播期、播种密度及肥料运筹对青稞产量及产量性状的影响

2021-03-19 07:01杨天赐刘国一康朝麒韦泽秀许如根
大麦与谷类科学 2021年1期
关键词:粒数穗数青稞

杨天赐,刘国一,康朝麒,韦泽秀,吕 超,许如根

(1.扬州大学农学院,江苏扬州225009;2.省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室/西藏自治区农牧科学院,西藏拉萨85000)

青稞(Hordeum vulgareL.var.nudumHK.f.)属于禾本科(Gramineae)大麦属(Hordeum vulgareL),主要分布在我国西藏、青海、四川(甘孜州和阿坝州)、云南(迪庆)、甘肃(甘南)等高海拔地区,总种植面积达25.58 万hm2左右[1]。青稞是藏区最主要的农作物,不仅是藏族人民的传统主食,其秸秆也是牦牛、绵羊等高原家畜的主要饲草。因此,青稞生产对于藏区经济发展和社会稳定具有十分重要的意义[2-3]。

不同的品种、生长环境和栽培措施对青稞籽粒产量及性状均会产生影响。孙全平等研究了4 个青稞品种在不同种植密度、播期和施肥处理下的籽粒灌浆特性,发现藏青2000 平均灌浆速率最大,播期对籽粒产量的影响作用力最高,适时早播是青稞获得高产的关键[4]。任又成等研究表明,不同播种密度对青稞田间群体密度、产量及产量性状均产生显著的影响,不同品种的基本苗、株高、最高茎蘖数、有效穗数表现不尽相同,其中藏青2000 基本苗、茎蘖数、有效穗数随播量的增加而增加,但分蘖率、株高随播种量增加则有不同程度地降低[5-7]。卓玛等研究表明,N、P、K、Si 配合施用能显著提高青稞产量和改进品质[8]。党永花等研究发现,分蘖至拔节期是青稞吸收纯氮、纯磷最多的时期,此时较高的氮素水平可促进青稞分蘖与花序分化,增加小穗数和小花数[9-11]。

目前有关青稞高产栽培措施的研究主要偏重于单一或个别栽培因素对青稞生长和产量的影响,对于综合不同栽培因素对青稞协同作用研究报道较少。本研究通过选用西藏自治区目前生产上的主要推广品种,研究不同播期、播种密度、肥料运筹等栽培因素及互作对产量及产量性状的影响,以期为西藏优良青稞品种的推广及高产栽培技术研发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以13 个来自西藏不同生态区的青稞品种为材料。材料由西藏自治区农牧科学院提供,材料编号、名称及特征见表1。

1.2 试验设计

试验在扬州大学实验农牧场(119°40′E、32°40′N)进行。栽培处理采用多因素设计,设播期(A)、密度(B)、肥料运筹(C)3 个栽培因素。A 设2个处理:A1(2018 年10 月28 日),A2(2019 年1 月19 日);B 设3 个水平:B1(225 万株/hm2),B2(300万株/hm2),B3(450 万株/hm2);C 设3 种处理:C1(基肥,尿素150 kg/hm2),C2(基肥+拔节肥,拔节肥施尿素与复合肥各75 kg/hm2),C3(基肥+孕穗肥,孕穗肥施尿素与复合肥各75 kg/hm2),其中复合肥N、P2O5、K2O 质量分数均为15%。每个品种18 个处理组合,2 次重复,计36 个小区,13 个品种共468个小区。每小区种5 行,人工条播,行长1.8 m,行距0.25 m,小区面积1.8 m2。

表1 参试材料编号、名称及特征

1.3 性状测定

齐苗后,每小区选取长势均匀一致2 行,每行固定1 m,抽穗到成熟期考察穗数。成熟后,拔收2行考种、脱粒,测定每穗粒数、千粒质量及籽粒产量,折算成产量(kg/hm2)。

1.4 数据分析

采用Excel 2016 对试验数据进行记录整理,运用SPSS 22.0 对数据进行方差分析,用Duncan 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 参试品种籽粒产量及产量性状在不同处理下的平均表现

由表2 可知,P12(12-10556)的平均籽粒产量最高,为7 845.30 kg/hm2,较P1(04-2894-1)产量(最低,3 539.40 kg/hm2)高4 305.90 kg/hm2。P10(喜马拉雅22号,7 133.55 kg/hm2)和P11(13-5171-7,7 035.15 kg/hm2)分别位居第2、3 位。产量结构性状中,P4(9H88009)平均穗数,P9(冬青18 号)穗粒数,P11(13-5171-7)千粒质量分别位居参试品种第1 位。

