晚播小麦生育特点及适宜密度研究
2011-06-07潘玉良熊圣国郭晨成张卫清胥益锋郭兆兄凌桂鸿
潘玉良 熊圣国 郭晨成 张卫清 胥益锋 郭兆兄 凌桂鸿
(1.盐城市盐都区棉花原种场,江苏 盐城 224031;2.亭湖区便仓镇农业技术推广服务中心,江苏 盐城 224044;3.江苏农垦弶港农场,江苏 东台 224236;4.盐都区尚庄镇农业技术推广服务中心,江苏 盐都 224023;5.盐都区大冈镇农业技术推广服务中心,江苏 盐都 224043;6.江苏农垦淮海农场,江苏 射阳 224354)
在小麦播种的最佳季节,由于天气不良、前作腾茬迟、机械动力及劳动力跟不上等诸方面因素,往往导致小麦播种期推迟。特别是在目前水稻直播面积大幅度增加的情况下,对于稻麦两熟地区而言,前作水稻收获腾茬期比移栽水稻普遍推迟8~10 d,甚至15 d。在小麦播种期被迫推迟的情况下,如何针对晚播小麦的生长发育特点,因苗制宜地采取相应的对策措施,是提高晚播小麦产量与品质的有效措施,从而实现稻麦两熟双高产。为此,我们通过对本地里下河地区大面积推广的小麦当家品种扬麦14号不同播种期及密度试验,得出了迟播小麦的生长发育特点及适宜播种密度。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验于2006年10月到2007年6月进行。试验地点为江苏省里下河地区的盐都区龙冈镇凤凰居委会。土壤类型为芦粟土,有机质含量18.9 mg/kg,全氮0.11%,碱解氮94.67 mg/kg,速效磷22.6 mg/kg,速效钾133.95 mg/kg,酸溶性钾723.7 mg/kg,pH值6.2。
1.2 供试材料
供试小麦品种为扬麦14号。
1.3 试验设计
试验设播种期和密度两个因素。播种期设6个水平,分别为10月23日、10月29日 (适期播种)、11月4日、11月10日、11月16日 (晚播)、11月22日 (晚播);密度设5个水平,分别是120万/hm2、180万/hm2、240万/hm2、300万/hm2、360万/hm2等5个处理。小区长10 m、宽5 m,面积50 m2,随机区组排列,重复3次。
1.4 栽培措施
先施基肥后机旋耕,再人工开行条播,行距30 cm。基肥:尿素292.5 kg/hm2,磷肥1 125 kg/hm2,钾肥120 kg/hm2;12月5日施苗肥:尿素75 kg/hm2;2月28日施拔节肥:尿素126 kg/hm2,钾肥111 kg/hm2;3月24日施孕穗肥:尿素111 kg/hm2。一生总用 N量277.5 kg/hm2,其中基肥 N 134.25 kg/hm2,占48.4%;苗肥N 34.5 kg/hm2,占12.4%;拔节孕穗肥N 108.75 kg/hm2,占39.2%。N∶P2O5∶K2O为1∶0.49∶0.5。病虫草害防治措施与大面积生产相同。
1.5 调查方法
每小区固定3个点,每点1 m长,系统考察茎蘖动态;在不同生育时期选择有代表性的10株麦苗考察叶面积系数并称干物重;成熟收割前,每小区取3个点,每点1 m2,调查单位面积有效穗数;从每个取样点随机抽取60穗考种;从计产区取样测定千粒重。每个小区选1个点,每点收获5 m2小麦晒干后计算实际产量。
2 结果与分析
2.1 晚播小麦的生育特点
2.1.1 生育期显著推迟,播种至出苗期的天数大幅增加,出苗至拔节期的天数大幅减少,但拔节至成熟期、齐穗至成熟期、开花至成熟期的天数均相对稳定。随着播种期的推迟,出苗期、拔节期、齐穗期、开花期及成熟期均相应推迟 (见表1)。10月29日适期播种,播后日平均温度15.8℃,出苗快,播种至出苗8 d;11月16日推迟播种,播后日平均温度下降至10.8℃,播种至出苗13 d;12月3日最迟播种(大面积小麦生产一般不会出现这种情况),播后日平均温度下降至3.2℃,播种至出苗48 d。11月16日、12月3日播种,出苗至拔节期的天数分别为113 d、61 d,分别比10月29日播期处理出苗至拔节期的天数129 d减少16 d、68 d。10月29日、11月16日、12月3日播种,拔节至成熟期的天数分别为77 d、75 d、76 d;齐穗至成熟期的天数分别为40 d、41 d、39 d;开花至成熟期的籽粒灌浆期天数分别为37 d、38 d、37 d。由此可知,小麦播种期推迟,营养生长期的时间将大幅缩短,生殖生长期的时间则基本稳定。最终导致有效分蘖期缩短,前期分蘖发苗少,成穗数严重不足,幼穗单棱期、二棱期分化时间显著缩短,穗型变小,结实粒数减少,但千粒重则基本稳定。
2.1.2 总叶片数减少。11月16日播种,主茎一生总叶片数为10.4叶,比10月29日播期11叶减少0.6叶;12月3日播种,主茎一生总叶片数为8.3叶,比10月29日播期11叶减少2.7叶。
