王凌云,郝佳麗,武宗信,李江輝,解紅娥,賈崢嶸,高磊,曹武紅
(山西省農業科學院棉花研究所,山西運城044000)
運城地區小麥—玉米一年兩作超高產技術品種篩選
王凌云,郝佳麗,武宗信,李江輝,解紅娥,賈崢嶸,高磊,曹武紅
(山西省農業科學院棉花研究所,山西運城044000)
為了研究運城地區小麥—玉米一年兩作超高產技術,試驗對8個小麥品種和9個玉米品種進行鑒選。根據小麥—玉米各品種的產量、特征特性以及相關性綜合分析得出,在運城地區小麥—玉米栽培中,適合播種的小麥品種為晉麥84、晉麥95、濟麥22和煙農999;玉米品種為豐黎2008、宏育203、晉單52和晉單63。
小麥;玉米;一年兩作;高產
山西晉南盆地的耕地面積為100萬hm2,占山西省總耕地面積的27%,其中,小麥面積占全省小麥播種面積的65%,玉米面積占全省玉米播種面積的20%,是山西省糧食主產區[1]。運城市位于山西省最南部,多年平均降水量550~750 mm,年平均氣溫12~13.6℃,水面蒸發量900~1 200 mm,年日照時數2 139 h,無霜期長,光熱資源充足,農作物復種指數達130%~150%,冬小麥—夏玉米一年兩作是主要種植方式[2-3]。
當前小麥生產中存在的問題是播種期偏早,冬前幼苗旺長,分蘗數量較多,易造成凍害,播種質量不高,播量、播種方式、整地質量等方面都存在問題;生產管理簡單粗放,小麥生長期還常遭遇低溫凍害、霜凍害、干熱風等災害危害[4-5];小麥銹病、白粉病和赤霉病也是頻頻發生,危害范圍較廣,嚴重影響小麥的產量[6-7]。夏玉米生產中存在的問題包括播種質量不高、種植密度偏高、均勻度不夠[8-11],由于生育期短,自身調節能力差,生長期受到風雨襲擊易發生倒伏,每年玉米因倒伏造成的產量損失為5%~25%[12-15]。小麥、玉米均是大水漫灌、大量施肥,肥水資源浪費嚴重,利用率低[16]。除浪費水肥資源外,早熟玉米品種9月下旬收獲,9月下旬至10月上旬近20 d的光熱資源浪費[17],致使兩作糧食總產量不能再上一個新臺階。
本試驗通過對不同小麥—玉米品種進行鑒選,選擇適宜在運城盆地種植的高產小麥和玉米品種,為進一步開展小麥—玉米一年兩作超高產關鍵技術研究做準備。
1.1 試驗地概況
試驗于2015年10月至2016年10月在運城市夏縣尉郭鄉尉郭村進行,選用土地平整、肥力均勻的地塊。試驗地土壤為石灰性褐土,0~20cm耕層土壤基礎肥力為:有機質11.60 g/kg,全氮0.83 g/kg,全磷2.66 g/kg,全鉀24.91 g/kg,堿解氮62.99 mg/kg,速效磷12.80 mg/kg,速效鉀321.82 mg/kg。
1.2 試驗材料
參試小麥品種8個,分別為良星99、濟麥22、煙農999、山農22、晉麥84、晉麥95、魯原502、舜麥1718。以舜麥1718作為對照。
參試玉米品種9個,分別為鄭單958、浚單20、晉單52、晉單63、晉單64、圣瑞999、京科968、豐黎2008、宏育203。以鄭單958作為對照。
1.3 試驗設計
小麥品種試驗為8個品種,小區面積為2.5 m× 60 m,重復4次。播前秸稈還田,旋耕整地,施尿素260 kg/hm2,磷酸二胺260 kg/hm2。于2015年10月27日播種,播量為525 kg/hm2。越冬期、拔節期各澆水一次,拔節期追施尿素150 kg/hm2,并及時除草防蟲治病。
玉米品種試驗于前期小麥收獲后播種,小麥秸稈硬茬直接播種,分別設9個品種,重復3次。生育期灌水3次,每次灌水量900 m3/hm2。底肥施尿素427 kg/hm2,重過磷酸鈣324 kg/hm2。
1.4 樣品采集與測定項目
1.4.1 樣品采集小麥樣品收獲時(2016年6月9日)隨機選取10 m2小麥,進行株高、穗粒數、千粒質量等產量和農藝性狀指標的測定。玉米樣品于玉米收獲時(2016年10月7日)隨機選取10 m2玉米,進行株高、穗位高、穗長、穗粗、百粒質量等產量和農藝性狀指標的測定。
1.4.2 測定項目及方法[18]
1.4.2.1 生長指標測定株高采用帶刻度的卷尺進行測定,植物株高為從土層到植株最上頂端的高度。小麥株高測定是不含麥芒。
1.4.2.2 產量測定大田小麥產量先稱出3行的產量,再根據面積折算為小區產量;大田玉米產量直接稱量小區內玉米產量。
1.4.2.3 產量構成要素測定公頃穗數采用面積估算法,先取出1 m3行的總穗數,再根據小區面積折算成公頃穗數。穗長、穗粒數、籽粒產量等指標參照田間考種標準進行。
1.5 數據分析
測定數據采用Microsoft Excel 2003和DPS軟件進行處理和分析,多重比較采用Duncan新復極差法。
2.1 小麥品種試驗
2.1.1 不同生育期小麥群體調查情況由表1可知,各小麥品種出苗情況基本一致,因播種遲冬前分蘗少,返青后分蘗差異加大,最高莖數差異較大,最高為山農22,煙農999次之,最低為晉麥95。灌漿期莖數的差異也較大,最高莖數為濟麥22,煙農999次之,最低為魯原502。各小麥品種成穗率在42.2%~61.1%,成穗率在50%以上的有晉麥95、濟麥22、良星99,山農22的成穗率最低。各小麥品種的生育期在226~229 d。

