摘要:為研究篩選甘肅河西地區(qū)淺埋滴灌條件下春小麥最佳播種量,以寧春4號為試材,研究了不同播種量對淺埋滴灌條件下春小麥產(chǎn)量構(gòu)成、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,在淺埋滴灌寬幅勻播栽培條件下,隨著播種量的增加春小麥的株高也隨之逐漸提高,穗長和穗粒數(shù)隨播種量增加均呈先增后降趨勢。春小麥播種量為675萬粒/hm2時,穗長最長,為8.02 cm;穗粒數(shù)最多,為38.05粒;千粒重也較高,為39.4 g;折合產(chǎn)量最高,為8 175.0 kg/hm2,且均顯著或極顯著高于其余處理。建議在甘肅河西地區(qū)春小麥淺埋滴灌寬幅勻播栽培中播種量以675萬粒/hm2為宜。
關(guān)鍵詞:淺埋滴灌;播種量;春小麥;寬幅勻播;產(chǎn)量構(gòu)成因素;產(chǎn)量
中圖分類號:S512.1 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:2097-2172(2024)06-0564-05
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.06.015
Effects of Different Sowing Rates on the Agronomic Traits and Yields of Spring Wheat using Shallow Buried Drip Irrigation and
Wide Range Uniform Sowing Technology
HE Zengguo 1, 2, LI Shuwang 3, YANG Zhen 2, ZHAO Jun 2
(1. Gulang County Agricultural Technology Promotion Centre, Gulang Gansu 733100, China; 2. Wuwei Academy of Agricultural Sciences, Wuwei Gansu 733000, China; 3. Gulang County Productivity Promotion Centre, Gulang Gansu 733100, China)
Abstract: To study and screen the optimal sowing amount of spring wheat under shallow buried drip irrigation conditions in the Hexi region of Gansu Province, the effects of different sowing rates on wheat yield composition, agronomic traits, and yield were studied using Ningchun 4 as the experimental material. The results showed that under shallow buried drip irrigation condition, with the increase of planting density, the plant height of wheat increased, and the spike length and number of grains per spike both showed a trend of increasing first and then decreasing with the increase of sowing amount. The maximum spike length and number of grains per spike were 8.02 cm and 38.05 grains per spike, respectively under the sowing rate of 6.75 million grains/ha which also yielded higher 1000-grain weight of 39.4 g and the highest average yield of 8 175.0 kg/ha, which was significantly higher than other treatments. Based on comprehensive analysis, the recommended wheat sowing rate for the promotion of shallow buried drip irrigation and wide range uniform sowing technology in the Hexi region of Gansu is about 6.75 million grains/ha.
Key words: Shallow buried drip irrigation; Sowing rate; Spring wheat; Wide range uniform sowing; Yield composition factor; Yield
