何金寶++劉衛++張世鮑++高海濤++農明英++劉娜++王獻++農傳江++楊志清
摘要 本文旨在探索小麥新品種文麥11號的最佳播種期、最佳播種量、最佳施肥量,以期為其適時播種、合理密植、科學施肥提供依據,并在推廣中為農民種植提供相應指導。采用不同播期、不同密度、不同施肥量(N)三因素三水平正交試驗方法進行研究。結果表明,不同處理組合中,以11月5日播種、播種量336.75 kg/hm2、施氮肥300 kg/hm2的處理組合產量明顯高于其他處理,其平均產量為6 015.15 kg/hm2;晚播降水少,苗期氣溫低,不利于小麥生長,文麥11號最佳播種期在11月中旬左右;由于環境等各方面的因素導致本試驗的基本苗不足,致使試驗結果沒有達到預期,結果顯示密度因素對產量無顯著影響;施肥水平方面結果顯示,該品種對氮肥的需求十分敏感,高產需要高水肥條件。
關鍵詞 小麥;播期;密度;施肥量;產量
中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)17-0013-03
小麥是世界性的糧食作物,種植面積居各種作物之首。全世界約有40%的人口以小麥為主食。小麥籽粒營養豐富,蛋白質含量高,一般為11%~14%,高的可達到18%~20%;氨基酸種類多,適合人體生理需要;脂肪、維生素及各種微量元素等對人體健康有益[1]。
要實現小麥的高產優質,必須實施良種良法配套措施[2]。小麥新品種文麥11號是文山州農業科學院用本地白麥作母本、文麥5號作父本雜交組配,通過7年的系統選育而成的小麥新品種,其具有生長整齊、抗旱抗病性強、豐產性狀好、產量高、品質優、易脫粒等特點,適宜文山州乃至云南省旱地種植,有較好的推廣前景和應用價值。
播期、密度和施肥量是影響小麥產量形成的重要因素,最高產量所對應的播期因地點、品種不同而有所不同[3-4],在諸多栽培措施中,適宜播期可充分利用光、熱和水資源,有利于培育壯苗[5-6];適宜播量可以構建合理的群體結構,利于穗數、穗粒數和粒重的協調發展[6-8];適宜施肥量既能保證小麥生長的營養需求,又能防止植株徒長,使小麥產量潛能發揮到最大[9];但長期過量施用氮肥也會造成資源浪費和環境污染,特別是硝態氮(NO3-N)的淋失會污染地下水源,誘發多種疾病[10-13]。
為了探索小麥新品種文麥11號的最佳播種期,播種量和施氮量,在云南省文山州農業科學院試驗基地,通過研究密度、播期和施肥量對小麥的影響,探索這3個要素相互影響以及單個因素影響的規律及特點,比較分析各小區產量,篩選出能夠充分提高小麥產量的配置模式,為以后的規模化種植提供理論和技術支撐。現將試驗結果總結如下,以供相關人員參考。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗選擇在文山州農科院試驗基地進行,于2013年11月15日開始。試驗地海拔1 260 m,北緯23.34°,東經104.27°,前作為油菜,壤質土壤,肥力中等,灌溉方便。
1.2 試驗設計
采用不同播期、不同密度、不同施肥量(N)三因素三水平正交試驗方法進行試驗研究。利用L9(33)正交表選拔出9個處理組合。不同播期因素設為A,分別為11月15日(A1)、11月25日(A2)、12月5日(A3)3個播期。不同密度因素設為B,分別為播種密度270萬株/hm2(播量275.4 kg/hm2)(B1)、播種密度300萬株/hm2(播量312 kg/hm2)(B2)、播種密度330萬株/hm2(播量336.75 kg/hm2)(B3)。播種量按預定的基本苗270萬、300萬、330萬株/hm2和以室內發芽率,田間估計出苗率、千粒重進行矯正,確定小區播種量。不同施肥量(N)因素C,分別為施氮肥150 kg/hm2(C1)、225 kg/hm2(C2)、300 kg/hm2(C3),其中種肥施用量占60%,追肥占40%。各處理具體設計方案見表1。試驗小區長3.3 m、寬2 m,面積6.6 m2,人工開溝寬幅條播,播幅20 cm,幅距13 cm,每小區播6行,重復間距40 cm,小區間距30 cm,試驗區四周設有保護行。
1.3 試驗實施
試驗地兩犁兩耙,11月14日人工碎土理廂,11月15日播第一播期,11月25日播第二播期,12月5日播第三播期。底肥用普鈣750 kg/hm2、生物鉀7.5 kg/hm2拌勻施于播種溝內。種肥按施總氮量的60%計稱到各試驗小區分行施用。試驗于2013年12月30日及2014年2月6日各灌1次水。追肥按施總氮量的40%計,按不同播期的同一生長階段分別進行追肥。在整個試驗期共中耕除草2次。試驗從播種出苗后共防治蚜蟲1次。
1.4 調查內容與方法
觀察調查各處理小麥的株高、穗長、每穗小穗數、每穗孕穗數、每穗實粒數、成穗率、出苗率、生育期、生育時期、千粒重及各小區產量、病蟲害等。
1.5 數據處理
利用Excel及SAS軟件對觀察記錄的小區產量進行方差分析,進而得出各處理間產量差異顯著或不顯著。
2 結果與分析
2.1 生育期
