董秀春,徐成忠,王 静,李福元,杨印峰,蔡永柱,杨洪宾(.济宁市农业技术推广站,山东 济宁 7037;.泗水县农业技术推广站,山东 泗水 7300)
鲁西南地区冬小麦泰农18适宜播期播量研究
董秀春1,徐成忠1,王静2,李福元1,杨印峰1,蔡永柱1,杨洪宾1
(1.济宁市农业技术推广站,山东济宁272037;2.泗水县农业技术推广站,山东泗水273200)
摘要:为了顺应当前气候变化,实现鲁西南地区小麦大面积高产稳产,以该区小麦主栽品种泰农18(大穗型)为研究材料,采用裂区试验设计,分析了不同播期(9月27日、10月3日、10月9日、10月15日、10月21日)和播量(基本苗数量120万株/hm2、240万株/hm2、360万株/hm2)对该品种产量及产量构成因素的影响,以明确该品种高产的适宜播期和播量。结果表明:播期、播量及其交互作用对小麦产量和产量构成因素均有极显著影响,其中,产量随播期推迟、播量增大呈先升高后降低趋势;单位面积穗数随播期推迟而减少,随播量增大而增多;穗粒数随播期推迟呈先增加后降低趋势,千粒重随播期推迟而增加,但二者均随播量增大而减少。鲁西南地区泰农18的适宜播期为10月9~15日、适宜基本苗数量为240万株/hm2,其中,最佳播期与播量组合为10月9日播种、基本苗数量240万株/hm2。
关键词:泰农18;播种期;播种量
播期和播量是小麦获得高产的重要栽培措施。适期播种可使小麦充分利用冬前光热资源,培育壮苗,提高分蘖成穗率;适宜密度利于缓解个体与群体之间的矛盾,形成合理的群体结构,促进产量三因素协调发展[1]。近几年,随着暖冬年份增多、“倒春寒”等气象灾害的发生,播期过早、播量过大的传统播种方式已不适应当前小麦生产,而且易造成麦苗冬前旺长,降低小麦应对气候骤变和抵御自然灾害的能力。因此,为顺应气候变化和当地生产实际,达到小麦高产稳产、实现农民增产增收的目的,进行主栽品种的适宜播期和播量研究势在必行,这不仅利于良种良法的配套,也利于发挥良种的增产潜力。
目前,关于小麦播期播量的研究已有较多报道。如张焕军等[2]研究了播种时间对豫北地区小麦农学指标、生理指标及产量的影响;王夏等[3]提出适期播种有利于提高小麦成穗率,且播期播量显著影响产量;李筠等[4]报道,播期和密度对籽粒产量均有显著影响;胡焕焕等[5]认为,播期仅对产量影响显著,而密度对产量及其构成因素都有显著影响。众多研究表明,因地域、地力、品种、气候等因素的差异,播期播量对小麦产量、产量构成因素及生长发育特性的影响不同[6~8]。为此,作者选择山东省鲁西南地区的小麦主栽品种之一泰农18进行研究,探讨不同播期和播量对产量及其构成因素的影响,以明确该品种的适宜播期和播量,为当地小麦生产提供技术支撑。
试验于2012~2013年在济宁市农业科学院农场进行。试验地土质为壤土,0~20 cm耕层土壤基础养分含量为有机质13.2 g/kg、全氮0.68 g/kg(其中碱解氮87.6 mg/kg)、速效磷31.7 mg/kg、速效钾116.3 mg/kg。前茬作物为玉米,秸秆全部机械粉碎后还田,小麦播种前深耕时撒施尿素225 kg/hm2、磷酸二铵375 kg/hm2和硫酸钾150 kg/hm2做底肥。
参试材料为大穗型小麦品种泰农18。采用裂区试验设计,以播期为主处理、播量为副处理,3次重复。其中,播期设9月27日、10月3日、10月9日、10月15日和10月21日5个水平,播量设120万株/hm2(小播量)、240万株/hm2(中播量)和360万株/hm2(大播量)3个水平。小区面积15m2(3m×5m),10行/区,小麦行距30 cm。其他田间管理措施同常规。
小麦成熟前,每小区随机选取2行(边行除外)调查穗数,并随机取200穗室内调查穗粒数;成熟后,全小区实收计产,并取样称量千粒重。利用PASW Statistics 18软件进行数据分析。
2.1播期和播量对小麦产量的影响
2.1.1播期对产量的影响随着播期推迟,产量呈先升高后降低变化趋势,且不同水平处理的产量差异均达到了极显著水平,其中10月9日播种产量最高,其次是10月15日和10月3日播种(表1)。表明泰农18的最佳播期为10月9日;在此前后7 d(即10月3日和10月15日)播种尚可达到较高产量,建议适当晚播,但最迟不晚于10月15日。9月27日播种产量最低,田间调查发现,早播时小麦旺长严重,且易倒伏、不抗冻,致使产量低于晚播处理。