2.2 品种、栽培因素及互作对参试品种籽粒产量及产量性状的影响

由表3 可知,参试品种对籽粒产量及产量性状影响均达极显著水平(P<0.01),其中,千粒质量影响程度最大。3 个栽培因素中,播期对籽粒产量及产量性状的影响均达极显著(P<0.01),其中对穗粒数影响程度最大;而播种密度和肥料运筹对籽粒产量及产量性状的影响程度存在差异,播种密度对每穗粒数的影响达极显著水平(P<0.01),而对籽粒产量、穗数、千粒质量影响均不显著;肥料运筹对穗粒数和千粒质量影响达极显著水平(P<0.01),而对籽粒产量和穗数影响不显著。3 个栽培因素中,播期对参试品种籽粒产量及产量性状的影响大于播种密度与肥料运筹。

不同品种、不同栽培因素之间的互作对参试品种籽粒产量及产量性状也产生不同程度的影响。其中品种和播期的互作、播期和肥料运筹的互作对各性状影响均达极显著水平(P<0.01);而品种和密度的互作影响不显著;除穗数外,品种和肥料运筹的互作对其他性状影响均达极显著水平(P<0.01);除每穗粒数外,播期和密度的互作对其他性状影响不显著。

表2 参试品种不同处理条件下的平均籽粒产量及产量性状

表3 不同栽培因素对产量及产量性状的方差分析(F 值)

2.3 不同栽培因素水平对参试品种籽粒产量与产量性状的影响

由表4 可知,春播青稞的籽粒产量及产量性状均低于秋播青稞,其中籽粒产量、穗数、每穗粒数差异显著(P<0.05),A1 播期籽粒产量较A2 播期高2 349.15 kg/hm2。除每穗粒数外,穗数、千粒质量和籽粒产量在密度间差异均不显著,B1 处理每穗粒数最高。不同的肥料运筹间,穗粒数和千粒质量在肥料运筹间差异显著(P<0.05),其中C1 与C2 差异不显著,但C1 和C2 处理均显著高于C3 处理。

2.4 不同处理组合参试品种产量及产量性状综合评价

由表5 可知,P12(12-10556)的A1B2C1 组合籽粒产量排名第1(11 392.37 kg/hm2)。前20 名中,P3(山青9 号)、P4(9H88009)、P5(09-5024-13)、P6(13-6927)、P10(喜马拉雅22 号)、P11(13-5171-7)和P12(12-10556)这7 个品种在前20 中以不同频次出现,P5(09-5024-13)、P10(喜马拉雅22 号)和P12(12-10556)出现频次最多,均为4 次及以上,其次是P11(13-5171-7)(3 次)。不同栽培因素在前20 的表现也存在差异,出现频次最高的A1(2018年10 月28 日)为19 次,B1(225 万株/hm2)和B3(450 万株/hm2)均为7 次,C1(基肥)为11 次。

表4 不同栽培因素水平间参试品种产量及产量性状的多重比较

表5 不同参试品种部分组合籽粒产量排名及产量性状表现(前20)

3 讨论与结论

已有研究表明,作物生长发育过程中的光、温、水等外部环境条件因播期不同存在差异[11-12]。随着播期推迟,作物生育进程加快、生育期缩短,光合产物积累量和转运积累速率也随之下降,最终降低籽粒产量。本研究表明,随着播期的推迟,参试品种穗数、每穗粒数、千粒质量均显著降低,播期对产量性状影响程度的大小为穗粒数>穗数>千粒质量。

本研究中除每穗粒数外,播种密度、肥料运筹方式对产量及性状的影响没有播期那么显著。但已有研究表明,播种密度的增加有利于提高青稞的茎蘖数,但群体过大,群体间个体竞争加剧,青稞的分蘖率、株高则有不同程度地降低,植株早衰,倒伏风险增加,最终影响青稞的籽粒产量与品质[13-14]。孔建平等研究发现,青稞的籽粒产量随播种密度的增大呈先增后减的趋势[15-16],而本研究中参试品种的籽粒产量虽然在播种密度间差异不显著,但变化趋势与孔建平等研究不一致。这可能由于参试材料和试验环境的差异,有待进一步的试验。

本研究中,3 种肥料运筹的平均籽粒产量无显著差异,呈先下降后上升的趋势,C1 处理最高。这可能由于试验田块肥力较高,基肥即可满足参试品种生长发育的要求,而高地力条件下作物对肥料养分的利用效率下降,施肥增产作用有限[17],过量追肥造成青稞贪青、倒伏,最终影响产量。同时从本研究中可以看出,在相同肥量下,追施孕穗肥籽粒产量高于追施拔节肥。这可能由于拔节期施肥主要用于青稞的形态和器官建成,延缓青稞植株下部叶片和秸秆的衰老,而孕穗期施肥可以增加籽粒中干物质的运输与积累。

综上所述,在青稞生产上应根据不同品种的特性、当地生态环境和耕作习惯,确定适宜播期、播种密度和肥料运筹方式,协调穗数、穗粒数和千粒质量的关系,保证合适的高产群体结构,提高青稞的籽粒。

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