溝播對冬小麥干物質運轉規律及產量的影響

姚宇卿,李俊紅,丁志強,呂軍杰,張 潔,吳劍峰,于新峰

(洛陽市農業科學院 ,河南洛陽 471022)

我國旱地面積遼闊,旱作農業在整個農業生產中占有十分重要的地位。我國北方半濕潤易旱地區是我國的糧食主產區之一,小麥是該地區主要的農作物。在小麥生產中,有相當面積的小麥具有灌溉條件,但由于水資源日益短缺等原因,難以保證作物生長期間水分的及時充足供應。豫西60%以上的耕地為旱地,旱作農業在本區占有十分重要的地位。干旱缺水是影響旱區農業持續發展的首要因素,如何提高水分利用率與利用效率是旱區農業持續發展的根本途徑。近年來,前人在不同栽培模式對作物產量方面研究較多,但對不同播種方式尤其是溝播、平播對作物產量的影響研究較少。本試驗主要研究溝播對產量及干物質運轉規律的影響,旨在為半干旱地栽培條件下作物播種方式的選擇提供理論依據,進而為旱區糧食豐產提供科學的技術和理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在洛陽市農科院旱農基地4 m×4 m防滲水泥大池。土壤為潮褐土,質地重壤,耕層容重1.53 g/cm3,田間持水量23.48%,飽和含水量33.36%。該區年均輻射量 491.5 kJ/cm2,年均氣溫14℃,日平均溫度超過 10℃的天數約 210 d,積溫達4 000℃,年蒸發量1 872.1 mm。土壤耕層有機質15.7 g/kg,堿解氮(N)62.8 mg/kg,速效磷 (P2O5)10.41 mg/kg,速效鉀(K2O)165.9 mg/kg。試驗期間降水情況如表 1。

表1 小麥播種前至收獲期降水量(mm)

1.2 試驗設計

試驗于 2006～2007年度進行。 3次重復,隨機排列,小區面積16 m2。試驗設 2個處理:(1)CK(傳統耕作,即平播);(2)溝播,在傳統耕作的基礎上人工開溝,溝向為南北向,溝深 10 cm,小麥種溝底,每溝種兩行(行距 16 cm)。小麥底施復合肥(20-10-10)750 kg/hm2,供試品種為洛旱 2號,播種量為 120 kg/hm2,播期:10月 13日,收獲期:5月 29日。

1.3 測定項目與方法

(1)莖蘗動態。分別于分蘗期、越冬期、拔節期、孕穗期、成熟期,采用人工定點記數法測定群體莖蘗的動態變化,再折算成單位面積平均值。

(2)生物量調查。包括出苗期、分蘗期、拔節期、孕穗期、抽穗期、灌漿期和成熟期,每小區取樣 10株(拔節期之前為 20株),將各器官按葉片、根系、莖鞘、穗草、籽粒等 5部分分割洗凈,置烘箱105℃殺青15 min,然后在 80℃下烘 24 h至恒重,籽粒置 80℃烘 48 h,稱重。

(3)葉面積測定采用稱重法。

(4)考種和測產。于成熟期,每處理3次重復各取20株樣本進行常規室內考種,整區收獲計產。

(5)數據分析采用DPS軟件。

2 結果分析

2.1 溝播對冬小麥產量、成產因素及農藝性狀的影響

溝播條件下冬小麥產量較高,為3 481.5 kg/hm2,增產率為10.1%,較平播增產達極顯著水平,且成產結構較為合理,單位面積上的穗數、穗粒數均較平播顯著增加,籽莖比較高,千粒重差異不顯著(表 2)。

從表 3可以看出,溝播條件下冬小麥的結實率為83.7%,較平播高 24.6個百分點,穗長、可孕小穗數及分蘗成穗率均較平播顯著提高,穗下節長、不孕小穗數均較平播低,表現出植株健壯,營養生長和生殖生長較為協調。

