石 剛 駱蘭平 王世輝 龐巧蓮 姜姝璇 李令偉
(1.德州市農業農村局 山東德州253016;2.山東中新科農生物科技有限公司 夏津253211)
近年來,隨著經濟的發展,各個領域對水的需求量越來越大,水資源缺乏的現象日趨尖銳,山東省有2 000 萬畝麥田屬于不同程度的干旱缺水。 經濟用水的問題迫在眉捷, 對于小麥各個生育期水分需求規律前人已有所研究, 但全生育期內綜合的灌水方案研究尚少, 本試驗目的是研究高產田小麥高產的最佳灌水次數與灌水時期,找出最佳灌水方案,以期達到經濟用水、提高綜合效益的目的,為小麥節水高產栽培提供理論依據。
供試品種為濟麥22, 由山東省農業科學院作物研究所育成。
在適墑播種的基礎上,試驗共設6 個處理(表1),隨機區組排列,3 次重復。 小區面積 3 m×9 m=27 m2,小區之間設3 m 隔離帶。
試驗于2019-2020 年度在德州市陵城區宋家鎮東蜂李村進行, 土質為壤質潮土, 播種前0~20 cm土層土壤有機質含量14 g/kg、 全氮0.85 g/kg、 堿解氮 86 mg/kg、 速效磷 38 mg/kg、 速效鉀 160 mg/kg。前茬作物為玉米, 秸稈粉碎還田。 播種前施入基肥45 m3/hm2、 尿素 225 kg/hm2、 過磷酸鈣 675 kg/hm2。2019 年10 月8 日播種。 其他管理措施同高產田。
用Excel 2007 軟件進行數據整理分析,用DPS 7.05 軟件進行數據差異顯著性檢驗。
由表2 可知,結實小穗數差異不大,總體上隨澆水次數的增加而增加; 從不孕小穗數調查結果可以看到, 不澆拔節水的W1、W3 處理的不孕小穗較多,比其他處理多0.4~0.7 個,結實率較低,而澆拔節水的W4、W5 處理結實率較高,拔節期正值小麥小花分化期,此期土壤干旱會導致不孕小穗的增多。 對于總的小穗數,各處理間差異不顯著。
由表3 可知,灌漿過程呈“S”形曲形,而灌漿速率大都呈“慢一快一慢”的變化規律,由于灌水處理不同,各處理“S”曲線上的變化陡度各異。
不灌水的W0 處理的灌漿速率在灌漿前期上升較快,灌漿后期下降也較快,原因在于干旱條件下,植物各器官的需水矛盾加劇,體內的水分、養分重新分配,提前進入了以籽粒灌漿為主的生產中心,并最大限度地征調水分和養分來供應生長中心, 所以較干旱的處理前期灌漿速率高于土壤含水高的處理。W1、W5 處理由于未澆挑旗水,對初期灌漿速率有所影響,W5 處理由于灌漿中期澆灌漿水而使灌漿速率又有回升的趨勢。 灌漿盛期澆挑旗灌漿水的處理已經完全轉入以籽粒為主的生產中心,灌漿末期,澆灌漿水的處理灌漿速率下降平緩, 由于未灌水處理群體小、 養分供應充足致使其千粒重高于澆水處理的千粒重。 灌漿前、灌漿期間降雨量較大,對灌漿結果造成一定影響。
由表4 可知, 畝穗數有隨澆水次數的增加而逐漸增多的趨勢,W4 處理的畝穗數顯著高于其他處理,W2、W0 處理的畝穗數顯著低于其他處理,W1 處理的畝穗數顯著低于W4、W5 處理,說明未澆返青水和拔節水的處理抑制了分蘗成穗, 僅澆返青水未澆拔節水的處理春季分蘗成穗率較低, 澆拔節水有利于分蘗成穗,增加畝穗數。

表4 不同灌水處理對小麥籽粒產量及其構成因素的影響
灌水處理的穗粒數顯著高于不灌水處理; 灌水處理之間穗粒數差異不顯著。 說明拔節期適宜的土壤水分含量利于小花的發育,增加穗粒數;挑旗期維持土壤適宜濕度有利于開花和授粉,增加穗粒數。
灌水處理的籽粒千粒重顯著低于不灌水處理;籽粒千粒重有隨灌水次數的增多而減小的趨勢。 原因是灌水處理的群體較大,穗粒數較多,致使灌水處理穗部的養分供應不充足而使千粒重下降; 輕度干旱,利于促進植株的光合作用,利于千粒重的提高;本試驗在大田中進行,灌漿前降雨44.0 mm,灌漿期共降雨39.9 mm,不灌水處理0~60 cm 土層的土壤含水量保持在13%左右,利于千粒重的提高。
灌水處理的籽粒產量顯著高于不灌水處理;除W2 處理外, 灌水處理之間的籽粒產量差異不顯著;W4、W5 處理的籽粒產量顯著高于 W2 處理,W3、W1與W2 處理的籽粒產量差異不顯著。從整個產量結果看,有隨澆水次數的增多產量提高的趨勢。 小麥產量由畝穗數、穗粒數、千粒重三者協同決定,獲得高產需要合理的水肥運籌,協調三者的關系。
本試驗研究了本年度氣候條件下不同生育期灌水對小麥的穗部性狀、灌漿速率、產量構成因素及產量的影響。 結果表明,返青期適宜的土壤水分含量有利于增加春季分蘗, 但本年度返青期—挑旗期干旱無雨,只澆返青水處理春季分蘗成穗率大大降低,在這種情況下,進一步突出了拔節水的重要性。
拔節期是小麥小花分化期, 拔節期灌水有利于增加穗粒數,提高結實率;挑旗期灌水有利于開花和授粉,增加小麥穗粒數。 小麥的灌漿初期土壤含水量較低,灌漿初期灌漿速率快,能夠提前到達灌漿的高峰期; 灌漿期間適宜的土壤水分有助于干物質向籽粒的轉運。 拔節期、挑旗期和灌漿期是小麥生長發育的關鍵時期,灌溉有助于調控群體結構,延長灌漿持續時間,提高產量。
在本試驗條件下,如灌水不足,在澆一水的情況下,應首先保證澆足拔節水,其次是挑旗水(或揚花水), 如果冬前群體小的情況下也應重視澆返青水,而灌漿水以在灌漿中期澆為宜。 試驗在大田情況下進行,受不同年份之間的降水等氣候條件影響,與前人研究結果略有不同之處。