科爾沁區不同農田地點土壤對春小麥產量構成因子的影響

馬 冰，鄭根昌*，劉 輝，石麗媛，姜 瀾

（1．內蒙古民族大學農學院，內蒙古 通遼 028042；2．河北北方學院，河北 張家口 075000；3．蘭州大學草地農業科技學院，甘肅 蘭州 730020；4．通遼市畜牧獸醫科學研究所，內蒙古 通遼028042）

小麥產量高低，品質優劣，主要取決于品種的遺傳特性、栽培措施和環境條件，與人民生活息息相關。但在不同產量水平下，各構成因素對籽粒產量的貢獻不同。由于試驗條件的不同或分析問題角度的不同，對產量與品質性狀之間關系分析的結果有很大的差別，小麥品質除受品種本身的遺傳特性決定外，氣候和土壤條件，磷、鉀、微量元素等因素也有一定影響。春小麥的遺傳特性和品質受生長環境和栽培措施等因素共同影響，為了實現春小麥優質高產，需要在適宜的地區種植[1]。研究結果表明春小麥品質受地理緯度和海拔高度的影響，春小麥籽粒蛋白質含量隨著緯度升高而增加。蛋白質含量、沉降值在高緯度地區均高于低緯度地區[2-3]。低海拔地區的的籽粒具有較高的蛋白質含量[4-7]。春小麥品質除了受地理緯度和海拔高度的影響，還受光照、溫度、水分等氣候條件的影響，研究表明超過一定溫度，春小麥的品質降低。春小麥開花后高溫脅迫使春小麥品質變劣[8]。春小麥籽粒蛋白質含量與氣溫年較差呈顯著正相關，開花至成熟期間的氣溫日較差是影響春小麥蛋白質含量的重要因素，氣溫日較差大，越有利于蛋白質的合成和積累[9]。降雨量或土壤水分含量與春小麥品質負相關[10]。土壤是最基本的農業生產資料也是農作物生長的載體，土壤中營養元素的成分及含量決定了土壤的肥力質量，對農作物的產量及品質有至關重要的影響。本試驗通過采集通遼市科爾沁區不同農田地塊的土壤，以不同地塊土壤為培養基種植指示作物春小麥，測定株高、整株重、穗長、穗重、小穗數、小穗粒數、穗粒重、千粒重，探究科爾沁區不同農田地點土壤對春小麥產量構成因子的影響。為科爾沁區農業生產和土壤保護提供依據，使土壤資源得到合理的規劃利用。

1 研究區概況和研究方法

1.1 研究區自然概況

研究地點位于通遼市科爾沁區，取樣地點分別為：河西鎮、遼河鎮、木里圖鎮、錢家店鎮、豐田鎮、育新鎮、清河鎮、敖力布皋鎮的農田。科爾沁區地處中緯度地區，屬中溫帶、半干旱、大陸性季風氣候，光能資源較為豐富，海拔高度為1000～1400 m，土壤類型主要以黃沙土、黑沙土、山地黑土、黑棕土、鹽堿地、澇洼地為主，全年大部分地區日照2712～3063 h，年輻射量在46.38萬～52.44萬J/cm2，年平均氣溫6.6℃，自然降水量在327～450 mm，≥10℃有效積溫1900～3286℃。

1.2 供試材料

供試土壤：各試驗點采集的耕層土壤。

供試春小麥品種：山農優麥2號。

1.3 試驗方法及處理

2018年4月分別于河西鎮、豐田鎮、育新鎮、木里圖鎮、敖力布皋鎮、遼河鎮、清河鎮、錢家店鎮等8個鄉鎮，每個鄉鎮選取4個樣點，用土鉆取樣，取樣深度均為0～30 cm，將每個樣點采集的土壤除去動植物殘體等雜質帶回實驗室自然風干備用。稱取每個樣點的土壤測定營養物質含量。不同試驗地點采集的土壤充分混合均勻后于4月15日進行盆栽種植，3次重復，每盆種植30粒春小麥種子。3 d后進行發芽率的測定，并對發芽后的幼苗進行生長動態的跟蹤測定，成熟后記錄各地點的產量及產量構成因素、春小麥的農藝性狀、葉面積動態變化、干物質積累量及花后灌漿速率；以8個鄉鎮采集的土壤為試材，分析測定土壤養分狀況的差異顯著性以及土壤養分對春小麥生長發育的影響。

1.4 測定指標

各處理的產量及產量構成因素：測定株高、整株重、穗長、穗重、小穗數、小穗粒數、穗粒重、千粒重。

1.5 數據處理

采用Microsoft Excel2013及IBM SPSS19.0 statistics軟件進行數據處理與分析，處理間的差異顯著性采用Duncan方法標注字母。

2 結果與分析

2.1 研究區不同地點春小麥株高、整株重、小穗數、小穗粒數和穗粒重

由表1可知，株高在不同地點表現出一定的差異性，河西鎮、豐田鎮、育新鎮、木里圖鎮、敖力布皋鎮，遼河鎮、清河鎮和錢家店的株高分別為48.27 cm、46.34 cm、62.39 cm、46.12 cm、54.96 cm、51.42 cm、60.41 cm和61.34 cm，其中育新鎮株高與其他地點之間相比較最高，豐田鎮最低。育新鎮、清河鎮和錢家店顯著高于河西鎮、豐田鎮、木里圖鎮、敖力布皋鎮和遼河鎮。整株重在不同地點之間表現為清河鎮最大，為2.16 g，其次為育新鎮，木里圖鎮整株重最小，為0.87 g。不同地點小穗數的范圍在9.15～13.95，小穗粒數介于19.5～27.34，錢家店小穗粒數最多，豐田鎮小穗粒數最少。不同地點穗粒重之間表現為遼河鎮穗粒重最大，為0.91 g，其次為育新鎮，豐田鎮穗粒重最小，為0.42 g。

