新疆滴灌小麦不同滴水量对春小麦干物质的积累动态及产量影响

(塔城地区农业技术推广中心， 新疆 塔城 834700)

新疆地处西北干旱区，属于典型的绿洲灌溉农业，水资源是制约农业发展的主要因素，滴灌作为一种施于作物根区附近的局部灌水技术，是进行节水灌溉的主要方式，但在密植作物小麦方面虽然在生产中创造了高产,但高产的重复性不足,理论研究滞后于生产[1-4]，为此，本试验研究了滴灌春小麦不同滴灌量对春小麦干物质积累转运分配及产量的影响，为完善小麦滴灌技术提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材 料

试验于2015-2016年在塔城地区农科所试验场进行，选用材料为新疆春小麦主栽品种新春30号。2015年降水量379.9 mm，4-7月为208.3 mm，2016年降水量283.1 mm，4-7月为81.7 mm。

1.2 实验设计

采用单因子实验设计，设3个处理，均滴水8次。AⅠ.总进水量240 m3/667 m2，每次滴灌30 m3/667 m2；AⅡ.总进水量300 m3/667 m2，每次滴灌37.5 m3/667 m2；AⅢ.总进水量360 m3/667 m2，每次滴灌45 m3/667 m2。其中8个滴水时间分别是3叶期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆前期、灌浆中期、灌浆后期。3个处理追施尿素总量均为20 kg/667 m2，在3叶期、拔节期、孕穗期、开花期按2∶4∶3∶1比例4次随水追施。每个处理设3个重复，共计9个小区，随机区组排列，小区面积为50 m2(12.5 m×4 m)，采用等行距种植模式，行距为0.15 m。

图1 不同处理叶片干物质积累动态

图2 不同处理茎鞘的干物质积累动态

1.3 方 法

干物质测定采用称重法，分别于拔节期、孕穗期、抽穗期、扬花期、灌浆期、成熟期进行取样称重。每次各小区取样15株，将叶、茎、穗进行分样处理，105 ℃杀青30 min后降至80 ℃烘至恒重，测定干物质。

干物质转移量、干物质转移效率和干物质等各项指标计算公式如下：

花前干物质转移量=籽粒产量-花后积累量；

花后积累量=成熟期干重-开花期干重；

花后转移干物质对籽粒的贡献率(%)=(花后积累/籽粒产量)×100%；

花前干物质转移效率(%)=(花前干物质转移量/开花期干重)×100%[5-6]。

2 结果与分析

2.1 叶片干物质积累动态

结果表明，自拔节至成熟期，2015、2016年3个处理叶片干物质积累动态基本一致，均呈低-高-低趋势，并于抽穗期达到最高峰。2015、2016年各处理变化趋势特点也基本一致，自扬花期后，AⅠ、AⅡ下降速率逐渐增加，而AⅢ下降速率相对比较平缓，因此在灌浆期到成熟期AⅢ叶片干物质积累量高于AⅠ和AⅡ。而AⅠ自扬花期后叶片干物质下降速率较高，说明AⅠ的春小麦叶片贮存物在灌浆末期向产量形成的“库”迅速转移, 但AⅠ干物质量积累低于AⅡ、AⅢ，虽然有利于籽粒灌浆,但总量不足，限制产量的增加,而AⅡ介于AⅠ、AⅢ处理之间。

2.2 茎鞘的干物质积累动态

试验结果表明，各处理茎鞘干物质消长趋势基本一致，随着籽粒的形成，均呈低-高-低趋势，但2015年与2016年茎鞘干物质积累达到最高峰值的时间有所不同，2015年为灌浆期、2016年为扬花期。2015年自扬花期后，AⅡ干物质积累始终最高，直至成熟期，而2016年自扬花期后，AⅢ干物质积累量始终最高，直至成熟期。

