小麥群體結(jié)構(gòu)與節(jié)水栽培效果試驗研究

高 軍，王金輝

（1.聊城市茌平區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東聊城 252100；2.聊城市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東聊城 252000）

0 引言

小麥?zhǔn)巧綎|省主要糧食作物之一，常年播種面積400萬hm2左右，是全國小麥的主要產(chǎn)區(qū)。全省氣候類型屬于溫帶季風(fēng)氣候，小麥生長期內(nèi)多風(fēng)少雨，耗水量大[1]，通常需要灌水4～6 次，總灌水量120～180 m3/667 m2，約占農(nóng)業(yè)用水量的80%，水資源浪費(fèi)非常嚴(yán)重，不僅加劇了水資源供需矛盾，而且造成土壤養(yǎng)分的流失和對地下水的污染。因此，推廣小麥節(jié)水高產(chǎn)栽培技術(shù)，提高水資源利用效率，已經(jīng)成為小麥生產(chǎn)亟待突破的重大課題[2]。目前，不同小麥的群體結(jié)構(gòu)，其水分利用效率存在很大差異[3-4]，本文就不同小麥群體結(jié)構(gòu)的水分騰發(fā)量以及對小麥生長發(fā)育的影響進(jìn)行了試驗和研究，以期為本地區(qū)冬小麥節(jié)水高產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗安排在聊城市茌平區(qū)小麥綠色高產(chǎn)高效項目示范區(qū)內(nèi)進(jìn)行，試驗田土質(zhì)為潮土，土層深厚，地力肥沃，灌排方便，有利于農(nóng)作物生長和進(jìn)行農(nóng)事操作。前茬種植作物為夏玉米，整地施肥前取 0～20 cm 土樣進(jìn)行養(yǎng)分化驗，經(jīng)測定，土壤有機(jī)質(zhì)含量15.3 g/kg、全氮含量 1.33 g/kg、堿解氮含量 99.8 mg/kg、速效磷含量50.1 mg/kg、速效鉀含量 203.5 mg/kg，土壤 pH為8.2（見表1）。

表1 試驗田土壤養(yǎng)分基本情況

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 試驗安排

2021 年10月16日整地，10月18日播種，種植品種為濟(jì)麥22，播種量分別為5.5 kg/667 m2、6.5 kg/667 m2、7.5 kg/667 m2，播種前施氮磷鉀復(fù)合肥50 kg/667 m2（16-16-16），3月20日追施尿素20 kg/667 m2。

1.2.2 試驗處理

試驗設(shè)3個處理，分別為：C、常規(guī)莖數(shù)110萬～120萬/667 m2（指最大分蘗量，CK）；C1、減少常規(guī)莖數(shù)10%～15%；C2、減少常規(guī)莖數(shù)20%～25%。

為了更加貼近田間生產(chǎn)實(shí)際，便于農(nóng)機(jī)在田間作業(yè)，采用大區(qū)面積試驗100 m × 10.8 m、隨機(jī)布置、田間管理措施相同的方法進(jìn)行處理。

1.3 研究方法

1.3.1 灌溉定額的確定

為了充分挖掘土壤的節(jié)水潛力和作物的抗旱能力，避免無效灌溉，減少水資源消耗，提高灌溉水利用率，進(jìn)行了田間水分監(jiān)測和灌溉預(yù)報。同時，根據(jù)小麥需水規(guī)律，確定了各生育期土壤含水量的臨界值，即灌溉下限指標(biāo)，當(dāng)土壤含水量低于灌溉下限指標(biāo)時，開始進(jìn)行灌溉。

小麥全生育期共灌溉2次，分別為3月20日返青水47.7 m3，4月26日挑旗水27 m3，總灌溉定額為74.7 m3。

1.3.2 土壤水分監(jiān)測

從小麥播種開始到直至收獲，根據(jù)土壤墑情情況，不定期進(jìn)行土壤含水量的測定，除小麥播種、收獲外，每次灌溉前、較大降水前、灌水和降水后24 h，及時對土壤水分含量進(jìn)行監(jiān)測。全生育期除小麥越冬期土壤封凍外（12月18日～3月3日），共監(jiān)測20次，分成了10個時段，計算出了小麥的蒸發(fā)量（ET），即生理蒸騰和地面蒸發(fā)之和，土壤含水量的測量，采用儀器法（土壤含水量測定儀）。