2.1.1播量对产量的影响不同播量处理的产量顺序为中播量跃大播量跃小播量,且不同水平处理的产量差异均达到了极显著水平。说明泰农18的最佳播量为基本苗数量240万株/hm2。
2.1.3播期×播量对产量的影响播期与播量互作对产量有极显著影响。
表1 播期和播量对泰农18产量及其产量构成因素的影响Table 1 Effect of sowing time and rate on yield and yield components of Tainong 18
将相同播期不同播量的产量进行比较,结果(图1)显示,除9月27日播种产量表现为随播量增加而极显著降低外,其他播期产量均表现为中播量跃大播量跃小播量,且小播量与中播量产量差异达到了极显著水平。9月27日播种,基本苗越少,产量越高,原因是大苗量时小麦冬前旺长严重、后期易倒伏,因此该播期下小麦的最佳播量为120万株/hm2;于此之后播种,产量表现均为中播量最高、大播量次之,二者差异除10月9日播种为不显著外其他播期均至少达到了显著水平,且小播量与大播量的产量差异除10月3日播种为不显著外其他播期也均达到了极显著水平,表明该阶段播种小麦的最佳播量为240万株/hm2,晚播时需适当加大播量以弥补光热资源减少的不足。
图1 相同播期下不同播量对泰农18产量的影响Fig.1 Effect of sowing rate on yield of Tainong 18 at the same sowing time
将相同播量不同播期的产量进行比较,结果(图2)显示,小播量时,10月3日播种产量最高且极显著跃其他播期,而9月27日、10月9日和10月15日3个播期产量差异不显著但也均极显著跃10月21日播种;中播量和大播量时,产量表现均为10月9日播种最高、10月15日播种次之,二者差异不显著,但均极显著跃其他3个播期,而10月3日和21日播种产量差异不显著但也均极显著跃9月27日播种。表明小播量时小麦的最佳播期为10月3日,晚播不应迟于10月15日;播量加大时不宜早播,中播量和大播量时小麦的适宜播期均为10月9~15日。
图2 相同播量下不同播期对泰农18产量的影响Fig.2 Effect of sowing time on yield of Tainong 18 at the same sowing rate
2.2播期和播量对小麦产量构成因素的影响
播期和播量对3个产量构成因素的影响均达到了极显著水平(表1)。
随着播期推迟,单位面积穗数呈逐渐减少趋势,其中9月27日和10月3日播种差异不显著,但均极显著跃其他3个播期处理;穗粒数呈先增加后降低趋势,且不同水平处理的指标差异均达到了极显著水平,其中10月9日播种穗粒数最多、10月3日播种次之;千粒重基本呈增加趋势,其中10月15日播种千粒重最高、10月21日播种次之,二者差异不显著,但均极显著跃其他3个播期处理。播种越早,单位面积穗数越多,与两方面原因有关:(1)试验年度小麦越冬期光照较常年同期偏少75.1 h,早播使小麦有效地利用了冬前光热资源,形成了较多分蘖;(2)翌年春季气温偏低使得小麦返青期较往年推迟约7 d,有利于提高冬前分蘖成穗率。穗粒数表现为中间播期(10月9日)最高,原因是3月上旬气温回升过快(最高30.4℃),缩短了晚播小麦单棱期与二棱期的间隔时间,减少了小穗和小花的数目;4月上中旬5次0~5℃的低温为害造成了早播小麦部分幼穗干枯,小穗停止发育或雄蕊不育。播种越早,千粒重越低,原因是早播小麦群体大,内部密闭、不通风透气,后期易倒伏,严重影响灌浆质量,进而导致千粒重明显降低。
不同播量处理的单位面积穗数顺序均为大播量跃中播量跃小播量,穗粒数和千粒重顺序均为小播量跃中播量跃大播量,且不同水平处理的指标差异均达到了极显著水平。表明增大播量对单位面积有效穗数的影响远远大于分蘖力对群体的影响,因为小播量的分蘖成穗率(41.2%)高但有效穗数却明显约中播量和大播量(分蘖成穗率分别为32.7%和28.7%,表1)。
本研究结果显示,播期、播量及其交互作用对小麦产量和产量构成三因素的影响均达到了极显著水平,这与以往的一些研究结果[6,9~12]相一致。但是,高燕等[7]认为播期对单位面积穗数和穗粒数影响较大,播量对穗粒数影响小;李豪圣等[13]报道播期对穗粒数影响不大,种植密度对产量及其构成因素影响显著。
