王麗娜 韓玉林 鄒少奎 呂永軍 李楠楠 張 倩 黃 峰 李順成 楊光宇
(河南省周口市農業科學院,周口 466001)
高產、穩產兼顧優質是小麥育種的主要目標[1]。小麥產量和品質不僅受品種遺傳特性所調控,同時也受到環境和栽培因素的影響[2]。小麥種植密度和播種時間是重要的栽培措施,對群體發育、產量形成及品質指標均有重要影響[3-6]。研究表明,播期適宜可有效培育壯苗,打下高產的底子;適宜的栽培密度有助于產量三要素的協調發展,從而構建高產群體。目前,我國小麥生產普遍存在播期過早、播量過大等問題,易造成莖稈質量下降、群體郁閉、病害頻發,增加倒伏危險,造成產量降低和品質下降;且不同品種適宜播期和密度均存在差異,因此,研究優質新品種適宜播期和密度,對于該新品種推廣具有重要意義。
周麥32 號是周口市農科院培育的強筋優質小麥新品種,2014 年通過河南省審定,2018 年通過國家品種審定委員會審定(國審麥20 180021)。該品種具有優質強筋、高產、多抗等特點,品質達國家強筋小麥一級標準,受國家農業供給側改革和市場對優質強筋品種的旺盛需求影響,具有較大推廣潛力。本試驗通過研究不同種植密度和播期對周麥32 號產量、產量構成因素及品質指標的影響,探討產量和品質協同提高的播期和密度最佳栽培方案,為周麥32 號的推廣提供科學合理的栽培措施,同時也為高產優質小麥育種提供參考。
1.1 試驗材料試驗于2015-2016 年度在河南省周口市農業科學院小麥試驗田進行。試驗材料為小麥新品種周麥32 號,試驗田地勢平坦,地力均勻,前茬作物為大豆,土質為壤土。肥力水平較高,20cm 耕層土壤速效氮57.5mg/kg,速效磷21.7mg/kg,速效鉀154.6mg/kg。基肥為周科牌復混肥(總含量為45%,氮、磷、鉀含量分別為28%、11%、6%),整地時施底肥量750kg/hm2。拔節期追施尿素75kg/hm2,其他管理同大田。
1.2 試驗設計本試驗采用二因素裂區設計,以播期(A)為主處理,設 5 個水平,分別為:A1(10 月10 日)、A2(10 月15 日)、A3(10 月20 日)、A4(10 月25 日)、A5(10 月30 日);以種植密度(B)為副處理,設 5 個水平,基本苗分別為:B1(225 萬株/hm2)、B2(255 萬株/hm2)、B3(285 萬株/hm2)、B4(315 萬株/hm2)、B5(345 萬株/hm2)。小區長9.5m、寬1.4m,行距0.2m,6 行區,小區間距0.4m,小區面積13.3m2,3 次重復。
1.3 測定項目與方法小麥生育期調查記載:調查小麥生育期基本苗、越冬群體、最高群體、有效穗數、穗粒數、生長發育時期,田間調查方法按照農作物品種(小麥)區域試驗技術規程執行。產量測定:小麥成熟期分區實打實收,計算取樣損失,折算成公頃產量。品質分析:在周口市農科院小麥品質實驗室進行,其中面筋指數、濕面筋含量、硬度、蛋白質含量、常量SDS 和白度對3 次重復均進行檢測,吸水率(14%)、形成時間、穩定時間、出粉率和RVA 分別以3 次重復混樣檢測。試驗用Buhler 磨(Quadrumat Junior,德國Brabender 公司)制粉;近紅外分析儀(DA7200,瑞典波通)測定籽粒蛋白質含量;智能白度測定儀(杭州大成)測面粉白度;2200 型面筋數量和質量測定系統(瑞典波通)測濕面筋含量和面筋指數;常量法SDS 測面粉沉降值。
1.4 數據處理試驗數據統計采用Excel 2003 和DPS-V8.5 軟件進行數據處理,不同處理之間多重比較采用Tukey 方法。
2.1 播種密度和播期對生育時期和群體動態的影響田間調查記載發現,周麥32 號生育進程主要受播期影響,種植密度對生育期影響不明顯。隨著播期的推遲,各生育時期也隨之推遲(表1)。播種期到出苗期時間從6d 延長至8d,出苗期到拔節期隨著播種期的推遲所需時間由142d 縮短到129d,拔節后晚播小麥生育進度加快,從拔節期到抽穗期所需時間由40d 縮短到34d,開花、成熟期各處理之間已趨于相同。各處理之間全生育期差別較為明顯,由最多233d 縮短到215d。隨著播種期推遲,小麥全生育期天數、播種到出苗和拔節到抽穗的天數都逐漸減小,開花、抽穗至成熟期基本一致。這說明延遲播種主要是造成前期營養生長期縮短,中后期生殖生長期則相對穩定。

