邯麦13号生长发育特性研究
2017-03-20刘保华苏玉环蔺桂芬王雪香张清华陈冬梅马永安宋彦龙
刘保华,苏玉环,蔺桂芬,王雪香,张清华,杨 璞,陈冬梅,马永安,宋彦龙
(邯郸市农业科学院,河北 邯郸 056001)
小麦是我国主要粮食作物之一,在保证国家粮食安全中占有重要地位。众多学者对审定后的小麦新品种开展了播期、种植密度和播种方式等多方面的研究[1~17],以促进品种的推广应用。20世纪90年代,一些学者开始对生产上主推的小麦品种开展生长发育特性研究。胡承霖等[18]认为不同类型的小麦品种在分蘖发生、成穗和籽粒灌浆速率等方面均存在差异,在栽培途径与措施上应加以区别,扬长避短;张志诚等[19]对黄淮冬麦区早、晚熟冬小麦品种的生长发育特性进行了研究,并明确了适宜推广品种的熟性及其栽培要点;田伟等[20]围绕郑麦7698开展了生长发育特性和配套栽培技术研究,为其大面积推广奠定了基础。邯麦13号是邯郸市农业科学院培育的广适、稳产、抗倒国审小麦新品种,已在河北和山东等地推广种植,目前已经发展成为河北省主推小麦品种。根据生产推广需求,对邯麦13号的生长发育特性开展系统研究,可促进该品种在生产上实现“良种良法”配套,为其大面积推广应用提供技术指导。
1 材料与方法
试验于2015~2016年在邯郸市农业科学院试验场进行。试验地土质为壤土,肥力中上等,0~20 cm耕层土壤基础养分含量为有机质1.4%、碱解氮132mg/kg、速效磷25.4 mg/kg和速效钾98.7 mg/kg。前茬作物为玉米,收获时秸秆粉碎还田。
参试小麦品种为邯麦13号(邯郸市农业科学院培育);对照品种为石4185(CK)。
小麦播种前底施尿素225.0 kg/hm2、磷酸二铵300.0 kg/hm2、氯化钾187.5kg/hm2和硫酸锌15.0kg/hm2。2015年10月10日人工点播小麦,大小行种植(大行距30cm,小行距15cm),行长4m,穴距10cm,播种量5粒/穴,10行/区。出苗后统一间苗,保证基本苗数量177万株/hm2。分别在拔节期、抽穗期和灌浆期各浇水1次,其中拔节期结合浇水追施尿素150 kg/hm2。其他管理同大田常规。
选择生长均匀的株行,分别在越冬期、返青期、起身期、拔节期、孕穗期和开花期,采用顺序排列法取样,每次取5穴(20株),下一时期取样时均与上一时期取样点间隔2穴,统计总分蘖数和次生根条数,计算单株分蘖数和次生根条数。其中,以开花期的单株分蘖数作为单株穗数,计算单株成穗率(单株穗数/单株最高分蘖数×100%)。将所取样株剪去根部,称量地上部总鲜重;而后置于烘箱内105℃杀青15 min,80℃烘干12 h,晾凉后,称量地上部总干重。计算单株鲜重(地上部总鲜重/株数) 和单株干重(地上部总干重/株数)。
自小麦3叶期开始,冬前每7 d取样1次,越冬期停止取样,待返青后每3 d取样1次,每次均随机取2穴(8株),观察幼穗的分化进程。各阶段均以至少4株进入同一分化期为准;若有3株已明显进入同一分化期,则以取样次日作为分化起始日期。
小麦开花期,随机选择花期一致,长相、长势和穗长基本相同,无病虫为害的单茎250个进行采样标记。从扬花后第7天开始取样,以后每3 d取样1次,直至完熟。每次取10穗,每穗取中部小穗第一二花位的籽粒10粒,共100粒。籽粒取下后立即置于烘箱内105℃杀青30 min,而后80℃烘干至恒重,称量干重。换算成千粒重,计算千粒重的日增量。
小麦抽穗期,随机选取2穴(8株),测量主茎旗叶、倒2叶和倒3叶的长度与宽度,分别计算叶面积[21]〔cm2,∑ (长度×宽度) /(1.2×8)〕;然后,将上三叶分别烘干称重,计算比叶重(g/cm2,叶干重/叶面积)。乳熟期,再随机选取2穴(8株),测定主茎上三叶的干重,并计算比叶重(因抽穗后叶面积已定型,故乳熟期的主茎上三叶叶面积取抽穗期的数值)。
2 结果与分析
2.1 邯麦13号单株分蘖数和次生根条数的动态变化
邯麦13号单株分蘖数的变化趋势与CK基本相同,均呈“单峰”曲线,且均于起身期达到峰值(图1)。越冬至开花期,邯麦13号的单株分蘖数除拔节期>CK外,其他时期均<CK,其中,单株最高分蘖数(9.32个)较CK少3.1个。邯麦13号单株穗数为4.5个,较CK(5.8个) 少1.3个;单株成穗率为48.3%,较CK(46.3%)高2个百分点。表明邯麦13号分蘖力较CK差,但成穗率高。因此,生产上邯麦13号的管理重点之一是保证冬前分蘖成穗。
邯麦13号单株次生根条数的变化趋势与CK基本相同,均呈“单峰”曲线,且均于孕穗期达到峰值。越冬至开花期,邯麦13号的单株次生根条数均<CK,其中,单株最多次生根条数(32.1条)较CK少3.8条。
