不同耕作方式下施用劲丰谷德对小麦抗倒伏性状与产量的影响

顾大路 杨秀梅 杜小凤 李刚华 孙爱侠 钱新民 贾艳艳 文廷刚 李正鹏

摘要：为探究不同耕作方式下施用劲丰谷德对小麦抗倒伏能力和产量的影响，采用随机区组试验，研究3种耕作方式（免耕套播、旋耕播种和深翻旋耕播种，分别用A1～A3表示）和劲丰谷德化控（设置0、750、1 500、2 250 mL/hm2 4个水平，分别用B0～B3表示）对稻茬小麦发育的影响。结果表明，在小麦破口期施用劲丰谷德后，节间长度缩短，小麦株高降低，节间线密度和抗折力均有所增大，以B2处理的抗倒伏效果最好。小麦收获后，不同耕作模式对小麦产量的影响表现为深翻旋耕播种>旋耕播种>免耕套播，劲丰谷德不同施用量为B2>B1>B0>B3。深翻旋耕模式下小麦破口期配施劲丰谷德，可提高小麦抗倒伏能力和产量。

关键词：小麦;劲丰谷德;耕作方式;抗倒伏;产量;植物生长调节剂

中图分类号： S512.104  文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）20-0103-05

收稿日期：2021-03-03

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（18）1002];国家小麦产业技术体系建设专项（编号：CARS-3-2-13）;环洪泽湖重点实验室自主研发课题（编号：17HZHL002）;协同创新项目（编号：HSXT2-234）;淮安市农科院科研發展基金（编号：HNY201924）。

作者简介：顾大路（1972—），男，江苏新沂人，硕士，研究员，主要从事作物栽培技术研究及调理剂研发。E-mail：gudalu666@aliyun.com。

通信作者：杜小凤，硕士，副研究员，主要从事作物栽培技术研究及调理剂研发。E-mail：15061234456@163.com。

小麦是我国主要的粮食作物之一，总播种面积维持在0.23亿hm2，占我国总播种面积的1/4，江苏省苏北平原是稻麦轮作制的重要地区[1]。近些年来，小麦的增产对江苏省粮食增产的贡献率超过一半，提高小麦产量对于稳定粮食安全具有重大意义。常年以来，小麦粗放的播种方式和生长后期的大片倒伏一直影响小麦的高产稳产。适宜的播种方式能够保证麦苗生长前期根系发达，生长旺盛，保证粮食产量[2]。

苏北平原地处我国南北过渡地带，属温带季风性气候，降雨分布时空不均。小麦播种前期连续干旱，根系发育不良，生长后期持续多雨，土壤湿度增大容易造成倒伏。生长后期，单株穗粒数增加，成穗率高，茎秆承重过大，也会增大倒伏概率[3]。麦田倒伏后，叶片接受不到光照，穗部灌浆物质减少[4]。小麦发生倒伏通常造成产量损失20%～30%，严重时可损失一半以上[5]。增强小麦抗倒伏的方式有选用抗倒伏品种、改进栽培管理措施、苗期镇压等，而这些措施周期长、短期见效慢[6]。植物生长调节剂是从植物中提取或人工仿照天然植物激素合成的，在低浓度下能对植物生长发育进行控制。一些调节剂产品能够明显增强小麦抗倒伏能力，见效快，能弥补其他方式的不足[7]。劲丰谷德是由江苏省植物生长调节剂工程中心研制的新型农用产品，在提高作物抗逆能力、增加粮食产量方面具有重要作用[8]。本研究在苏北平原常见的几种播种方式下，通过施用不同剂量的劲丰谷德，探究劲丰谷德对小麦抗倒伏能力和产量的影响。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试小麦品种为郑麦9023，该品种于2002年通过江苏省农作物品种审定委员会审定，为当地主推品种。劲丰谷德，外观为水剂，为江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所和江苏省植物生长调节剂工程中心共同研发产品，淮安飞龙农业科技发展公司生产。

1.2 试验设计

试验于2019年11月在江苏省淮安市洪泽区油田农场开展，该农场生产为稻麦轮作制。小麦分3种耕作方式，分别是免耕套播（A1）、旋耕播种（A2）和深翻旋耕播种（A3）。免耕套播在水稻收割前1 d进行人工撒播（2019年11月10日撒播），收割机次日开始收割镇压。旋耕播种在水稻收获后展开（2019年11月13日播种），机器耕作播种施肥一体，作业深度在3～5 cm。深翻旋耕播种在水稻收获后展开（2019年11月13日播种），先用机器进行耕作犁地，作业深度为20 cm，之后进行播种施肥。小麦播种量为375 kg/hm2。劲丰谷德设4个水平，0（B0）、750 mL/hm2（B1）、1 500 mL/hm2（B2）、2 250 mL/hm2（B3），其中B0为喷等量清水的对照处理。在小麦破口期时，将劲丰谷德兑水稀释至指定浓度，均匀喷施于小麦叶面。本试验采用二因素随机区组设计，每个小区面积为50 m2，重复3次。小麦基施41%长效缓释复合肥（N-P-K比为 15-20-6），施用量600 kg/hm2。其他栽培管理措施同常规。

