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不同拌种剂对旱地小麦水分利用效率的影响

2011-04-30刘新月党建友王姣爱卫云宗

山西农业科学 2011年6期
关键词:衣剂旱地利用效率

刘新月,党建友,王姣爱,卫云宗

(山西省农业科学院小麦研究所,山西临汾041000)

水分不足是制约我国旱地冬小麦产量提高的关键因子。如何通过栽培调控措施促进作物自身对水分的高效利用,是雨养麦区长期关注的问题[1]。近年来,化学抗旱技术得到迅速发展,成为继节水灌溉、地膜覆盖、深耕蓄水保墒等抗旱节水技术之后的又一重要抗旱技术。目前,化学抗旱技术已被广泛应用于土壤处理、种子处理、幼苗处理和植株处理,在小麦、玉米等作物的抗旱方面发挥了重要的作用。张松林等[2-3]认为,植物生长调节剂和保水剂能够提高土壤保水率,可促进小麦的营养吸收和结实生长,使小麦的产量、粗蛋白、赖氨酸和湿面筋含量均有显著提升;曹宏等[4]用ABT生根粉浸种处理旱地玉米,促进了种子萌发和幼苗生长;杨文钰等[5]用烯效唑干拌种,促进了小麦的生长发育,提高了分蘖数;齐志广等[6]用不同浓度79401拌种或浸种,对小麦的种子萌发和苗期性状均有不同程度的促进作用;杨安中等[7-8]用种衣剂拌种使小麦、大豆产量大幅度提高。但各种生长剂的使用效果受其种类、土壤质地、水肥条件、气候等多种因素的制约。

本研究选用种衣剂和植物生长调节剂(农哈哈)对小麦进行拌种,探讨其在干旱条件下对提高旱地小麦产量和水分利用效率的影响,旨在为该雨养环境下制订合理的小麦抗逆栽培措施提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验设计

试验于2009—2010年在尧都区岳壁村实施。试验地为石灰性褐土,轻壤,有机质10.32 g/kg,碱解氮62.06mg/kg,速效磷11.41mg/kg,速效钾158.00mg/kg。试验设种衣剂拌种、农哈哈拌种和清水对照(CK)3种种子处理。其中,农哈哈是山东汉高生物工程有限公司生产的一种植物生长调节剂,含有植物生长促进因子和能量因子,可以用于拌种;种衣剂是河北省北农(海利)涿州种衣剂有限公司生产的戊唑福美双种衣剂(干粉种衣剂)。

大区设计不设重复,面积10m×27m。各处理于苗后三叶期前确定3个1.0 m2的调查样点。播前旋耕时,基肥施纯N 150 kg/hm2,P2O5105 kg/hm2。供试品种为晋麦79号。9月28日播种,行距20 cm,6月10日收获。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 生育期群体动态调查 于小麦苗后三叶期前,各处理随机选取3个1.0m2样方,调查基本苗、冬前总茎数(12月10日)、拔节期总茎数(3月20日)、孕穗期茎蘖数(4月25日)和成穗数(5月10日),通过总茎数和基本苗数计算单株茎蘖数。

1.2.2 植株干质量 各处理于定点调查样方外,随机选取20株装入密封塑料袋,带回室内将植株叶片、茎秆、穗部、颖壳、籽粒分开,在105℃烘箱内杀青30min,再在80℃烘24 h至恒质量。

1.2.3 产量构成与产量调查 在调查样方内随机抽取1行,拔取行长20 cm全部植株,去除穗粒数小于5粒穗数后,准确统计有效成穗数,然后调查每穗粒数,求平均值为穗粒数;各处理收获2个未取样调查样方,再随机取3个1.0m2样方,脱粒,风干后称质量;数取500粒称质量,换算成千粒质量,2次重复(重复间相差≤0.5 g);在每处理内随机取3个20.0m2样方,全部收获测产,再换算成单位面积产量。

1.2.4 土壤水分测定 播种和收获当天测定0~20,20~40,40~60,60~80,80~100,100~150,150~200 cm土层含水量。按照W=w×ρ×h×0.1,计算分层土壤贮水量。其中,W为土层贮水量(mm);w 为土层含水量(%);ρ为土层土壤容重(g/cm3);h为土层厚度(cm);0.1为单位换算系数。田间总耗水量(mm)=播种时土壤贮水量+生长期总灌水量+有效降水量-收获期土壤贮水量。按照籽粒产量与田间总耗水量之比计算作物籽粒水分生产率(WUE籽粒)。

1.3 数据分析

试验数据采用DPS数据处理系统和Excel 2003软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 播前拌种对旱地小麦总茎蘖和单株茎蘖的影响

