鄒東月等
摘 要:為探討施肥及栽培密度對春小麥生物性狀和產(chǎn)量的影響以及春小麥生產(chǎn)的適宜的密度與肥力,以優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥龍麥33號和中筋小麥克旱21號為試驗材料,設(shè)置了3個肥力水平和3個密度水平,分析了在不同的肥力和密度的共同處理下這2個小麥品種的生物性狀和產(chǎn)量的變化。結(jié)果表明:不同氮肥和密度處理下,2個小麥品種在整個生育時期的生物性狀總體變化無明顯規(guī)律;克旱21號和龍麥33號在中等肥力、低密度(D2E1)處理下產(chǎn)量最高,分別為5 508.0和5 647.5kg/hm2;在不同氮肥處理下,低密度(E1)處理產(chǎn)量整體較高密度(E3)處理高;在不同密度下,中等肥力(D2)處理從整體上產(chǎn)量較低肥力(D1)和高肥力(D3)高,其他處理間無明顯規(guī)律。
關(guān)鍵詞:春小麥;氮肥;密度;生物性狀;產(chǎn)量
中圖分類號 S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)10-44-04
Abstract:In order to study the effects of fertilization and planting density on biological characters and yield of spring wheat,which provides a theoretical basis for high-yield cultivation techniques of spring wheat,this experiment use high quality and strong gluten wheat Longmai 33 and medium gluten wheat Kehan21 as the experimental material,setting up 3 fertility level and density of the 3 level,and analyses changes of the two varieties on biological characters and yield under the different treatments of fertility and density.The results showed that :under different Nitrogen and density treatments,two varieties had no obvious regularity on the biological characters in the whole growth period of wheat overall; under the middle fertility and low density(D2E1)treatment,Kehan 21 and Longmai 33 had the highest yield,which were 5 508.0 and 5 647.5kg/hm2;in the different fertilizer treatments,low density(E1)treatment was overall higherthan the high ones(E3)on the yield;under the different density treatments,the yield of the moderate fertility(D2)treatment from the overall was higher than the low ones(D1)and high ones(D3);no obvious regularity existed between other treatments.
Key words:Spring wheat;Nitrogen fertility;Density;Biological characters;Yield
