郭玉利
摘 要:垦冬杂4号是新疆农垦科学院作物研究所小麦研究室培育的三系杂交小麦新品种。2022年在山东省招远市丘陵旱地进行种植,表现出根系发达,分蘖力强,有较高的生物学产量,穗大粒多,千粒重高,在旱地栽培中获得理想的产量。
关键词:杂交小麦;垦冬杂4号;旱地;产量
引言
山东招远市位于胶东半岛西北部,地处北纬37°05-37°33,东经120°08-120°38之间,属于丘陵地带,年平均降雨量607.33mm,全年65%左右的降水集中在6月中下旬至8月下旬。在小麦生长期降雨少,春季更是十年九旱。干旱成为制约小麦高产的主要因素。引进和试验比较抗(耐)旱小麦品种是招远市小麦生产持续发展较为紧迫的问题。
1 丘陵地的生态特点
1.1 降水量少,分布不匀,小麦生长期干旱
招远县地处胶东山地,年降雨量只有500 mm,干燥季节只有300 mm,但其空间分布与时间分布极其不均匀,7-8月是其降雨高峰期,而春季是其旱情最严重的季节;而在冬季,该地区冬季降雨量只有150 mm,其降雨量只有30%,严重影响了冬季的小麦产量,致使招远县水资源短缺问题非常严重。
1.2 土壤瘠薄,肥力低下
城市山岗地带土壤呈棕色,土壤较浅,土壤层厚0.3-0.8米,80%以上土壤层厚0.5米以上;土壤中有机物含量较少, N、 P含量较少,营养物质缺乏。研究表明,城市山岗地具有0.5-0.8%的有机质、约0.05%全氮、40-50 mg/kg土壤碱解氮、5-15 mg/kg有效磷、60-80 mg/kg速效钾、较低的保肥蓄水能力,为典型的旱地。
2 试验方法
2.1 供试品种
招远市小麦常规种植品种以是烟台市农科院选育的烟农999、烟农1212等烟农系列品种,山东省农科院选育的济麦23、济麦44等济麦系列品种。引进试种的垦冬杂4号(不育系36A×恢复系2014AR5)作为杂种一代组合,具有根系发达,穗大粒多,成穗率高,千粒重高的特点,在同样生长条件下有较高的生物产量。本次试验的品种分别为新疆农垦科学院选育的垦冬杂4号和烟台农科院选育的烟农999。
2.2 试验地选择和播种方法
品种比较试验地选择在招远市金岭镇丘陵山区没有水浇条件的旱地,前茬作物为谷子,地块面积2.7亩。垦冬杂4号播种面积1.32亩,烟农999播种面积1.38亩。播种方法为每70厘米两沟,播种于沟底上方两侧的湿土中,起垄、开沟、播种、镇压一次性完成的种植模式。两个品种相邻种植,田间管理同当地大田。
2.3 播种时间及播种量
2021年因秋汛,播种日期延迟到10月17日,播种量每亩8公斤,播种深度5公分。
2.4 调查时间和调查项目
在小麦生长主要物候期:越冬期、返青期、抽穗期、灌浆初期、收获期分别进行取样。对小麦分蘖、根系、生物产量、产量因素等构成进行取样调查。
2.5 调查方法
每个品种大田随机抽取5个样点,取样后混合再选取10株进行调查。产量构成性状按测产方法调查。
3 试验结果
3.1 播种期到拔节期小麦分蘖及根系变化
从表1可以看出:垦冬杂4号从主根到次生根及分蘖优于烟农999,表现出旱地根系适应能力强、分蘖率高、能够充分吸收水分、养分,为高产稳产打好基础。
3.2 生物产量对比
从表2及生物产量增长曲线可以看出,垦冬杂4号从出苗到收获,生物产量总的趋势高于烟农999,杂种在多个生长发育时期表现出生物学产量优势,为获得较高的经济产量奠定了物质基础。
3.3 产量对比
杂交小麦充分发挥个体生长优势,每穗粒数39.6个,千粒重达到47.9g,比对照烟农999每穗粒数32.8个,千粒重46.3g,分别高出6.8个和1.6g,优势明显,每平方米实收产量高于对照23.54公斤,大田实收产量高于对照38公斤,增产幅度达到6.9%。
4 讨论
杂种小麦垦冬杂4号首次在山东招远市试种,初步了解了其农艺性状特点,我们认为在栽培技术上有以下几点可以 改进。
4.1 降低株高
