王丽娜 韩玉林 邹少奎 吕永军 李楠楠 张 倩 黄 峰 李顺成 杨光宇
(河南省周口市农业科学院,周口 466001)
高产、稳产兼顾优质是小麦育种的主要目标[1]。小麦产量和品质不仅受品种遗传特性所调控,同时也受到环境和栽培因素的影响[2]。小麦种植密度和播种时间是重要的栽培措施,对群体发育、产量形成及品质指标均有重要影响[3-6]。研究表明,播期适宜可有效培育壮苗,打下高产的底子;适宜的栽培密度有助于产量三要素的协调发展,从而构建高产群体。目前,我国小麦生产普遍存在播期过早、播量过大等问题,易造成茎秆质量下降、群体郁闭、病害频发,增加倒伏危险,造成产量降低和品质下降;且不同品种适宜播期和密度均存在差异,因此,研究优质新品种适宜播期和密度,对于该新品种推广具有重要意义。
周麦32 号是周口市农科院培育的强筋优质小麦新品种,2014 年通过河南省审定,2018 年通过国家品种审定委员会审定(国审麦20 180021)。该品种具有优质强筋、高产、多抗等特点,品质达国家强筋小麦一级标准,受国家农业供给侧改革和市场对优质强筋品种的旺盛需求影响,具有较大推广潜力。本试验通过研究不同种植密度和播期对周麦32 号产量、产量构成因素及品质指标的影响,探讨产量和品质协同提高的播期和密度最佳栽培方案,为周麦32 号的推广提供科学合理的栽培措施,同时也为高产优质小麦育种提供参考。
1.1 试验材料试验于2015-2016 年度在河南省周口市农业科学院小麦试验田进行。试验材料为小麦新品种周麦32 号,试验田地势平坦,地力均匀,前茬作物为大豆,土质为壤土。肥力水平较高,20cm 耕层土壤速效氮57.5mg/kg,速效磷21.7mg/kg,速效钾154.6mg/kg。基肥为周科牌复混肥(总含量为45%,氮、磷、钾含量分别为28%、11%、6%),整地时施底肥量750kg/hm2。拔节期追施尿素75kg/hm2,其他管理同大田。
1.2 试验设计本试验采用二因素裂区设计,以播期(A)为主处理,设 5 个水平,分别为:A1(10 月10 日)、A2(10 月15 日)、A3(10 月20 日)、A4(10 月25 日)、A5(10 月30 日);以种植密度(B)为副处理,设 5 个水平,基本苗分别为:B1(225 万株/hm2)、B2(255 万株/hm2)、B3(285 万株/hm2)、B4(315 万株/hm2)、B5(345 万株/hm2)。小区长9.5m、宽1.4m,行距0.2m,6 行区,小区间距0.4m,小区面积13.3m2,3 次重复。
1.3 测定项目与方法小麦生育期调查记载:调查小麦生育期基本苗、越冬群体、最高群体、有效穗数、穗粒数、生长发育时期,田间调查方法按照农作物品种(小麦)区域试验技术规程执行。产量测定:小麦成熟期分区实打实收,计算取样损失,折算成公顷产量。品质分析:在周口市农科院小麦品质实验室进行,其中面筋指数、湿面筋含量、硬度、蛋白质含量、常量SDS 和白度对3 次重复均进行检测,吸水率(14%)、形成时间、稳定时间、出粉率和RVA 分别以3 次重复混样检测。试验用Buhler 磨(Quadrumat Junior,德国Brabender 公司)制粉;近红外分析仪(DA7200,瑞典波通)测定籽粒蛋白质含量;智能白度测定仪(杭州大成)测面粉白度;2200 型面筋数量和质量测定系统(瑞典波通)测湿面筋含量和面筋指数;常量法SDS 测面粉沉降值。
1.4 数据处理试验数据统计采用Excel 2003 和DPS-V8.5 软件进行数据处理,不同处理之间多重比较采用Tukey 方法。
2.1 播种密度和播期对生育时期和群体动态的影响田间调查记载发现,周麦32 号生育进程主要受播期影响,种植密度对生育期影响不明显。随着播期的推迟,各生育时期也随之推迟(表1)。播种期到出苗期时间从6d 延长至8d,出苗期到拔节期随着播种期的推迟所需时间由142d 缩短到129d,拔节后晚播小麦生育进度加快,从拔节期到抽穗期所需时间由40d 缩短到34d,开花、成熟期各处理之间已趋于相同。各处理之间全生育期差别较为明显,由最多233d 缩短到215d。随着播种期推迟,小麦全生育期天数、播种到出苗和拔节到抽穗的天数都逐渐减小,开花、抽穗至成熟期基本一致。这说明延迟播种主要是造成前期营养生长期缩短,中后期生殖生长期则相对稳定。
表1 周麦32 号在不同播期和播量下的生育进程
