不同生育时期浇水对小麦生长发育和产量的影响

陈金平，尹志刚，周国勤，王建华，熊贵训，李 周，于立新，马海英，王广甫

(1.信阳市农业科学院，河南 信阳 464000； 2.正阳县原种场，河南 正阳 463600； 3.浉河区农业局，河南 信阳 464000； 4.平桥区农业局，河南 信阳 464100；5.淮滨县农业局，河南 淮滨 464400； 6.桐柏县农科所，河南 桐柏 474750)

不同生育时期浇水对小麦生长发育和产量的影响

陈金平1，尹志刚1，周国勤1，王建华2，熊贵训3，李 周4，于立新4，马海英5，王广甫6

(1.信阳市农业科学院，河南 信阳 464000； 2.正阳县原种场，河南 正阳 463600； 3.浉河区农业局，河南 信阳 464000； 4.平桥区农业局，河南 信阳 464100；5.淮滨县农业局，河南 淮滨 464400； 6.桐柏县农科所，河南 桐柏 474750)

探索不同生育时期浇水对小麦生长发育和产量的影响，为预防豫南地区小麦湿害、渍害提供科学依据。在大田条件下，以瑞星1号为材料，采取人工连续浇水创造过湿条件，研究在冬前、越冬期、返青期、孕穗期、灌浆中期、灌浆后期至成熟期浇水对小麦生长发育、群体动态和产量的影响。结果表明：不同生育时期浇水对小麦生长发育的影响不同。冬前、返青期浇水，小麦叶龄、分蘖及次生根的数目减少；冬前、返青期、孕穗期、灌浆中期和灌浆后期浇水，单位面积干物质量较对照分别降低11.2%、7.3%、14.7%、22.0%和13.4%；各处理的群体总茎数在起身期达到高峰，随后总茎数下降，孕穗至成熟期群体总茎数基本稳定。冬前浇水，小麦最高群体总茎数较对照低12.2%，差异显著。返青期浇水，小麦最高群体总茎数较对照高14.7%，差异显著。越冬期、孕穗期、灌浆中期和灌浆后期浇水，小麦群体最高总茎数较对照差异不显著，返青期浇水成穗率最低。冬前、返青期、孕穗期、灌浆中期和灌浆后期浇水，产量分别比对照低8.1%、3.3%、10.9%、8.6%和9.0%，差异显著。越冬期浇水，产量和未浇水对照差异不显著。

小麦； 生育时期； 浇水； 生长发育； 群体动态； 产量

小麦是我国主要粮食作物，其总产占粮食作物的1/4左右，是仅次于水稻的第二大粮食作物。在我国长江中下游稻麦两熟区，由于地下水位过高或土壤排水不良，渍害经常发生[1]。渍害首先造成土壤缺氧,进而引起植株根系生长受阻，吸水肥能力下降，叶片开始萎焉，褪绿，严重时早枯死亡。受渍植株变矮变弱，抗病虫害能力降低，早衰，产量降低。曹旸等[2-4]曾分别在小麦不同生育阶段进行湿害处理,研究表明，叶片相对受害率与产量相对受害率呈显著正相关。不同生育时期淹水显著影响小麦经济产量，且不同处理的小麦产量与正常生长的小麦产量差异达极显著水平，其中拔节后淹水逆境对产量的影响大于拔节前对产量的影响[5]。范雪梅等[6-8]研究表明，开花后渍水，显著降低了小麦籽粒产量以及蛋白质和淀粉产量，而且对小麦光合特性、碳氮代谢及物质运转和分配的影响是导致籽粒蛋白质、淀粉产量和含量差异的主要原因。信阳地处南北过渡带，降水较多，加之稻茬小麦排水不畅，渍害较重[9-10]，前人的研究多在室内对小麦渍害耐受性进行研究，研究结果在信阳应用具有一定的局限性。本研究试图在大田条件下，结合当地气候条件研究不同生育时期整株连续10 d浇水对小麦生长发育影响，探索小麦不同生育期对渍害的耐受性，为服务当地生产、预防和减轻渍害提供技术依据[11]。

