裴磊,劉莉,劉新月,衛云宗
(山西省農業科學院小麥研究所,山西臨汾041000)
播期和播量對晉麥91號農藝性狀及產量的影響
裴磊,劉莉,劉新月,衛云宗
(山西省農業科學院小麥研究所,山西臨汾041000)
為了研究在晉南地區旱作條件下晉麥91號最佳栽培模式,采用二因素隨機區組排列設計,對不同播期和播量下的農藝性狀及產量進行比較研究。結果表明,播期和播量對晉麥91號產量的影響均達極顯著水平,隨著播期的推移,株高、單株分蘗有下降趨勢,產量先增后減;隨著播量的增加,產量增加,單株粒質量、單株分蘗明顯下降。經方差分析可以得出,適期播種且用低播量可以達到晉麥91號的高產目標,即10月2日播種,播量為基本苗225萬株/hm2時,晉麥91號產量最高,為(6 334.22±298.42)kg/hm2。
播期;播量;農藝性狀;晉麥91號
選擇小麥適宜的播期和播量是小麥高產栽培技術的關鍵,它直接影響小麥的農藝性狀和產量構成要素,進而影響到小麥的抗寒、抗倒伏等穩產性狀,對實現安全生產至關重要[1]。在小麥生產中,播期與播量的不恰當是造成冬前旺長、越冬期凍害、春季倒春寒以及生育后期倒伏的主要原因,使得小麥單產下降[2]。多年來,播期和播量對小麥產量性狀影響的研究報道較多,但由于品種特性及各地區栽培生態條件等因素不同,許多研究結果不盡相同。胡煥煥等[3]研究發現,播期對產量構成要素的影響均不顯著,播量對產量及其構成要素的影響均達到顯著水平。屈會娟等[4]研究表明,晚播條件下,適當降低播量有利于協調群體和個體關系,增加產量,改善品質。王福玉等[5]研究表明,播量對有效穗數雖有一定調節作用,但播期影響更大,因此,在栽培中一定要做到適期播種。李豪圣等[6]研究表明,播期對有效穗數、千粒質量及產量的影響顯著,但對穗粒數影響不大;播量對產量及其構成要素均有顯著影響。播期、播量對于旱地小麥的影響,前人也進行了大量的研究,丁銳欽等[7]研究認為,臨抗11號在暖冬條件下,播期過早,氣溫偏高,會導致旺長,水肥大量消耗,遇到不利氣候極易發生凍害;鄭海澤等[8]研究認為,晉麥47號播種密度在225萬~450萬株/hm2時,隨著密度的增加株高增加,單株莖數減少并存在顯著差異。
山西省十年九旱,水資源嚴重缺乏,尤其是近年來,干旱程度日益加劇且日趨不均,旱地小麥的豐歉成為左右山西省小麥總產能否穩定提高的重要因素[9]。因此,為充分挖掘旱地小麥品種晉麥91號的增產潛力,集成配套高產栽培技術,本試驗研究播期和播量對小麥新品種晉麥91號農藝性狀及產量的影響,旨在為構建該品種高產高效配套栽培技術提供理論支持和科學依據,從而擴大其在旱地麥區的種植面積,以促進旱地小麥增產、農民增收。
1.1 試驗材料
供試小麥品種為晉麥91號。
1.2 試驗地概況
試驗于2014年9月至2015年6月在山西省農業科學院小麥研究所旱地育種試驗地進行。2014—2015年度小麥生育期內降水為208.2 mm(降水量數據由臨汾市氣象站提供)。試驗田地勢平坦,地力均勻,土質為沙壤土,前茬作物為小麥,基礎肥力中等。
1.3 試驗設計
試驗采用二因素隨機區組排列設計,A因素為播期,設3個水平,分別為:9月26日(A1),10月2日(A2),10月8日(A3);B因素為播量,設3個水平,分別為:基本苗225萬(B1),300萬(B2),375萬株/hm2(B3)。每個處理重復3次,共27個小區,小區面積13.5 m2(1.5 m×9 m)。小麥生長全生育期內不澆水,只依靠當地自然降水。
1.4 測定項目及方法
小麥成熟前每小區測定1 m2的2個樣點,計算出單位面積有效穗數,并調查株高;收獲時隨機抽取200株進行考種,測定單株分蘗數、單株粒質量及每穗粒數和千粒質量,并對小區測產。
1.5 數據處理
采用Microsoft Excel 2003整理數據,用SAS 9.0軟件進行方差分析、多重比較以及相關性分析。
2.1 不同播期對晉麥91號群體及個體的影響
