趙軒宇 ,郝德有 ,王秀果 ,郭安強(qiáng) ,劉 梅 ,曹九生 ,李 偉 ,龐昭進(jìn)
(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所河北省農(nóng)作物抗旱研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 衡水 053000;2.衡水市桃城區(qū)農(nóng)林局,河北衡水053000;3.衡水科技工程學(xué)校,河北 衡水 053000)
從20多年前發(fā)現(xiàn)小麥生長(zhǎng)發(fā)育最適于單株均勻分布開(kāi)始,先后通過(guò)“縮行闊株”試驗(yàn)、撒播栽培試驗(yàn)明確了小麥撒播比條播增產(chǎn),于是開(kāi)始了撒播機(jī)械研究,經(jīng)過(guò)6次更新?lián)Q代,發(fā)明了適合各類(lèi)型麥區(qū)、不同型號(hào)的小麥無(wú)壟聯(lián)合耕播機(jī)并應(yīng)用于生產(chǎn)。共建立示范區(qū)36個(gè),推廣面積4.06萬(wàn)hm2。種植方式的改變必然引起對(duì)小麥品種和水份的需求變化,喬蕊清等[1]曾于2000年通過(guò)對(duì)旋耕后撒播小麥種植方式的研究發(fā)現(xiàn)比條播增產(chǎn),但對(duì)于小麥機(jī)械化無(wú)壟栽培的品種要求及需水規(guī)律研究,目前國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。本文旨在研究小麥機(jī)械化無(wú)壟栽培方式下適宜的品種類(lèi)型和合理的灌水方式,以確保穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。
試驗(yàn)材料為河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所鑒定的8個(gè)抗旱節(jié)水小麥品種[2],分為3種品種類(lèi)型:(1)大穗型品種:石新 618、衡觀 35;(2)多穗型品種:河農(nóng) 6049、石麥 15、衡 6599;(3)中間類(lèi)型:科麥一號(hào)、衡0628和冀5265。品種來(lái)源:市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。采用筆者團(tuán)隊(duì)研制的2BXW200型小麥無(wú)壟耕播機(jī)播種。
蘇正試驗(yàn)示范基地,播種時(shí)間為2010年10月12日。試驗(yàn)條件:播前底施二銨525 kg·hm-2,硫酸鉀180 kg·hm-2,澆第1次水時(shí)隨水追入尿素375 kg·hm-2(0水處理尿素4月15日開(kāi)溝施入)。播種量為300 kg·hm-2[3]。其他病蟲(chóng)草害防治同大田。
采用裂區(qū)設(shè)計(jì),主處理為不同澆水次數(shù),副處理為不同小麥品種[4]。隨機(jī)排列,3次重復(fù)。小區(qū)面積66.7 m2。水分處理按春季澆水次數(shù)分5個(gè)水平:0,1,2,3,4 次[5]。每次灌水量 600 m3·hm-2,不同水分處理的澆水時(shí)間見(jiàn)表1。
表1 不同澆水處理的實(shí)施時(shí)間 (月-日)
由表2可知,大穗型品種石新618、衡觀35隨著澆水次數(shù)的增加,產(chǎn)量越來(lái)越大,到4水產(chǎn)量最高,分別為 7 386.00,7 302.00 kg·hm-2,說(shuō)明小麥無(wú)壟栽培大穗型品種適合澆4水[6];中穗型品種衡0628、科麥一號(hào)、冀5265同樣隨著澆水次數(shù)的增加,產(chǎn)量越來(lái)越大,到 4水產(chǎn)量最高,分別為7 261.50,7 333.50,7 374.00 kg·hm-2,說(shuō)明中穗型品種也適合澆4水[7];多穗型品種衡6599、石麥15澆 2水產(chǎn)量最高,產(chǎn)量分別為 6 744.00,7 197.00 kg·hm-2,而河農(nóng)6049澆3水產(chǎn)量最高,達(dá)7 237.5 kg·hm-2,說(shuō)明多穗型品種適宜澆2水。生產(chǎn)中可以根據(jù)品種類(lèi)型選擇澆水次數(shù)[8-11]。
表2 參試小麥品種不同澆水次數(shù)下產(chǎn)量 (kg·hm-2)
灌水次數(shù)對(duì)不同類(lèi)型品種的產(chǎn)量影響見(jiàn)表3和表4。在小麥無(wú)壟栽培春季不灌水情況下,產(chǎn)量最高的類(lèi)型是多穗型,平均產(chǎn)量為5 182.50 kg·hm-2,比大穗型品種平均產(chǎn)量多330.00kg·hm-2,居第一位;其次是中穗型類(lèi)型品種,平均產(chǎn)量為5092.50kg·hm-2,比多穗型品種減產(chǎn)90.00kg·hm-2,減產(chǎn)1.74%,居第二位[12];最低的是大穗型品種,平均產(chǎn)量是4 852.50 kg·hm-2,居第三位,比多穗型品種減產(chǎn)6.37%。