1 材料和方法

1.1 试验材料与设计

试验于2012—2014年在信阳市农业科学院试验田进行。试验地地势平坦，排灌方便，土质黏重，前茬水稻，收获后秸秆切碎掩底。试验设7个处理：W1.正常播种，孕穗期整株连续浇水10 d； W2.正常播种，灌浆中期整株连续浇水处理10 d；W3.正常播种，灌浆后期至成熟期整株连续浇水处理10 d；W4.正常播种，返青期给予整株连续浇水处理10 d；W5.正常播种，冬前(11月中下旬)整株连续浇水处理10 d；W6.正常播种，越冬期(12月中旬—1月上旬)整株连续浇水处理10 d；W7.对照：当地正常播种，不浇水。渍水处理期间每天整株连续浇水1次，每次整株浇水直到土壤表面出现3 cm深的明水为止。小区面积6.3 m×4.6 m，随机排列，重复3次。各小区播种前均底施N 135 kg/hm2，P2O5135 kg/hm2，K2O 135 kg/hm2，供试小麦品种为瑞星一号，播种期为10月22日，生育期间管理同大田。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 小麦个体生长发育调查 在冬小麦关键生育期从每个小区各取15株,测定冬小麦叶龄、分蘖、次生根，烘干至恒质量后，测定植株干物质质量。小麦生育期间，严格按照各处理要求适时浇水，其他管理同大田。并分别在冬前、越冬期、返青期、拔节期、孕穗期对各处理株高、叶龄、分蘖数、次生根数和干物质量(不含根)进行调查和测定。

1.2.2 群体质量调查 小麦播种出苗后(3叶期)每个小区定1 m双行，分别于3叶期、越冬期、起身期和成熟期调查群体总茎数。根据测定结果计算成穗率，成穗率=成熟期总茎数/最高总茎数(起身期总茎数)×100%。

1.2.3 产量构成因素及籽粒产量的测定 小麦生育期间各处理选取有代表性的1 m双行2个定样点，成熟时调查2点平均穗数并计算出单位面积穗数。每处理随机抽取30株，进行室内考种。小区实收实打并折算出单位面积籽粒产量。

1.3 数据处理

采用Excel进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同生育时期浇水对小麦植株生长发育的影响

2.1.1 对叶龄、分蘖、次生根的影响 从表1可以看出，不同生育时期浇水对前期小麦生长发育的影响在不同的生育时期表现不一致，冬前浇水(W5)在越冬期、返青期和起身期，小麦叶龄较未浇水对照分别少0.4片、0.5片、1.2片，分蘖数分别少1.1个、0.8个、1.1个；次生根分别少0.7条、1.1条、4.4条。越冬期浇水(W6)对小麦叶龄进程及分蘖、次生根的数目影响不明显。返青期渍水处理(W4)，在小麦起身期较未浇水对照叶龄少1.2片，分蘖少0.9个，次生根数少3.1条。孕穗期渍水处理(W1)，抽穗期叶龄和分蘖与渍水对照对影响相当，次生根较渍水对照少1.5条。综上所述，冬前与返青期连续整株浇水明显减慢小麦生长发育进程，而越冬期与孕穗期渍水对小麦叶龄和分蘖影响较小。

表1 不同生育时期浇水对小麦叶龄、分蘖数、次生根数的影响

2.1.2 对植株株高及干物质积累量的影响 从表2可以看出，冬前、越冬期、灌浆中期和灌浆后期浇水对植株株高影响不明显，返青期、孕穗期浇水株高较未浇水对照有所降低。冬前、返青期、孕穗期、灌浆中期和灌浆后期浇水，小麦成熟期单位面积干物质积累量分别较不浇水对照低11.2%、7.3%、14.7%、22.0%和13.4%。越冬期浇水成熟期干物质积累量较不浇水对照高6.0%。