表1 周麥32 號在不同播期和播量下的生育進程
2.2 播種密度和播期對周麥32 號產量性狀的影響根據對不同播期和播量下周麥32 號的產量和產量構成因素進行差異顯著性分析結果表明(表2、表3),播期、密度及播期和密度互作對產量影響均顯著(P<0.05)。在A 因素播期條件下,A3(10 月20 日)產量最高,與其他處理呈顯著差異,其余處理間差異不顯著;在A3 條件下,B 因素種植密度中,B3(285 萬株/hm2)產量最高,與其他處理間差異顯著。A3B3 處理下,產量最高,與其余處理達顯著性差異,比產量第二高的處理(A2B5)高出888.7kg/hm2,達9.74%。從產量構成看,其產量三要素平均為有效穗數776.1 萬穗/hm2,穗粒數26.9 粒/穗,千粒重51.7g,產量較高的原因主要與有效穗數和千粒重較高有關。

表2 不同播期和播量下周麥32 號的產量和產量構成因素

表3 播種密度和播期對周麥32 號產量性狀的影響
播期對有效穗數無顯著影響(P>0.05),密度及播期和密度互作對有效穗數影響顯著(P<0.05)。說明有效穗數主要由種植密度決定。對于密度來說,285 萬 株/hm2、315 萬 株/hm2、345 萬 株/hm2與225 萬株/hm2、255 萬株/hm2相比呈顯著性差異,這3 種處理間無差異。說明周麥32 號種植密度在不低于285 萬株/hm2下,可獲得較好的有效穗數。從用種經濟性來考慮,285 萬株/hm2為較優的處理。
播期、密度及播期和密度互作均對穗粒數影響顯著(P<0.05)。隨著播期延遲,穗粒數逐漸降低,以10 月10 日播期穗粒數最高,與10 月25 日和10 月30 日呈顯著差異,其余處理間差異不顯著;隨著密度增加,穗粒數也呈逐步降低趨勢,225 萬株與315萬株、345 萬株呈顯著性差異,255 萬株與345 萬株呈顯著性差異,其余處理間差異不顯著。說明播期越早、密度越小,穗粒數越高。
播期、密度對千粒重影響顯著(P<0.05),播期和密度互作無顯著影響。對主因素播期來說,10月10日、10 月20 日和10 月25 日處理與10 月30 日呈顯著性差異,10 月10 日、10 月20 日與10 月15 日呈顯著性差異,其余處理間差異不顯著;對于副因素播種密度來說,225 萬株、255 萬株、285 萬株與345 萬株呈顯著性差異。處理中千粒重最低為47.9g,最高為52.3g,千粒重較高,說明該品種為高千粒重品種。
2.3 不同播期和播種密度對品質性狀的影響由表4和表5得知,從播期分析結果來看,播期對白度、沉降值、面筋指數有顯著影響,對濕面筋和硬度無顯著影響。隨著播期的延遲,白度降低;常用SDS 先上升后降低;面筋指數呈先下降后上升趨勢。播種密度與白度和常用SDS 達顯著性差異,對面筋指數、濕面筋和硬度沒有影響。隨著密度的增加,白度逐漸降低,常用SDS 先降低后升高。

表4 方差分析

表5 不同播期和播種密度對品質性狀的影響
適宜的播期和播量是小麥高產栽培重要組成部分,也是決定最終產量的重要因素之一。目前全球氣候變化劇烈,對小麥生長發育影響明顯,研究當前氣候條件下品種對環境表現的不同反應,對小麥安全生產具有重要意義。本研究結果表明,播期對周麥32 號的生育進程有影響,主要表現在出苗到抽穗這個營養生長期,對于開花、抽穗到成熟生殖生長期沒有影響;同期播種,播量對小麥生育期影響不大。播期對周麥32 號最終產量有重要的調節作用。本研究結果表明,周麥32 號在周口地區適當晚播(10 月20 日),增產效果較好。該品種冬季抗寒性好,春季起身拔節早,兩極分化快,抗倒春寒性較好,這可以有效緩解凍害,有利于中后期群體結構和生長發育。
分析周麥32號的產量三要素,發現在適播期(10月10-20 日),穗粒數和千粒重對產量的影響不大,決定周麥32 號產量的因素主要是有效穗數這個指標,隨著密度的增加,有效穗數也跟著增加,產量也隨之增加;晚播期(10 月25-30 日),穗粒數開始影響最終產量,隨著密度的增加,在產量上基本沒有大的差別。尤其需要說明的是,本試驗的千粒重的變化幅度在47.87~52.3g 之間,這一方面說明周麥32 號是個大粒品種,另一方面說明了周麥32 號在幾種栽培處理下均表現優良的灌漿特性。上述結果說明周麥32號在栽培上可以適當增加播量,適當晚播。
周麥32 號是高產強筋品種,在黃淮南片有著較大的推廣價值。綜合分析,周麥32 號在適宜區域于10 月20 日左右播種,播量采用285 萬株/hm2較為適宜。本研究結果為周麥32 號在生產中獲得高產和優質提供參考,對相似生態條件下品種栽培有一定的參考價值。本試驗僅對周麥32 號的播期和密度對產量和品質的影響進行了初步探討,由于影響因素較多,尚待進行下一步研究。