王红灿 李好中 郭文婵 刘晓宇
(1 河南省新乡市获嘉县农业技术推广中心,新乡 453800;2 河南省新乡市农业技术推广站,新乡 453003)
新乡地处河南省豫北部,小麦常年种植面积稳定在40 万hm2(600 万亩)以上,为全国最具影响的优质小麦生产基地市,形成了以早中茬种植半冬性小麦品种为主、晚茬种植弱春性小麦品种为辅的品种利用结构。受2021 年7 月份严重洪涝灾害及9 月份以来多次强降水影响,河南省新乡市麦播大面积较常年推迟1~2 周,个别地块推迟到11 月中下旬播种。为适应气候和耕作条件变化,解决不同茬口或涝灾影响下的小麦极限晚播问题,依据当地群众小麦种植品种利用结构,选用半冬性和弱春性两种类型小麦品种,于当年开展了小麦极限晚播试验,研究极限晚播情况下对小麦出苗时间、生育期、群体及产量等要素的影响,用于科学指导生产。
1.1 试验材料选择半冬性和弱春性两种类型小麦开展试验,半冬性品种选用新麦45,弱春性品种选用新麦29,种子由河南省新乡市农业科学院提供。
1.2 试验设计试验设18 个处理,田间顺序排列(表1)。小区面积40m2(10m×4m),人工开沟播种,每小区播种16 行,行距25cm。播期起点11 月10 日,每隔10d 作为1 个处理,次年每隔15d 作为1 个处理,共9 个播期处理,最晚播期次年2 月13 日。豫北地区半冬性小麦品种适宜播期为10 月10-15 日,适宜播量为12.5kg/667m2。因试验较适宜播期晚播30d,为增加有效穗数,播量起点增至16.5kg/667m2,随着播期推迟播量依次增加1.0kg/667m2,共9 个播量处理,最大播量24.5kg/667m2。
表1 2021-2022 年度小麦极限晚播试验设计
1.3 试验地概况试验安排在获嘉县位庄乡大位庄村,肥力均匀,地势平坦,排灌便利。2021 年11月9 日旋耕、压实。播前每25kg 小麦种子用27%苯醚·噻虫·咯菌腈70g 进行包衣,底肥施入46%腐植酸复合肥(N-P-K=21-20-5)50kg。人工开沟,顺沟浇水造墒,人工撒籽播种,播后覆土。出苗后每小区固定1m 双行,调查苗情。小麦成熟后,每个小区收获10m2晒干后脱粒称重计产。
1.4 田间管理2022 年2 月24 日结合浇水每667m2追施尿素10kg;4 月9 日结合浇水追施尿素4kg;3 月2 日用24%噻呋酰胺25g+海藻液体肥40g+25%吡唑醚菌酯15g+KH2PO450g 加水喷雾,防治纹枯病、白粉病,促苗早发;3 月29 日用43%戊唑醇20g+70%吡虫啉5g+KH2PO450g+海藻液体肥80g 加水喷雾,防治纹枯病、白粉病、蚜虫,促苗发育;4 月25 日用20%吡唑醚菌酯20g+25%噻虫嗪15g+芸薹素内酯10g+氨基酸液肥40g 加水喷雾,防治白粉病、赤霉病、蚜虫等;5 月11 日喷70%吡虫啉5g+40%丙硫菌·戊唑醇40g+KH2PO4130g 加水喷雾,防治病虫害等;5 月27 日用吲丁·诱抗素5g+KH2PO4100g 加水叶面喷施,预防小麦蚜虫、白粉病、干热风等。
1.5 天气条件2021 年11 月至2022 年1 月积温464.5℃,比常年同期偏高89.6℃,增幅23.9%;降水量45.5mm,比常年同期多15.1mm,增幅49.7%;日照时数452.9h,比常年同期偏高66.7h,增幅17.3%。积温、降水、日照的增加对小麦生长十分有利,弥补了晚播带来的生长量不足。5 月中上旬气温较常年偏低,对小麦灌浆进度有一定的不利影响。5 月下旬气温高,日照充足,昼夜温差大,有利于灌浆。