本研究条件下,随着播期推迟,单位面积穗数逐渐减少;千粒重逐渐增大;穗粒数和产量均呈先升高后降低趋势;10月9日播种产量最高,为泰农18的最佳播期,适宜播期为10月9~15日。各趋势形成的原因是早播小麦前期营养生长迅速,利于增加分蘖数量,形成大群体[3];但暖冬年份,大群体易造成麦苗旺长,后期发生倒伏和熟前早衰,影响灌浆质量,从而降低千粒重;翌年3月上旬气温回升快和4月的“倒春寒”分别导致晚播小麦和早播小麦穗粒数减少。但是,刘万代等[12]认为,千粒重随播期推迟而降低的原因是晚播推迟了小麦生育进程、缩短了灌浆期;陈素英等[14]研究显示,在推迟播期同时增加播量的条件下,小麦穗粒数呈逐渐减少趋势,但单位面积穗数和千粒重均无明显变化;然而也有报道,播期推迟可以延迟灌浆持续期[15],而灌浆持续时间与粒重呈正相关[2],从而提高千粒重。作者认为,诸多研究结果的分歧是由试验地点、品种和气候条件不同造成的,因为即使同一地点和年份,品种不同,产量及其构成因素的表现趋势也不尽一致[9,16~20]。
随着播量增大,单位面积穗数呈递增趋势,穗粒数和千粒重均呈下降趋势;产量在中播量时达到最高,即最佳播量为240万株/hm2,与较多研究结果[3,4,7,9,13]相一致。因为分蘖力对最高群体的影响远远小于播量对有效穗数的影响,播量越大,有效群体越多。小播量促使小麦个体植株发育良好,营养物质充足,能使每穗总小花数、可育小花数和穗粒数增多;并且能提高单茎光合效率,利于籽粒后期干物质的积累以及胚乳细胞数的增加,进而提高粒重[19]。
分析播期与播量互作对产量的影响发现,各条件下的产量趋势及差异显著性有较大差别。同一播期不同播量条件下,9月27日早播,适宜播量为小播量(基本苗数量120万株/hm2);10月9~21日播种,适宜播量为中播量(基本苗数量240万株/hm2)。有意思的是晚播(10月21日)时仍以中播量产量最高,这是因为自播种至冬前(12月1日)累计0℃以上积温460.1℃·d条件下亦可生长5~6叶,中播量麦苗也足以达到培育冬前壮苗的标准[21];而大播量时群体优势并不明显,成熟前又发生早衰,导致产量较低。同一播量不同播期条件下,小播量时最佳播种期为10月3日,中播量和大播量时适宜播期为10月9~15日。但是,郝有明等[6]研究显示,不同播期下的产量均以最大播量时最高;同一播量又均以较早播种产量高。罗家传等[22]的观点与上述结果也不一致。这可能与研究者选择的小麦品种以及品种的适应性或播期间隔不同有关,又或与生态条件存在差异有关。
综上分析可以看出,以试验地济宁为代表的鲁西南地区,泰农18的适宜播期为10月9~15日,对应的适宜基本苗数量为240万株/hm2;最佳播期与播量组合为10月9日播种、基本苗数量240万株/hm2。考虑到实际生产是大面积播种,因此,要因地制宜、尽量精播。若早于播种适期,应降低播量,以避免冬前旺长和后期倒伏,减少病虫害发生;遇冷冬年份、整地质量差,或播期晚且水肥不好时,要加大播量。反之,对于土壤肥水条件好的地块,可以精播并适当降低播量。
参考文献:
[1]胡廷积.小麦生态与生产技术[M].郑州:河南科技出版社,1986:150-164.
[2]张焕军,郁红艳,项剑,丁维新.播种时间对豫北地区小麦农学指标、生理指标及产量的影响[J].中国生态农业学报,2012,20(8):1030-1036.
[3]王夏,胡新,孙忠富,杜克明,宋广树,任德超.不同播期和播量对小麦群体性状和产量的影响[J].中国农学通报,2011,27(21):170-176.
[4]李筠,王龙,任立凯,刘耀鸿,曹卫星,戴廷波.播期、密度和氮肥运筹对冬小麦连麦2号产量与品质的调控[J].麦类作物学报,2010,30(2):303-308.
[5]胡焕焕,刘丽平,李瑞奇,李慧玲,李雁鸣.播种期和密度对冬小麦品种河农822产量形成的影响[J].麦类作物学报,2008,28(3):490-496,501.
[6]郝有明,李岩华,霍成斌.播期、播量对冬小麦产量及产量构成因素的影响[J].山西农业科学,2011,39(5):422-424,473.
[7]高燕,成东梅,彭涛,赵伟峰,于金林.不同播期和播量对强筋小麦品种济麦4号产量及其结构的影响[J].现代农业科技,2011,(9):59-60.
