杨东平 陈俊义 徐 雯 (江苏省宜兴市农业技术推广中心 214206)
基本苗和施氮量对小麦生长性状和产量的影响
杨东平 陈俊义 徐 雯 (江苏省宜兴市农业技术推广中心 214206)
为探讨优质小麦高产栽培中合理的播种量与氮素运筹,特进行了不同基本苗和施氮量对淮南地区小麦群体质量和产量形成的影响试验。结果表明,随基本苗和施氮量的增加,小麦有效穗数呈增加趋势,千粒重则呈逐渐下降趋势。每穗实粒数随基本苗的增加而减少、随施氮量的增加而增加。基本苗和施氮量对产量有显著的影响,以每667 m2基本苗12万苗、施氮量20 kg处理的产量和经济效益为最高。
基本苗;施氮量;小麦;产量
为探讨优质小麦高产栽培中合理的播种量与氮素运筹,特进行了不同基本苗和施氮量对淮南地区小麦群体质量和产量形成的影响试验,以期为确保小麦生产的高产、优质、高效提供技术支撑。
1.1 试验地概况
试验于2014-2015年设在江苏省稻麦科技综合展示基地(宜兴)内进行,试验田前茬为水稻,土质为黄泥土,肥力中等偏上,地力均匀,灌排方便。供试小麦品种为“苏麦188”。
1.2 试验设计
试验设基本苗(A)、施氮量(B)两因素,每667 m2基本苗分别为6万、12万、18万苗 (分别简称A1,A2,A3),根据设定基本苗数、种子千粒重(39 g)及发芽率(85.6%)、田间出苗率(70%)计算播种量,A1、A2、A3处理的每667 m2播种量分别为3.91、7.81、11.72 kg;每667 m2施氮量分别为14、18、22 kg (分别简称B1,B2,B3)。每处理重复3次,共27个小区,每小区面积10 m2,随机区组排列。
播种期为11月5日,采用人工条播,每小区播7行,行距26.67 cm。出苗期为11月16日。氮肥运筹模式为基苗肥∶拔节孕穗肥为5∶5,拔节孕穗肥中拔节肥∶孕穗肥为7∶3,其中基肥为每667 m2施高复肥(16-16-16)30 kg,于播前田面撒施;苗肥根据基苗肥氮肥总用量进行折算,于11月16日施用尿素,拔节肥于3月2日每667 m2追施高复肥(16-16-16)20 kg,施氮量不足的处理用尿素补足;孕穗肥于3月26日统一追施尿素(见表1)。
表1 不同施氮量试验设计 (单位:kg)
1.3 考查内容
考查基本苗,试验期间记载叶龄与茎蘖动态,越冬期、拔节期考查个体素质,成熟期考查产量及其构成。采用SPSS统计分析软件和EXCEL进行数据处理。
2.1 对植株性状的影响
2.1.1 对茎蘖动态的影响
从图1可看出,整个生育期内不同基本苗处理的群体茎蘖均呈先升高后降低的变化趋势。基本苗、各阶段茎蘖数及最终穗数均表现为A3>A2>A1。生育前期A3处理的群体增加速率较A1、A2处理小,曲线较为平缓;到达高峰苗后,A3处理的群体大,无效分蘖消亡加快,曲线斜率最大。
图1 不同基本苗对茎蘖动态的影响
从图2可看出,增施氮肥可促进分蘖发生,同一基本苗条件下,随施氮量的增加,越冬苗数、高峰苗数和成穗数均增加;群体茎蘖数一直表现为B3>B2>B1。曲线间变化差异不同,即不同施氮量间的茎蘖数差异不明显,说明施氮量对茎蘖数的影响小于基本苗。
图2 不同施氮量对茎蘖动态的影响
从表2可看出,随基本苗的增加,茎蘖成穗率以A2处理为最高,达64.35%,其次是A1处理, A3处理的茎蘖成穗率最低,平均为54.44%;单株成穗数和分蘖穗比例随基本苗的增加而递减,说明A1处理和A2处理较A3处理更依靠分蘖
成穗。随施氮量的增加,茎蘖成穗率呈减少趋势;单株成穗数和分蘖穗比例均增加,但增幅均较小。
表2 不同基本苗和施氮量对群体茎蘖动态的影响
由图3可看出,同一播种量下,随施氮量的增加,茎蘖成穗率A1处理呈增加趋势、A2处理呈先增加后减少趋势、A3处理呈减少趋势。结合不同基本苗和氮肥水平的协同影响,茎蘖成穗率以A2B2处理为最高,达65.25%,基本苗和氮肥水平过低或过高均会导致茎蘖成穗率偏低,基本苗过低容易导致成穗数不足,基本苗过高易造成无效分蘖增多。因此,基本苗过高或过低均不利于茎蘖成穗率的提高。
图3 不同播种量和施氮量对茎蘖成穗率的影响
2.1.2 对个体素质的影响
2.1.2.1 越冬始期
由表3可看出,随基本苗的增加,苗高增加,总茎粗、单株带蘖数、带蘖率、百苗鲜重和干重均呈下降趋势。随施氮量的增加,主茎绿叶数、单株带蘖数、总茎粗、地上部百苗鲜重增加。结合不同基本苗和氮肥水平的协同影响,越冬始期以A1B3处理的个体素质为最好。
表3 不同基本苗和施氮量对越冬始期个体素质的影响
2.1.2.2 拔节期
由表4可看出,苗高随基本苗和氮肥水平的增加而增加。分蘖数随基本苗的增加而减少;随氮肥水平的增加,A1处理分蘖数呈增加趋势,A2处理呈先增加后减少的趋势,A3处理呈减少趋势。分蘖中大于5叶的分蘖比例以A2B3处理为最高,小于4叶的分蘖比例以A1B1处理为最高。
2.1.3 对株高及倒伏率的影响