從表1可以看出,隨著播期的推遲,株高和單株分蘗數前中期比較穩定,后期明顯降低,株高從88.82 cm降低至87.51 cm,單株分蘗從5.84個降至3.96個,說明較晚的播期對晉麥91號的株高以及單株分蘗的負面影響較大;單株粒質量、有效穗數以及產量呈拋物線變化趨勢,先升高后下降,且后期下降的幅度更大,說明單株粒質量、有效穗數以及產量對播期比較敏感,受其影響較大,晉麥91號適合中早期播種,以保證有機物質的積累從而提高產量;3個播期的穗粒數基本保持在33粒左右,千粒質量也相對穩定在36 g左右,2項指標均無明顯波動,說明穗粒數和千粒質量受播期的影響小,對于晉麥91號而言,植株個體單穗籽粒數量和籽粒的飽滿度與播種時間的關系不大。

表1 不同播期對晉麥91號群體及個體性狀的影響
2.2 不同播量對晉麥91號群體及個體的影響
從表2可以看出,隨著播量的增加,單株粒質量、單株分蘗在低中密度下影響不明顯,高密度下明顯降低,單株粒質量從6.27 g降至3.65 g,單株分蘗從6.40個降至3.60個,說明高密度大播量對晉麥91號的單株粒質量、單株分蘗的負面影響較大,對于個體而言,播量過大會明顯影響到晉麥91號的分蘗成穗;千粒質量呈拋物線變化趨勢,先升高后下降,且后期下降的幅度更大,說明晉麥91號的千粒質量對播量比較敏感,受其影響較大,過少或者過多的播種量都將負面影響晉麥91號的千粒質量;有效穗數以及產量呈逐漸升高趨勢,說明對于群體而言,晉麥91號播量越大有效穗數越多,產量則相應增加;3個播量的株高穩定在88 cm以上,穗粒數也保持在33粒以上,均無明顯的波動。說明株高和穗粒數受播量的影響小。

表2 不同播量對晉麥91號群體及個體性狀的影響
2.3 播期播量對晉麥91號產量的方差分析
從表3可以看出,模型本身的F值為20.54,且達到了極顯著水平;其中,播期、播量及二者互作均達到了極顯著水平,重復不顯著,表明種植的播期和播量以及二者互作均對晉麥91號的產量起主要作用,且重復間無明顯差異。

表3 播期和播量及其交互作用對晉麥91號產量的影響
從表4可以看出,晉麥91號的產量以處理4,2,5較高,產量較低的是處理1,7,說明在該試驗條件下,A2B1是高產栽培的最佳組合,即10月2日播種,播量為基本苗225萬株/hm2時,晉麥91號產量最高,為(6 334.22±298.42)kg/hm2。

表4 不同處理組合分析
2.4 播期和播量及其交互作用對晉麥91號其他農藝性狀的影響
不同播期播量下,分別對晉麥91號的穗粒數、千粒質量、株高、單株粒質量、單株分蘗和有效穗數6項農藝性狀進行了方差分析,結果表明,晉麥91號的株高、單株分蘗以及有效穗數達到了極顯著水平,單株粒質量達到了顯著水平,穗粒數和千粒質量均無明顯差異(表5)。

表5 播期和播量及其交互作用對晉麥91號其他性狀的影響
2.4.1 播期和播量對晉麥91號株高的影響試驗結果表明,株高的F值為5.54,且為極顯著水平;其中播期(A)、二者互作(A×B)均達到了極顯著水平,重復(n)和播量(B)不顯著(表5),表明播期以及播期播量互作對晉麥91號的株高起主要作用,而播量對株高的影響較小,重復間無明顯差異。
從表4可以看出,晉麥91號的株高以處理4,3,2較高,旱地小麥在不倒伏的情況下,株高越高表明其生物量越高,生物量直接關系其最終產量,因此,在該試驗條件下,A2B1處理是株高的最佳組合,即10月2日播種,播量為基本苗225萬株/hm2時,株高最為理想,為(90.17±0.55)cm。對于晉麥91號的株高而言,播期對株高的影響更為重要,早晚均不利于晉麥91號株高的形成。這與于凱等[10]研究得出的結果一致。
2.4.2 播期和播量對晉麥91號單株粒質量的影響試驗結果表明,單株粒質量的F值為2.55,且達到了顯著水平;其中,播期(A)和播量(B)均達到了顯著水平,二者互作(A×B)和重復(n)不顯著(表5),表明不同播期和播量對晉麥91號的單株粒質量起作用,而二者互作以及重復間無明顯差異。
從表4可以看出,晉麥91號的單株粒質量以處理4,5,1較高,說明在該試驗條件下,A2B1是單株粒質量的最佳組合,即10月2日播種,播量為基本苗225萬株/hm2時,晉麥91號單株粒質量達到最大,為(7.74±2.90)g。
2.4.3 播期和播量對晉麥91號單株分蘗的影響試驗結果表明,單株分蘗的F值為8.98,且達到了極顯著水平;其中,播期(A)和播量(B)均達到了極顯著水平,二者互作(A×B)達到了顯著水平,重復(n)不顯著(表5),表明播期和播量以及二者互作均對晉麥91號的單株分蘗起主要作用,而重復間無明顯差異。