[8]王福玉,尹逊利,陈贵菊,高国良,江涛,王冠英.播期播量对强筋小麦济宁16产量及其构成因素的影响[J].山东农业科学,2011,(1):33-35.
[9]董秀春,李福元,徐成忠,赵耀伦,杨洪宾,宋健民.播期和播量对主推小麦品种济麦22产量及其构成因素的影响[J].山东农业科学,2014,46(8):33-36,41.
[10]余泽高,覃章景,李力.小麦不同播期生长发育特性及若干性状的研究[J].湖北农业科学,2003,(5):24-27.
[11]于凯,王廷利,曲日涛,幕美财.冬小麦新品种‘烟农5158’播期播量研究[J].中国农学通报,2011,27(21):53-57.
[12]刘万代,陈现勇,尹钧,杜沛鑫.播期和密度对冬小麦豫麦49-198群体性状和产量的影响[J].麦类作物学报,2009,29(3):464-469.
[13]李豪圣,宋健民,刘爱峰,程敦公,王西芝,杜长林,赵振东,刘建军.播期和种植密度对超高产小麦‘济麦22’产量及其构成因素的影响[J].中国农学通报,2011,27(5):243-248.
[14]陈素英,张喜英,毛任钊,王彦梅,孙宏勇.播期和播量对冬小麦冠层光合有效辐射和产量的影响[J].中国生态农业学报,2009,17(4):681-685.
[15]裴雪霞,王姣爱,党建友,张定一.播期对优质小麦籽粒灌浆特性及旗叶光合特性的影响[J].中国生态农业学报,2008,16(1):121-128.
[16]孟淑华,白洪立,蒋明洋,苏丙华,徐炜.鲁西南冬性济麦22号小麦适宜播期和密度研究[J].农业科技通讯,2010,(5):34-36.
[17]周均湖,司明霞,周静.不同播期与播量对不同类型超级小麦产量的影响[J].现代农业科技,2011,(16):45-46,50.
[18]王东,于振文,贾效成.播期对优质强筋冬小麦籽粒产量和品质的影响[J].山东农业科学,2004,(2):25-26.
[19]于振文,岳寿松,沈成国,余松烈,D B Egli,D V VanSanford.不同密度对冬小麦开花后叶片衰老和粒重的影响[J].作物学报,1995,21(4):412-418.
[20]王宙,麻慧芳.不同播期对小麦产量与品质的影响[J].山西农业科学,2007,35(3):36-38.
[21]杨洪宾,徐成忠,王晓英,李福元,何秀兰,王法宏.济宁地区小麦冬前苗情评估体系及其适宜指标[J].山东农业科学,2011,(5):42-45.
[22]罗家传,崔晓东,吴秋艳,孙艳华,张钰.小麦品种泛麦8号播期播量试验[J].河南农业科学,2011,40(7):48-50.
Study on Suitable Sowing Time and Rate of Winter Wheat Tainong 18 in Southwest of Shandong
DONG Xiu-chun1,XU Cheng-zhong1,WANG Jing2,LI Fu-yuan1,YANG Yin-feng1,CAI Yong-zhu1,YANG Hong-bin1
(1.Jining Agricultural Technology Extension Station,Jining 272037,China;2.Sishuixian Agricultural Technology Extension Station,Sishui 273200,China)
Abstract:In order to adapt climate change and accomplish high and stable wheat yield in large area of southwest of Shandong,effects of different sowing dates(September 27,October 3,October 9,October 15 and October 21)and sowing rates(120×104plants/hm2,240×104plants/hm2and 360×104plants/hm2)on yield and yeild components of large spike wheat Tainong 18 which was one of the main cultivars of this area were analyzed by split plot experiment to determine the suitable sowing time and rate of Tainong 18 for high yield. The results showed that both of sowing date and sowing rate and their interaction had very significant effect on yield and yield components.Among them,the yield was firstly increased and then decreased both with the delay of sowing time and the increase of sowing rate. The number of spike per area was decreased with the delay of sowing time,while increased with the increase of sowing rate. While the changes of kernels per spike and the kernel weight were increased and decreased respectively with the delay of sowing time,but both of them were decreased with the increase of sowing rate.The suitable sowing time of Tainong 18 in southwest of Shandong was October 9 to October 15,and corresponding basic seedlings was 240×104plants/hm2,while the optimum sowing rate and sowing time was 240×104plants/hm2and October 9.
Key words:Tainong 18;Sowing time;Sowing rate
中图分类号:S512.1+1
文献标识码:A
文章编号:1008-1631(2016)01-0012-04
收稿日期:2015-03-04
基金项目:山东省农业重大应用技术创新课题
作者简介:董秀春(1983-),女,山东梁山人,农艺师,博士,主要从事小麦栽培技术研究与农业技术推广工作。E-mail:xcdong83@163.com。