綜上所述,說明溝播能明顯提高冬小麥產量。平播因前期生長過旺,后期消耗較大,影響其個體發育,穗粒數較少,結實率和分蘗成穗率較低,不孕小穗數增加,造成產量較低。

表2 冬小麥的產量及成產三因素比較

表3 冬小麥的農藝性狀比較

2.2 溝播對冬小麥干物質運轉規律的影響

2.2.1 溝播對冬小麥干物質積累的影響

(1)不同處理對冬小麥主要生育時期地上部干物質運轉規律的影響。從圖1可以看出,不同處理的地上部干物質積累總的趨勢是前期慢、中期快、后期慢,呈“S”型曲線。從不同生育時期看,在越冬期至返青期,平播干物質積累較溝播處理快,從返青期至拔節期溝播處理地上部快速生長,至灌漿期達到峰值,峰值的大小為:溝播(5.4 g/株)>平播 (3.98 g/株)。從灌漿期至成熟期兩者的干物質積累均緩慢下降,但從整個生育期看,溝播處理地上部干物質積累較平播多。

圖1 冬小麥地上部干物質積累動態

(2)不同處理對冬小麥地下部干物質運轉規律的影響。從圖2可知,不同處理地下部干物質積累總趨勢與地上部相同,均呈“S”型曲線。從越冬期至返青期地下部干物質積累呈現出平播較溝播快,返青期過后各處理地下部迅速生長,至拔節期時,溝播地下部干物質積累量大于平播,拔節期過后地下部干物質積累緩慢,至抽穗期達到峰值,峰值的大小為:溝播(0.34 g/株)>平播(0.30 g/株),之后開始下降,溝播下降趨勢較平播緩和。

從整個生育期看,溝播處理地下部干物質積累總量較平播多。

圖2 冬小麥地下部干物質積累動態

2.2.2 溝播對冬小麥葉面積指數的影響

從圖3可知,各處理的葉面積增長均呈單峰曲線,至抽穗期達到峰值。總體趨勢為:拔節期前葉面積指數增長緩慢,且返青期前二者無明顯差異,拔節期至抽穗期LAI增長迅速,至抽穗期達到峰值,溝播處理的峰值為 7.15,大于平播,抽穗期至灌漿期 LAI緩慢下降,灌漿期至成熟期 LAI急速下降。

圖3 冬小麥葉面積指數增長動態

3 結論與討論

(1)溝播條件下冬小麥產量較高,為 3 481.5 kg/hm2,增產率為 10.1%,較平播增產達極顯著水平,成產結構較為合理,單位面積上的穗數、穗粒數較平播顯著增加,籽莖比較高。

(2)不同處理地上部和地下部干物質積累總趨勢相同,均呈“S”型曲線。返青期前干物質積累緩慢,返青期至拔節期干物質積累迅速,之后,干物質積累緩慢。地上部干物質積累在灌漿期達到峰值,峰值的大小為:溝播(5.4 g/株)>平播 (3.98 g/株),地下部干物質積累在抽穗期達到峰值,峰值的大小為:溝播(0.34 g/株)>平播 (0.30g/株)。從整個生育期看,溝播處理干物質積累總量較平播多。

(3)各處理的葉面積增長均呈單峰曲線,至抽穗期達到峰值。拔節期前葉面積指數增長緩慢,拔節期至抽穗期LAI增長迅速,至抽穗期達到峰值,且溝播處理的峰值大于平播,抽穗期至灌漿期LAI緩慢下降,灌漿期至成熟期 LAI急速下降。

(4)溝播栽培由于地表溝與壟交錯分布,降水沿溝集中下滲而被土壤吸收,有效地提高了降水利用率,減少地表徑流,在有效提高肥料利用率的前提下,減緩了土壤養分的沖刷流失,為作物提供了較為充足的養分和水分供給,增強了土壤的后續供水性能。

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