□文/李雁鳴 張建平
播種期(簡稱播期)是重要的農藝措施。其確定原則是使作物在相對適宜的氣候條件下完成生育周期,盡量避免天氣災害。河北省傳統的冬小麥生產中,播期的確定主要依靠經驗。后來,冬小麥的適宜播期一般按照常年越冬期開始的時間向前推算,以累計達到冬前壯苗所需積溫要求的日期作為最適播期。隨著小麥栽培規范化程度提高,更多地是參照冬前積溫狀況,根據田間試驗結果來確定特定區域的適播期,有的還被編制成地方標準。
以上對小麥播期的研究,適用于在正常年份確定適宜播期。但是,在由于天氣等原因造成不能適期播種的條件下,如何確定最晚臨界播種期則未見報道。而近年來這種情況時有發生,如2007年9月26日至10月10日,河北麥區出現連陰雨天氣,播期普遍偏晚。2021年更由于9~10月份連陰雨天氣使冬小麥播期拉長,11月中下旬仍在播種。在此期間,很多基層技術人員和農民詢問最晚播期界限,可見在極端年份對這一問題的迷茫和對答案需求的迫切。筆者曾在1986~1988年進行過近2年的周年播種試驗,積累了一些資料。現在看來,雖然過去多年,生產條件和品種都發生很大變化,但所取得的資料在類似于前述極端年份仍有參考價值,故對這些材料進行了整理和分析。
采用5個不同冬春性的品種。分別為:(1)農大139,冬性晚熟冬小麥品種。(2)冀麥23,冬性中熟冬小麥品種。(3)山農輻63,半冬性早熟冬小麥品種。(4)綿陽15,春性早熟冬小麥品種。(5)永良4號,春小麥品種。
試驗于1986~1988年在保定市河北農業大學標本園進行。試驗地為壤土,中上等肥力。試驗為周年分期播種。1986年10月16日播第1期,以后每月1日、16日播1期,直至土壤封凍止,冬前最晚1期為12月1日。春季土壤表層解凍后的3月1日繼續播種,1987年10月16日開始改為每月16日播1期,最晚為11月16日。1988年3~5月的16日又各播1期。每個播期每個品種播1個小區,面積2平方米(2米×1米)。行長2米,行距20厘米,每小區5行。密度統一為300株/平方米,株距1.67厘米,用精選后的種子點播。其他栽培技術按常規。
1.物候期:田間調查主要物候期的日期。
2.主莖葉數:計數主莖全部葉片數。冬前出苗的分別記載冬前和春季出生的葉片數。
3.穗分化動態及葉齡:從三葉期開始,定期觀察穗分化進程。每次每小區觀察5株,以≥3株達到的分化時期確定穗分化時期。同時記載當時的葉齡。
4.最大葉面積指數(LAI):在孕穗期每小區取樣5株,測量全部葉面積。按比重法計算LAI,視為最大LAI。
5.成熟期植株性狀和產量:每小區取樣10株,測定成熟期主要性狀。另收獲小區中間3行中部1.11米長的樣段(即0.666平方米),計數總穗數,曬干后脫粒測定籽粒重量,計算為單位面積穗數和產量,并測定千粒重。
9月16日至11月1日播種,5個品種都能在冬前出苗。隨播期推遲,同一品種主莖冬前葉數減少,春生葉數變化不明顯。其中,這幾個播期的冬性品種農大139、冀麥23和半冬性品種山農輻63都能發育成熟;10月1日、16日和11月1日播種的春性品種綿陽15也能發育成熟,9月16日早播的則在越冬期間死亡。春小麥品種永良4號在1986年10月16日、11月1日播種的也正常越冬并發育成熟,而1987年9月16日、10月1日和16日播種的都未能越冬。隨播期推遲,各品種的生育進程都相應推遲,但越到后期不同播期之間的差異越小。
11月16日和12月1日播種,5個品種都是春季才出苗。就1986年播種的這2個播期比較,同一品種春季出苗的日期相近,且比3月1日春播的僅早出苗3~9天,之后各物候期的差距逐漸縮小,尤其是春性越強的品種這種趨勢越明顯。2個播期的總葉片數都是8個左右。