合理施用氮肥是提高氮肥利用率、增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)和減少污染的重要措施[1]。施氮量的多少直接影響著相應(yīng)的施氮技術(shù)的效果,氮肥施用過多或過少都不利于小麥的生長發(fā)育,只有確定出與一定的土壤供氮能力、產(chǎn)量水平相一致的合理的施氮量,才能提高小麥籽粒產(chǎn)量以及籽粒蛋白質(zhì)含量[2]。種植密度與產(chǎn)量密切相關(guān),隨著施肥水平提高和施肥方法的改善,種植密度與施氮量的互作效應(yīng)愈加明顯[3],所以確定出適宜的種植密度與施氮量,對于小麥高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效具有十分重要的意義。為此,筆者以優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥龍麥33號和中筋小麥克旱21號為試驗材料,設(shè)置了3個肥力水平和3個密度水平,分析了在不同肥力和密度的共同處理下這2個品種的生物性狀和產(chǎn)量的變化,以期探索出適宜的施氮量與種植密度,為小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)提供一定的理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試材料 參試小麥品種:克旱21號(F1)、龍麥33號(F2)。
1.2 試驗設(shè)計 試驗設(shè)計:裂區(qū)設(shè)計:主區(qū)(D)為N肥施用量處理,D1為純N5kg/667m2(低肥力)、D2純N6.5kg/667m2(中肥力)、D3為純N8kg/667m2(高肥力);P肥(P2O5)作為基肥按6kg/667m2一次性施入;K2O作為基肥按4.0kg/667m2一次性施入。副區(qū)(E)為密度:設(shè)3個處理,保苗株數(shù)分別為E1:650萬/hm2(低密度)、E2:750萬/hm2(中密度)、E3:850萬/hm2(高密度)。拔節(jié)前噴50%矮壯素1次,3葉1心和4葉1心時各鎮(zhèn)壓一次,以壯稈防倒。副副區(qū)(F)為品種處理。小區(qū)面積12m2,3次重復(fù),共54個小區(qū)。播期按當(dāng)?shù)刈钸m播期。結(jié)合追肥灌一次拔節(jié)水,灌水量為每667m2每次40m3。病蟲草害及時進(jìn)行有效防治。
1.3 調(diào)查內(nèi)容(1)土壤平均基礎(chǔ)肥力。(2)記錄物候期:播種期、出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、收獲期。(3)土壤含水量:播種前、拔節(jié)期、抽穗期、收獲期,烘干法測定。(4)生物產(chǎn)量:三葉期、拔節(jié)期、抽穗期、收獲期。(5)籽粒產(chǎn)量:成熟期按小區(qū)全部收獲,測定籽粒產(chǎn)量。(6)田間調(diào)查:1m2穗數(shù)。(7)考種內(nèi)容:株高、穗長、可見小穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、容重、經(jīng)濟(jì)系數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 土壤平均基礎(chǔ)肥力 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院土壤平均基礎(chǔ)肥力測試結(jié)果如下:速效氮128.7mg/kg、速效磷51.7mg/kg、速效鉀166.0mg/kg、全氮0.1613g/kg、全磷0.151 6g/kg、有機(jī)質(zhì)3.54g/kg,pH值6.2。
2.2 物候期 從表1可以看出,各處理間物候期差異不大,取統(tǒng)一生育日期;龍麥33號抽穗期較克旱21號早,成熟期接近。
