淮北旱地小麥超千斤群體質(zhì)量指標分析

王莉

摘 要：通過對淮北旱地小麥高產(chǎn)田群體進行質(zhì)量分析，結(jié)果表明：產(chǎn)量與有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈正相關(guān)，與越冬始莖蘗數(shù)和成穗率呈正相關(guān)，與拔節(jié)、挑旗莖蘗數(shù)和有效穗數(shù)呈二次曲線相關(guān);與越冬始、揚花葉面積系數(shù)和葉粒比呈拋物線關(guān)系，與返青、拔節(jié)、挑旗葉面積系數(shù)呈正相關(guān);與拔節(jié)期干物重、花后積累量呈拋物線關(guān)系，與揚花干物重呈負相關(guān)，與收獲指數(shù)呈正相關(guān)。8625kg/hm2以上群體質(zhì)量主要指標：莖蘗（≥）越冬始15.03、拔節(jié)12.99、挑旗9.96、揚花（有效穗）6.91M/hm2，成穗率≥37.01%;葉面積系數(shù)越冬始2.02～3.86、返青≥3.07、拔節(jié)≥4.19、挑旗6.71、揚花4.92～6.88，葉粒比33.2～44.1粒/dm2、1.39～1.74g/dm2;干物重拔節(jié)5.38～7.74、揚花≤17.03t/hm2，花后積累5.47～11.70t/hm2，收獲指數(shù)≥37.47%。因此，高產(chǎn)栽培要通過“促—控—促”，實現(xiàn)“小群體、壯個體、高積累”。

關(guān)鍵詞：小麥;產(chǎn)量;群體質(zhì)量;高產(chǎn)指標

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）24-0030-03

群體動態(tài)是作物栽培的核心問題之一，群體指標通常被作為確定促控措施的重要參數(shù)[1]，構(gòu)建高光效群體結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)[2]。20世紀80年代，凌啟鴻率先提出了“群體質(zhì)量”的概念，并率其團隊經(jīng)過30多年的研究與推廣，創(chuàng)立了作物群體質(zhì)量栽培理論與技術(shù)體系，解決了我國大面積作物由中產(chǎn)向高產(chǎn)、高產(chǎn)向更高產(chǎn)（超高產(chǎn)）方向發(fā)展的重大理論與有效技術(shù)途徑[3]。小麥高產(chǎn)群體特征及生理指標、動態(tài)變化已成為近年來的研究熱點之一，構(gòu)建高產(chǎn)群體的思路也在不斷變化[4]。由于生長環(huán)境、栽培技術(shù)等的不同，不同產(chǎn)量水平的群體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量特征存在較大差異。受生產(chǎn)條件、品種增產(chǎn)潛力、栽培技術(shù)配套等的制約，加之氣候變暖背景下干旱等自然災(zāi)害發(fā)生頻率以及程度逐年增加，淮北地區(qū)小麥產(chǎn)量在高水平下徘徊，進一步提高受阻。為此，筆者對楊柳農(nóng)業(yè)科學(xué)實驗站小麥高產(chǎn)攻關(guān)田群體質(zhì)量進行了分析，為邁向更高產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

在2016—2017和2018—2021年4個小麥生產(chǎn)周期，選定高產(chǎn)攻關(guān)、品種展示和生產(chǎn)試驗共141塊田，分別于分蘗期、越冬始、拔節(jié)、挑旗、揚花、灌漿中期和成熟期定點調(diào)查莖蘗數(shù);越冬始期后，在樣點周圍取樣10株（揚花后取20個單莖），采用長寬系數(shù)法測定葉面積（LA=L×D×0.83）;樣品105℃殺青30min，80℃烘干至恒重，測定干物重;成熟期調(diào)查有效穗數(shù)、穗粒數(shù)，收獲4m2（3～5點），單獨脫粒計產(chǎn)，數(shù)取千粒重。所得數(shù)據(jù)輸入電腦建立數(shù)據(jù)庫，利用EXCEL2003進行數(shù)據(jù)處理，利用DPS v7.05進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 超千斤麥田的產(chǎn)量結(jié)構(gòu) 在調(diào)查的141塊田中，97塊田產(chǎn)量超過7500kg/hm2，平均產(chǎn)量8687.1kg/hm2，有效穗數(shù)6.65M/hm2，穗粒數(shù)32.2粒，千粒重48.3g，變異系數(shù)穗粒數(shù)（18.17%）>有效穗數(shù)（17.87%）>產(chǎn)量（11.01%）>千粒重（10.33%）;其中，57塊田產(chǎn)量超過8250kg/hm2。由表1可知，產(chǎn)量8250kg/hm2以上田塊相較于產(chǎn)量7500～8249kg/hm2的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重都有不同程度的增長。