春季各個播期比較,3月1日播種的5個品種都發育到成熟。2年的3月16日和4月1日播種的山農輻63、綿陽15和永良4號都發育成熟,冬性品種農大139和冀麥23則先后死亡,其中3月16日播種的冀麥23部分植株開花,其他則只生長到拔節期或未拔節。4月16日和5月1日播種的只有綿陽15和永良4號發育成熟,5月16日播種則只有永良4號發育成熟。可見隨著春季播期從早到晚,冬性越強的品種越早因為不能完成生育周期而死亡,但它們出現的葉片數都很多,即只進行營養生長而不能轉為生殖發育。春小麥品種的耐春季晚播能力最強。
1987年6月1日至9月1日共7個播期只有永良4號發育到拔節期以后,其他品種全部在三葉期后逐漸死亡。其中,6月1日和16日播的未完成發育,9月1日播的開花后因低溫死亡,其他播期的都有部分植株發育成熟,但結實性都很差。
各播期各品種的穗分化表現各異。10月1日秋播,冬前各品種生長錐都伸長,除冀麥23以外的4個品種分化到單棱期,山農輻63分化到二棱期,永良4號小花分化期后凍死。4個冬小麥品種春季都完成穗分化。9月16日早秋播,綿陽15和永良4號分別分化到單棱期和二棱期后凍死,其他3個品種都在冬前分化到單棱期,春季正常穗分化。1986年10月16日播的綿陽15和永良4號冬前生長錐伸長,其他品種春季伸長,各品種都完成穗分化。但1987年10月16日播種的永良4號冬前分化到二棱期后死亡,其他品種表現與1986年相同。11月1日、16日、12月1日播種的各品種都在翌年春季開始正常穗分化。
春季的各個播期,只有3月1日早春播的5個品種全部完成穗分化。從3月16日播期開始,依品種冬性由強到弱(或春性由弱到強)的順序逐漸不能完成穗分化。具體表現為:3月16日播期,農大139未完成;4月1日播期,農大139和冀麥23未完成;4月16日、5月1日和16日播期,農大139、冀麥23和山農輻63均未完成,即僅綿陽15和永良4號完成穗分化。1987年6月16日播期僅永良4號分化到二棱期;7月1日播期各品種生長錐均未伸長;6月1日、7月16日、8月1日和16日、9月1日5個播期只有永良4號完成穗分化,其他品種僅極少數植株分化到單棱期或二棱期。3月16日至5月16日播期未完成穗分化的品種,一般都有部分或全部植株分化到二棱期,尤其1987年春播各期更為明顯。
生長錐伸長、單棱期和二棱期最早出現的葉齡分別為2.2、2.7和3.2。生長錐伸長到單棱期的間隔多為0.5~1葉齡。從單棱期到二棱期的間隔時間差別很大,從0.3到6.2葉齡,可能意味著從單棱期到二棱期需要滿足更多的條件。
能夠完成穗分化進程的品種未必能完成生育進程,因為完成后期的抽穗、開花和灌漿成熟過程更依賴于較適宜的田間條件,而非正常播期的小麥生育期中這些條件較難得到滿足。
分析完成生育期并形成產量的播期和品種的產量相關性狀發現,秋冬播條件下,10月1日至12月1日播種的冬小麥,無論冬性和春性都形成產量。9月16日早秋播,冬性和半冬性品種形成產量,而春性品種綿陽15號因凍死沒有產量。春小麥品種永良4號2年中產量形成的情形不同,1986年10月16日至12月1日播種的都形成產量,但1987年僅11月16日播種的形成產量,10月16日之前播種的均未能越冬。可見,只要冬前土壤未凍結,冬前播種的小麥都能形成一定產量,且越晚播條件下對品種的播性要求越不嚴格。早秋播則只有冬性較強的品種才能越冬和形成產量。從不同冬前播期比較,4個冬小麥品種的產量大致上隨播期推遲而降低,11月16日播的最低;12月1日播的又有所提高,或許與種子在田間停留時間短,受萌動后各種不利田間影響較小有關。春小麥品種永良4號則隨播期推遲產量提高。