垦冬杂4号在旱地无灌溉的条件下,特别是拔节期干旱无雨,影响杂交小麦基部节间发育,降低小麦高度,在没有进行化控的条件下,株高92cm,比对照品种85厘米高出7厘米,比水浇地104cm矮12cm,后期虽遭遇大风天气,也未出现倒伏现象。
4.2 成熟期
垦冬杂4号单株生长优势明显,分蘖力强,穗大粒多,可种植到丘陵旱地,适期播种时可以降低播种量,发挥个体优势,可解决成熟期晚的问题。
4.3 整齐度高
垦冬杂4号在旱地种植由于群体合理,通风透光好,亩穗数控制在32万左右,表现为成穗率高,无效分蘖少,肥水利用率高,下层小穗率由高肥水地块的10.7%降低到旱地1.2%,整齐度增加,促进小麦高产稳产。
4.4 病害轻
垦冬杂4号由于根系发达,在高肥水地块种植生长势旺盛,土壤湿度高,群体较大时通风透光差,白粉病严重,出现部分倒伏,降低小麦千粒重,影响小麦产量。在旱地种植由于群体合理,通风透光好,土壤湿度低,白粉病发生轻,结合小麦一喷三防,小麦灌浆速度快,千粒重高。杂种小麦要良种良法配套,是旱地种植极具增产潜力的品种。
5 杂交小麦旱地栽培技术
5.1 种子处理
在2021年,把垦冬杂4号与烟农24号进行对照,在2022年把烟农999作为对比种子,在种子播种之前,用苯醚·咯·噻虫悬浮种衣剂进行混合拌种,然后在晾晒干燥后进行种子生长。该方式可使种子快速吸收水分,萌发速度加快,出苗整齐而均匀。对多种小麦种传和土传病害,如小麦金针虫和小麦散黑穗病等也有较好防治效果。保证幼年小麦的幼苗发育良好。
5.2 秸秆还田
依据土壤整体肥力状况,确定适宜施肥计划。以有机肥为主要内容,将有机肥与无机肥相结合,提高土壤有机质含量,进而实现综合施肥的目的,将每亩约0.9吨的玉米秸秆还田,对土地进行一深二均三松,一深是土地平整,翻开30 cm以上,并添加秸秆腐熟剂,促进玉米秸秆的腐烂。二均是确保土壤水分与养分的均衡。三松指的是松紧适中,不留黑土,要做到上松下密。
5.3 合理轮作,养地蓄墒
黄土高原地区小麦产量较低,土壤贫瘠,营养缺乏,干旱缺水。要想实现高产高效,最好的办法就是改变现有的冬小麦、夏玉米一年两熟的轮作模式,改为冬小麦、夏玉米、春花生两年三熟的轮作制。采用轮作与换茬方式,可减少茬口,这样不仅能降低土壤水分与养分的消耗,还能对养地蓄墒产生有利影响,甚至还可在第二年用大犁进行翻土,使土壤变得更加厚实,从而提高储水量。此外,在花生茬种小麦,更容易获得高产,从而达到提高产量的目的。经过几年研究,在其两年三熟栽培模式下,年均用水440 m3,产量约3900kg/hm2,年均经济效益835元。与传统的栽培模式比较,可实现每年节约50 m3的水资源,使小麦产量提高380kg/hm2,产量提高10.8%,每年可提高110元。
5.4 适当深耕,蓄水保墒
翻耕不仅能够增加土壤深度与水分含量,而且能够促进冬小麦的根系向下生长,拓宽对冬小麦的吸收面积。根据实验研究,在20cm 以上的干旱山地,增加10cm 的土壤厚度,可以增加30kg的产量。
在二年三作的冬闲地,应在秋后冰冻之前进行深耕,且要按照土壤厚度来选用与之相适应的深耕方式:如果是土壤厚度为20-50 cm的地块,应使用大犁进行深耕,犁井中的土壤为立垡,犁头上只有松土而没有翻动,耕深30-40 cm。土壤厚度超过50厘米的田块,只需进行20-25厘米的深度就可以。经1995~2003年度8年的观测,按此种翻耕方式,20-40厘米土壤中的有效水量增加450m3/hm2,产量增加490kg/hm2,增加了11%。在播种之前,要按照当年的降雨量来确定耕地深度,在丰水的时候,耕地深度可以达到10-15cm,在缺水的时候,耕地深度可以忽略不计,这样才能充分利用土壤中的水分,进行播种。
5.5 科学施肥,以肥调水
在合理轮作、适度深耕、充分累积与保墒前提下,增加施肥量、提高作物养分,优化作物用水能力、增加雨水利用率,实现作物“以肥济水”的目标。