表1 不同小麥品種各生育期群體
2.1.2 不同小麥品種的產量與產量結構由表2可知,濟麥22和煙農999的穗數之間差異不顯著,與山農22、晉麥84、魯原502和舜麥1718的穗數之間呈顯著性差異;晉麥95的穗粒數最高,與煙農999間差異不顯著,與其他各品種的穗粒數之間呈顯著性差異。除了山農22和舜麥1718外,其他各小麥品種的千粒質量都在40 g以上,晉麥84的千粒質量最高,與其他各小麥品種間呈顯著性差異,煙農999次之,舜麥1718的千粒質量最低。各小麥品種中濟麥22的產量最高,為7 153.6 kg/hm2,煙農999次之,舜麥1718的產量最低,其他各小麥品種的產量都顯著高于舜麥1718。
由表3可知,各小麥品種的產量與其產量結構中的千粒質量呈極顯著正相關,相關系數為0.66,而與公頃穗數和穗粒數的相關性未達到顯著水平,由此可以看出,千粒質量的高低是小麥獲得高產的重要因素。公頃穗數分別與穗粒數、千粒質量呈極顯著負相關,與產量也呈負相關,可見公頃穗數越多,反而會降低小麥的穗粒數和千粒質量,進而影響產量。所以,在運城盆地種植高產小麥需選擇穗粒數和千粒質量較高的小麥品種。

表2 不同小麥品種的產量及產量結構

表3 不同小麥品種的產量與產量結構的相關性分析
2.1.3 不同參試品種的抗逆表現由于2015年降水充分,溫度較往年偏高1℃左右,進而引發了不同程度的病害,如白粉病、銹病和赤霉病。由表4可知,晉麥84、晉麥95和舜麥1718的抗凍性較強,濟麥22、晉麥84和舜麥1718的抗倒伏性較強。魯原502和舜麥1718對白粉病、銹病、赤霉病呈高度敏感,山農22對白粉病和赤霉病也呈高度敏感,發病率較高;濟麥22、晉麥84和晉麥95對白粉病、銹病、赤霉病呈中度敏感,良星99對白粉病和銹病呈中度敏感,煙農999對銹病和赤霉病呈中度敏感,發病率相對較低。

表4 不同小麥品種的抗性表現
2.2 玉米品種試驗
2.2.1 不同玉米品種的生長指標的差異穗位系數能直觀表現雌穗在植株上的著生位置,能夠更進一步反映株高和穗位高對密度脅迫的敏感程度[19]。穗位系數越小,說明品種的雌穗在莖稈上的著生位置低,受密度的影響小。從表5可以看出,各品種的穗位系數排列順序為:鄭單958>豐黎2008>圣瑞999>浚單20>晉單63>宏育203>晉單64>京科968>晉單52。可見,各玉米品種的穗位系數都低于鄭單958,說明鄭單958受種植密度的影響最大,其次是豐黎2008,晉單52受種植密度的影響最小,說明各玉米品種進行合理的密植可提高作物的產量。