表2 不同生育期浇水对小麦株高及干物质积累量的影响

2.2 不同生育时期浇水对小麦群体生长动态的影响

2.2.1 对分蘖成穗率的影响 在单位面积穗数不减的情况下，成穗率越高，说明无效分蘖越少，群体质量越高。在所有试验中，冬前、越冬期、孕穗期、灌浆中期和后期浇水后，成穗率分别为49.4%、48.5%、48.6%、47.9%、48.9%，与对照差异不显著。返青期浇水成穗率最低(44.6%)，与对照相比差异显著。返青期浇水可降低分蘖成穗率，孕穗后至成熟期由于小麦两极分化已基本结束，浇水对小麦分蘖成穗率没有明显影响。

2.2.2 对群体总茎数的影响 由表3可知，各处理的群体总茎数在起身期达到高峰，随后总茎数下降，成熟期群体总茎数基本稳定。冬前浇水小麦最高群体总茎数为1 153.5万个/hm2，较未浇水对照低12.2%，差异显著。返青期浇水小麦最高群体总茎数1 507.5万个/hm2，较未浇水对照低高14.7%，差异显著。越冬期、孕穗期、灌浆中期和后期浇水小麦群体最高总茎数分别为1 336.5万个/hm2、1 309.5万个/hm2、1 299.0万个/hm2和1 323.0万个/hm2，较未浇水对照差异不显著。返青期浇水后，小麦群体总茎数最高，使无效分蘖增加，不利于小麦合理群体的形成；越冬期浇水后显著降低了小麦最高群体，提高了小麦成穗率，使小麦形成了较为合理的群体结构，有利于小麦后期的生长发育。综上所述,在豫南稻茬麦区，越冬期雨雪充足，防冻、除旱、增强麦苗抗逆性，对小麦生长发育有保护和促进的作用。

表3 不同生育时期浇水对小麦群体生长动态的影响

注:表中数值后的不同大、小写字母分别代表在0.01、0.05水平差异显著，下同。

2.3 不同生育时期浇水对小麦产量及构成因素的影响

由表4可看出，W1、W2、W3、W4、W5、W6千粒质量为分别为48.28 g、50.12 g、50.26 g、50.31 g、49.55 g和49.64 g，较未浇水对照W7分别低4.8%、1.2%、0.9%、0.8%、2.3%、2.1%，说明浇水对千粒质量影响大；穗粒数分别为25.0 g、25.8 g、24.7 g、24.7 g、25.1 g和25.5 g，较未浇水对照差异不显著，说明浇水对小麦穗粒数影响不明显；有效穗分别为636.0万穗/hm2、622.5万穗/hm2、646.5万穗/hm2、672.0万穗/hm2、570.0万穗/hm2和648.0万穗/hm2，其中冬前浇水小麦有效穗较未浇水对照差异显著；W1、W2、W3、W4、W5产量分别为4 488.0 kg/hm2、4 606.5 kg/hm2、4 585.5 kg/hm2、4 872.0 kg/hm2、4 630.5 kg/hm2，分别比未浇水对照降低10.9% 、8.6%、9.0%、3.3%和8.1%，W6产量为5 143.5 kg/hm2，比未浇水对照增产2.1%，差异显著。说明不同生育时期浇水对小麦有效穗影响以冬前较大,其他时期不明显，对穗粒数的影响不明显，对千粒质量影响较大。渍水明显降低小麦产量，以孕穗期对产量影响最大，越冬期浇水对产量影响没有明显影响。

