm-2,施肥量900 kg·hm-2)組合產(chǎn)量為7 293.0 kg·hm-2,兩種組合沒有顯著差異,為高產(chǎn)組合,但A3B3組合產(chǎn)量更高。
種植密度和施肥量能夠顯著影響百農(nóng)207的產(chǎn)量,且表現(xiàn)為隨著種植密度的增大和施肥量的增大,產(chǎn)量均表現(xiàn)為增長速率逐漸減少甚至產(chǎn)量降低,這與楊浩(2015)和米勇(2016)的研究結(jié)果相一致。分析主要原因為密度超過一定范圍后,群體中個體之間相互影響,相互爭奪養(yǎng)分、陽光和空間等資源,造成產(chǎn)量增長緩慢甚至下降。施肥量超過一定范圍后,土壤中可供小麥吸收利用的營養(yǎng)元素已經(jīng)飽和,肥料不再是提高產(chǎn)量的因素,施肥過多并不能提高小麥產(chǎn)量。種植密度和施肥量通過影響產(chǎn)量構(gòu)成因子(株高、穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重等)從而提高產(chǎn)量。適宜的種植密度和施肥量也可以提高小麥的品質(zhì)。
通過田間試驗,利用4個種植密度水平和4個施肥量水平的16個組合,最終認為百農(nóng)207在河南中部區(qū)域,最佳栽培模式是以每公頃18萬株種植密度和每公頃750 kg的施肥量相結(jié)合,能夠達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。