科尔沁区不同农田地点土壤对春小麦产量构成因子的影响

马 冰，郑根昌*，刘 辉，石丽媛，姜 澜

（1．内蒙古民族大学农学院，内蒙古 通辽 028042；2．河北北方学院，河北 张家口 075000；3．兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州 730020；4．通辽市畜牧兽医科学研究所，内蒙古 通辽028042）

小麦产量高低，品质优劣，主要取决于品种的遗传特性、栽培措施和环境条件，与人民生活息息相关。但在不同产量水平下，各构成因素对籽粒产量的贡献不同。由于试验条件的不同或分析问题角度的不同，对产量与品质性状之间关系分析的结果有很大的差别，小麦品质除受品种本身的遗传特性决定外，气候和土壤条件，磷、钾、微量元素等因素也有一定影响。春小麦的遗传特性和品质受生长环境和栽培措施等因素共同影响，为了实现春小麦优质高产，需要在适宜的地区种植[1]。研究结果表明春小麦品质受地理纬度和海拔高度的影响，春小麦籽粒蛋白质含量随着纬度升高而增加。蛋白质含量、沉降值在高纬度地区均高于低纬度地区[2-3]。低海拔地区的的籽粒具有较高的蛋白质含量[4-7]。春小麦品质除了受地理纬度和海拔高度的影响，还受光照、温度、水分等气候条件的影响，研究表明超过一定温度，春小麦的品质降低。春小麦开花后高温胁迫使春小麦品质变劣[8]。春小麦籽粒蛋白质含量与气温年较差呈显著正相关，开花至成熟期间的气温日较差是影响春小麦蛋白质含量的重要因素，气温日较差大，越有利于蛋白质的合成和积累[9]。降雨量或土壤水分含量与春小麦品质负相关[10]。土壤是最基本的农业生产资料也是农作物生长的载体，土壤中营养元素的成分及含量决定了土壤的肥力质量，对农作物的产量及品质有至关重要的影响。本试验通过采集通辽市科尔沁区不同农田地块的土壤，以不同地块土壤为培养基种植指示作物春小麦，测定株高、整株重、穗长、穗重、小穗数、小穗粒数、穗粒重、千粒重，探究科尔沁区不同农田地点土壤对春小麦产量构成因子的影响。为科尔沁区农业生产和土壤保护提供依据，使土壤资源得到合理的规划利用。

1 研究区概况和研究方法

1.1 研究区自然概况

研究地点位于通辽市科尔沁区，取样地点分别为：河西镇、辽河镇、木里图镇、钱家店镇、丰田镇、育新镇、清河镇、敖力布皋镇的农田。科尔沁区地处中纬度地区，属中温带、半干旱、大陆性季风气候，光能资源较为丰富，海拔高度为1000～1400 m，土壤类型主要以黄沙土、黑沙土、山地黑土、黑棕土、盐碱地、涝洼地为主，全年大部分地区日照2712～3063 h，年辐射量在46.38万～52.44万J/cm2，年平均气温6.6℃，自然降水量在327～450 mm，≥10℃有效积温1900～3286℃。

1.2 供试材料

供试土壤：各试验点采集的耕层土壤。

供试春小麦品种：山农优麦2号。

1.3 试验方法及处理

2018年4月分别于河西镇、丰田镇、育新镇、木里图镇、敖力布皋镇、辽河镇、清河镇、钱家店镇等8个乡镇，每个乡镇选取4个样点，用土钻取样，取样深度均为0～30 cm，将每个样点采集的土壤除去动植物残体等杂质带回实验室自然风干备用。称取每个样点的土壤测定营养物质含量。不同试验地点采集的土壤充分混合均匀后于4月15日进行盆栽种植，3次重复，每盆种植30粒春小麦种子。3 d后进行发芽率的测定，并对发芽后的幼苗进行生长动态的跟踪测定，成熟后记录各地点的产量及产量构成因素、春小麦的农艺性状、叶面积动态变化、干物质积累量及花后灌浆速率；以8个乡镇采集的土壤为试材，分析测定土壤养分状况的差异显著性以及土壤养分对春小麦生长发育的影响。

1.4 测定指标

各处理的产量及产量构成因素：测定株高、整株重、穗长、穗重、小穗数、小穗粒数、穗粒重、千粒重。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel2013及IBM SPSS19.0 statistics软件进行数据处理与分析，处理间的差异显著性采用Duncan方法标注字母。

2 结果与分析

2.1 研究区不同地点春小麦株高、整株重、小穗数、小穗粒数和穗粒重

由表1可知，株高在不同地点表现出一定的差异性，河西镇、丰田镇、育新镇、木里图镇、敖力布皋镇，辽河镇、清河镇和钱家店的株高分别为48.27 cm、46.34 cm、62.39 cm、46.12 cm、54.96 cm、51.42 cm、60.41 cm和61.34 cm，其中育新镇株高与其他地点之间相比较最高，丰田镇最低。育新镇、清河镇和钱家店显著高于河西镇、丰田镇、木里图镇、敖力布皋镇和辽河镇。整株重在不同地点之间表现为清河镇最大，为2.16 g，其次为育新镇，木里图镇整株重最小，为0.87 g。不同地点小穗数的范围在9.15～13.95，小穗粒数介于19.5～27.34，钱家店小穗粒数最多，丰田镇小穗粒数最少。不同地点穗粒重之间表现为辽河镇穗粒重最大，为0.91 g，其次为育新镇，丰田镇穗粒重最小，为0.42 g。

