劉新月,黨建友,王姣愛,衛云宗
(山西省農業科學院小麥研究所,山西臨汾041000)
水分不足是制約我國旱地冬小麥產量提高的關鍵因子。如何通過栽培調控措施促進作物自身對水分的高效利用,是雨養麥區長期關注的問題[1]。近年來,化學抗旱技術得到迅速發展,成為繼節水灌溉、地膜覆蓋、深耕蓄水保墑等抗旱節水技術之后的又一重要抗旱技術。目前,化學抗旱技術已被廣泛應用于土壤處理、種子處理、幼苗處理和植株處理,在小麥、玉米等作物的抗旱方面發揮了重要的作用。張松林等[2-3]認為,植物生長調節劑和保水劑能夠提高土壤保水率,可促進小麥的營養吸收和結實生長,使小麥的產量、粗蛋白、賴氨酸和濕面筋含量均有顯著提升;曹宏等[4]用ABT生根粉浸種處理旱地玉米,促進了種子萌發和幼苗生長;楊文鈺等[5]用烯效唑干拌種,促進了小麥的生長發育,提高了分蘗數;齊志廣等[6]用不同濃度79401拌種或浸種,對小麥的種子萌發和苗期性狀均有不同程度的促進作用;楊安中等[7-8]用種衣劑拌種使小麥、大豆產量大幅度提高。但各種生長劑的使用效果受其種類、土壤質地、水肥條件、氣候等多種因素的制約。
本研究選用種衣劑和植物生長調節劑(農哈哈)對小麥進行拌種,探討其在干旱條件下對提高旱地小麥產量和水分利用效率的影響,旨在為該雨養環境下制訂合理的小麥抗逆栽培措施提供依據。
試驗于2009—2010年在堯都區岳壁村實施。試驗地為石灰性褐土,輕壤,有機質10.32 g/kg,堿解氮62.06mg/kg,速效磷11.41mg/kg,速效鉀158.00mg/kg。試驗設種衣劑拌種、農哈哈拌種和清水對照(CK)3種種子處理。其中,農哈哈是山東漢高生物工程有限公司生產的一種植物生長調節劑,含有植物生長促進因子和能量因子,可以用于拌種;種衣劑是河北省北農(海利)涿州種衣劑有限公司生產的戊唑福美雙種衣劑(干粉種衣劑)。
大區設計不設重復,面積10m×27m。各處理于苗后三葉期前確定3個1.0 m2的調查樣點。播前旋耕時,基肥施純N 150 kg/hm2,P2O5105 kg/hm2。供試品種為晉麥79號。9月28日播種,行距20 cm,6月10日收獲。
1.2.1 生育期群體動態調查 于小麥苗后三葉期前,各處理隨機選取3個1.0m2樣方,調查基本苗、冬前總莖數(12月10日)、拔節期總莖數(3月20日)、孕穗期莖蘗數(4月25日)和成穗數(5月10日),通過總莖數和基本苗數計算單株莖蘗數。
1.2.2 植株干質量 各處理于定點調查樣方外,隨機選取20株裝入密封塑料袋,帶回室內將植株葉片、莖稈、穗部、穎殼、籽粒分開,在105℃烘箱內殺青30min,再在80℃烘24 h至恒質量。
1.2.3 產量構成與產量調查 在調查樣方內隨機抽取1行,拔取行長20 cm全部植株,去除穗粒數小于5粒穗數后,準確統計有效成穗數,然后調查每穗粒數,求平均值為穗粒數;各處理收獲2個未取樣調查樣方,再隨機取3個1.0m2樣方,脫粒,風干后稱質量;數取500粒稱質量,換算成千粒質量,2次重復(重復間相差≤0.5 g);在每處理內隨機取3個20.0m2樣方,全部收獲測產,再換算成單位面積產量。
1.2.4 土壤水分測定 播種和收獲當天測定0~20,20~40,40~60,60~80,80~100,100~150,150~200 cm土層含水量。按照W=w×ρ×h×0.1,計算分層土壤貯水量。其中,W為土層貯水量(mm);w 為土層含水量(%);ρ為土層土壤容重(g/cm3);h為土層厚度(cm);0.1為單位換算系數。田間總耗水量(mm)=播種時土壤貯水量+生長期總灌水量+有效降水量-收獲期土壤貯水量。按照籽粒產量與田間總耗水量之比計算作物籽粒水分生產率(WUE籽粒)。
試驗數據采用DPS數據處理系統和Excel 2003軟件進行分析。
從表1可以看出,越冬期、拔節期和孕穗期的總莖蘗和單株莖蘗以農哈哈拌種最高,其次是種衣劑,清水(CK)最低;收獲期單株成穗數以農哈哈拌種最高,種衣劑最低。

表1 播前的總莖蘗和單株莖蘗情況
由表2可知,產量構成中千粒質量的大小為:清水>農哈哈>種衣劑;穗粒數與千粒質量相反,其以種衣劑處理最高;有效成穗數和產量均以農哈哈拌種處理最高,清水次之,種衣劑最低。

表2 播前拌種的小麥產量及構成因素情況
從表3可以看出,拔節期和孕穗期株高以種衣劑拌種處理最高,清水次之;灌漿初期以農哈哈處理最高。植株干質量拔節期以農哈哈處理最高,種衣劑次之;孕穗期和灌漿初期以種衣劑處理最高,孕穗期以清水處理最低,灌漿初期農哈哈處理最低。

表3 播前拌種的株高和單株干質量情況
從表4可以看出,灌漿初期各部位干質量都以種衣劑處理最高,農哈哈處理最低;收獲期總葉、上三葉、莖稈和總干質量仍以農哈哈處理最低,但灌漿期間農哈哈處理上三葉和莖稈干質量減少最多,穗部和總干質量增加最多。因此,農哈哈拌種處理灌漿期穗部干物質增加最多。

表4 播前拌種的干物質積累和轉移情況
從表5可以看出,收獲期土壤貯水量以種衣劑拌種處理最高,農哈哈拌種處理最低;生育期總耗水量相反,以農哈哈處理最高;生物量和籽粒產量水分利用效率均以農哈哈拌種處理最高,種衣劑拌種處理的生物量水分利用效率高于清水,籽粒產量水分利用效率種衣劑拌種處理低于清水。

表5 播前拌種的水分利用效率情況
有研究表明,植物生長調節劑和種衣劑的使用能夠改變作物生長狀況,提高作物的葉片水勢和水分利用效率,從而顯著提高作物產量,改善品質[7,9-10]。本試驗表明,旱地條件下播前用農哈哈拌種,小麥總莖蘗、單株莖蘗及成穗數均高于種衣劑處理和清水(CK);拔節期單株干質量較高,雖生育后期單株干質量較種衣劑處理和清水低,但灌漿期穗部干質量增加最多,產量和水分利用率最高。
如果降水充沛,干旱脅迫不嚴重,包衣劑和抗旱劑的功效會下降;若極度干旱,土壤中水分匱乏,包衣劑和抗旱劑的效果同樣會受到影響[3]。本試驗結果表明,種衣劑播前拌種效果不理想,在干旱條件下其產量和水分利用率均不及農哈哈和清水處理,這可能是由于本試驗年份是一個干旱加凍害年型,使種衣劑作用不能得以發揮,效果受到影響。
志謝:本文得到中國科學院遺傳發育與生物學研究所農業資源研究中心張正斌研究員指導與修正,特此致謝!
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