表4 不同生育时期浇水后小麦产量及构成因素的变化

3 结论与讨论

大量研究表明，浇水不利于作物生长发育和产量的形成，尤其在籽粒灌浆过程中浇水时会加重危害[1]。本研究表明小麦不同生育期浇水对小麦生长发育和产量的影响不同，冬前、返青期浇水对小麦叶龄进程及分蘖次生根的数目有明显影响。冬前、返青期、孕穗期浇水单位面积干物质积累量降低，越冬期浇水成熟期干物质积累量较不浇水对照高。对群体的影响表现为冬前浇水成穗率最高。返青期浇水，小麦最高群体和有效穗明显增多，但成穗率降低。不同时期浇水对小麦产量的影响也不同，冬前、返青期、抽穗期、灌浆期浇水不利于小麦生长发育和产量的形成。由于豫南冬季一般降水量较小、土壤表层偏干等原因，越冬期雨雪适当偏多，有利于抗冻防旱，有利于小麦合理群体结构的形成，有利于提高小麦的成穗率和小麦的产量。不同时期浇水对穗粒数的影响不太明显。关于孕穗期浇水对小麦干产量影响最大的结果与李金才等[5]的研究结果一致。返青期浇水对穗数及成穗率影响较大，孕穗期对千粒质量影响较大的结果与刘鑫等的结果基本一致[12-14]。至于越冬期浇水产量比未浇水的对照高，可能是由于本试验是在大田条件下进行的，与当地越冬期一般天气较干燥有关，不同时期浇水对小麦产量品质的影响还有待进一步研究。

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Effects of Irrigation at Different Growth Stages on Growth and Yield of Wheat

CHEN Jinping1,YIN Zhigang1,ZHOU Guoqin1,WANG Jianhua2,XIONG Guixun3,LI Zhou4,YU Lixin4,MA Haiying5,WANG Guangfu6

(1.Xinyang Academy of Agricultural Science,Xinyang 464000,China; 2.Zhengyang County Raw Seed Growing Farm,Zhengyang 463600,China; 3.Agriultural Bureau of Shihe Distinct,Xinyang 464000,China;4.Agricultual Bureau of Pingqiao Distinct,Xinyang 464100,China; 5.Agriultual Bureau of Huaibin County,Huaibin 464400,China; 6.Tongbai Intitute of Agricultural Science,Tongbai 474750,China)

In order to explore wheat growth and population development rule after continuous irrigation,solving heat moisture damage and waterlogging problems in southern Henan province,the effect of continuous irrigation on the growth,population development and yield of wheat were studied with wheat cultivar Rising 1 as the testing material in priming winters stage,wintering stage,returning green stage and booting stage,filling stage and maturity stage.Wet conditions were created by using artificial continuous irrigation.The results indicated that the effect of continuous irrigation at different growth stages were not consistent,the continuous irrigation were done at returning green stage and booting stage,wheat leaf age,tillering and secondary roots number had a significant reduction;the continuous irrigation were done at priming winters stage,returning green stage,booting stage,mid and end filling stage,the dry weight per unit area was decreased by 11.2%，7.3%，14.7%，22.0% and 13.4% compared with control respectively.The total stem number of treatments was in peak at returning green stage,and basically stable from booting stage to mature stage.The continuous irrigation was done at priming winters stage,the total stem number significantly decreased by 12.2% compared with control.The continuous irrigation was done at returning green stage,the highest total stem number significantly decreased by 14.7% compared with control.The continuous irrigation were done at wintering stage,booting stage,filling stage,the total stem number was not significant different compares with control,and the earring-tiller rate was the lowest when irrigation was done at booting stage.The continuous irrigation were done at priming winters stage,booting stage,filling stage in the early and marture stage,wheat yield significantly decreased by 8.1%,3.3%,10.9%,8.6% and 9.0% compared with control respectively.The continuous irrigation were done at wintering stage,the wheat yield had not a significant difference compared with control.

wheat; growth stage; irrigation; growth and development; population development; yield

2015-09-22

现代农业产业技术体系项目(CARS-03-01A)

陈金平(1962-)，男，河南淮滨人，研究员，主要从事小麦育种与栽培技术研究。E-mail:chenjinpingcls@126.com

S512.1

A

1004-3268(2016)03-0039-04