从表1可以看出,越冬期、拔节期和孕穗期的总茎蘖和单株茎蘖以农哈哈拌种最高,其次是种衣剂,清水(CK)最低;收获期单株成穗数以农哈哈拌种最高,种衣剂最低。

表1 播前的总茎蘖和单株茎蘖情况

2.2 播前拌种对旱地小麦产量构成因素及产量的影响

由表2可知,产量构成中千粒质量的大小为:清水>农哈哈>种衣剂;穗粒数与千粒质量相反,其以种衣剂处理最高;有效成穗数和产量均以农哈哈拌种处理最高,清水次之,种衣剂最低。

表2 播前拌种的小麦产量及构成因素情况

2.3 播前拌种对旱地小麦株高和干质量的影响

从表3可以看出,拔节期和孕穗期株高以种衣剂拌种处理最高,清水次之;灌浆初期以农哈哈处理最高。植株干质量拔节期以农哈哈处理最高,种衣剂次之;孕穗期和灌浆初期以种衣剂处理最高,孕穗期以清水处理最低,灌浆初期农哈哈处理最低。

表3 播前拌种的株高和单株干质量情况

2.4 播前拌种对旱地小麦干物质积累和转移的影响

从表4可以看出,灌浆初期各部位干质量都以种衣剂处理最高,农哈哈处理最低;收获期总叶、上三叶、茎秆和总干质量仍以农哈哈处理最低,但灌浆期间农哈哈处理上三叶和茎秆干质量减少最多,穗部和总干质量增加最多。因此,农哈哈拌种处理灌浆期穗部干物质增加最多。

表4 播前拌种的干物质积累和转移情况

2.5 播前拌种对水分利用效率的影响

从表5可以看出,收获期土壤贮水量以种衣剂拌种处理最高,农哈哈拌种处理最低;生育期总耗水量相反,以农哈哈处理最高;生物量和籽粒产量水分利用效率均以农哈哈拌种处理最高,种衣剂拌种处理的生物量水分利用效率高于清水,籽粒产量水分利用效率种衣剂拌种处理低于清水。

表5 播前拌种的水分利用效率情况

3 小结与讨论

有研究表明,植物生长调节剂和种衣剂的使用能够改变作物生长状况,提高作物的叶片水势和水分利用效率,从而显著提高作物产量,改善品质[7,9-10]。本试验表明,旱地条件下播前用农哈哈拌种,小麦总茎蘖、单株茎蘖及成穗数均高于种衣剂处理和清水(CK);拔节期单株干质量较高,虽生育后期单株干质量较种衣剂处理和清水低,但灌浆期穗部干质量增加最多,产量和水分利用率最高。

如果降水充沛,干旱胁迫不严重,包衣剂和抗旱剂的功效会下降;若极度干旱,土壤中水分匮乏,包衣剂和抗旱剂的效果同样会受到影响[3]。本试验结果表明,种衣剂播前拌种效果不理想,在干旱条件下其产量和水分利用率均不及农哈哈和清水处理,这可能是由于本试验年份是一个干旱加冻害年型,使种衣剂作用不能得以发挥,效果受到影响。

志谢:本文得到中国科学院遗传发育与生物学研究所农业资源研究中心张正斌研究员指导与修正,特此致谢!

[1] 王新安,谷勇.山西省旱作节水农业技术研究[J].山西农业科学,2008,36(3):47-50.

[2] 张松林,赵首彩,董庆士,等.干旱区小麦多功能高分子植物生长调节剂增产和品质改善试验研究 [J].中国农学通报,2005,21(9):263-265.

[3] 武继承,郑惠玲,史福刚,等.不同水分条件下保水剂对小麦产量和水分利用的影响[J].华北农学报,2007,22(5):40-42.

[4] 曹宏,赵国林.ABT生根粉浸种在旱地玉米上的应用[J].干旱地区农业研究,1997,15(4):l5-17.

[5] 杨文钰,韩惠芳,任万君.烯效唑干拌种对小麦分蘖期间内源激素及糖氮比的影响[J].作物学报,2005,31(6):760-765.

[6] 齐志广,李云荫,仵惠中.79401处理种子对小麦苗期生长及分蘖的影响[J].河北师范大学学报,1997,21(4):417-422.

[7] 杨安中,丁为群.抗旱型种衣剂包衣冬小麦的节水增产效果研究[J].安徽农业技术师范学院学报,2000,14(2):19-21.

[8] 李玉中,钟秀丽,李天华.抗旱种衣剂对大豆抗旱性及产量性状的影响[J].中国农学通报,2007,23(2):437-440.

[9] 王建林,房全孝,李举华,等.施肥对小麦叶片光合特性的影响[J].华北农学报,2007,22(2):115-118.

[10] 赵梦霞,慕兰,高原,等.小麦药肥拌种剂优化配方研究[J].河南农业科学,1998(3):24-26.

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