表1 研究區不同地點春小麥株高、整株重、小穗數、小穗粒數和穗粒重

2.2 研究區不同地點春小麥穗長的變化

由圖1可知，河西鎮、豐田鎮、育新鎮、木里圖鎮、敖力布皋鎮，遼河鎮、清河鎮和錢家店的穗長分別為68.45 mm、56.34 mm、69.26 mm、68.84 mm、66.24 mm、67.94 mm、68.22 mm和76.94 mm。其中，錢家店的穗長最長，顯著高于河西鎮、豐田鎮、育新鎮、木里圖鎮、敖力布皋鎮，遼河鎮和清河鎮，豐田鎮的穗長最短，顯著低于河西鎮、育新鎮、木里圖鎮、敖力布皋鎮，遼河鎮、清河鎮和錢家店。

圖1 研究區不同地點春小麥穗長的變化

2.3 研究區不同地點春小麥穗重的變化

根據圖2可知，河西鎮、豐田鎮、育新鎮、木里圖鎮、敖力布皋鎮，遼河鎮、清河鎮和錢家店的穗重分別為1.19 g、1.39 g、1.35 g、1.15 g、1.17 g、1.19 g、1.18 g和1.42 g。其中，錢家店的穗重最大，其次為豐田鎮，錢家店和豐田鎮顯著高于河西鎮、育新鎮、木里圖鎮、敖力布皋鎮、遼河鎮和清河鎮。

圖2 研究區不同地點春小麥穗重的變化

2.4 研究區不同地點條件下春小麥千粒重及總產量的變化

根據表2可知，千粒重在不同地塊之間的大小順序為：錢家店＞清河鎮＞河西鎮＞遼河鎮＞育新鎮＞敖力布皋鎮＞木里圖鎮＞豐田鎮，其中錢家店千粒重最高，為41.51 g，其次為清河鎮，錢家店和清河鎮千粒重顯著高于河西鎮、遼河鎮和育新鎮地塊（P＜0.05），河西鎮、遼河鎮和育新鎮顯著高于敖力布皋鎮、木里圖鎮和豐田鎮，錢家店和清河鎮之間的千粒重差異不顯著，河西鎮、遼河鎮和育新鎮差異不顯著，敖力布皋鎮、木里圖鎮和豐田鎮差異不顯著，豐田鎮地區指示作物千粒重最小。

表2 研究區不同地點條件下春小麥千粒重及總產量的變化

不同地塊之間總產量的大小順序為：錢家店＞木里圖鎮＞遼河鎮＞清河鎮＞育新鎮＞豐田鎮＞敖力布皋鎮＞河西鎮，其中錢家店總產量最高，總產量為4437 kg/hm2，其次為木里圖鎮，總產量為3921 kg/hm2，河西鎮總產量最低，總產量為2629.5 kg/hm2，錢家店總產量顯著高于木里圖鎮、遼河鎮、清河鎮、育新鎮、豐田鎮、敖力布皋鎮和河西鎮地塊（P＜0.05），木里圖鎮、遼河鎮和清河鎮顯著高于育新鎮、豐田鎮、敖力布皋鎮和河西鎮地塊（P＜0.05），木里圖鎮、遼河鎮和清河鎮之間的總產量差異不顯著，育新鎮、豐田鎮、敖力布皋鎮和河西鎮差異不顯著。

3 討論

土壤理化性質和土壤養分含量對指示作物的生長發育具有重要影響。研究表明，隨土壤質地的變化，蛋白質含量不同[11]，但土壤理化性質不是關鍵因素，土壤中土壤養分含量是決定品質的關鍵因素[12]。關于春小麥籽粒產量及其構成因素方面所起作用的研究結果不盡一致。本研究發現錢家店的穗長最長，穗重最大，千粒重最高，總產量最高，總產量為29.58 kg。王巧燕等的研究結果顯示，結合土壤養分施用微肥可增加產量，原因在于顯著提高千粒重。因此，協調發展每公頃穗數、穗粒數和千粒重才能使春小麥達到高產高效低消耗[13]。李延鋒研究發現生物有機無機肥在春小麥生長中后期可以提高株高、莖粗、葉綠素含量、分蘗數、千粒重和產量，加入適量的微生物菌劑對有機無機肥料具有協同作用，起到增產的效果。有機無機肥較不施肥處理高出22.2%，表現出較好的促進植株生長能力，說明在春小麥生長前期肥料中的速效營養能促進春小麥的生長發育，而后期有機質對土壤的培肥作用可能是促進春小麥生長的主要原因。說明有機與無機營養的協同以及微生物的添加比單純的無機養分更能促進春小麥的生長和產量增加，施用鋅鐵微肥可增加產量，各處理較對照增產幅度有所不同[14]。鋅鐵肥施用量與比例的互作增加春小麥產量在于增加穗數和穗粒數[15]。本研究與其結果一致。造成此結果的原因之一可能是不同地塊養分含量不同，因此同樣的施用量及比例的肥料在優化產量構成因素上的互作不同。在田間試驗中春小麥品種本身、施肥種類及用量、自然環境等共同影響產量。長期的實踐與科學研究證明，在春小麥產量形成過程中施肥措施起重要作用，氮、磷、鉀肥是人們的首選，忽略了鋅鐵等微肥的使用，導致土壤中微量元素流失，作物從土壤中吸收的微量元素降低，進而作物大量元素與微量元素的比例失調，作物產量降低。因此，在微量元素肥料施用的同時，應檢測各地塊土壤中微量元素含量的多少，且在春小麥的生長發育過程中，注重增加春小麥各器官微量元素含量[16]。