1.3 测定项目与方法

到小麦灌浆期，每个小区选取3个0.5 m2样点，每点从中挑取10个代表性的单株，记录小麦的株高、节间长度，称量节间干质量，测量节间抗折力和节间线密度，其中节间位次从小麦茎秆上部开始，依次往下为倒1节～倒5节。产量计算在小麦成熟期时展开，每个小区选取3个0.5 m2样点，每点从中挑取10株，测算产量指标，包括穗长、千粒质量、穗粒数。

小麦茎秆抗折力测定采用文廷刚等的方法[9]。节间线密度表示单位长度节间干质量，线密度N=G/L，其中G为节间干质量（g），L为节间长度（cm）[10]。

2 结果与分析

2.1 劲丰谷德对小麦抗倒伏的影响

如图1所示，劲丰谷德对小麦的株高具有明显的降低作用，劲丰谷德的施用量与小麦株高之间呈负向关系，小麦株高降低幅度为1.57～5.26 cm。当施用量为1 500、2 250 mL/hm2时，，株高与对照的差异达显著性水平。倒1节缩短2.12～4.00 cm，倒2节缩短1.02～1.29 cm，劲丰谷德主要通过抑制倒1节和倒2节节间长度的伸长来达到降低株高的目的。总体而言，劲丰谷德施用量越大，对各个节间的缩短作用越明显，株高也就越低。

如图2所示，小麦的干质量主要集中在茎秆上部的倒1节和倒2节。施用劲丰谷德后，倒2节～倒5节的干质量均有所提高，其中倒4节和倒5节的提升幅度最大，分别为9.72%～48.23%、8.09%～4405%。劲丰谷德对各个节间干质量的影响呈现不同的效应。除B2外，倒1节干质量出现下降的趋势，这与节间缩短的长度有关，可以促使植株重心下移。施用劲丰谷德后，节间内容填充物增加，倒2节～倒5节的干质量均有所增加，小麦的抗倒伏能力明显提高。B2处理提高了所有节间的干质量，并且提高的幅度最大，增幅在8.85%～48.23%。

如图3所示，劲丰谷德不同施用量对节间线密度均产生了不同程度的影响，对倒1节～倒5节线密度的影响表现为B2>B1>B3>B0。方差分析表明，在倒1节～倒5节中，B2与B0之间达到显著性差异;倒1、2、3、4、5节的线密度，B3与B1之间无显著性差异;倒3节的线密度，B2、B1、B0之间达到显著性差异。在相同施用量情况下，节间线密度随着节位的下降而增大，提高了低节位的节间充实度，小麦抗倒伏能力也就越强。

由图4可见，在小麦破口期喷施劲丰谷德整体能够提高各个节间的抗折力，但提升的幅度存在明显差异，主要提高的是倒1节和倒2节的抗折力，增幅分别为11.67%～33.77%和5.02%～25.92%。对倒1节、倒2节、倒4节和倒5节的影响表现为B2>B1>B3>B0，在倒3节时表现为B2>B1>B0>B3，说明喷施劲丰谷德量越多，超过一定限度后会对节间抗折力出现负面影响，施用量在 1 500 mL/hm2 表现最好，节间抗倒伏能力最强。节间抗折力与节间线密度表现出一定程度的正相关，劲丰谷德增强了小麦茎秆充实度，从而提高了小麦的抗折力。

2.2 播种方式对小麦产量结构的影响

由表1可知，不同播种方式下，A3和A2的穗长与A1处理的穗长存在显著差异，A2与A3处理的穗长之间未达显著差异;A3和A2的穗实粒数高于A1，但彼此之间无显著性差异。A3的产量最高，为9 317.70 kg/hm2，与A1间达到差异显著水平。A1和A2之间产量相差 90 kg/hm2，彼此之间无显著性差异。

2.3 劲丰谷德对小麦产量性状的影响

从表2可以看到，施用劲丰谷德，小麦的产量性状具有不同程度的变化。B0～B3的穗长之间无显著性差异。B1和B2的穗实粒数与B0之间达显著差异水平，B3的穗实粒数比B1和B2少，但彼此之间无显著性差异。在千粒质量方面，B2的最高，达到49.85 g，与其他处理之间具有显著性差异。B3的千粒質量最少，与B0之间达到显著性差异。劲丰谷德对产量的影响表现为B2>B1>B0>B3。B2的产量为9 745.95 kg/hm2，与其他处理之间达到显著性差异，与B0相比增产895.50 kg/hm2。