相關(guān)分析表明，產(chǎn)量與有效穗數(shù)呈顯著正相關(guān)（r=0.2463*），與穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)（r=0.2651**），與千粒重呈正相關(guān)但不顯著（r=0.1667，P=0.103）。有效穗數(shù)與穗粒數(shù)呈顯著負相關(guān)（r=-0.2142*），與千粒重負相關(guān)但不顯著（r=-0.1772，P=0.08）;穗粒數(shù)與千粒重沒有相關(guān)性（r=-0.0671，P=0.52）。通徑分析表明，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重對產(chǎn)量的作用均以直接作用為主，有效穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重（表2）。上述結(jié)果表明，適當提高穗粒數(shù)和千粒重，保證足夠的有效穗數(shù)，促使三要素協(xié)調(diào)增加是高產(chǎn)超高產(chǎn)的基礎(chǔ)[5]。

2.2 不同產(chǎn)量水平麥田的群體動態(tài) 從表3可以看出：與7500～8249kg/hm2田塊相比，8250kg/hm2以上田塊不同時期群體莖蘗數(shù)、葉面積系數(shù)均較大，而挑旗、揚花期干物重卻較小（表3）。說明8250kg/hm2以上田塊冬前分蘗早發(fā)優(yōu)勢明顯，花后干物質(zhì)積累較多。

2.3 莖蘗數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)系及其適宜指標 莖蘗動態(tài)是描述群體質(zhì)量最重要的指標。回歸分析表明，小麥產(chǎn)量（Y）與越冬始期莖蘗數(shù)（S，M/hm2）和成穗率直線正相關(guān)，與拔節(jié)、挑旗期莖蘗數(shù)和有效穗數(shù)二次曲線相關(guān)（表4）。據(jù)此并參照相近時期莖蘗數(shù)的相關(guān)性測算，8625kg/hm2越冬始至揚花期莖蘗數(shù)適宜值為（≥）：15.03、16.41、12.99、9.96、6.91M/hm2，最大莖蘗數(shù)18.69M/hm2，成穗率≥37.01%。小麥高產(chǎn)栽培要保證冬前、拔節(jié)后有較多的莖蘗數(shù)和較高的成穗率。

2.4 葉面積系數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)系及其適宜指標 葉面積指數(shù)（LAI）是評價群體光合性能的重要指標，較大的LAI和較長的綠葉持續(xù)期（LAD）是光合生產(chǎn)的重要的生理基礎(chǔ)[6]。回歸分析表明：小麥產(chǎn)量與越冬始期、揚花期的葉面積系數(shù)和葉粒比（揚花期）呈拋物線關(guān)系，與返青、拔節(jié)、挑旗的葉面積系數(shù)極顯著直線正相關(guān)（表5）。經(jīng)測算得出：8625kg/hm2越冬始至灌漿中期適宜的葉面積系數(shù)為：2.02～3.86、≥3.07、≥4.19、≥6.71、4.92～6.88、≥2.93;葉粒比33.2～44.1粒/dm2、1.39～1.74g/dm2。挑旗前培植較大的綠葉面積，揚花后在適宜范圍內(nèi)，采取相應(yīng)的栽培措施延長功能期并形成較多的結(jié)實粒數(shù)（庫容）、較高的粒重（庫的充實度），是獲取高產(chǎn)的有效途徑。