表1 不同播种期小麦的各个生育时期
2.1.3 植株高度变矮。迟播小麦不同生育期植株高度均比适期播种的小麦矮。精量播种条件下,11月16日播种,返青、拔节、孕穗、开花、成熟期植株高度分 别 为 15 cm、36.85 cm、65.90 cm、84.7 cm、81.86 cm,分别比10月29日播期减少4.66 cm、11.56 cm、9.72 cm、3.67 cm、3.29 cm。12月3日播种,成熟期植株高度为74.29 cm,比10月29日播期减少10.86 cm。
2.1.4 干物质积累量减少。迟播小麦不同生育期干物质积累量均比适期播种的小麦少。精量播种条件下,11月16日播种,冬前、返青、拔节、孕穗、开花、花后10 d、成熟期单株干物质积累量分别为0.03 g、0.12 g、0.92 g、3.48 g、4.88 g、6.22 g、7.77 g,分别比10月29日播期减少0.05 g、0.13 g、1.17 g、1.12 g、0.95 g、1.44 g、1.45 g。12月 3日播种,成熟期单株干物质积累量为5.63 g,比10月29日播期减少3.59 g。
2.1.5 开花前不同生育时期叶面积系数均减少,花后10 d叶面积系数增大。精量播种条件下,11月16日播种,冬前、返青、拔节、孕穗、开花期叶面积系数分别为0.05、0.45、2.59、3.34、3.31,分别比10月29日播期减少0.25、0.98、1.81、0.75、0.72;花后10 d叶面积系数为3.22,比10月29日播期增加0.82。
2.1.6 群体前小后大,茎蘖成穗率降低。精量播种条件下,11月16日播种,冬前、越冬、返青等生育时期群体总苗数分别为186.94万/hm2、221.31万/hm2、648.45万/hm2,分别比10月29日播期减少18.19万/hm2、139.7万/hm2、131.25万/hm2;拔节期群体总苗数为842.61万/hm2,比10月29日播期增加95.12万/hm2。茎蘖成穗率为55.94%,比10月29日播期减少10.14个百分点。
2.1.7 茎秆抗倒伏能力减弱。精量播种条件下,11月16日、12月3日播种,单茎重量分别为708.67 mg、716.49 mg,分别比10月29日播期减少88.68 mg、80.86 mg;茎秆粗度分别为3.68 mm、3.86 mm,分别比10月29日播期减少0.3 mm、0.12 mm;茎秆单位长度重量分别为9.35 mg/cm、10.28 mg/cm,分别比10月29日播期减少1.01 mg/cm、0.08 mg/cm。
2.1.8 减穗减粒减产。精量播种条件下,11月16日、12月3日播种,有效穗数分别为471.35万/hm2、383.1万/hm2,分别比10月29日播期减少8.5%、25.65%;每穗结实粒数分别为34.98粒、34.93粒,分别比10月29日播期减少11.55%、11.68%;千粒重分别为43.28 g、46.47 g,分别比10月29日播期减少0.32%、增加7%;单产分别为6 500.4 kg/hm2、5 004 kg/hm2,分别比10月29日播期减少12.42%、32.58%。
2.1.9 籽粒蛋白质、面筋含量及沉降值提高,淀粉含量下降。精量播种条件下,11月16日播种,籽粒蛋白质及面筋含量分别为14.56%、34.65%,分别比10月29日播期增加0.92个百分点、2.48个百分点;沉降值为44.6 ml,比10月29日播期增加3.71 ml;淀粉含量为65.75%,比10月29日播期减少0.31个百分点。
2.2 晚播小麦不同密度效应
2.2.1 群体动态。11月16日播种,冬前叶龄1.2叶,无分蘖越冬;12月3日播种,越冬期叶龄1.1叶,无分蘖。越冬、返青、拔节等不同生育时期的群体总苗数以及成熟期有效穗数,均是随着基本苗的增加而增加,但出苗后随着小麦生育进程的不断推进,不同密度群体总苗数的差距愈来愈小,成熟期有效穗数差距最小。成穗率则是随着基本苗的增加而迅速下降 (见表2)。
2.2.2 单株分蘖及成穗数。11月16日播种,越冬期单株分蘖数,基本苗120万/hm2、180万/hm2、240万/hm2相仿,基本苗300万/hm2、360万/hm2显著减少;返青期单株分蘖数,基本苗120万/hm2、180万/hm2、240万/hm2、300万/hm2相仿,基本苗360万/hm2显著减少;拔节期单株分蘖及成熟期单株成穗数,则是随着基本苗的增加而逐渐减少,几乎呈直线下降。12月3日播种,返青、拔节期单株分蘖数,基本苗120万/hm2、180万/hm2、240万/hm2相仿,基本苗300万/hm2、360万/hm2略减少;成熟期单株成穗数则随着基本苗的增加而逐渐减少,但不同密度间的差距比11月16日播种的明显缩小 (见表3)。