2.4 播种方式和劲丰谷德互作效应对小麦产量结构的影响

由表3可见，播种方式对于小麦产量的影响达到显著性水平，劲丰谷德可达极显著水平，而二者的交互效应P值为0.688，未达到显著性水平。播种方式和劲丰谷德的耦合效应对小麦产量的提升作用还未明确表现出来。

由表4可见，各小区的小麦产量平均为 9 198.38 kg/hm2，不同播种方式以A3产量最高，平均为9 317.70 kg/hm2，劲丰谷德不同施用量以B2产量最高，为9 745.95 kg/hm2，两者互作以A3B2产量最高，为9 784.50 kg/hm2。产量第2、第3的为A1B2和A2B2，分别为9 738.00 kg/hm2和9 715.50 kg/hm2，说明劲丰谷德施用量在1 500 mL/hm2时产量提升作用较明显。

3 讨论与结论

不同的耕作方式对土壤结构、容重、通气性、透水性等物理状况具有重要的作用，小麦的生长发育状况也会进一步受到影响[11]。本研究中，在苏北平原常见的几种不同播种方式下，小麦的产量表现出不同的结果，深翻旋耕播种下产量为 9 317.70 kg/hm2，显著高于免耕播种。免耕套播模式的小麦产量少于旋耕播种和深翻旋耕播种，可能是由于免耕套播模式下，秸秆在地表形成隔离层，太阳有效辐射减少，地表温度降低，小麦有效积温较低，分蘖相对减少。旋耕播种和深翻旋耕播种无秸秆覆盖，来年返青后土壤温度升高，小麦生长发育进程加快[12]。孔凡磊等在华北小麦—玉米两熟区探究了不同耕作模式对冬小麦发育的影响，发现相比于翻耕和旋耕模式，免耕使得小麦生育进程变缓，冬前小麦单株分蘖能力下降，影响后期有效分蘖，容易导致小麦减产[13]。免耕条件下杂草较多，影响小麦出苗和发育，降低了小麦有效穗数[14]。土壤经过深翻，质地变得松软，容重降低，透气性和保水性提升，有利于小麦须根系纵深分布，加速对土壤中有效营养物质的吸收，为生长后期提供充足的养分积累，进而提高产量[15-16]。本试验条件下，免耕套播虽比旋耕播种产量少，但无显著差异;深翻旋耕播种的产量显著高于免耕套播，增加量为 223.95 kg/hm2。在水稻迟收又遇阴雨天气情况下，免耕套播可作为一种应急播种方式。在以后的研究中，可以适当将免耕套播的播期提前，进一步探索其影响。

国内外研究表明，植株的抗倒伏能力与重心高度、茎粗、节间干物质量、茎秆抗折力密切相关，而降低株高是最为有效的措施[17-18]。小麦施用劲丰谷德后，茎秆上部变短，重心高度降低，节间秆壁厚度和充实度增加，抗折力明显提升，小麦在田间发生倒伏的概率下降。徐磊等研究认为，基部第2节间的抗折能力可作为抗倒伏评价指标[19]。李振丽等研究发现，小麦基部第1节和第2节间线密度和抗倒伏能力显著相关[3]。魏凤珍等通过小麦的田间试验研究得到茎秆抗倒能力与基部第2节间抗折力、填充密度等显著相关[20]。刘慧婷等则认为提高小麦植株的抗倒伏能力重点是从基部第1节间入手，增强健壮程度[5]。喷施多效唑后，基部第1节和第2节间的节间长度、单位节间干质量、茎粗和抗倒伏能力的增幅均大于其他节间[21]。本研究中，在小麦抽穗时节喷施劲丰谷德，倒1节和倒2节的节间长度、线密度以及抗折力的变化直接改变茎秆性状，而基部第1节和第2节没有明显变化。杨文飞等指出，劲丰谷德抗倒伏途径不同于其他调节剂，多效唑是通过缩短基部节间长度和增加基部茎粗和壁厚实现抗倒的，而劲丰谷德是通过降低茎秆上部高度，提高抗折能力，进而实现抗倒伏[22]。本试验表明，劲丰谷德不同施用量间，对抗倒伏和产量的影响表现为B2>B1>B3，劲丰谷德施用量在 1 500 mL/hm2 时，抗倒能力和产量表现最优，产量为9 745.95 kg/hm2，比对照增产895.50 kg/hm2。在后期的研究中可以进一步研究在不同的土壤类型下的施用效果。

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