2.2 播种密度和播期对周麦32 号产量性状的影响根据对不同播期和播量下周麦32 号的产量和产量构成因素进行差异显著性分析结果表明(表2、表3),播期、密度及播期和密度互作对产量影响均显著(P<0.05)。在A 因素播期条件下,A3(10 月20 日)产量最高,与其他处理呈显著差异,其余处理间差异不显著;在A3 条件下,B 因素种植密度中,B3(285 万株/hm2)产量最高,与其他处理间差异显著。A3B3 处理下,产量最高,与其余处理达显著性差异,比产量第二高的处理(A2B5)高出888.7kg/hm2,达9.74%。从产量构成看,其产量三要素平均为有效穗数776.1 万穗/hm2,穗粒数26.9 粒/穗,千粒重51.7g,产量较高的原因主要与有效穗数和千粒重较高有关。
表2 不同播期和播量下周麦32 号的产量和产量构成因素
表3 播种密度和播期对周麦32 号产量性状的影响
播期对有效穗数无显著影响(P>0.05),密度及播期和密度互作对有效穗数影响显著(P<0.05)。说明有效穗数主要由种植密度决定。对于密度来说,285 万 株/hm2、315 万 株/hm2、345 万 株/hm2与225 万株/hm2、255 万株/hm2相比呈显著性差异,这3 种处理间无差异。说明周麦32 号种植密度在不低于285 万株/hm2下,可获得较好的有效穗数。从用种经济性来考虑,285 万株/hm2为较优的处理。
播期、密度及播期和密度互作均对穗粒数影响显著(P<0.05)。随着播期延迟,穗粒数逐渐降低,以10 月10 日播期穗粒数最高,与10 月25 日和10 月30 日呈显著差异,其余处理间差异不显著;随着密度增加,穗粒数也呈逐步降低趋势,225 万株与315万株、345 万株呈显著性差异,255 万株与345 万株呈显著性差异,其余处理间差异不显著。说明播期越早、密度越小,穗粒数越高。
播期、密度对千粒重影响显著(P<0.05),播期和密度互作无显著影响。对主因素播期来说,10月10日、10 月20 日和10 月25 日处理与10 月30 日呈显著性差异,10 月10 日、10 月20 日与10 月15 日呈显著性差异,其余处理间差异不显著;对于副因素播种密度来说,225 万株、255 万株、285 万株与345 万株呈显著性差异。处理中千粒重最低为47.9g,最高为52.3g,千粒重较高,说明该品种为高千粒重品种。
2.3 不同播期和播种密度对品质性状的影响由表4和表5得知,从播期分析结果来看,播期对白度、沉降值、面筋指数有显著影响,对湿面筋和硬度无显著影响。随着播期的延迟,白度降低;常用SDS 先上升后降低;面筋指数呈先下降后上升趋势。播种密度与白度和常用SDS 达显著性差异,对面筋指数、湿面筋和硬度没有影响。随着密度的增加,白度逐渐降低,常用SDS 先降低后升高。
表4 方差分析
表5 不同播期和播种密度对品质性状的影响
适宜的播期和播量是小麦高产栽培重要组成部分,也是决定最终产量的重要因素之一。目前全球气候变化剧烈,对小麦生长发育影响明显,研究当前气候条件下品种对环境表现的不同反应,对小麦安全生产具有重要意义。本研究结果表明,播期对周麦32 号的生育进程有影响,主要表现在出苗到抽穗这个营养生长期,对于开花、抽穗到成熟生殖生长期没有影响;同期播种,播量对小麦生育期影响不大。播期对周麦32 号最终产量有重要的调节作用。本研究结果表明,周麦32 号在周口地区适当晚播(10 月20 日),增产效果较好。该品种冬季抗寒性好,春季起身拔节早,两极分化快,抗倒春寒性较好,这可以有效缓解冻害,有利于中后期群体结构和生长发育。
分析周麦32号的产量三要素,发现在适播期(10月10-20 日),穗粒数和千粒重对产量的影响不大,决定周麦32 号产量的因素主要是有效穗数这个指标,随着密度的增加,有效穗数也跟着增加,产量也随之增加;晚播期(10 月25-30 日),穗粒数开始影响最终产量,随着密度的增加,在产量上基本没有大的差别。尤其需要说明的是,本试验的千粒重的变化幅度在47.87~52.3g 之间,这一方面说明周麦32 号是个大粒品种,另一方面说明了周麦32 号在几种栽培处理下均表现优良的灌浆特性。上述结果说明周麦32号在栽培上可以适当增加播量,适当晚播。
周麦32 号是高产强筋品种,在黄淮南片有着较大的推广价值。综合分析,周麦32 号在适宜区域于10 月20 日左右播种,播量采用285 万株/hm2较为适宜。本研究结果为周麦32 号在生产中获得高产和优质提供参考,对相似生态条件下品种栽培有一定的参考价值。本试验仅对周麦32 号的播期和密度对产量和品质的影响进行了初步探讨,由于影响因素较多,尚待进行下一步研究。