從表4可以看出,晉麥91號的單株分蘗以處理1,4,2較高,說明在該試驗條件下,A1B1是單株分蘗的最佳組合,即9月26日播種,播量為基本苗225萬株/hm2時,晉麥91號單株分蘗充分表現出來,為(7.47±0.31)個。早播且少播才能發揮晉麥91號個體高分蘗的特點。
2.4.4 播期和播量對晉麥91號有效穗數的影響試驗結果表明,有效穗數的F值為4.29,且達到了極顯著水平;其中,播期(A)達到了極顯著水平,播量(B)達到了顯著水平,重復(n)和二者互作(A× B)不顯著(表5),表明播期和播量對晉麥91號的有效穗數起主要作用,且重復間無明顯差異。
從表4可以看出,晉麥91號的有效穗數以處理6,4,3較高,說明在該試驗條件下,A2B3是有效穗數的最佳組合,即10月2日播種,播量為基本苗375萬株/hm2時,晉麥91號群體有效穗數最多,為(631.67±63.31)萬穗/hm2。適期播種且大播量能充分發揮晉麥91號群體有效穗數的特點。
2.5 晉麥91號農藝性狀與產量及產量三要素的相關分析
通過對晉麥91號農藝性狀與產量及產量構成因素的相關分析可以看出,晉麥91號的產量與有效穗數以及株高呈極顯著正相關,相關系數分別為0.820和0.640,說明要想提高產量,關鍵在于提高公頃有效穗數和株高;株高還與穗粒數呈極顯著正相關,相關系數為0.557,與有效穗數呈顯著正相關,相關系數為0.405,對于旱地小麥而言,株高是標示植株生物量的一個具體指標,只有生物量提高,穗粒數和有效穗數才能夠增加;千粒質量與單株分蘗和單株粒質量呈顯著正相關,相關系數分別為0.455和0.429;單株粒質量和單株分蘗呈極顯著正相關,相關系數為0.646(表6)。單株分蘗高的個體單株粒質量高,而從這2個指標與千粒質量的關系,可以推論出具有高分蘗高單株粒質量的個體,其自身的光合能力、灌漿能力以及根系的吸水能力均強于普通個體,因而,表現出千粒質量較大的特性。具體是否如此,還需要進一步的試驗證明。

表6 晉麥91號農藝性狀與產量及產量三要素的相關分析
在本試驗的播期范圍內,隨著播期的推遲,產量呈現出先升后降的拋物線趨勢,與霍成斌等[11]、陳素英等[12]和張立生等[13]的研究結果相一致。本研究不同播期下產量從大到小排序為A2>A1>A3。研究表明,晉麥91號的適宜播期為9月底到10月初,且以10月2號為最佳播期。隨著播量增加,產量逐漸升高后趨于平穩,與于凱等[10]和楊吉福等[14]研究結果基本相同,其產量從大到小排序為B2≈B3>B1。其中,B2,B3間差異不顯著,說明晉麥91號的適宜播量為基本苗300萬~375萬株/hm2?;舫杀蟮萚11]、郝有明等[15]和楊桂霞等[16]研究得出,播期與播量的互作效應不顯著,與本試驗結果不同。而本研究表明,播期和播量的互作對產量的影響達到極顯著水平,這與張立生等[13]的研究結果相符。本研究表明,A2B1是高產栽培的最佳組合,即10月2日播種,播量為基本苗225萬株/hm2時,晉麥91號產量最高,為(6 334.22±298.42)kg/hm2。
播期選擇是旱地小麥栽培的一個關鍵技術,對于旱地小麥群體及個體性狀都有明顯的作用,不同的性狀出現與特定的生產條件也有其相對的穩定性。相對而言,播量則是一個從屬因素,播量的選擇離不開播期的確定。在小麥適播期以后,播期越推遲,播量應適當加大,不然無法保持旱地小麥的群體數量,進而影響旱地小麥的成穗數,而在旱地小麥的公頃有效穗數、穗粒數與千粒質量三要素中,公頃有效穗數是最關鍵的因素,只有群體達到一定程度,產量才能有所保證。這與楊春玲等[17]研究得出適當晚播只要加大播量不會影響高產群體的形成,晚播并不會降低產量的結果基本一致。
如何提高作物產量是育種工作者永恒的目標。適宜的播期和種植密度可以創建優良群體結構[18],是小麥獲得高產的基礎。本研究通過二因素隨機區組試驗,研究播期和播量對旱地小麥新品種晉麥91號農藝性狀及產量的影響,分析旱地小麥產量性狀,其結果不僅可用于指導生產,也可為育種和栽培提供有效參考。
在復播地回茬地上,由于倒茬,種植時間不會太早,必然晚播。雖然入冬前的低溫可以減少地下蟲害等災害,但是由于晚播,小麥的冬前分蘗較少,過冬儲備不足就會出現凍害,為了保證小麥群體,播種量應適當增大,這樣對于單株來講,空間的減少以及有效養分競爭的加劇,必然影響最終的產量。特別是遇到旱災、倒春寒,產量就很難持續保證。
