肥密运筹对晋中晚播小麦籽粒产量及品质的影响

2012-04-25席晋飞杨珍平张定宇高志强

山西农业大学学报（自然科学版） 2012年2期

席晋飞，杨珍平，张定宇，高志强

（1.山西农业大学农学院，山西太谷030801；2.山西农业大学研究生院，山西太谷030801）

小麦是山西省主要粮食作物之一。近年来，全省小麦种植面积基本稳定在73.33 104hm2左右，总产量稳定在20 108～25 108kg之间，只能满足本省50%的消费需求，随着人口的逐年增加和耕地的锐减，供需缺口不断增大。要想进一步提高山西省小麦的供给能力，只有在稳定现有小麦面积基础上，充分挖掘品种资源潜力、栽培技术潜力，促进小麦产量再上一个新的台阶。研究表明，在小麦产量构成三因素中，穗数的遗传力为4.6%～7.0%，穗粒数的遗传力为24.0%～35.4%，粒重的遗传力为52.0%～81.7%［1］。其中穗数受栽培因素影响最大，也是最易操控的因素，要实现小麦高产尽可能以增穗为基础［2］。大穗（重穗）型品种的单株调节能力较差，生产中适当增加基本苗有利于其产量潜力的发挥；多穗型品种的分蘖成穗率较高，自身调节能力较强，生产中应适当降低基本苗数，通过提高分蘖成穗率达到合理穗数实现超高产指标，但若基本苗数过多会因群体质量恶化，产量降低［3～6］。研究还表明，肥密等栽培措施不仅影响叶片光合性能与籽粒产量，而且影响籽粒品质［7～10］。晋中晚熟冬麦区地处北方温带区域，充足的光热资源形成两年三熟的种植制度，且近年来育成品种多为重穗型，但冬小麦播种往往在春作物收获之后，因而易造成播种较晚，产量较低，限制重穗型品种粒重潜力的发挥。关于晚播小麦生育特点，关于不同肥力、不同播期、不同密度对晚播小麦功能叶生理特性、花后干物质积累运转分配、氮素利用效率及籽粒产量品质的影响，前人已做了相关研究［11～15］。本研究拟在探讨合理的肥密运筹提高晋中晚播小麦籽粒产量与品质，为小麦高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间

试验于2009～2011年在山西农业大学农学院的生态研究室及实验农场进行。两年趋势一致。本文以2009～2010年的数据来进行分析。

1.2 试验田土壤肥力水平

试验田土壤肥力中等，土质中壤土，0～40cm耕层土壤全氮含量1.80～1.98g·kg－1，全磷含量320～770mg·kg－1，有机质12.6～13.9g·kg－1。

1.3 供试品种

山西农业大学育成品系040121－135（重穗型）。

1.4 试验设计

试验采用裂区设计，以氮肥运筹为主区，设基肥＋拔节肥（基追比为2∶1，A1），基肥＋孕穗肥（基追比为2∶1，A2），基肥＋拔节肥＋孕穗肥（基追比为4∶1∶1，A3），3个水平；以播种密度为副区，设225（B1）、375（B2），450（B3）、525（B4）、600（B5）万·hm－2基本苗，5个水平，共15个小区（处理），每个小区面积22（5.5×4）m2。重复3次。施氮量300kg·hm－2，基施磷、钾肥，P2O5225kg·hm－2，K2O 225kg·hm－2。撒施基肥尿素，旋耕翻入土壤。撒施追肥尿素，施肥后浇水。10月16日播种，行距20cm。出苗后，每个小区选择3个长势均匀有代表性的固定样段（1m2）。于不同生育时期对固定样段进行群体分蘖调查及成熟期的测产考种。

