席吉龍,張建誠,李永山,李秀絨,柴永峰
(山西省農業科學院棉花研究所,山西運城044000)
干旱已成為全球農業生產面臨的嚴重問題,尤其是進入21世紀以來,全球性氣候變暖導致的干旱程度越來越嚴重,對糧食生產構成直接威脅[1]。小麥是世界第2大糧食作物,其種植面積的70%分布于干旱和半干旱地區[2]。在小麥生產中,干旱脅迫已成為限制小麥產量的重要因子[3-4]。世界各地每年因不同程度干旱導致小麥減產30%左右,我國因干旱所造成的小麥產量損失約為其他自然災害造成產量損失的總和[5]。地膜覆蓋栽培技術是旱地小麥實現高產穩產的一項突破性技術措施,是解決我國干旱半干旱地區小麥生長期缺水問題的關鍵性措施之一[6]。近年來,對小麥地膜覆蓋栽培生理生態、增產機理、機械化栽培研究較多[7-11],并形成了較完善的技術體系。隨著栽培技術的研究成功和應用,政府加大推廣力度,使小麥生產躍上了一個新的臺階,但不同類型生態區域缺乏與之相配套的豐產品種。品種是旱地小麥提高產量的關鍵因子之一[12]。
本試驗引進省審和國審11個性狀優良的冬小麥品種,在運城市進行了比較篩選試驗,旨在為該項技術的配套實施提供適宜品種。
參試品種共11個,分別為運旱22-33、晉麥79號、運旱618、運旱719、臨豐3號、運旱20410、晉麥 47號、運旱 805、運旱早 23-35、運旱21-30、臨旱6號。其中,晉麥79號、臨豐3號、臨旱6號由山西省農業科學院小麥研究所選育并提供,其余品種由山西省農業科學院棉花研究所選育并提供。參試品種全部為旱地省審或國審品種,以晉麥47號為對照,地膜選擇寬400 mm、厚0.008 mm、耐老化的小麥專用地膜。
試驗在山西省農業科學院棉花研究所牛家凹農場進行,試驗地前茬為小麥,肥力中等。試驗為條區對比設計,小區面積3.6 m×60 m,每品種不設重復。播前施肥按豐雨年型施,每公頃施純N 165 kg,P2O5150 kg,中期不施肥。2011年 10月9日播種,播量為105 kg/hm2。采用膜際條播覆蓋模式,機械播種、起壟覆膜,播種、鎮壓一次完成,壟寬30 cm,壟高10 cm,頂部透光膜18 cm以上,播幅寬30 cm種2行,每條帶60 cm。每隔5 m覆土壓膜,以防大風揭膜,及時除草防蟲治病。沒有采取化控措施。
觀察各品種生育進程,調查各階段群體結構。觀察記載各品種特征特性、抗凍性、抗病性。記載分析小麥休閑期和生育期的氣象資料。調查產量結構,測定小區產量。利用便攜式ADC光合測定儀,在灌漿期對小麥旗葉進行光合測定,每個品種測定3葉取其平均值。
試驗年度總降水量為737.9 mm,較常年降水量的532.0 mm增加207.9 mm,伏雨6—9月份降水513.8mm;生育期內10—5月份降水224.1mm,較常年196.3 mm多27.8 mm。年總降水量排在60 a的第4位。
試驗年度日平均氣溫14.13℃,與近6 a日平均氣溫14.17℃沒有多大差別。4月份平均氣溫17.2℃,比近5 a平均16.12℃高1.08℃。
全年總光照1 812 h,比常年2 188 h少376 h。只有4月份光照時數較常年多,其他月份平均光照時數少于常年超過20 h。
小麥播種前,底墑充足,實現了苗齊、苗壯。越冬期氣溫正常,所有參試品種沒有出現凍害現象。小麥返青拔節期雨水適時,氣溫較高,兩極分化快,穗粒數、單位面積成穗多,加之群體較大,基部第1,2節間伸長較快,造成株高較高,為倒伏埋下隱患。灌漿期由于氣溫較高、溫差較小,群體較大,加之后期降水偏晚,千粒質量較低。
參試品種基本苗相差不大,最高莖數差異較大(表1),最低為運旱618,最高為運旱22-33。分蘗力強的品種有運旱早23-35、晉麥47號、運旱 21-30、運旱 805、臨旱 6號、運旱 22-33、晉麥79號;分蘗力較強的品種有運旱20410、臨豐3號;分蘗力中等的品種有運旱618、運旱719,但這2個品種大蘗成穗,無效分蘗少,成穗率高。參試品種株高91~109 cm,晉麥79號株高最高,臨旱6號最低。生育期除臨旱6號遲4 d成熟外,其余品種一致。各參試品種抗凍性表現為中到強,均能安全越冬。由于試驗年度降雨多,返青拔節期氣溫高,株高比往年增加較多,整體倒伏程度嚴重,但臨旱6號無倒伏,運旱618、運旱719、運旱20410輕度倒伏,晉麥47號、運旱22-33、晉麥79號中度倒伏,臨豐3號、運旱805、運旱早23-35、運旱21-30嚴重倒伏。