調整播期,適期早播,則可以有效地避免后期旱災、倒春寒、干熱風等不良環境的影響,增加冬前分蘗,提高生物量。但這需要品種有更好的品種特性來抵抗自然環境中各種不利因素,所以,干旱地區應當種植抗逆性強的優良品種,旱地小麥冬前分蘗較多,并不適合大播種量,而且在播種之前需要對土壤進行特別的殺蟲處理,以保證出苗。
在山西省南部的旱作麥區,還是應當以適期早播提高產量為主導,播種量減少,從另一個方面來講可以減少農民的開支。再配合以適時恰當的可行的配套栽培技術,旱地小麥的高產增收就有所保證,為增產增收奠定了基礎。
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Effect of Sowing Date and Seeding Rate on Agronomic Characters and Yield of Jinmai 91
PEI Lei,LIULi,LIUXinyue,WEI Yunzong
(Institute ofWheat,Shanxi AcademyofAgricultural Sciences,Linfen 041000,China)
Toinvestigate the optimumcultivation models ofJinmai 91 under dryland conditions in southern Shanxi,a field trial with two factors random configuration design was conducted different sowing dates and seeding rates.The diferences of agronomic characters and yield under the different experimental conditions were analyzed.The results showed that the effect of sowing date and seeding rate were significant effect on grain yield of Jinmai 91.The plant height,tillers per plant declined,the grain yield climbed up and then declined with the delay of sowing time,while the grain yield increased with the increase of seeding rate.While tillers per plant and the yield per plant were opposite tothat,which decreased with the increase ofseeding rate.With statistical analysis,suitable sowing time and lowsowing quantity could achieve the high yield of Jinmai 91.October 2,in the range of suitable sowing time,optimum seeding rate for the 2 250 000 plants/hm2,the yield ofJinmai 91 reached the highest,which was(6 334.22±298.42)kg/hm2.
sowingdate;seedingrate;agronomic trait;Jinmai 91
S512.1
A
1002-2481(2017)04-0567-05
10.3969/j.issn.1002-2481.2017.04.18
2016-11-15
山西省農業科學院科技攻關項目(YGG1423)
裴磊(1983-),男,山西臨汾人,助理研究員,碩士,主要從事小麥抗旱栽培與育種研究工作。衛云宗為通信作者。