2.1 晚播对生育期的影响两种类型小麦不同播期的生育期记录于表2。从11 月10 日开始播种,到2 月13 日播种结束,新麦45 出苗所需时间依次为13d、21d、30d、47d、51d、52d、42d、32d、22d。新麦29 出苗所需时间依次为14d、20d、32d、48d、52d、53d、43d、33d、23d,与 新 麦45相比出苗所需时间增加1d 左右。12 月30 日之前播种的处理,随着播期的推迟,因气温持续下降导致出苗所需时间持续延长[1]。1 月14 日之后播种的处理,因气温回升出苗所需时间有所减少,每期缩短10d。表明小麦种子出苗需要足够的积温,而两种类型小麦出苗时间的差距是由于品种之间的遗传因素所决定。
表2 2021-2022 年度小麦极限晚播试验生育期 (月/日)
两种类型小麦11 月10 日、20 日播种的处理冬前出苗,越冬、返青时间一致,主要是由于小麦越冬和返青是气候条件决定,与小麦品种类型无关。
与最早播种的处理(11 月10 日)相比,最晚播种的处理(2 月13 日)拔节时间分别推迟35d(新麦45)、27d(新麦29),抽穗时间分别推迟30d(新麦45)、18d(新麦29),扬花时间分别推迟30d(新麦45)、19d(新麦29),成熟时间分别推迟20d(新麦45)、10d(新麦29)。表明随着播期的推迟,两种类型小麦拔节、抽穗、扬花、成熟时间均相应推迟[2],但弱春性品种新麦29 后期发育速度较半冬性品种新麦45 快,导致弱春性品种生育期推迟时间短。
2.2 对苗情的影响各处理苗情如表3 所示。越冬期于2021 年12 月15 日,返青期于2022 年2 月21 日调查,拔节期苗情调查时间列于表内。
表3 2021-2022 年度小麦极限晚播试验苗情调查
2.2.1 越冬苗情11 月10 日播种的处理,单株分蘖1.0 个,主茎叶龄2.1 片;11 月20 日播种的处理,单株分蘖1.0 个,主茎叶龄1.0 片。11 月10 日、11月20 日播种的两种类型小麦同一播期内越冬苗情一致,表明越冬前积温对两种类型小麦的生长发育影响不明显。其余处理未出苗或未播种。
2.2.2 返青苗情11 月10 日、20 日、30 日播种的3 个处理,两种类型的小麦群体均随着播期的推迟而下降,主要是由于分蘖减少引起,播量增加未能弥补群体数量。12 月10 日、20 日、30 日播种的处理,两种类型的小麦群体均随着播期的推迟而增加,由于不同处理的单株分蘖数量相同,因此播量的增加形成了群体数量的增加。单株分蘖、主茎叶龄均随着播期的推迟而减少,这主要是因为生长发育期间的积温减少形成的。此外,12 月30 日播种的处理返青期叶龄表现为“一根针”[3],1 月14 日及之后播种的处理返青期未出苗。
2.2.3 拔节苗情随着播期的推迟,半冬性品种新麦45 群体、单株分蘖、主茎叶龄呈现“降-升-降”的趋势。弱春性品种新麦29 拔节期群体、单株分蘖均呈“先降后升”的趋势,主茎叶龄基本呈下降趋势。播期相同的情况下,半冬性品种新麦45 群体始终较弱春性品种新麦29 大,主要是因为新麦45分蘖能力强,单株分蘖数量始终高于新麦29。两种类型小麦拔节苗情表现不一,应为小麦遗传基础所决定。
2.3 对灌浆速率的影响两种类型小麦灌浆速率测定数据列于表4。
表4 2021-2022 年度小麦极限晚播试验灌浆速率测定
2.3.1 对新麦45 灌浆速率的影响11 月10 日、20日、30 日播种的处理,灌浆高峰出现在5 月20-25日,5 月25 日测定灌浆速率分别为1.98g/d、1.79g/d、1.92g/d;12 月10 日、20 日播种的处理灌浆高峰提前,出现在5 月15-20 日,5 月20 日测定灌浆速率分别为2.05g/d、1.87g/d;12 月30 日播种的处理灌浆高峰时间又发生后移,出现在5 月20-25 日,5 月25 日测定灌浆速率为2.26g/d;1 月14 日、29 日播种的处理,灌浆高峰继续后移至5 月25-30 日,5 月30 日测定灌浆速率分别为2.08g/d、2.39g/d。