1.5 指标测定

籽粒收获后晒干，采用瑞典Perten生产的DA7200型品质分析仪测定籽粒品质。

1.6 数据处理与统计分析

所得数据采用EXCEL软件进行数据处理，并用SAS 8.1统计分析软件进行方差分析与多重比较。文中数据皆采用平均值±S表示。

2 结果与分析

2.1 肥密互作对晚播小麦产量的影响

从表1可以看出，群体密度与追肥时期均显著影响到晚播小麦的产量（P＜0.05）。群体密度的产量效果因追肥时期而异，表现为：一次追施拔节肥，B5、B2产量较高，分别为8.60、7.96t·hm－2，B1产量最低（6.18t·hm－2），B3、B4居中；一次追施孕穗肥，B3、B5产量较高，分别为7.56、7.43t·hm－2，B4产量最低，B1、B2居中；将全部追肥量分为拔节、孕穗期两次追施时，B2～B5产量差异不显著，而与B1产量差异显著，且B1产量最低4.92t·hm－2。同一密度下各追肥处理的产量情况，无论一次追施拔节肥还是孕穗肥，产量均较将同样的追肥量分为两次追施要高；当群体密度为B3（450万·hm－2）时，A1和A2产量差异不显著；当群体密度低于或高于B3时，除B1（225万·hm－2）外，其余密度水平均以A1产量最高。所有处理中，以A1B5产量最高为8.60t·hm－2，A1B2产量次之，为7.96t·hm－2。总体来看，在晋中地区，当10月中旬以后播种小麦时，应增加播种密度，适宜的播种密度为600万·hm－2，而且由于播种较晚，冬前植株生长较弱，因而在春季管理时，应重施拔节肥，以促进植株个体发育。

表1 追肥时期与群体密度对晋中晚播小麦产量的互作效应／t·hm－2Table 1 Interaction effects between different densities and topdressing stages on yield of later－sowing wheat in Jinzhong／t·hm－2

2.2 追肥时期对晚播小麦产量及产量结构的影响

由表2看出，与2次分期追肥比较，一次追施拔节肥或孕穗肥，均有利于促进群体株高（86cm左右）、保证基本苗（460万·hm－2左右），有利于获得足够的群体穗数（600万·hm－2左右），进而收获足够的生物产量（16t·hm－2左右）与籽粒产量（7t·hm－2左右），但每穗粒数不及两次分期追肥多。无论哪种追肥方式，对每穗小穗数与千粒重的影响均差异不显著。比较而言，拔节肥A1更有利于营养生长，增源；而孕穗肥A2更有利于生殖生长，扩库，提高经济系数。就实际产量来看，拔节肥产量最高。

表2 追肥时期对晋中晚播小麦产量及产量结构的影响Table 2 Effects of topdressing stages on yield and yield structures of later－sowing wheat in Jinzhong

2.3 群体密度对晚播小麦产量及产量结构的影响

由表3可以看出，随着基本苗的增加，群体株高、成穗数、生物产量、籽粒产量及理论产量均呈增加趋势，但个体发育变差，每穗小穗数、穗粒数和千粒重均不同程度地有所降低，经济系数亦随之降低。综合分析，B2～B5实际产量差异不显著，B1～B3或B4～B5千粒重差异不显著。本试验中，最高产量为B5（7.4t·hm－2），其产量结构分别为群体穗数731.8 万·hm－2，穗粒数30.8 粒，千粒重46.9g，符合高产结构5、3、4，即50万·0.067 hm－2合750 万·hm－2穗数、30 粒、40g［16，17］。

表3 群体密度对晋中晚播小麦产量及产量结构的影响Table 3 Effects of different densities on yield and yield structures of later－sowing wheat in Jinzhong

2.4 肥密运筹对晚播小麦籽粒品质的影响

在高产分析的基础上，进一步对晚播小麦籽粒品质进行评价（表4、表5）。结果表明，群体密度对籽粒品质的影响除容重外均差异不显著（P＞0.05）。可能的原因是，在2009～2010年度，小麦全生育期间总积温3294℃，日照时数1807h，降雨量101mm，包括夏闲期在内的总降雨量367mm，满足冬小麦正常生长所需；尤其在小麦抽穗到成熟期间光照充足，积温高，降雨量适宜（图1），缩小了密度间的差异。而追肥时期对籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、形成时间、沉降值、容重均有显著影响（P＜0.05），以孕穗期追肥 A2蛋白质含量最高（14.12%）、湿面筋含量最高（25.2%）、面团形成时间长（3.26min）、沉降值大（31.8mL），籽粒品质更好。