2.3 穗部干物质积累动态

结果表明，各处理春小麦穗部干物质变化趋势大致相似，即随着时间的推移穗部的干物质积累呈持续增加的的趋势。但不同处理春小麦的穗部干物质积累特性有所不同，两年数据均表明在孕穗期到杨花期，AⅢ穗部干物质积累速度明显高于其它处理。至花后开始到灌浆期，2015年AⅡ穗部干物质积累速度高于其它处理，至成熟期AⅡ穗部干物质积累量最高，AⅢ其次，AⅠ最低。2016年AⅢ穗部干物质积累速度明显高于其他处理，至成熟期干物质积累量最高，AⅡ其次，AⅠ最低。

图3 不同处理穗部干物质积累动态

图4 不同处理总部干物质积累动态

表1 不同处理春小麦灌浆期间干物质运转特点

2015年处理干物质积累量DMAA(kg/hm2)扬花期成熟期花后积累籽粒产量(kg/hm2)积累系数(100%)花前干物质转移量(kg/hm2)花前干物质转移效率(100%)AⅠ9213.9415705.416491.487733.2683.941241.7913.48AⅡ9617.9616957.547339.588581.0985.531241.5112.91AⅢ9727.9716600.676872.698412.3881.701539.6915.832016年处理干物质积累量DMAA(kg/hm2)扬花期成熟期花后积累籽粒产量(kg/hm2)积累系数(100%)花前干物质转移量(kg/hm2)花前干物质转移效率(100%)AⅠ8826.6513974.845148.196552.4778.571404.2715.91AⅡ9364.6915236.005871.307401.8679.321530.5616.34AⅢ9648.9415792.776143.837608.5980.751464.7515.18

2.4 总干物质积累动态

试验结果表明，各处理总干物质积累量均呈增加趋势，但各处理动态变化特点有所不同，其中2015年AⅢ从孕穗期至抽穗期期间干物质积累量高于其它处理，但是自灌浆期至成熟期，AⅢ的干物质积累速率开始较其它处理变得相对平缓。至成熟期，干物质积累量AⅡ>AⅢ>AⅠ。2016年降水量较2015年少，自扬花期开始，AⅢ的干物质积累量、积累速率均高于AⅡ、AⅠ，至成熟期干物质积累量为AⅢ>AⅡ>AⅠ。

2.5 不同处理灌浆期间干物质的运转比较

灌浆期间不同处理春小麦干物质运转的试验结果不同年份有所不同(表1)，2015年灌浆期间干物质积累量AⅡ>AⅢ>AⅠ，分别高出AⅢ和AⅠ 11.56%和5.44%。不同处理灌浆期间的积累系数以AⅡ最大，为85.53%，AⅠ、AⅢ两个处理的积累系数分别是83.94%和81.70%。最终产量AⅡ>AⅢ>AⅠ。

2016年整体干物质积累小于2015年，花后干物质积累量AⅢ最多，达到6 143 kg/hm2，其次为AⅡ、AⅠ，分别高出4.43%、16.21%；花后积累系数同样以AⅢ最大为87.66%，其次为AⅡ、AⅠ，最终产量AⅢ>AⅡ>AⅠ。

2.6 不同处理成熟期干物质在不同器官中的分配

试验结果表明(表2)。干物质在同一器官中的分配比例，不同处理间虽有差异，但滴灌量对干物质在各个器官间的分配比例影响小，无明显规律。

2.7 不同品种产量构成因素分析

2.7.1三因素分析

小麦的产量取决于单位面积有效穗数、穗粒数和千粒重这3个因素。其中，2015年，小穗数大小顺序为AⅡ>AⅠ>AⅢ，但这3个处理在1%水平上差异并不显著；穗粒数大小顺序为AⅢ>AⅡ>AⅠ，在1%水平上，3个处理没有极显著差异，在5%水平上，AⅡ，AⅢ与AⅠ存在显著差异。千粒重大小顺序为AⅡ>AⅢ>AⅠ，AⅡ，AⅢ之间差异均不显著，但同时与AⅠ存在极显著差异。