2.3.2 对新麦29 灌浆速率的影响11 月10 日至12 月30 日播种的6 个处理,灌浆高峰出现在5 月15-25 日,灌浆速率峰值分别为2.37g/d、2.44g/d、2.26g/d、2.26g/d、2.31g/d、2.27g/d。1 月份播种的2 个处理灌浆高峰推迟到在5 月25-30 日,峰值分别为2.43g/d、2.38g/d。2 月14 日播种的处理,灌浆高峰进一步后移到5 月30 日至6 月4 日,峰值增加到2.84g/d。
2.3.3 两种类型小麦灌浆速率比较测定结果表明,两种类型小麦不同播期的处理灌浆速度均呈先升后降的规律,但峰值出现的时间和大小稍有差别,主要是由于播期不同、生育期不同、灌浆开始时间不同及灌浆期间温度不同而引起。就两种类型小麦灌浆速率比较,弱春性品种新麦29 较半冬性品种新麦45 灌浆时间早,灌浆速度快,容易通过提高千粒重提高产量,可以减少后期干热风危害。
2.4 对产量要素的影响调查各处理产量构成(表5)发现:两种类型的小麦品种随着播期的推迟,虽然播量持续增加,但成产要素均呈下降趋势,产量也随之持续下降[4],实收产量趋势见图1。
表5 2021-2022 年度小麦极限晚播试验产量构成
图1 新麦45 与新麦29 不同播期实收产量趋势
2.4.1 11 月份播种的处理产量分析半冬性品种新麦45 产量下降速度小于弱春性品种新麦29 产量下降速度。11 月10 日播种的半冬性品种新麦45 每667m2实收产量808.7kg,较弱春性品种新麦29 增产61.7kg,增幅8.3%;11 月20 日播种的新麦45 实收产量与新麦29 持平;11 月30 日播种的新麦45 实收产量与新麦29 增产9.9kg,增幅减小至1.4%。因此,小麦生产上11 月份播种选用半冬性品种易获得高产。
2.4.2 12 月份及之后播种的处理产量分析半冬性品种新麦45 产量下降速度大于弱春性品种新麦29 产量下降速度,两种类型小麦产量对比发生逆转。半冬性小麦新麦45 每667m2实收产量始终低于同期播种的新麦29 实收产量,依次减少18.7kg、17.2kg、23.4kg、31.5kg、30.8kg、156.8kg。因此,在12 月份及之后的晚播情况下,特别是春节前后播种,应选用弱春性小麦品种。
2.4.3 极限晚播处理产量分析按照产量三要素乘积乘以0.85 计算理论产量。2 月13 日播种的半冬性小麦品种新麦45 在6 月14 日收获时仍未正常成熟,籽粒绿籽率为75.7%,每667m2理论产量仅为320.3kg,实收产量仅为345.1kg,在生产上已没有实际意义;但弱春性品种新麦29 理论产量462.3kg,实收产量501.9kg,能够正常成熟,在生产中尚可应用。
2.4.4 两种类型小麦不同处理产量综合分析两种类型小麦在12 月20 日及之前播种的处理,每667m2产量能够超过600kg,在生产中较为理想。12月30 日、1 月14 日及弱春性品种新麦29 于2022年1 月29 日播种的处理,理论产量和实际产量超过500kg[5],为晚茬播种提供了理论支撑。
本研究发现,半冬性和春性两种类型小麦生育期随着播期的推迟而推迟,次年1 月份及之后播种的处理晚熟明显,半冬性品种已不能正常成熟;灌浆高峰随着播期的推迟而推迟,但峰值有所增加;小麦成产要素及产量随着播期的推迟持续下降。建议生产上11 月份及之前播种选用半冬性小麦品种,12月份及之后播种选用弱春性小麦品种。半冬性小麦品种新麦45 的晚播极限为次年1 月底,弱春性小麦品种新麦29 的晚播极限为次年2 月中旬。