在小麥無(wú)壟栽培灌1水條件下,產(chǎn)量最高的類(lèi)型還是多穗型,平均產(chǎn)量6 203.55 kg·hm-2,比大穗型品種平均產(chǎn)量多313.80 kg·hm-2,比中穗型品種多175.50 kg·hm-2,居第一位;其次是中穗型品種,平均產(chǎn)量是 6 028.50 kg·hm-2,居第二位,比多穗型減產(chǎn)2.83%;最低是大穗型品種,平均產(chǎn)量是5 889.75 kg·hm-2,比多穗型減產(chǎn)5.06%,居第三位。
表3 灌水次數(shù)對(duì)不同類(lèi)型小麥平均產(chǎn)量的影響 (kg·hm-2)
表4 不同灌水次數(shù)各類(lèi)型品種與其最高產(chǎn)量類(lèi)型品種的平均產(chǎn)量比較
在小麥無(wú)壟栽培灌2水條件下,產(chǎn)量最高的類(lèi)型是中穗型,平均產(chǎn)量是7 177.05 kg·hm-2,比大穗型品種類(lèi)型平均產(chǎn)量多472.05 kg·hm-2,比多穗型品種類(lèi)型平均產(chǎn)量多136.50 kg·hm-2,居第一位;其次是多穗型品種,平均產(chǎn)量是7 040.55 kg·hm-2,比中穗型減產(chǎn)1.90%,居第二位;最低還是大穗型類(lèi)型,平均產(chǎn)量是6 705.00 kg·hm-2,比中穗型減產(chǎn)6.58%,居第三位[13]。
在小麥無(wú)壟栽培灌3水條件下,產(chǎn)量最高的類(lèi)型是中穗型,平均產(chǎn)量是7 218.00 kg·hm-2,比多穗型品種類(lèi)平均產(chǎn)量多257.55 kg·hm-2,比大穗型品種平均產(chǎn)量多199.50 kg·hm-2,居第一位;其次是大穗類(lèi)型品種,平均產(chǎn)量7 018.50 kg·hm-2,比中穗型減產(chǎn)2.76%,居第二位;最低是多穗型類(lèi)型平均產(chǎn)量是6 960.45 kg·hm-2,比中穗型減產(chǎn)3.57%,居第三位。
在小麥無(wú)壟栽培灌4水條件下,產(chǎn)量最高的類(lèi)型是大穗型品種,平均產(chǎn)量是7 344.00 kg·hm-2,比多穗型品種平均產(chǎn)量多343.95 kg·hm-2,比中穗型品種增產(chǎn)21.00 kg·hm-2,居第一位;其次是中穗型品種,平均產(chǎn)量7 323.00 kg·hm-2,比大穗類(lèi)減產(chǎn)0.29%,居第二位;最低是多穗型類(lèi)型平均產(chǎn)量是7 000.05 kg·hm-2,比大穗型減產(chǎn) 4.68%,居第三位[14]。
表5表明,不同類(lèi)型小麥品種在不同灌水條件下,其水分利用效率不同。水分利用效率最高的是灌2次水的中穗型品種類(lèi)型,WUE達(dá)到了18.15kg·mm-1·hm-2;其次是灌2次水的多穗型品種類(lèi)型,WUE達(dá)到了17.70 kg·mm-1·hm-2;水分利用效率最低的是灌 4次水的多穗型品種類(lèi)型,WUE 僅 13.65 kg·mm-1·hm-2。從灌水次數(shù)來(lái)看,灌2水的WUE最高,其次是灌1水的,最低的是灌4水的[15]。水分利用效率的排序是 2水>1水>0水>3水>4水。
表5 不同品種類(lèi)型小麥不同灌水條件下的水分利用效率(kg·mm-1·hm-2)
本試驗(yàn)結(jié)果可以用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。從產(chǎn)量上看,以中穗型和大穗型品種產(chǎn)量比較高,相對(duì)于多穗型品種更適合無(wú)壟栽培。從灌水次數(shù)上看,為得到更高的小麥產(chǎn)量,對(duì)于不同灌水條件的地區(qū),小麥無(wú)壟栽培可以根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇適合的品種。在具備灌0~1水條件的地區(qū),首選多穗型小麥品種,其次是中穗型品種;在具備灌2水條件的地區(qū),首選中穗型小麥品種,其次是多穗型品種;在具備灌3水條件地區(qū),首選中穗型小麥品種,其次是大穗型品種;在具備灌4水條件地區(qū),首選大穗型小麥品種,其次是中穗型品種。從水分利用效率上看,在北方旱區(qū),對(duì)于小麥產(chǎn)量和用水量應(yīng)該權(quán)衡考慮,無(wú)論是中穗型品種還是大穗型品種,澆2水最好,單位灌水量可以獲得最大產(chǎn)量,其次是灌1水,超過(guò)2水的雖然產(chǎn)量增加,但水分利用效率降低,經(jīng)濟(jì)效益下降了。最不適合澆4水,因?yàn)閱挝还嗨繋?lái)的產(chǎn)量最低。