何盛蓮, 吳政卿, 雷振生, 楊 攀, 周正富, 晁岳恩, 李文旭, 徐福新, 汪慶昌, 李 巍
(河南省農業科學院小麥研究所/小麥國家工程實驗室/河南省小麥生物學重點實驗室/農業部黃淮中部小麥生物學與遺傳育種重點實驗室,河南鄭州 450002)
鄭麥101是河南省農業科學院小麥研究所以高產、穩產、多抗、廣適材料為親本,利用太谷核不育系輪回選擇[1],創造中間材料,通過有性雜交的方式,采用系譜法進行定向選擇和鑒定而培育出的高產、穩產、抗病、早熟小麥新品種[2]。2013年通過國家審定,品質指標接近優質強筋標準。該品種綜合抗病性較好,抗條銹病,對赤霉病有一定耐病性。適宜于黃淮冬麥區南片的河南省大部、安徽省北部、江蘇省北部、陜西省關中地區高中水肥地塊中晚茬種植。基因型是決定小麥籽粒產量高低和品質的內在因素,生態環境是外在因素[3-6]。播種期、播種量是調節生態環境、影響小麥生長發育的外在因素,是小麥分蘗成穗、產量及品質形成的重要農藝措施[7-9]。結果表明,早播促進冬前生長發育,冬季易受凍害;晚播則減慢前期生長、降低單株分蘗數,易造成群體不足、后期生長加快,進而影響產量。對河南省冬小麥的適宜播期研究指出,無論半冬性品種還是弱春性品種,播期均不宜過早[10]。加之近幾年異常天氣頻發,凍害概率增加。鄭麥101屬弱春性高產品種,為使該品種得到更好的利用,實現良種、良法配套,研究了播種期、播種量對鄭麥101產量及其構成因素的影響,以期為該品種高產栽培提供依據。
供試品種為優質、高產、穩產小麥新品種鄭麥101。
供試材料于2015年10月至2016年6月種植于河南省鶴壁市淇縣(地處35°40′N,114°18′E),前茬種植夏玉米,秸稈還田,拖拉機深耕。土壤為黏土,2015年播種期取樣,有機質含量17.64 g/kg,全氮含量1.17 g/kg,全磷含量0.62 g/kg,全鉀含量19.59 g/kg,速效氮含量39.5 mg/kg,速效磷含量5.84 mg/kg,速效鉀含量91.55 mg/kg。
4個播期分別為:第1播期10月9日播種,第2播期10月14日播種,第3播期10月19日播種和第4播期10月24日播種,播量150 kg/hm2。10月9日播種期另設 75、225、300 kg/hm23個播量處理,計7個處理,隨機區組排列。每小區種植12行,行距20 cm,小區寬2.8 m,長8 m,面積22.4 m2。重復3次。底施磷酸二銨 225 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、氯化鉀120 kg/hm2,拔節期結合灌水,追施尿素150 kg/hm2,病蟲草害等其他田間管理根據當地生產習慣進行,于2016年6月8日收獲。
1.4.1 產量及其構成因素 3葉期每小區確定1個1 m雙行調查點,并于主要生育時期調查群體。成熟期從1 m雙行內取樣50穗調查穗粒數,收獲期每小區收獲6行寬、2 m長脫粒稱質量測產,折合成單位面積產量,并取樣調查千粒質量。
1.4.2 旗葉葉綠素含量(SPAD值)和光合速率(Pn)的測定 SPAD值分別于2016年4月28日、5月5日、5月15日和5月25日用SPAD-502葉綠素測定儀進行測定,每小區各選取10張旗葉,測定葉片不同部位取平均值為單葉值,再取10張葉的平均值為小區的葉片SPAD值。
Pn的測定分別于2016年4月28日、5月5日、5月15日和5月25日09:00—11:00利用Li-6400便攜式光合作用測定系統進行測定,內置光源,每次結合天氣設置光照度,每小區選擇有代表性的旗葉5張,取平均值。
1.4.3 數據分析 用Excel進行作圖,用SPSS 11.5進行方差分析,不同處理之間多重比較采用Duncan’s新復極差方法。
由圖1可知,不同播種量處理群體越冬前迅速增加,起身期達到最大值,之后逐漸下降,開花期基本降到最低。不同播種量處理間,由于受播種量及基本苗的影響,越冬期群體隨播種量增加而增加,且差異較大;起身期和拔節期群體隨播種量增加而增加,但150、225、300 kg/hm2處理間差異較小;開花期和成熟期均以75 kg/hm2播量處理群體較低,而其他處理間差異較小。