表1 研究区不同地点春小麦株高、整株重、小穗数、小穗粒数和穗粒重

2.2 研究区不同地点春小麦穗长的变化

由图1可知，河西镇、丰田镇、育新镇、木里图镇、敖力布皋镇，辽河镇、清河镇和钱家店的穗长分别为68.45 mm、56.34 mm、69.26 mm、68.84 mm、66.24 mm、67.94 mm、68.22 mm和76.94 mm。其中，钱家店的穗长最长，显著高于河西镇、丰田镇、育新镇、木里图镇、敖力布皋镇，辽河镇和清河镇，丰田镇的穗长最短，显著低于河西镇、育新镇、木里图镇、敖力布皋镇，辽河镇、清河镇和钱家店。

图1 研究区不同地点春小麦穗长的变化

2.3 研究区不同地点春小麦穗重的变化

根据图2可知，河西镇、丰田镇、育新镇、木里图镇、敖力布皋镇，辽河镇、清河镇和钱家店的穗重分别为1.19 g、1.39 g、1.35 g、1.15 g、1.17 g、1.19 g、1.18 g和1.42 g。其中，钱家店的穗重最大，其次为丰田镇，钱家店和丰田镇显著高于河西镇、育新镇、木里图镇、敖力布皋镇、辽河镇和清河镇。

图2 研究区不同地点春小麦穗重的变化

2.4 研究区不同地点条件下春小麦千粒重及总产量的变化

根据表2可知，千粒重在不同地块之间的大小顺序为：钱家店＞清河镇＞河西镇＞辽河镇＞育新镇＞敖力布皋镇＞木里图镇＞丰田镇，其中钱家店千粒重最高，为41.51 g，其次为清河镇，钱家店和清河镇千粒重显著高于河西镇、辽河镇和育新镇地块（P＜0.05），河西镇、辽河镇和育新镇显著高于敖力布皋镇、木里图镇和丰田镇，钱家店和清河镇之间的千粒重差异不显著，河西镇、辽河镇和育新镇差异不显著，敖力布皋镇、木里图镇和丰田镇差异不显著，丰田镇地区指示作物千粒重最小。

表2 研究区不同地点条件下春小麦千粒重及总产量的变化

不同地块之间总产量的大小顺序为：钱家店＞木里图镇＞辽河镇＞清河镇＞育新镇＞丰田镇＞敖力布皋镇＞河西镇，其中钱家店总产量最高，总产量为4437 kg/hm2，其次为木里图镇，总产量为3921 kg/hm2，河西镇总产量最低，总产量为2629.5 kg/hm2，钱家店总产量显著高于木里图镇、辽河镇、清河镇、育新镇、丰田镇、敖力布皋镇和河西镇地块（P＜0.05），木里图镇、辽河镇和清河镇显著高于育新镇、丰田镇、敖力布皋镇和河西镇地块（P＜0.05），木里图镇、辽河镇和清河镇之间的总产量差异不显著，育新镇、丰田镇、敖力布皋镇和河西镇差异不显著。

3 讨论

土壤理化性质和土壤养分含量对指示作物的生长发育具有重要影响。研究表明，随土壤质地的变化，蛋白质含量不同[11]，但土壤理化性质不是关键因素，土壤中土壤养分含量是决定品质的关键因素[12]。关于春小麦籽粒产量及其构成因素方面所起作用的研究结果不尽一致。本研究发现钱家店的穗长最长，穗重最大，千粒重最高，总产量最高，总产量为29.58 kg。王巧燕等的研究结果显示，结合土壤养分施用微肥可增加产量，原因在于显著提高千粒重。因此，协调发展每公顷穗数、穗粒数和千粒重才能使春小麦达到高产高效低消耗[13]。李延锋研究发现生物有机无机肥在春小麦生长中后期可以提高株高、茎粗、叶绿素含量、分蘖数、千粒重和产量，加入适量的微生物菌剂对有机无机肥料具有协同作用，起到增产的效果。有机无机肥较不施肥处理高出22.2%，表现出较好的促进植株生长能力，说明在春小麦生长前期肥料中的速效营养能促进春小麦的生长发育，而后期有机质对土壤的培肥作用可能是促进春小麦生长的主要原因。说明有机与无机营养的协同以及微生物的添加比单纯的无机养分更能促进春小麦的生长和产量增加，施用锌铁微肥可增加产量，各处理较对照增产幅度有所不同[14]。锌铁肥施用量与比例的互作增加春小麦产量在于增加穗数和穗粒数[15]。本研究与其结果一致。造成此结果的原因之一可能是不同地块养分含量不同，因此同样的施用量及比例的肥料在优化产量构成因素上的互作不同。在田间试验中春小麦品种本身、施肥种类及用量、自然环境等共同影响产量。长期的实践与科学研究证明，在春小麦产量形成过程中施肥措施起重要作用，氮、磷、钾肥是人们的首选，忽略了锌铁等微肥的使用，导致土壤中微量元素流失，作物从土壤中吸收的微量元素降低，进而作物大量元素与微量元素的比例失调，作物产量降低。因此，在微量元素肥料施用的同时，应检测各地块土壤中微量元素含量的多少，且在春小麦的生长发育过程中，注重增加春小麦各器官微量元素含量[16]。