小麥?zhǔn)歉拭C省的三大主糧之一,優(yōu)良品種是提高小麥產(chǎn)量的首要因素。但在實際生產(chǎn)中,小麥產(chǎn)量不僅受氣候等因素的影響,而且與栽培技術(shù)、管理措施等密切相關(guān)。淺埋滴灌是提高小麥產(chǎn)量的重要因素[1 - 3 ],也是影響小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的重要因素之一[4 - 5 ]。田旭浪等[6 ]研究認(rèn)為,在相同灌水量下淺埋滴灌較地表灌溉有顯著的增產(chǎn)作用。合理的耕作措施和科學(xué)的管理可實現(xiàn)小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重的協(xié)調(diào)發(fā)展,對小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量形成起著關(guān)鍵性的影響,可取得較高的產(chǎn)量[7 - 9 ],且播種密度在小麥種植中是容易控制的因素。大量研究表明,適宜的播種量可以促進光合作用和空氣流通,促進小麥群體發(fā)展,也利于穗粒數(shù)和粒重的協(xié)調(diào)發(fā)展,保證小麥具有較好的群體結(jié)構(gòu)[10 - 12 ]。陳恢富等[10 ]研究認(rèn)為,常規(guī)播種、水肥條件下,小麥產(chǎn)量隨著密度的增加而增加,而密度增加到一定程度產(chǎn)量有下降趨勢,同時穗粒數(shù)和粒重也呈下降趨勢。淺埋滴灌寬幅勻播技術(shù)是近年來甘肅地區(qū)重點推廣的小麥增產(chǎn)技術(shù)之一,其優(yōu)點是能夠更好地控制水肥管理,更好地實現(xiàn)控肥節(jié)藥的目的,且能節(jié)省人工成本和灌水資源,起到增產(chǎn)、節(jié)水、節(jié)肥、省工、增效的效果[13 ],國內(nèi)學(xué)者在小麥播種密度、播種量方面研究較多,對淺埋滴灌的研究主要集中在小麥耗水特征、水分利用效率及增產(chǎn)效果方面,而淺埋滴灌寬幅勻播條件下的小麥適宜播種量鮮有報道。我們研究了在淺埋滴灌寬幅勻播栽培條件下不同播種量對春小麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響,以通過春小麥產(chǎn)量和增產(chǎn)機理分析,為河西地區(qū)淺埋滴灌寬幅勻播春小麥增產(chǎn)提供依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗地概況
試驗在古浪縣土門鎮(zhèn)新勝村進行。當(dāng)?shù)貙贉貛Ц珊禋夂?,年均溫? ℃,年均降水量200 mm,無霜期150 d。試驗地土壤類型為灌淤土,肥力水平中等,前茬為玉米。耕層土壤含有機質(zhì)15.97 g/kg、全氮0.97g/kg、有效磷14.69 mg/kg、速效鉀224.53 mg/kg、緩效鉀1 101.87 mg/kg,pH 8.40。
1.2 供試材料
指示春小麥品種為寧春4號,由寧夏農(nóng)墾集團有限公司良種繁育經(jīng)銷中心提供。
1.3 試驗方法
試驗共設(shè)5個播種量處理,分別為處理D1(600萬粒/hm2)、處理D2(675萬粒/hm2)、處理D3(750萬粒/hm2)、處理D4(825萬粒/hm2)、處理D5(900萬粒/hm2)。試驗隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)面積63 m2(9 m×7 m)。播前基肥磷酸二銨225 kg/hm2、尿素270 kg/hm2,試驗采用淺埋滴灌水肥一體化寬幅勻播種植技術(shù),播種前用淺埋滴灌機械進行滴灌帶鋪設(shè),滴灌帶鋪設(shè)在春小麥行間,鋪設(shè)間隔為2行,淺埋深度為4 cm。于 4月17日按試驗設(shè)計播種量行距15 cm人工條播。全生育期灌水3次,分別在分蘗拔節(jié)期、孕穗期、灌漿期,灌水總量為7 200 m3/hm2。分蘗拔節(jié)期、孕穗期灌水時分別隨水滴施尿素225 kg/hm2。于8月2日按小區(qū)統(tǒng)一人工收獲,并進行樣品采集和相關(guān)指標(biāo)測定。
1.4 調(diào)查統(tǒng)計
1.4.1 春小麥物候期記載 記載不同處理的播種期、出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期等物候期。
1.4.2 田間調(diào)查調(diào)查 春小麥株高、穗長、穗粒數(shù)等產(chǎn)量構(gòu)成因素。
1.4.3 計產(chǎn)和考種 收獲期按照“X”形取樣法,每小區(qū)確定5個樣點,每個樣點取4 m2春小麥植株考種,并進行產(chǎn)量測定。采用小型脫粒機進行脫粒、風(fēng)干,測定春小麥籽粒含水量后折算成含水量為130 g/kg的籽粒產(chǎn)量[13 ]。
1.5 數(shù)據(jù)處理
所得試驗數(shù)據(jù)使用Excel表格統(tǒng)計,采用SPSS 18.0軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同播種量對春小麥生育期的影響
從表1可以看出,隨著播種量的增加,春小麥生育期略有推遲,其中處理D3、D4、D5均較處理D1、D2推遲了1 d。各處理出苗期、拔節(jié)期均保持一致;抽穗期處理D4較處理D1、D2、D3分別推遲1 d,處理D5較處理D1、D2、D3推遲2 d;成熟期則表現(xiàn)為處理D1和處理D2較其余處理均提前1 d。說明試驗設(shè)計的5個播種量對小麥生育期的影響不大。
2.2 不同播種量對春小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