由圖2可知,不同播種期處理群體越冬前逐漸增加,返青起身期達到最大值,之后逐漸下降,開花期基本降到最低。不同播種期處理間,各時期群體隨播量增加而增加,10月9日播種期處理拔節期及之前群體較大,其他3個播種期處理間各時期群體差異較小,尤其是開花之后差異更小。

由圖3可知, 不同播種量處理旗葉SPAD值和光合速率Pn在開花后逐漸下降。除個別時期個別處理外,不同播量處理間各時期旗葉SPAD值和凈光合速率Pn隨播量增加而降低,其中75 kg/hm2和150 kg/hm2處理間差異較小。

由圖4可知,不同播期處理旗葉SPAD值和凈光合速率Pn在開花后逐漸下降。除個別時期個別處理外,不同播期處理間各時期旗葉SPAD值和凈光合速率Pn隨在灌漿前期(4月28日和5月5日)有隨播期推遲而降低的趨勢,在灌漿中后期(5月15日和5月25日)有隨播期推遲而增加的趨勢。

由表1可知,不同播種量處理間成穗數差異顯著,其中以75 kg/hm2播種量最低,顯著低于其他播種量處理,150~300 kg/hm2播種量處理間差異不顯著。不同播種量處理間穗粒數隨播種量的增加而顯著降低,千粒質量差異不顯著。籽粒產量以150 kg/hm2處理最高,顯著高于其他處理,75、225、300 kg/hm2處理間差異不顯著。

表1 不同播量對產量及其構成因素影響
注:同列數據后不同小寫字母表示差異達到0.05顯著水平。下表同。
由表2可知,不同播種期處理間成穗數差異達顯著水平,并隨播種期的推遲而降低;播期對穗粒數影響達到顯著水平,但影響規律不明顯。千粒質量隨播期的推遲而顯著增加。不同播種期處理間籽粒產量差異顯著,其中以10月14日播種處理最高,與其他處理間差異均達到顯著水平;其次是10月9日播種處理,與10月19日播種處理差異不顯著;10月24日播種處理產量最低,與10月19日播種處理差異不顯著,與其他處理差異均達顯著水平。

表2 不同播期對產量及其構成因素影響
確定適宜的播期和播量對構建高質量群體、改善生態環境、促進物質積累、提高產量有重要意義[7-9,11-12],研究表明[7-9],隨播期推遲,成穗數和穗粒數減少,千粒質量處理間差異不顯著,冬小麥產量逐漸降低;也有研究表明,隨播期推遲,穗粒數呈增加趨勢[13]。本研究表明,鄭麥101增加播量顯著增加成穗數而降低穗粒數,對千粒質量影響不明顯,籽粒產量以150 kg/hm2播量處理最高,顯著高于其他處理;鄭麥101播期推遲,成穗數顯著降低、千粒質量增加;籽粒產量差異顯著,以10月14日處理產量最高,高于其他處理5%~15%。綜合考慮,在豫北麥區,鄭麥101以150 kg/hm2的播量,并在10月中旬播種有利于發揮該品種的產量潛力。由于生態區的差異,其他麥區的播種期、播種量對鄭麥101生長發育和產量的影響還有待于進一步試驗。