表5 不同玉米品種的生長指標
2.2.2 不同玉米品種的產量及產量結構從表6可以看出,各玉米品種的產量排在前3位的是豐黎2008、宏育203和晉單52,浚單20的產量最低,各玉米品種的產量沒有顯著差異。各玉米品種的穗粗都低于鄭單958;宏育203的穗長和穗粒數都高于其他品種,與鄭單958之間呈顯著差異;浚單20、晉單63和圣瑞999的穗長都低于鄭單958,其他各品種都高于鄭單958;晉單52、晉單64和豐黎2008的穗粒數都高于鄭單958,但差異不顯著;圣瑞999的百粒質量最高,與鄭單958間呈顯著性差異,其次是晉單63,京科968的百粒質量最低。
由表7可知,不同玉米品種的產量與穗長和百粒質量呈顯著正相關,相關系數分別為0.44和0.48,與穗粒數呈極顯著正相關,相關系數為0.77,而與穗粗和穗質量呈負相關。由此可以看出,要想獲得高產玉米,應選擇玉米百粒質量較高和穗粒數較多的品種,也可適當選擇玉米穗長的品種,即單株產量較高的品種,不宜選擇玉米穗粗和穗質量較高的品種。
由表8可知,各玉米品種中鄭單958的空稈率和雙穗率都高于其他品種,其次是圣瑞999和京科968的空稈率較高,晉單63和豐黎2008的的空稈率相對較低;晉單63、豐黎2008和宏育203的雙穗率相對較高。