2.4 生物產(chǎn)量 從圖1可以看出,在三葉期,從整體上看克旱21號和龍麥33號在相同密度、不同肥力處理下比較,高肥力(D3)處理區(qū)生物產(chǎn)量較低,其他處理比較無明顯規(guī)律;在拔節(jié)期,從整體上看2個品種在相同肥力、不同密度處理下比較,高密度(E3)處理區(qū)生物產(chǎn)量較低,其他處理比較無明顯規(guī)律;在抽穗期,生物產(chǎn)量變化無明顯共同規(guī)律;在收獲期,2個品種在相同肥力、不同密度處理中比較,高密度(E3)處理區(qū)生物產(chǎn)量最低,在相同密度、不同肥力處理中比較,高肥力(D3)最高。單就某一品種而言,龍麥33號在抽穗期在相同肥力、不同密度處理中比較,高密度(E3)處理區(qū)生物產(chǎn)量最低,在相同密度、不同肥力處理中比較,低肥力(D1)最低,分析其原因是肥力過高對種子的萌發(fā)和苗期生長有負(fù)影響。高密度處理區(qū)域生長空間狹小,對于養(yǎng)分的競爭強(qiáng),植株個體較瘦弱,所以從整體看生物產(chǎn)量低于中低密度;與低肥力相比,中高肥力處理區(qū)在整個生育進(jìn)程提供更多的養(yǎng)分,植株的生物產(chǎn)量更高。從整個生育時期來看,龍麥33號單株生物產(chǎn)量整體上略高于克旱21號。另外,本試驗也進(jìn)行了干重的稱量,干重變化與鮮重變化一致,因此僅以鮮重進(jìn)行分析。
2.5 小區(qū)產(chǎn)量 由圖2可以看出,在不同氮密條件下,龍麥33號整體較克旱21號產(chǎn)量高,這與小麥自身的品種特性有關(guān)。兩者在中等肥力、低密度(D2E1)處理下產(chǎn)量最高分別為5 508和5 647.5kg/667hm2;在不同氮肥處理下,低密度(E1)處理產(chǎn)量整體較高密度(E3)處理高,所以D1E1>D1E2和D1E3,D2E1>D2E2和D2E3,D3E1>D3E2和D3E3;在不同密度下,中等肥力(D2)處理從整體上產(chǎn)量較低肥力(D1)和高肥力(D3)高,所以D2E1>D1E1和D3E1,D2E2>D1E2和D3E2,D2E3>D1E3和D3E3;其他處理間無明顯規(guī)律。究其原因:2014年春季氣溫低,土壤濕度過大,導(dǎo)致播種期推遲;在小麥整個生育期降雨量明顯高于往年,尤其是開花期后降雨不斷、陽光少,致使小麥灌漿、成熟受到極大影響;低密度使小麥個體間有較大的空間,個體間對養(yǎng)分、空氣、和水分的競爭較中高密度群體弱,尤其是氧氣的供給較中高密度多,在一定時間內(nèi)有利于小麥的根呼吸,有利于小麥躲過濕澇災(zāi)害;中等肥力有利于小麥生長,可能是由于連續(xù)的陰雨天使土壤水分飽和甚至過量,而小麥個體在這種環(huán)境下,葉片的蒸騰作用減弱,而植物吸收水分的主要途徑是通過蒸騰作用的被動吸水,由此,土壤中的水分無法排掉,同時土壤中未被利用的肥力迅速被溶解,使土壤中可利用的肥力迅速增多,到達(dá)某一臨界值時,土壤溶液濃度升高使得根部呼吸作用收到了極大的抑制,甚至可能造成根部失水,部分植株早衰,高肥力處理區(qū)影響最大。而中等肥力處理區(qū)域,雖施肥量較低肥力高,但其對植株個體根部活動未造成影響或影響較小,且肥力充足,使得中等肥力取得較高的產(chǎn)量。
2.6 不同氮密條件共同處理下的產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量 從表3、表4可以看出,由于品種特性不同,在不同的氮肥和密度處理下,克旱21號和龍麥33號的表現(xiàn)也略有差異。在不同的氮肥和密度處理下,克旱21號的株高、穗長、有效小穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、主穗粒數(shù)整體略高于龍麥33號,但千粒重明顯低于龍麥33號,克旱21號千粒重最高為36.8g,而龍麥33號最高為42.1g,容重略低于龍麥33號。個別處理區(qū)穗數(shù)略低于規(guī)定保苗數(shù),其原因主要是:春季播種期,土壤濕度大,機(jī)械播種時,土壤粘滯,導(dǎo)致播種不勻,部分區(qū)域部分苗帶出現(xiàn)斷苗,其中以高密度處理的區(qū)域較為明顯。