2.2.3 叶面积系数。不同生育时期叶面积系数均是随着基本苗的增加而增加,但随着小麦生育进程的不断推进,不同密度之间的差距愈来愈大,孕穗期达最大,之后开始下降,开花期及花后10 d叶面积系数衰减速率是波动的 (见表4)。
表2 晚播小麦群体结构动态
表3 晚播小麦不同生育期单株分蘖及成穗数
表4 晚播小麦不同密度叶面积系数动态
2.2.4 粒叶比。11月16日播种,基本苗120万~240万/hm2,随着基本苗的增加,粒叶比逐渐提高,基本苗240万/hm2粒叶比达最大值为0.69粒/cm2,之后随着基本苗的进一步增加,粒叶比开始下降,基本苗300万/hm2、360万/hm2,粒叶比相仿,分别为0.59粒/cm2、0.58粒/cm2(见表5)。
表5 晚播小麦不同密度粒叶比
2.2.5 干物质积累量。11月16日播种,冬前、返青期,不同密度单株干物重相仿;拔节期,基本苗120万/hm2、180万/hm2,单株干物重较高,其它处理相仿且较低;孕穗期,基本苗120万~240万/hm2,单株干物重较高,且随着基本苗的增加而逐渐下降,基本苗300万/hm2、360万/hm2,单株干物重相仿且较低;开花期、花后10 d及成熟期单株干物重随着基本苗的增加而迅速下降。开花期单茎干物重,基本苗120万/hm2较高,其它处理相仿且较低;花后10 d及成熟期单茎干物重随着基本苗的增加而不断下降(见表6)。
2.2.6 植株高度。返青期,基本苗120万~300万/hm2植株高度相仿且较矮;基本苗360万/hm2植株高度较高。拔节期,植株高度随着基本苗的增加而逐渐增加,基本苗120万/hm2株高最矮;基本苗180万/hm2、240万/hm2株高中等;基本苗300万/hm2、360万/hm2株高最高。孕穗、开花及成熟期,基本苗120万/hm2、180万/hm2株高相仿且较矮;基本苗240万/hm2、300万/hm2、360万/hm2株高相仿且较高(见表7)。
2.2.7 植株茎秆性状。①单茎重量:随着基本苗的增加,单茎重量不断下降,但不同密度之间单茎重量的差距,11月16日播期显著大于12月3日播期。②茎秆长度:11月16日播种,基本苗120万/hm2,茎秆长度最短;基本苗180万/hm2、240万/hm2、300万/hm2,茎秆长度中等;基本苗360万/hm2,茎秆长度最长。12月3日播种,基本苗120万/hm2、180万/hm2茎秆长度最短;基本苗240万/hm2茎秆长度中等;基本苗300万/hm2、360万/hm2茎秆长度最长。不同密度之间茎秆长度的差距,11月16日播期显著大于12月3日播期。③茎秆粗度及茎秆单位长度重量:随着基本苗的增加,茎秆粗度不断变细,茎秆单位长度重量不断下降 (见表8)。
2.2.8 产量及构成因素。①有效穗数。随着基本苗的增加,单位面积有效穗数不断下降,11月16日播期不同密度有效穗数均要显著大于12月3日播期。②结实、退化小穗数。随着基本苗的增加,结实小穗数不断减少,退化小穗数不断增加,但11月16日播期不同密度之间的差距显著大于12月3日播期。③结实粒数。随着基本苗的增加,结实粒数不断减少,但11月16日播期不同密度之间的差距显著大于12月3日播期。④千粒重。随着基本苗的增加,千粒重不断下降,但11月16日播期不同密度之间的差距显著小于12月3日播期。⑤单穗重。随着基本苗的增加,单穗重不断下降,但11月16日播期不同密度之间的差距显著大于12月3日播期。⑥实际产量。随着基本苗的增加,单位面积产量不断上升,基本苗360万/hm2实际产量达最大值,但11月16日播期不同密度的产量均要显著大于12月3日播期 (见表9)。
2.2.9 籽粒品质。随着基本苗的增加,蛋白质、面筋含量及沉降值不断下降,淀粉含量不断提高 (见表10)。
表6 晚播小麦不同密度干物质积累量
表7 晚播小麦不同密度植株高度动态
表8 晚播小麦不同密度植株茎秆性状
表9 晚播小麦产量及构成因素
表10 晚播小麦不同密度主要品质
3 结论与讨论
晚播小麦与适期播种的小麦相比,分蘖发苗及幼穗单棱期、二棱期分化时间大大缩短,群体及穗型变小,分蘖成穗率下降,穗数不足,粒数减少,但由于后期籽粒灌浆时间基本稳定,在群体偏小的情况下,个体生长发育环境得到显著改善,千粒重较高,品质较好。晚播小麦随着播种密度的增加,群体性状迅速增强,个体性状逐渐变劣,但随着播种期的进一步推迟,增加播种密度对个体生长发育的抑制程度明显减弱,因而,迟播小麦适当增加播种密度,在个体质量性状没有受到明显抑制的情况下,群体质量性状得到了进一步的改善,从而提高了产量,但品质稍有变劣。本试验以基本苗360万/hm2产量最高。继续增加基本苗,能否进一步提高小麦产量,有待今后进一步研究。