由表2可知,出苗期:第一播期11月15日播種、11月27日出苗,從播種至出苗歷時12 d。第二播期11月25日播種,12月4日出苗,歷時9 d,第三播期12月 5日播種,12月19日出苗,歷時14 d。由此可知,第二播期的出苗時間最短,第三播期出苗時間最長,與最短的相差5 d。抽穗期:第一播期于2014年2月8日抽穗,從出苗至抽穗歷時73 d,第二播期于2月13日抽穗,從出苗至抽穗歷時71 d,第三播期于2月24日抽穗,從出苗至抽穗歷時67 d。3個出苗時期經歷時間相差不大,第三播期用時最短。在不同的3個播期中,對該品種的生育期起到了明顯變化,即第一播期全生育期為121 d,第二播期為119 d,第三播期為110 d,它們之間差異達到了11 d。
2.2 經濟性狀
由表3可知,在同一品種的不同栽培試驗的各處理組合中,最后一批播種的株高較矮,第1批播種和第2批播種的株高較高,但沒有明顯差異。處理組合A3B1C3株高為93 cm最矮,其余處理組合均在96~108 cm之間。穗實粒數最高的是處理A3B1C3,平均為49粒,居第1位,其次是處理A3B2C1,穗實粒數平均為45粒,最低的是處理A1B2C2,穗粒數平均為39粒,其余處理組合穗實粒數平均在40~44粒之間。千粒重最高的是處理A1B1C1,達54.5 g,其次是處理A1B3C3、A1B2C2,分別為53.3、52.2 g,其余處理組合在47.8~52.0 g之間。試驗表明播種早的千粒重較高。
同時,在試驗病害調查中發現,白粉病和葉銹病均普遍發病,其中白粉病主要在拔節期發病,葉銹病主要在乳熟期發病,據調查,從病葉分級上看,兩病的病葉均在1級以下,表現為抗性。
2.3 方差分析
由表4可知,處理A1與處理A2有差異但是不顯著,處理A1與處理A3有顯著差異,處理A2與處理A3有差異但是不顯著。本試驗由于天氣原因播種期較晚,第二與第三播種時期已經錯過小麥的最佳播種時期,晚播種造成降水少,苗期氣溫低不利于小麥生長,所以小麥新品種文麥11號其最佳播種期應該是在11月中旬左右。密度因素影響無明顯差異。本次試驗影響處理間產量差異不顯著的因素主要是基本苗不足,因為小麥的出苗與其他作物不同,它受整地的質量、覆土的深淺、播種時廂面的干濕程度和種子自身的發芽勢、頂土力等諸多因素的左右。因此,一般往往難以實現預期指標,而造成處理間產量差異不顯著。
施肥量因素影響:處理C3與處理C1、C2有顯著差異,處理C1與處理C2無明顯差異。小麥新品種文麥11號以施氮肥150、225、300 kg/hm2的差距顯著影響了處理間的產量,這說明了該品種對氮肥的需求十分敏感,該品種的高產需要高水肥條件。
2.4 產量
由表5可知,在試驗不同的各處理組合中,處理3(A1B3C3)產量明顯高于其他處理,平均為6015.15 kg/hm2;其次是處理2(A1B2C2),平均產量為5 606.06 kg/hm2;再次是處理5(A2B1C2),平均產量為5 500.00 kg/hm2;其余處理組合平均產量在4 348.48~5 045.45 kg/hm2之間。
由表6可知,在5%和1%顯著水平上,處理3都極顯著高于處理9和處理8,但與其他處理差異不明顯;處理2、5極顯著高于處理8,但與其他處理差異不明顯。
3 結論與討論
本試驗結果表明,小麥新品種文麥11號對氮肥的需求非常敏感,一般情況下,小麥的高產需要高水肥條件,在各處理中以施氮肥300 kg/hm2的產量為最高。同時也有研究表明,在有限灌溉條件下,施氮量為70、140 kg/hm2對小麥收獲后土壤硝態氮積累量無顯著影響,施氮221 kg/hm2增加了表層土壤硝態氮積累量,施氮300 kg/hm2時,0~200 cm土層硝態氮積累量顯著增加[14]。
本研究表明,播期對小麥的生育進程、群體性狀和產量有重要影響。隨著播種期的推遲,小麥全生育期縮短,但縮短天數少于播期推遲天數,這和房春興等[15]的研究結果一致。本試驗的前期播期產量最高,隨著播期的推后,小麥錯過了最佳播期。降雨量、溫度等環境因素的影響,都對小麥的高產造成影響。
由于小麥的出苗與其他作物不同,整地的質量、覆土的深淺、播種時廂面的干濕程度和種子自身的發芽勢、頂土力等諸多因素的左右,造成了密度因素試驗結果不顯著,沒有達到預期的效果。根據前人文獻查閱,旗葉中可溶性糖和蔗糖含量的提高,是保證籽粒充實的物質基礎,有利于籽粒淀粉積累量增多[16]。也有研究結果表明,小麥開花后寬行播種旗葉可溶性糖積累較快,但釋放也快;而窄行播種的積累相對慢,釋放也平穩,有利于可溶性糖向籽粒淀粉的轉化。相比之下,在密度適當時,窄行距使灌漿中后期源葉有較強的供應能力。籽粒中蔗糖含量的變化和可溶性糖的變化趨勢基本一致[17]。
本次試驗中,在組合方面,各個指標都體現出不同的優勢,在最高產量的組合中,表現出播期為11月15日,播種后,降雨量等環境因素適宜。播種密度330萬株/hm2,表現出合理密植有利于作物產量的提高。施肥狀況為最高施氮肥300 kg/hm2可顯著提高土壤硝態氮積累量。
隨著現代農業的快速發展,合理的種植方式、密度配置方式都與作物產量有關。其中密度配置的合理,能有效改善間作群體內的生態條件,使作物的生長潛能盡可能發揮出來,實現高產、優質的目標。
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