2.5 干物質(zhì)積累與產(chǎn)量的關(guān)系及其適宜指標 分析表明：小麥產(chǎn)量隨拔節(jié)期干物重（DMA）、花后積累量的升高先升高后降低，呈顯著的二次曲線關(guān)系，與揚花期干物重的平方顯著負相關(guān)，與收獲指數(shù)極顯著正相關(guān)（表6）。據(jù)此測算得：8625kg/hm2越冬始至灌漿中期適宜的干物重為：2.12～2.48、3.86～4.45、5.38～7.74、11.31～12.29、≤17.03、≥21.11t/hm2，花后積累5.47～11.70t/hm2，收獲指數(shù)≥37.47%。出苗到拔節(jié)階段若干物質(zhì)積累過少，則難以形成壯苗，大蘗偏少，不能奠定豐產(chǎn)基礎(chǔ);若干物質(zhì)積累過多，則表現(xiàn)旺長[7];適當控制揚花前干物質(zhì)積累使其達到適宜值，提高花后干物質(zhì)積累量及其所占比例是小麥獲得高產(chǎn)的重要途徑。

3 結(jié)論與討論

（1）小麥產(chǎn)量與有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈正相關(guān)，高產(chǎn)是有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重協(xié)調(diào)增加的結(jié)果。

（2）凌啟鴻創(chuàng)新團隊通過對小麥群體生育過程中關(guān)鍵形態(tài)生理指標與生產(chǎn)力關(guān)系的研究，指明花后干物質(zhì)積累量是反映小麥群體質(zhì)量本質(zhì)特征的指標，進而提出擴大花后干物質(zhì)積累量的關(guān)鍵是在適宜葉面積指數(shù)基礎(chǔ)上提高有效和高效葉面積率、粒葉比與結(jié)實粒數(shù)等主要群體質(zhì)量指標，總結(jié)出了高產(chǎn)群體各葉齡期莖蘗發(fā)展的合理指標和成穗率質(zhì)量值，建立了提高群體質(zhì)量的“小群體、壯個體、高積累”栽培途徑。本研究表明：小麥產(chǎn)量與越冬始莖蘗數(shù)和成穗率正相關(guān)，與拔節(jié)、挑旗莖蘗數(shù)和有效穗數(shù)二次曲線相關(guān);與越冬始、揚花葉面積系數(shù)和葉粒比呈拋物線關(guān)系，與返青、拔節(jié)、挑旗葉面積系數(shù)正相關(guān);與拔節(jié)期干物重、花后積累量呈拋物線關(guān)系，與揚花干物重負相關(guān)，與收獲指數(shù)正相關(guān)。8625kg/hm2以上群體質(zhì)量主要指標：莖蘗（≥）越冬始15.03、拔節(jié)12.99、挑旗9.96、揚花（有效穗）6.91M/hm2，成穗率≥37.01%;葉面積系數(shù)越冬始2.02～3.86、返青≥3.07、拔節(jié)≥4.19、挑旗≥6.71、揚花4.92～6.88，葉粒比為33.2～44.1粒/dm2、1.39～1.74g/dm2;干物重拔節(jié)5.38～7.74、揚花≤17.03t/hm2，花后積累5.47～11.70t/hm2，收獲指數(shù)≥37.47%。

（3）淮北地區(qū)小麥由于脫肥、田間郁閉、病蟲危害、氣象災(zāi)害等原因往往早衰，造成千粒重降低3～5g，減產(chǎn)750kg/hm2或更多[8]。延緩衰老、提高抽穗后的光合生產(chǎn)對小麥高產(chǎn)尤為重要。高產(chǎn)栽培要保證冬前、拔節(jié)后有較高的莖蘗數(shù)和成穗率;挑旗前培植較大的綠葉面積，揚花后在適宜范圍內(nèi)延長功能期并提高穗粒數(shù)、穗粒重;適當控制揚花前干物質(zhì)積累使其達到適宜值，提高花后干物質(zhì)積累量。通過“促—控—促”，適當提高穗粒數(shù)和千粒重，保證足夠的有效穗數(shù)，促使三要素協(xié)調(diào)增加。

參考文獻

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（責編：張宏民）