隨著播種量的增加,株高基本呈上升趨勢,株高由高到低依次為處理D5(82.3 cm)、處理D4(76.93 cm)、處理D2(75.07 cm)、處理D1(73.91 cm)、處理D3(73.90 cm)。株高以處理D5最高,為82.3 cm,極顯著高于其他處理;處理D4次之,為76.93 cm,極顯著高于處理D1、D2、D3;處理D1、D2、D3之間株高差異不顯著(圖1)。處理D2的穗長最長,為8.20 cm,且極顯著大于其余處理,處理D1、D2、D3、D4之間穗長差異不顯著(圖2)。穗粒數(shù)以處理D2最多,為38.05粒,極顯著大于其他處理;處理D1次之,為37.66粒,極顯著多于處理D4、D5;處理D5最少,為35.47粒,極顯著少于其他處理(圖3)。隨播種量的增加,千粒重呈逐漸減小趨勢。千粒重以處理D5最低,為37.5 g,極顯著低于其余處理;其次是處理D4,為38.4 g,顯著低于處理D1、D2、D3;而處理D1、D2、D3分別為39.9、39.4、39.1 g,三者間差異不顯著(圖4)。為更好研究播種量與產(chǎn)量構(gòu)因素進行綜合評價,本研究引入線性回歸和相關(guān)分析,結(jié)果表明,播種量與株高的一元回歸關(guān)系為Y=57.76+0.37X(R1=0.84),播種量與株高呈正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)關(guān)系不顯著;播種量與穗長的一元回歸關(guān)系為Y=8.83-0.02X(R1=-0.68*),播種量與穗長呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;播種量與穗粒數(shù)的一元回歸關(guān)系為Y=43.56-0.13X(R1=-0.68*),播種量與穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;播種量與千粒重的一元回歸關(guān)系為Y=372.7-8.3X(R1=-0.98**),播種量與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。上述結(jié)果表明,播種量不僅影響春小麥株高,還極顯著影響千粒重,顯著影響穗粒數(shù)和穗長,由此可見適宜的播種量不僅可促進春小麥植株的粗壯程度,而且能夠使春小麥千粒重和穗粒數(shù)更高。
2.3 不同播種量對春小麥產(chǎn)量的影響
由圖5分析可知,不同處理折合產(chǎn)量以處理D2最高,為8 175.0 kg/hm2,顯著高于處理D3,極顯著高于處理D1、D4、D5。其次為處理D3,折合產(chǎn)量為7 354.8 kg/hm2,顯著高于處理D1、D4、D5。處理D1、D4、D5的折合產(chǎn)量較低,分別7 090.4、7 142.9、7 063.8 kg/hm2,且這3個處理之間差異不顯著。由圖6所示,在本研究設(shè)計的播種量下,春小麥產(chǎn)量的變化曲線呈由低到高,再由高到低的趨勢變化,說明采用淺埋滴灌寬幅勻播技術(shù)時,河西地區(qū)春小麥最佳播種量為處理D2(675萬粒/hm2)。
3 結(jié)論與討論
不同灌溉方式、種植技術(shù)和氣候特征下小麥適宜播種量不同。近年來,隨著水肥條件的不斷提高,甘肅河西地區(qū)春小麥播種量明顯增加,不同品種和不同種植技術(shù)下的最適合播種量有一定差異。本試驗表明,600萬粒/hm2到750萬粒/hm2的播種量對春小麥的株高影響不大,但播種量增加到825萬粒/hm2和900萬粒/hm2時,春小麥株高有上升的趨勢。穗長和穗粒數(shù)隨播種量增加均呈先增后降趨勢,穗長最長和穗粒數(shù)最多時的播種量為675萬粒/hm2,這與柴芳梅等[7 ]的研究一致。小麥千粒重隨著播種量的增加逐步減小,播種量為900萬粒/hm2的千粒重極顯著低于其余處理,播種量為825萬粒/hm2的千粒重顯著低于600萬、675萬、750萬粒/hm2 3個播種量處理。
本研究表明,在淺埋滴灌寬幅勻播技術(shù)條件下,試驗設(shè)計的播種量范圍內(nèi)并不是表現(xiàn)播種量最大時春小麥產(chǎn)量最高,而是呈拋物線關(guān)系,即隨播種量增加,春小麥產(chǎn)量先逐步增加,當(dāng)播種量超過為675萬粒/hm2后,春小麥產(chǎn)量逐步減少,說明適宜密度有利于緩解個體和群體的矛盾,播種量超過一定范圍后,春小麥產(chǎn)量會逐步減少[13 - 14 ],這與王祎等[15 ]研究基本一致。在本試驗條件下,雖然播種量為600萬粒/hm2時春小麥的千粒重最高,為39.9 g,但與播種量為675萬粒/hm2時的千粒重差異不顯著,且穗長最長和穗粒數(shù)最多的處理播種量也是675萬粒/hm2。因此,折合產(chǎn)量以播種量為 675萬粒/hm2的處理最高,為8 175.0 kg/hm2,且與其余處理均差異顯著或極顯著。
綜上分析認(rèn)為,播種量是小麥構(gòu)建好的群體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),產(chǎn)量的構(gòu)成是由產(chǎn)量構(gòu)成要素互補積累的結(jié)果,在生產(chǎn)中必須重視穗長、穗粒數(shù)和千粒重的協(xié)調(diào)發(fā)展[16 - 21 ]。在淺埋滴灌寬幅勻播技術(shù)條件下,當(dāng)春小麥播種量為675萬粒/hm2時,穗長最長,為8.02 cm,極顯著高于其余處理;穗粒數(shù)最多,為38.05粒,極顯著高于其余處理;千粒重也較高,為39.2 g,該播種量處理下春小麥折合產(chǎn)量最高,為8 175.0 kg/hm2。在甘肅河西地區(qū),大面積推廣春小麥淺埋滴灌寬幅勻播技術(shù)時,建議播種量以675萬粒/hm2為宜。由于氣候條件、土壤因素等對春小麥的產(chǎn)量有一定的影響,建議今后還應(yīng)在不同生態(tài)區(qū)繼續(xù)開展相關(guān)試驗,以進一步驗證不同區(qū)域、不同水肥條件、不同灌溉技術(shù)下的最佳播種密度,最大限度挖掘小麥增產(chǎn)潛力。
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