由表5可知,小麦株高随基本苗的增加而增加,而氮肥水平对株高的影响不大。A2B3处理和A3B3处理在5月15日前就已开始倒伏,最终倒伏面积比例分别为35%和75%;A3B2处理在5月15日已有零星倒伏,最终倒伏比例为25%左右。
表4 不同基本苗和施氮量对拔节期个体素质的影响
表5 不同基本苗和施氮量对株高及倒伏比例的影响
2.2 对产量及其构成因素的影响
2.2.1 对产量的影响
由表6可知,在本试验设计的基本苗及施氮量范围内,产量随基本苗和施氮量的增加而增加。不同处理的每667 m2产量变幅为477.07-566.37 kg,以A2B3处理的产量为最高,每667 m2为566.37 kg,以A1B1处理的产量为最低,每667 m2为477.07 kg。
表6 不同基本苗和施氮量处理的产量分析
由图4可看出,在同一氮肥水平条件下,产量随基本苗的变化而变化。随基本苗由A1增至A2,产量均增加,增值表现为B1>B2>B3,以低氮用量B1处理的变化最大;基本苗由A2增至A3时,B1产量继续增加,但增值变小,而B2和B3处理则产量减少,其中B3处理变化较大。
由图5可看出,在同一基本苗下,随施氮量由B1增至B2,产量增加,增值表现为A1>A2>A3,以低氮A1处理的变化最大;施氮量由B2增至B3时,A1和A2处理的产量继续增加,增值仍为A1>A2,而A3处理产量则减少。
由表7可见,不同基本苗处理间产量差异达极显著水平,不同施氮量处理间产量差异达显著水平,但两者之间的互作未达显著水平,说明产量差异的显著既来源于基本苗,又来
源于施氮量。
2.2.2 对产量构成因素的影响
图4 不同基本苗处理间的产量变化
图5 不同施氮量处理间的产量变化
表7 实收产量方差分析
由表8可看出,有效穗数随基本苗和施氮量的增加而增加;每穗实粒数随基本苗的增加而减少,随施氮量的增加而增加;千粒重则随基本苗和氮肥水平的增加基本呈逐渐下降的趋势。222
表8 不同基本苗和施氮量对小麦产量及其构成的影响
由图6可看出,单穗重随基本苗的增加而降低,A1、A2、A3处理的单穗重分别为2.02、1.76、1.61 g;在同一基本苗条件下,随施氮量的增加,单穗重略有变化,但变幅较小,说明基本苗对单穗重的影响大于施氮量的影响。结合不同基本苗和施氮量对单穗重的影响,以A1B3处理的单穗重为最大,达2.06 g,A3B3处理为最小,为1.57 g。
图6 不同基本苗和施氮量对单穗重的影响
由表9可看出,小麦有效穗数与产量相关系数较大(0.823),对产量的直接作用效应明显(3.244),说明有效穗数与产量形成的关系密切,直接贡献率较大;而每穗粒数和千粒重对产量的直接作用偏弱,它们对产量形成的影响是通过互作来实现的。
表9 产量构成因素的相关性及对实收产量的效应
2.3 对经济效益的影响
按种子收购价2.36元/kg、种子成本价5元/kg、高复肥售价3元/kg、尿素售价2元/kg计算。由表10可知,产值以A2B3处理为最高,A1B1处理为最低,其每667 m2产值分别为1 336.63、1 125.89元。结合物化成本和产值的协同影响,经济效益表现为A2B3>A2B2>A3B2>A3B1>A2B1>A3B3>A1B3>A1B2>A1B1。
表10 不同基本苗和施氮量对经济效益的影响
注:效益不计人工等成本,表中数据均为每667 m2统计值。
试验结果表明,基本苗对小麦的生长发育、群体大小及产量均有较大影响。群体过小,虽小麦个体健壮,但因群体不足,单穗重的增加无法弥补有效穗数的减少,最终导致产量偏低;群体偏大,群、个体矛盾难以协调,个体偏弱,倒伏风险增加,难以夺取高产。因此,掌握适宜的基本苗,可协调小麦群体与个体的关系,有利于建立合理的群体结构,促进产量构成因素的协调发展,最终提高产量。
试验结果表明,氮肥施用水平偏低,使提供的养分少而导致小麦单株分蘖数少,最终导致小麦的群体总茎蘖数偏少;氮肥施用水平偏高,小麦群体容易变得过于强大,个体与群体间矛盾加剧,因而使个体发育不良、抗逆性低,以致后期出现倒伏而影响产量。
因此,低基本苗、低氮肥水平、高基本苗、高氮肥水平均不利于小麦群体和个体发育。本试验条件下,每667 m2基本苗18万苗的处理均发生倒伏现象,且每667 m2基本苗12万苗、施氮量22 kg处理的倒伏面积达35%。由此可见,在大面积生产上,当每667 m2基本苗在18万苗以上、氮肥用量在20 kg以上时,均存在倒伏风险。只有适当的基本苗和氮肥水平,才可降低倒伏风险,有助于建立良好的株形,利于小麦群体和个体的生长发育,最终才能使小麦获得高产优质。
根据本试验结果以及大面积生产示范,为实现小麦产量和效益的协同提高,超高产栽培应采取精量播种,以每667 m2基本苗12万苗、施氮量20 kg左右为宜;大面积生产应采用半精量播种,以每667 m2基本苗12万-18万苗、施氮量18 kg较为合适。
2016-01-20
江苏省农业“三新工程”项目(编号:SXGC [2014]027)。