2.2 邯麦13号单株鲜重和干重的动态变化
邯麦13号单株鲜重和干重的变化趋势与CK基本相同,均呈先慢后快的趋势,且均于开花期达到峰值(图2)。越冬至开花期,邯麦13号单株鲜重的快速增长期为起身—拔节期,较CK晚;干重的快速增长期为孕穗—开花期,与CK相同。这与2个品种的大田生长发育特性相一致。
越冬期邯麦13号的单株鲜重和干重均>CK,返青期2个指标与CK基本相同,之后时期均<CK。表明越冬前邯麦13号生物量增长较快,而返青后生物量增长相对缓慢。这可能与邯麦13号单株分蘖力差有关。
图1 邯麦13号单株分蘖数(a)和次生根条数(b)的动态变化Fig.1 Dynamic changes of tiller number (a) and secondary root number(b) per plant of Hanmai No.13
图2 邯麦13号单株鲜重(a) 和干重(b) 的动态变化Fig.2 Dynamic changes of fresh weight(a) and dry weight(b) per plant of Hanmai No.13
2.3 邯麦13号幼穗分化进程的变化
邯麦13号幼穗分化期所用的总天数为182 d,与CK相同,二者只是在幼穗分化的不同阶段有所差异(表1)。邯麦13号的单棱期和二棱初期分别较CK短2 d和3 d,表明在冬前其幼穗发育进程较快;翌年返青后,二棱中期较CK多9 d,二棱末期和护颖原基分化期均较CK少2 d。小麦前期发育快,不易形成大穗;而二棱期长,则易形成较多粒数。这与该品种在返青至起身期外部生长发育相对缓慢相吻合。因此,在邯麦13号生产上,应注意起身拔节前做好浇水追肥工作,以提高其穗粒数。
表1 邯麦13号幼穗的分化进程Table 1 Spike differentiation process of Hanmai No.13
2.4 邯麦13号籽粒灌浆速率的动态变化
图3 邯麦13号千粒重日增量的动态变化Fig.3 Dynamic change of daily increment of thousand-grain weight of Hanmai No.13
邯麦13号千粒重日增量的变化趋势与CK基本相同,均呈“单峰”曲线,且均于花后19 d达到峰值(图3)。邯麦13号花后16 d内的千粒重日增量均<CK,花后19~25 d的千粒重日增量均>CK。表明邯麦13号籽粒灌浆后期灌浆速度快,其籽粒的快速增重期为花后16~25 d。完熟时,邯麦13号的千粒重为46.70 g,较CK高10.35%。花后16~25 d是主攻粒重的关键时期,从农业生产角度出发,在花后12~15 d喷施叶面肥可有效提高粒重。
2.5 邯麦13号上三叶叶面积和比叶重的变化
邯麦13号上三叶叶面积的顺序为倒2叶>旗叶>倒3叶,与CK的上三叶叶面积顺序(倒2叶>倒3叶>旗叶)略有不同,其中,旗叶叶面积>CK,倒2叶和倒3叶叶面积均<CK(表2)。表明上三叶的叶面积与品种发育特性有关。
抽穗到乳熟期,由于小麦茎叶中的养分大量转运至籽粒,因此,比叶重出现下降。邯麦13号旗叶的比叶重减少量为1.90 g/cm2,较CK减少量高295.83%;倒2叶的比叶重减少量为1.78 g/cm2,较CK减少量低27.05%;倒3叶的比叶重减少量为1.53 g/cm2,较CK减少量高23.39%。表明邯麦13号旗叶和倒3叶在后期的干物质向籽粒转移中发挥了重要作用。这可能是邯麦13号千粒重高于CK的原因之一。
表3 邯麦13号的上三叶叶面积和比叶重Table 3 The leaf area and specific leaf weight of upper three leaves of Hanmai No.13
3 结论与讨论
对邯麦13号的生长发育特性进行研究后发现,其生长发育呈现“两快一慢”的特点,即:越冬前生物量增长快,籽粒灌浆后期灌浆速度快,返青后生物量增长慢。
邯麦13号单株分蘖力一般,但成穗率高。因此,主攻穗数的管理重点是保证冬前分蘖成穗。
邯麦13号幼穗发育进程呈“前快后慢”的特点,二棱期长,易形成较多粒数。因此,生产上应注意在起身拔节前浇好春1水,并结合浇水进行追肥。
邯麦13号籽粒快速增重期为花后16~25 d,持续期10 d;完熟期千粒重高于对照品种石4185,其中,旗叶和倒3叶在后期干物质向籽粒转移中发挥了重要作用。因此,在高产栽培中,应注重小麦生育后期的“一喷综防”工作,以充分发挥该品种的粒重优势。
[1]刘保华,苏玉环,王雪香,张桂珍,陈冬梅,马永安,李燕敏.种植密度对冬小麦邯麦13号及主要农艺性状的影响 [J].河北农业科学,2014,18(2):13-17.