5.5.1 增施有机肥,增强土壤蓄水能力
针对丘陵旱薄土地有机质缺乏、保肥与储水性能不佳等问题,大家首先从提高土地肥力着手,采取两种措施:一是增加有机肥料,使其达到45000kg。二是有机肥料不够,在收割时,需留25cm以上的残渣。经过上述处理,50cm深度的土壤储水提高了7.8 m3,平均产量提高了200kg,增幅提高了7.6%。
5.5.2 增氮补磷,配方施肥
本项目以我国丘陵区旱薄地为研究对象,针对旱地土壤贫瘠,营养元素贫乏严重等问题,通过多次实验,提出“增氮补钾补磷”的新思路,以小麦产量3000-4250 kg/hm2为例,施用标准氮肥450-800kg,磷肥600-1000kg,钾肥150-280kg,较传统肥料而言,每公顷增加400kg小麦,增幅增加10%-15%。
5.5.3 重施底肥
在丘陵地没有水浇的情况下,小麦在成长中后期很难追肥,且产量增加效果亦很低。因此,在小麦播种前,把计划施用的有机肥、磷、钾肥和70%~80%的氮肥等作为底肥,在农田耕作时一次施入,剩下的20%~30%的氮肥则是在之后看墒追施。
5.6 播种
5.6.1 播种期
及时播种有利于小麦培育出健壮的幼苗,充分利用小麦生长旺盛、分蘖力强、个体优势明显、抗逆性强、大穗多粒等特点。促进小麦产量与质量的提高。胶东地区冬季前期的壮秧率为:叶片6-8片,分蘖4-5次,次根系5-7次,达到壮秧要求。叶色是墨绿色。从播种至越冬,其0-560℃的累积温度为500-560℃。招远地区的播种期以10月1日到10月7日为宜。过早播下的麦苗较大,对营养物质消耗较大,且容易受到低温影响。由于播期较迟,由于分蘖数较低,造成了冬小麦的株数较低,从而降低了来年产量。
5.6.2 播种量
垦冬杂4号是一个杂交一代的小麦,具有较高的分蘖能力,根据胶东地区的适宜播种期,从10月1日起,首先播种5kg的种子,在4天后,再增加1kg的种子。10月14日,垦冬杂4、烟农24两个品种分别播下7.5kg的种子。2022年因上一季玉米收成迟,故10月18日播种面积增至8公斤。2022年的冬天气温较2021年早了19天,造成了冬小麦在冬天积累不足,幼苗发育不良,对来年的产量造成了不利影响。
5.6.3 播种方式
以招远市为例,采用单机4行条播法实现了精准定量种植。垄沟宽1.3米……在进行种子时,要行直,不重不漏,要盖严压实,小畦大垄一是提高了小麦的出苗率,使其出苗均匀,有利于后期的通风透光,有利于小麦的个体发展。二是便于灌溉,可节省灌溉用水。播种时播种3-5 cm,种、肥分离,每8 cm一次,种、肥各25 kg。
5.7 化控防倒伏
由新疆石河子市培育而成的一种名为垦冬杂4号的杂种。位于招远市的石河子,海拔为450.8 m,位于金岭镇的掉钟头村,海拔为47 m。所以,2019年招远地区的杂种小麦植株的平均高度为107cm。与对照品种相比,品种高出22cm左右,植株在生长中后期出现轻微倒伏现象。为预防小麦倒伏,在2022年度,在小麦的拔节之前,使用200 g的矮壮素,配比45 kg的水,对小麦进行了化学控制,减少小麦株高。到收获期,高95cm,矮12cm,品种间无倒伏。
6 结语
位于胶东平原丘陵区的山东省招远市,其可播种面积约为10万hm2,约为我国可种植面积的40%,但因其产量水平较低,且波动性较强,限制了该地区的产量提高。现今杂种小麦垦冬杂4号在山东招远市的推广让其广阔的土地有了用武之地,本文以丘陵地的小麦为例子,在没有灌溉基础、土地层浅薄、肥力低下、耕作粗放等情况下,使用小麦垦冬杂4号,采用“合理轮作、适当深耕、配方施肥、选用良种、培育壮苗、化学调控”等综合栽培技术,使得小麦单产平均增产1500 kg/hm2,从而走出了一条丘陵旱地小麦高产之路。
参考文献:
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