冬前各播期比較,穗數隨播期推遲而減少,11月16日或12月1日播的最少;穗粒數先減少再有所增多,11月16日播的最多;4個冬小麥品種的千粒重11月1日播的最高,以后隨播期推遲而降低,永良4號隨播期的變化則相反。與產量相關的最大LAI、株高、穗長、總小穗數都隨播期推遲而減小,與產量降低的趨勢一致。
春播條件下,1988年僅3月16日播種的綿陽15和永良4號形成產量。1987年,3月1日播種的5個品種都形成籽粒,但農大139因灌漿期間鳥害未收獲產量;3月16日播的冀麥23、綿陽15和永良4號,4月1日和16日播的綿陽15和永良4號,以及5月1日和16日播的永良4號仍形成產量,但產量都越來越低。
在河北麥區一年兩熟條件下,經常制約冬小麥適期播種的因素是前茬作物晚熟,以及如2021年的天氣條件造成的晚播,而比適宜播期更早播種的情況極少。因此,只討論小麥晚播的臨界日期。本研究表明,10月1日到12月1日播種,冬性和半冬性冬小麥品種都能完成生育周期,并取得一定產量。這些結果的價值在于,冬性和半冬性品種是河北省冬小麥主導品種類型。2年中10月1日至12月1日共7期播種(1986年4期,1987年3期)的農大139、冀麥23、山農輻63的產量范圍為1188.2~5580.6千克/公頃,其中12月1日播的產量范圍為1188.2~2978.8千克/公頃。當時的主推品種冀麥23,7個播期產量范圍為2625.2~5580.6千克/公頃,12月1日播的產量為2978.8千克/公頃。而1987年和1988年,河北省的小麥平均單產為3079千克/公頃和3272千克/公頃。可見,與全省平均產量相比,12月1日及之前各播期的產量,都在可接受的產量范圍內。即使是推遲到12月1日播種,本省主推品種仍可達到接近全省平均水平的產量。再考慮到近年冬前氣溫升高的因素,即使在12月1日之后,只要土壤不凍結能夠播種,在生產中也是可行的。
本研究中隨冬前播期推遲產量下降的部分原因,與本研究試驗設計的固定密度有關。早播分蘗多,成穗也多,如1986年10月16日播的3個冬性和半冬性品種穗數是504~606萬/公頃。而晚播分蘗少,成穗也少,如1986年12月1日播的上述3個品種穗數僅105~390萬/公頃,造成產量降低。在實際生產中,這種局限可以通過隨播期推遲增加基本苗來彌補。據研究,1980年代中期河北省高產田穗數為600~750萬/公頃,按晚播沒有分蘗成穗計算,如果把基本苗提高到600萬/公頃以上,則產量會大幅度提高。
另外,本研究還表明,半冬性和春性冬小麥及春小麥品種在3月1日早春播,獲得了2802.5~3155.8千克/公頃的產量,與當時全省小麥平均產量相當。如果配合較高的密度,可以期望獲得更高的產量。因此,在類似2021年秋季降雨多,土壤持續偏濕的年份,如果冬小麥播種面積不足,可以在翌年早春表土化凍時播種春性較強的品種作為彌補措施。
在由于前茬作物收獲推遲和天氣原因造成不能適期播種的情況下,采用冬性或半冬性冬小麥品種持續播種直至土壤封凍,都能正常完成生育進程并獲得與當時平均產量相當的產量。就目前的氣溫情況與1980年代比照及2021年的實踐可以認為,河北省中北部12月初,中南部12月中旬仍可播種。如果冬小麥播種面積不足,可以在翌年早春表層土壤化凍時播種春小麥或春性冬小麥等春性較強的品種作為彌補。在這兩種情況下,都需要相應增加種植密度到相當于計劃穗數的基本苗,通過密度保證穗數和產量。