表1 不同參試品種的主要特征特性
光合特性是作物光合生產力的基礎。較高的光合碳同化能力是作物獲得高產的前提,它的快慢與環境中的光照有著非常密切的關系[13-16]。有研究表明,小麥旗葉的光合功能十分重要,小麥籽粒中20%~30%干物質是開花后通過旗葉的光合作用獲得的[17]。灌漿期對旗葉的光合速率測定結果(表2)表明,不同品種的光合速率差異明顯不同,與王振華等[18]研究結果一致。運旱719的光合速率最高,達15.89μmol/m2s,比對照晉麥47號提高65.69%;臨豐3號最低,僅為晉麥47號的70.07%。比對照晉麥47號高的品種順序為運旱618>運旱20410>晉麥79號>運旱22-33>臨旱6號,分別比晉麥47號提高22.31%,22.11%,21.38%,15.43%和9.91%;比晉麥47號光合速率低的品種有運旱21-30、運旱805、運旱早23-35和臨豐3號。
光合能力強的品種產量高。從產量結果看,運旱618產量最高,達6 834.5 kg/hm2,比對照增產18.6%,其穗數為495.3萬穗/hm2,群體大小適中,倒伏輕,千粒質量39.66 g,穗粒數34.8個;臨旱6號產量僅次于運旱618,達6 822.9 kg/hm2,比對照增產18.4%,其分蘗能力較強,穗數為598.5萬穗/hm2,拔節遲,兩極分化慢,株高低,無倒伏,灌漿期長,產量高,成熟稍遲,與當地主栽品種不相符;運旱719分蘗力中等,成穗率高,穗部性狀好,產量結構較好,產量達6 646.5 kg/hm2,比對照增產15.3%。運旱20410穗數為533.6萬穗/hm2,穗粒數32.9個,千粒質量37.39 g,比對照增產13.9%。

表2 不同參試品種的光合速率及產量構成
地膜覆蓋的增產效果得到肯定,但隨著旱、平、豐年型變化差異較大,2011—2012年為罕見的豐雨年,部分品種群體大,株高過高,倒伏嚴重。在生產中應采取化控措施,于返青拔節期噴施多效唑或壯豐安降低株高,壯稈防倒,提高地膜覆蓋增產效果。
根據產量、特征特性和其他測定性狀綜合分析得出:(1)運旱618弱冬性,分蘗力中等,無效分蘗少,大蘗成穗,成穗率高,地膜覆蓋群體調控合理,穗大粒重,產量達6 834.5 kg/hm2,位居第1。露地種植株高85~90 cm,豐雨年地膜覆蓋株高103 cm,輕度倒伏,采取化控措施可防倒。抗旱抗寒中等。蛋白質含量15.22%,品質達到強筋品種審定標準。其適宜地膜覆蓋栽培,建議在晉南大面積示范、推廣。
(2)臨旱6號冬性、多穗型中熟品種。分蘗力強,拔節遲,兩極分化慢。露地種植株高76 cm左右,豐雨年地膜覆蓋株高91 cm,不倒伏,株型較松散。灌漿期較長,生育期偏長,覆蓋產量達到6 822.9 kg/hm2,比對照增產18.4%,適宜豐雨年地膜覆蓋栽培,建議在晉南肥厚旱地大面積示范、推廣。
(3)運旱719熟期與對照晉麥47號相當。幼苗半匍匐,根系發達,生長健壯。露地種植株高87 cm,地膜覆蓋豐雨年108 cm,株型較緊湊,穗中等大小、長方形,長芒、白殼、白粒。穗碼較密,小穗結實多,穗粒數30~36個,穗部性狀好。成穗率高,落黃好,較抗青干。產量達6 646.5 kg/hm2,比對照增產15.3%。其為地膜覆蓋較適宜品種,推廣中注意采用化控措施防止倒伏。
(4)運旱20410,弱冬性,中熟,成熟期與對照晉麥47號相當。幼苗半匍匐,葉色分蘗力強,返青起身較早,兩極分化快。株高87 cm左右,地膜覆蓋豐雨年102cm,株型緊湊,落黃好。穗層整齊,穗紡錘型,長芒、白殼、白粒。抗倒性中等,抗旱性中等。平均穗數533.6萬穗/hm2,穗粒數32.9個,千粒質量37.39g,地膜覆蓋產量為6 563.3kg/hm2,比對照增產13.9%。其為地膜覆蓋較適宜品種,推廣中注意采用化控措施防止倒伏。
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