表6 不同玉米品種的產量及產量結構

表7 不同玉米品種的產量與產量結構的相關性分析

表8 不同玉米品種的空稈率及雙穗率
各小麥品種中濟麥22、煙農999和晉麥95的產量排在前3位。根據小麥產量與產量結構的相關性分析可得出,小麥高產與千粒質量呈顯著正相關,其中,晉麥84的千粒質量最高,但公頃穗數較低,適當提高公頃穗數可獲得更高產量;其次是濟麥22和煙農999的千粒質量較高,且公頃穗數和穗粒數相對較穩定,并獲得高產。晉麥95的穗粒數最高,其千粒質量處于中等水平,也獲得了高產。晉麥84、晉麥95、濟麥22和煙農999的抗凍等級較高,抗倒伏性屬于中、強,發病率也相對較低。根據小麥產量、特征特性和抗逆性測定綜合分析可得出在,運城市小麥—玉米一年兩作超高產技術栽培中,適合種植的高產品種為晉麥84、晉麥95、濟麥22和煙農999。
根據玉米產量與產量結構的相關性分析可以得出,玉米高產與穗粒數呈極顯著正相關,與穗長和百粒質量呈顯著正相關。各玉米品種與鄭單958相比,豐黎2008的產量最高,其穗長、穗粒數和百粒質量相對較高,空稈率較低,雙穗率偏高,雖然其穗位系數較高,但可以選擇適當的密度種植,還可進一步提高產量;宏育203的產量次之,其穗粒數和穗長都高于其他品種,百粒質量也相對較高,穗位系數偏低,空稈率較低,雙穗率偏高,合理進行高密度種植可以提高產量;晉單52的穗位系數較低,適合高密度種植,空稈率和雙穗率中等水平,產量、穗粒數和百粒質量也相對較高;晉單63的穗位系數偏低,百粒質量較高,雙穗率偏高,空稈率較低,產量相對較高,適當密植可以提高產量;晉單64的穗位系數、雙穗率和空稈率都處于中等水平,百粒質量較高,產量相對較高;圣瑞999的百粒質量最高,但是其穗位系數較高,雙穗率偏低,空稈率較大,產量也相對偏低;京科968的穗位系數較低,但是其百粒質量較低,雙穗率偏低,空稈率較大,使得產量偏低;浚單20的穗位系數較高,不適宜高密度種植,可能由于種植密度較高,影響了產量。
綜合分析得出,運城市小麥—玉米栽培模式下,適宜種植的玉米品種為豐黎2008、宏育203、晉單52和晉單63。
[1]楊治平.山西省小麥-玉米輪作系統養分資源綜合管理研究[D].太原:山西大學,2012.
[2]劉立晶,高煥文,李洪文.玉米-小麥一年兩熟保護性耕作體系試驗研究[J].農業工程學報,2004,20(3):70-73.
[3]周興祥,高煥文,劉曉峰.華北平原一年兩熟保護性耕作體系試驗研究[J].農業工程學報,2001,17(6):81-84.
[4]楊麗雯,張永清,張定一,等.山西省小麥生產的現狀、問題與對策分析[J].麥類作物學報,2010,30(6):1154-1159.
[5]程玉紅,萇收偉.我國北方旱地小麥生產中的問題研究[J].河北農業科學,2010,14(1):22-24.
[6]張小輝,暢志堅,喬麟軼,等.小麥葉銹病成株抗性研究進展與展望[J].山西農業科學,2016,44(4):552-556.
[7]原宗英,武英鵬.山西省小麥區試品種抗病性鑒定[J].山西農業科學,2016,44(9):1338-1341.
[8]梁書榮,趙會杰,李洪岐,等.密度、種植方式和品種對夏玉米群體發育特征的影響[J].生態學報,2010,30(7):1927-1931.
[9]王鐵固,趙新亮,馬娟,等.種植密度對玉米產量及主要農藝性狀的影響[J].廣東農業科學,2011,45(23):16-18.
[10]YANG H M,ZHANG X Y,WANG G X.Cytosolic calcium oscillation signalingin guard cell[J].Plant Science,2004,166:549-556.
[11]楊國虎,李新,王承蓮,等.種植密度影響玉米產量及部分產量相關性狀的研究[J].西北農業學報,2006,15(5):57-60,64.
[12]劉戰東,肖俊夫,南紀琴,等.倒伏對夏玉米葉面積、產量及其構成因素的影響[J].中國農學通報,2010,26(18):107-110.
[13]徐麗娜,黃收兵,陳剛,等.玉米抗倒伏栽培技術的研究進展[J].作物雜志,2012(1):5.
[14]曹慶軍,曹鐵華,楊粉團,等.灌漿期風災倒伏對玉米籽粒灌漿特性及品質的影響[J].中國生態農業學報,2013,21(9):1107-1113.
[15]冷大賓.夏玉米倒伏成因分析及預防措施[J].安徽農學通報,2015,21(13):42,47.
[16]楊博,陳明昌,楊治平,等.山西省小麥、玉米養分資源管理現狀及其養分平衡研究[J].山西農業科學,2008,36(1):3-7.
[17]常鐵牛,李永山,陶民剛,等.運城市小麥-玉米一年兩熟集成栽培技術[J].現代農業科技,2013(3):40-43.
[18]趙新華.種植密度對不同玉米品種生長及產量的影響[D].長春:吉林大學,2012.
[19]張麗宏.玉米不同類型品種合理群體結構及豐產特性的研究[D].銀川:寧夏大學,2014.
Screening of High-yield Cultivars about Two-cropping for Wheat-maize in Yuncheng Basin
WANGLingyun,HAOJiali,WUZongxin,LI Jianghui,XIE Honge,JIAZhengrong,GAOLei,CAOWuhong
(Institute ofCotton,Shanxi AcademyofAgricultural Sciences,Yuncheng044000,China)
Tostudythe keytechnologyofhigh crop yield and high resource usage efficiencyabout two-croppingfor wheat-maize in Yuncheng basin,eight wheat and nine maize cultivars were selected in the experiment.According to the comprehensive analysis of yield, characteristics and relevance on cultivars of wheat-maize,the result showed that suitable for sowing wheat cultivars were Jinmai 84, Jinmai 95,Jimai 22,Yannong 999,maize cultivars were Fengli 2008,Hongyu 203,Jindan 52,Jindan 63 in wheat-maize rotation of Yuncheng.
wheat;maize;two-cropping;high yield
S344.3
:A
:1002-2481(2017)06-0949-05
10.3969/j.issn.1002-2481.2017.06.21
2016-12-29
運城地區一年兩作(小麥-玉米)超高產技術集成與示范(2017CGZ207)
王凌云(1974-),女,山西運城人,助理研究員,主要從事小麥及甘薯栽培研究工作。武宗信為通信作者。