2 結(jié)果與分析

2.1 群體對騰發(fā)量的影響

小麥群體不同，水分騰發(fā)量有較大差異（見表2），在小麥苗期，水分消耗是以地面蒸發(fā)為主，群體小的處理地面裸露多，蒸發(fā)量大，騰發(fā)量也大。返青以后，小麥開始封壟，水分消耗逐漸以蒸發(fā)騰發(fā)并重轉(zhuǎn)向以葉面蒸騰為主。群體越大，葉面積系數(shù)越大，騰發(fā)量也就越大。由于返青后的騰發(fā)量占全生育期總騰發(fā)量的80%左右，所以從小麥的整個生育期來看，葉面蒸騰起主導(dǎo)作用，群體越大，總騰發(fā)量也就越大。在試驗中，C1處理比對照C的總蒸發(fā)量減少34.71 mm，比對照減少了9.36%。

表2 群體對小麥騰發(fā)量的影響（2021～2022年）（單位：mm）

2.2 群體對小麥生長發(fā)育的影響

小麥密度試驗的關(guān)鍵措施是控制好小麥的基本苗、冬前分蘗和最大分蘗的群體數(shù)量。在本試驗中，調(diào)整了小麥播種量，使基本苗控制在了試驗要求范圍內(nèi)（分別比CK減少了24.1%和13.8%）。因小麥具有較強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力，越冬期調(diào)查，冬前分蘗量差距明顯縮小（分別比CK減少9.8%和4.6%），在春季返青前后，通過劃鋤斷根，使最大分蘗量控制在了要求范圍內(nèi)（分別比CK減少21.8%和12.2%），達(dá)到了試驗設(shè)計對小麥分蘗群體的要求。C1、C2處理由于減少了無效分蘗，大蘗占的比例大，比對照分蘗成穗率提高（見表3）。

表3 不同密度實(shí)驗小麥的群體結(jié)構(gòu)（2021～2022年）

2.3 群體對小麥根系、葉片和單株干重的影響

C1、C2的處理單位面積群體減少，緩解了小麥植株個體之間爭奪肥水的矛盾，使有限的肥水和空間得到了較好的利用，在各個生育階段都表現(xiàn)為根系發(fā)達(dá)，單株干重增加。葉面積系數(shù)變化則以拔節(jié)期為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，拔節(jié)以前C1、C2的處理雖然單株葉面積大，但因群體小，葉面積系數(shù)小于對照C；拔節(jié)后則反之，C1、C2的處理因單株發(fā)育好，葉片寬大，葉面積系數(shù)由小轉(zhuǎn)大（見表4）。

表4 群體對小麥根系、葉片和單株干重的影響（2021～2022年）

2.4 群體對小麥干物質(zhì)積累的影響

從表5中可以看出，C1、C2的處理小麥單株干重的增加，彌補(bǔ)了因群體小，光合積累量少的不足[5]。從小麥起身期開始，C1、C2的處理與對照C相比，干物質(zhì)積累量、日積累量以及成熟后的生物產(chǎn)量都有顯著提高。

表5 群體對小麥干物質(zhì)積累的影響（2021～2022年）（單位：kg/666.7m2）

2.5 群體對小麥產(chǎn)量的影響

小麥產(chǎn)量受生長發(fā)育狀況的直接影響，C1、C2的處理產(chǎn)量分別達(dá)到561.92 kg和576.71 kg，比對照C分別增產(chǎn)7.96%和10.08%，經(jīng)方差分析，F(xiàn)=0.863＞0.05，達(dá)到了極顯著差異水平（見表6）。

表6 不同小麥群體騰發(fā)量、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率（2021～2022年）

2.6 不同群體的水分生產(chǎn)率

不同處理的總供水量是一致的，但蒸發(fā)量差別較大。C1、C2兩個處理，蒸發(fā)量和總供水量基本相等，沒有造成水的損耗，也沒有大量吸收土壤水。而對照C的蒸發(fā)量大于供水量的12.27%，從土壤深層吸收4 0.4 5 m m。莖數(shù)不同，水分生產(chǎn)率也有較大差異，C1、C2兩個處理分別比對照C提高了19.16%和24.57%，水分生產(chǎn)率明顯提高（見表6）。

3 結(jié)論

騰發(fā)量與群體密切相關(guān)，并且群體越大騰發(fā)量越大。試驗研究表明，減少常規(guī)莖數(shù)對降低小麥的水分騰發(fā)量具有明顯作用。

適當(dāng)減少小麥播種量，控制最大分蘗量，降低無效分蘗的耗水量，是一種有效的節(jié)水措施。試驗研究表明，減少常規(guī)莖數(shù)的處理，無效分蘗少，成穗率高，水分生產(chǎn)率顯著提高。