从肥密互作（表6）进一步可以看出，从B1到B4，均表现为A2的籽粒蛋白质与湿面筋含量较高，吸水率（B4除外）较大，面团稳定时间较长，容重较高；A3的面团形成时间（B3除外）较长，沉降值较大；密度间以低密处理品质更好。B5时，A1籽粒的蛋白质含量高，吸水率大，面团稳定时间长，容重高；A2的湿面筋含量高，面团形成时间长，延展性及沉降值均较大。就各个指标分别来看，A2B1蛋白质与湿面筋含量最高；A3B2面团形成时间最长，沉降值最大；A2B2面团延展性最大，稳定时间最长，籽粒容重最高；A2B3吸水率最高。

可见晋中晚播小麦重施孕穗肥更有利于提高籽粒品质，密度因气候而异。

表4 群体密度对晋中晚播小麦籽粒品质的影响Table 4 Effects of different densities on grain qualities of later－sowing wheat in Jinzhong

表5 追肥时期对晋中晚播小麦籽粒品质的影响Table 5 Effects of topdressing stages on grain qualities of later－sowing wheat in Jinzhong

图1 本试验地小麦全生育期气象资料（由山西省太谷县气象站提供2009～2010年）Fig.1 Climate data at different stages of wheat in this test places（Provided by the meteorological station in Taigu County，Shanxi Province）

表6 肥密互作对晋中晚播小麦040121－135籽粒品质的影响Table 6 Interaction effects between different densities and topdressing stages on grain qualities of later－sowing wheat in Jinzhong

3 结论与讨论

晋中晚熟冬麦区是山西省小麦主产区之一。在20世纪60年代，太谷县杨家庄小麦产量平均达到4500kg·hm－2，其中高产地块可达6750kg·hm－2以上。到70年代，文水县开栅大队产量达到6750kg·hm－2，其高产田突破7500kg·hm－2。1997年，祁县贾令镇农民技术员郝立武个人承包种植的0.07hm2“晋麦48”，经山西省组织专家实产验收，产量达9949.5kg·hm－2，这是山西省第一块产量突破9000kg·hm－2的麦田，这一高产记录较山东、河南的高产记录足足提早了7年［1］。上述高产田均在适宜播期范围内，即9月25日左右到10月初播种。本研究表明，在晋中，通过合理的肥密运筹，播期在10月中旬左右的晚播小麦同样可以获得7.5t·hm－2（即7500kg·hm－2）以上的高产，高产处理分别为 A1B58.6t·hm－2、A1B27.96t·hm－2、A1B47.59t·hm－2、A2B37.56t·hm－2。

前人研究表明，晚播冬小麦中、高密度处理籽粒产量和氮素利用效率较高，且中密度处理叶片含氮量、籽粒产量、籽粒蛋白质含量和全株氮素积累量均高于其他2个密度处理［13，14］；拔节期、孕穗期追肥对晚播皖麦38的千粒重、容重及其他性状均有明显促进作用，以拔节期追肥效果最好［17］。本研究结果表明，对于晋中晚播小麦，重施拔节肥有利于营养生长，增源；重施孕穗肥有利于生殖生长，扩库；分次追施拔节肥和孕穗肥的效果不显著，可能的原因是肥量不足。从本试验的群体密度范围来看，在试验当年的适宜气候下，随密度增加，群体穗数增加，但个体性状变差，最终B2～B5产量差异不显著。考虑到气候的可变性与产量的稳定性，晋中晚播小麦适宜的播种密度为450万·hm－2以上。

于振文等［18］用强筋小麦烟农15和中筋小麦鲁麦22研究了不同追氮时期对小麦品质的影响，结果表明，氮肥后移增加了两品种籽粒蛋白质和湿面筋含量，提高了沉降值，延长了面团稳定时间，增加了籽粒容重。本研究结果亦表明，后期重施孕穗肥有利于提高晚播小麦籽粒品质。

综合考虑，对于晋中晚播小麦，重施拔节肥实际产量更高，重施孕穗肥籽粒品质更好。同时重施拔节肥与孕穗肥的产量与品质效果有待于进一步研究。

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