克旱21號和龍麥33號在不同氮肥和密度處理下,從整體來看,株高差異無明顯規(guī)律,在高肥力(D3)處理下,穗長和有效穗數(shù)較其他處理略高,在相同肥力不同密度處理下,高密度處理(E3)不孕小穗數(shù)高于中低密度(E1、E2)處理,低密度(E1)處理主穗粒數(shù)、千粒重高于中高密度(E2、E3)處理。容重未表現(xiàn)出明顯規(guī)律。就穗數(shù)來說,低密度(E1)處理區(qū)在保苗基礎(chǔ)上有一定的分蘗從而提高產(chǎn)量,而中、高密度群體分蘗幾乎為0或為無效分蘗。分析其原因:植株生長需要一定空間,高密度不利于植株分蘗及分蘗的成熟,不利于主穗粒數(shù)和千粒重的增加,也不利于抵御濕澇災(zāi)害;中等肥力較低肥力能夠更好的滿足植株生長的養(yǎng)分需求,有利于植株個體的發(fā)育,植株個體較為粗壯,而較高肥力遇到濕澇災(zāi)害時,遭受的損害較輕。就產(chǎn)量來講,結(jié)合圖2,綜合分析產(chǎn)量與各產(chǎn)量構(gòu)成因素間的關(guān)系,在相同肥力、不同密度處理下,低密度(E1)產(chǎn)量高于其他處理主要因素是穗粒數(shù)和千粒重,而在相同肥力、不同密度處理下,中等肥力(D2)產(chǎn)量高于其它處理的主要因素是穗粒數(shù)和穗數(shù)。就經(jīng)濟(jì)系數(shù)來看,低密度處理經(jīng)濟(jì)系數(shù)整體高于中高密度,中等肥力較高肥力和低肥力處理無明顯差異。
3 結(jié)論與討論
小麥的產(chǎn)量除主要受遺傳因子影響外,還受到生態(tài)環(huán)境和栽培措施的影響。在各種栽培措施中,種植密度與氮素營養(yǎng)對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響最為突出[1,4-5]。就密度而言,河南、安徽、甘肅、江蘇、山東等冬麥區(qū)及內(nèi)蒙古春麥區(qū)和甘肅省北部春麥區(qū)都對稀植栽培效應(yīng)及配套技術(shù)進(jìn)行了系列研究[2,7-12],并取得了一定的成果。如李小霞等認(rèn)為小麥產(chǎn)量稀植高于密植,提高小麥單產(chǎn)需依靠部分分蘗成穗,走主、蘗并重,小群體、中個體、穗大粒多的道路[2,6],說明了種植密度對產(chǎn)量影響的重要性。就肥力而言,適宜的施氮量是氮肥關(guān)鍵施用技術(shù)中的第一步,過多或過少都不利于小麥的生長發(fā)育,只有確定出與一定的土壤供氮能力、產(chǎn)量水平相一致的合理施氮量,才能提高小麥籽粒產(chǎn)量[2,13-14]。如荊奇等認(rèn)為,施氮量與子粒產(chǎn)量呈拋物線關(guān)系,在一定的施氮范圍內(nèi),施氮量與產(chǎn)量呈正相關(guān),但超過一定范圍,產(chǎn)量增加不顯著甚至降低[3,15-18]。說明施氮量并不是越多越好,而是要根據(jù)土壤的具體情況而定。曹倩等認(rèn)為,氮肥和密度的增產(chǎn)作用不僅在于兩者本身,還在于兩者間的交互效應(yīng),只有密度和氮肥統(tǒng)籌兼顧,才能保證小麥的高產(chǎn)高效[3]。
本文為探討施肥及栽培密度對春小麥生物性狀和產(chǎn)量的影響以及適合春小麥生產(chǎn)的適宜的密度與肥力,以優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥龍麥33號和中筋小麥克旱21號為試驗材料,設(shè)置了3個肥力水平和3個密度水平,分析了在不同的肥力和密度的共同處理下這2個品種的生物性狀和產(chǎn)量的變化。結(jié)果表明:不同氮肥和密度處理下,2個小麥品種在整個生育時期的生物性狀總體變化無明顯規(guī)律;克旱21號和龍麥33號在中等肥力、低密度(D2E1)處理下產(chǎn)量最高分別為5 508.0和5 647.5kg/hm2;在不同氮肥處理下,低密度(E1)處理產(chǎn)量整體較高密度(E3)處理高;在不同密度下,中等肥力(D2)處理從整體上產(chǎn)量較低肥力(D1)和高肥力(D3)高,其他處理間無明顯規(guī)律。產(chǎn)量等因素受氣候影響很大,尤其是2014年降雨量大,日照量低,對試驗數(shù)據(jù)有一定的影響,因此應(yīng)在正常年份下進(jìn)行進(jìn)一步的試驗研究,摸索適宜本地區(qū)小麥高產(chǎn)的密度和肥力條件。另外,本試驗底肥為一次性施入,應(yīng)進(jìn)一步探討底肥和追施氮肥對小麥產(chǎn)量的影響,以期對小麥的高產(chǎn)栽培技術(shù)提供一定的理論依據(jù)。
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(責(zé)編:張宏民)