[2]胡焕焕,刘丽平,李瑞奇,李慧玲,李雁鸣.播种期和密度对冬小麦品种河农822产量形成的影响[J].麦类作物学报,2008,28(3):490-495.
[3]刘万代,陈现勇,尹 钧,杜沛鑫.播期和密度对冬小麦豫麦49-198群体性状和产量的影响[J].麦类作物学报,2009,29(3):464-469.
[4]苏玉环,刘保华,马永安,陈冬梅,张桂珍,赵志鹏,王雪香,张就英.播期和密度对冬小麦品种邯麦14产量形成的影响[J].河北农业科学,2015,19(5):14-18,28.
[5]赵永萍,张保军,张正茂,朱翠林,王玉玲,韩思明.种植密度对冬小麦产量及其构成因素的影响[J].西北农业学报,2009,18(6):107-111.
[6]张 睿,刘新伦,刘党校,刘宽余.播种方式对小麦生长发育及产量的影响[J].麦类作物学报,2011,21(2):92-95.
[7]马小凤,栾春荣,周振元,栾书荣,黄巧云.不同播期播量对小麦生长发育的影响[J].安徽农学通报,2010,16(1):84-86.
[8]姚国才,马鸿翔,姚金保,杨学明,张 鹏,王 磊.宁麦16小麦的肥料运筹技术和适宜种植密度[J].江苏农业科学,2011,39(3):94-95.
[9]简大为,祁 军,张 燕,苏甫热木,张喜琴.播种期和密度对冬小麦新冬29号产量形成的影响[J].麦类作物学报,2011,20(11):47-51.
[10]王成超,高建玲,王建龙,王 洁,徐勤翠.郯麦98超高产栽培中适宜的种植密度探讨[J].耕作与栽培,2010,(4):17,28.
[11]李豪圣,宋健民,刘爱峰,程敦公,王西芝,杜长林,赵振东,刘建军.播期和种植密度对超高产小麦‘济麦22’产量及其构成因素的影响[J].中国农学通报,2011,27(5):243-248.
[12]蔡东明,吉万全,任志龙,王长有,张 宏.播种期和种植密度对小麦新品种陕麦139产量构成的影响[J].种子,2010,29(8):78-79.
[13]刘保华,苏玉环,申景梅,赵文梅,王雪香,冯 佳,马永安.冀南麦区小麦适宜播种方式研究[J].河北农业科学,2012,16(8):9-14.
[14]汪芝寿,孔令聪,汪建来,曹承富,王 瑞,甘斌杰,赵 斌,赵 竹.播期与密度对皖麦44生长发育的影响[J].安徽农业科学,2003,31(6):951-954.
[15]张 杰,胡开明,付 鹏,朱宝玉,李 强,张文明,韩立德,姚大年.播期、密度和施肥量对小麦品种烟农19若干农艺和品质性状的影响[J].安徽农业大学学报,2008,35 (1):61-64.
[16]马东钦,王晓伟,朱有朋,许兰杰,马彩艳,孙文鑫,郭春燕,詹克慧.播种期和种植密度对小麦新品种豫农202产量构成的影响[J].中国农学通报,2010,26(1):91-94.
[17]刘丽平,胡焕焕,李瑞奇,李慧玲,常春丽,李雁鸣.行距配置和密度对冬小麦品种河农822群体质量及产量的影响 [J].华北农学报,2008,23(2):125-131.
[18]胡承霖,姚孝友.不同穗型小麦品种生长发育特性和产量形成的研究[J].安徽农业科学,1991,(3):207-213.
[19]张志诚,欧阳华.黄淮冬麦区早、晚熟冬小麦品种生长发育特性的研究[J].中国生态农业学报,2004,12(2):80-83.
[20]田 伟,张慎举,郭振升,王绍中,皇甫自起,刘艳侠,崔保伟.超级小麦郑麦7698生长发育特性及其配套栽培技术研究[J].河南农业科学,2011,40 (7):35-37,40.
[21] 《浙江农业科学》编辑部.农作物田间试验记载项目及标准[M].杭州:浙江科技出版社,1982:36-37.