2016年与2015年情况有所不同，小穗数大小是随着滴水量的增加而增加，但与2015年相同，这3个处理在1%水平上差异不显著，说明本试验滴水量的范围内对小穗数的影响不大；穗粒数大小顺序为AⅢ>AⅡ>AⅠ，在1%水平，AⅠ与AⅡ、AⅢ存在显著性差异，但AⅡ、AⅢ之间不显著，在5%水平AⅠ、AⅡ、AⅢ之间均存在显著差异。千粒重最高的是AⅢ，其次AⅡ，AⅠ最低，AⅡ和AⅢ之间差异均不显著，但同时与AⅠ存在极显著差异。

2.7.2产 量

试验表明，2015年，不同处理的籽粒产量以AⅡ最高，较AⅢ、AⅠ分别高出1.97%、9.88%。AⅠ、AⅡ、AⅢ之间均存在显著性差异，但不存在极显著差异。

2016年与2015年有所不同，不同处理以AⅢ最高，分别较AⅡ、AⅠ高出2.79%、16.12%。3个处理之间均存在显著性差异，其中AⅠ与AⅡ、AⅢ存在极显著差异。

表2 灌浆期干物质在不同器官的分配

2015年处理 茎鞘 叶 穗 干重(kg/hm2)分配率(%)干重(kg/hm2)分配率(%)干重(kg/hm2)分配率(%)总干物质(kg/hm2)AⅠ4784.4030.46942.346.009978.6763.5415705.41AⅡ5026.8929.641080.356.3710850.3063.9916957.54AⅢ4883.6529.421175.877.0810541.1563.5016600.672016年处理 茎鞘 叶 穗 干重(kg/hm2)分配率(%)干重(kg/hm2)分配率(%)干重(kg/hm2)分配率(%)总干物质(kg/hm2)AⅠ3990.3728.55567.154.069417.3367.3913974.84AⅡ4270.6928.03652.194.2810313.1267.6915236.00AⅢ4383.2527.75698.174.4210711.3567.8215792.77

表3 不同处理产量及构成分析

2015年处理总干物质(kg/hm2)籽粒产量(kg/hm2)收获指数小穗数穗粒数千粒重AⅠ15705.41Bb7733.26Ab49.2410.23Aa26.80 Ab50.97 Bb AⅡ16957.54Aa8581.09Aa50.6011.03Aa 30.67Aa51.59AaAⅢ16600.67Aa8412.38Ab50.6710.45Aa31.03Aa51.03Aa2016年处理总干物质(kg/hm2)籽粒产量(kg/hm2)收获指数小穗数穗粒数千粒重AⅠ13974.84Bb6552.47Bc46.8910.65Ab30.85Bc45.05BbAⅡ15236.00Aa7401.86Ab48.5811.55Aa34.70Ab46.22AaAⅢ15792.77Aa7608.59Aa48.1811.70Aa36.50Aa46.62Aa

3 讨 论

试验表明，在2015年自然降水量相对较多的条件下，在灌浆后期，AⅢ处理穗部干物质积累速率下降，最终产量不如AⅡ，结合干物质积累动态以及干物质转运分析，适度提高滴水量水平有利前期干物质积累和转运，但在灌浆期后，AⅢ处理的滴水量，影响了干物质的积累速度，最终影响了产量。

2016年与2015年有所不同，2016年自然降水量小于2015年，花后干物质积累量AⅢ最多，其次为AⅡ、AⅠ，花后积累系数同样以AⅢ最大，同时可以看出，2016年整体干物质积累小于2015年，因此在2016年的自然降水条件下，AⅢ如进一步增加滴水量，仍然有增产潜力。在以后的工作当中，可以探讨在总灌水量不变条件下，将前期滴水量适当减少，增加拔节-抽穗，开花-收获的滴水量，研究小麦生长的不同时期，不同比例的滴水量对小麦生长影响的问题。