砂姜黑土区玉米秸秆还田条件下的小麦最佳播量探究

曾兆龙+范敏佳+胡喜莲+贺桂兰+武二明+窦华杰

摘 要：探究砂姜黑土区玉米秸秆还田条件下的小麦最佳播量、以周麦22为材料，设置75kg/hm2、112.5kg/hm2、150kg/hm2、187.5kg/hm2、225kg/hm2、262.5kg/hm26个水平，结果表明随播量增加，周麦22产量呈先增加后降低的变化规律。播量225kg/hm2有利于小麦高产，为548.9kg/hm2。

关键词：砂姜黑土；播量；产量

周口市现有耕地面积1176万亩。其中砂姜黑土面积300万亩，分布在商水（69.9万亩）、项城（65万亩）、沈丘（50万亩）、郸城（108万亩）、西华（3万亩）、鹿邑（2万亩）、淮阳和扶沟（各1万亩）等7县1市[1]。种植密度是影响小麦产量形成的重要因素之一[2]。适宜的种植密度有利于协调个体与群体之间的矛盾，建立合理的群体结构，促进产量形成，适宜的播量因地区品种而异[3]。播量对千粒重的影响不大，对产量和穗数有显著影响[4]。国外研究发现，小麦产量及其构成均受播量影响[5]。小麦产量形成的物质基础有90%-95%来自光合作用[6]，周口砂姜黑土区小麦常年种植面积达200万亩，玉米种植面积160万亩，从现有文献来看，有关小麦播量或种植密度效应的研究很多，而对砂姜黑土条件下玉米秸秆还田小麦的研究较少。为此，探讨砂姜黑土条件下玉米秸秆还田对小麦群体生长产量的影响，以期为砂姜黑土区玉米秸秆还田条件下小麦适宜密度高产栽培提供理论依据和技术途径。

1材料与方法

1.1试验设计

试验于2016-2017年在商水县六分场进行。试验地土壤为砂姜黑土，前茬为玉米。0-30cm土层含有机质24.3g/kg，速氮48.23g/kg，速效磷8.0mg/kg，速效鉀218.9g/kg。

供试品种为小麦：周麦22。试验采用随机区组设计，小麦设置6个播量处理，三次重复分别为：75kg/hm2（C1）、112.5kg/hm2（C2）、150kg/hm2（C3）、187.5kg/hm2（C4）、225kg/hm2（C5）、262.5kg/hm2（C6），小区面积45m2。

1.2测定项目与方法

1.2.1群体质量参数的测定

从出苗后开始，每个生育期在各小区选取生长状况良好、长势基本一致的植株10株，于室内105℃杀青30min，80℃烘干至恒重后称干重，折算出叶面积。

1.2.2产量及构成的测定

成熟期调查田间总穗数后，在样段中选择生长发育良好、长势一致及小穗数相同的植株20株收获，自然晾晒一周达到完全干燥后，测定各处理植株穗粒数、千粒重等指标。在产量测定时，每小区45m2进行实收测产。

1.2.3数据统计与分析

运用Microsoft Excel2007整理数据，用DPS进行统计分析和差异显著性检验。

2结果与分析

2.1不同播量对单株次生根的影响

图1表明，在整个生育时期内，次生根的变化趋势是先增加再降低，依据统计结果开花期次生根数量最多，在成熟期，由于根系的衰老死亡，次生根的数量出现减少趋势，越冬期单株次生根的量以C1为最多，达到8.6条，高于其他处理8.14%、13.95%、19.77%、25.81%、37.21%；在开花期仍然以C1单株次生根为最多，高于其它处理6.6%、10.06%、15.4%、19.18%、26.42%，同时在开花期处理间单株次生根数量与越冬期相比处理间差距减小；成熟期各处理间根系出现不同程度的凋亡。

各群体返青期的次生根数显著高于越冬期，说明有一定数量的次生根在冬季发生消长现象，且不同播量次生根消长率不同，播量从C1到195kg/hm2，越冬至返青时期内次生根增长率分别为184.7%，229.4%，193.8%，146.7%，219.0%，表现出播量在105kg/hm2时单株次生根生长情况最好；其次为播量195kg/hm2时单株次生根生长率比播量105kg/hm2的单株次生根增长率低10.4个百分点；播量165kg/hm2处理的单株次生根增长率最低，为146.7%。

2.2对生长速率的影响

由图2可知，不同生育时期，不同处理间群体生长速率不同，但是整个生育期C1、C2的生长速率在所有处理中均是最慢的，拔节-孕穗期C3、C4、C5生长速率为最快，在营养生长期较快的生长速率为后期生殖生长奠定了良好的物质基础，良好的后期生长是产量形成的关键，在开花到成熟的生殖生长期，以C3、C4生长为最快，高于其它处理6%-16%，说明适宜的群体既有利于前期的丰产基础的形成，又有利于后期的产量的形成。

2.3对穗部性状的影响

随密度的增加，株高呈增加趋势，一定范围内，株高与密度呈正相关。高密度使得株高增加重心上移，同时较高的密度使得节间充实度降低，因而易于倒伏。

穗长以C1、C2为最大，高于其它处理1-17个百分点，随密度的增加，穗长呈降低趋势。

穗下节间长度随密度增加呈正相关变化趋势，C1、C2相同均为25.05cm，而后随密度增加而增加，当穗下节间长度达到一定长度（27.85cm），不再随密度的增加而改变，说明一定范围内穗下节间长随密度增加而增加，当长度增加到一定程度就不再增加。

结实小穗数的多少决定了穗粒数的多少，结实小穗数与不结实小穗数是相对的一对性状，结实小穗数与密度呈负相关，而不孕小穗与密度呈正相关。

2.4对产量性状影响

随密度增加亩穗数呈现先增加而后降低的变化趋势，其中C4亩穗数最多，高于其它处理3.2%-30%，穗粒数随密度增加，呈下降的变化趋势，其中C2穗粒数最多（40.7），高于C6（33.33）22.1%，千粒重大小顺序为C1>C2>C3>C4>C5>C6，随密度增加呈下降趋势，亩产量以C4为最大，高达548.9kg，高于最小播量的C1（5kg/亩）20.3%，高于最大播量的C6（17.5kg/亩）13.2%，说明，适量的密度才是高产的播量保障。endprint

3讨论与结论

不同的土壤类型及播量，使小麦生长环境发生了改变，影响群体生长和产量形成[7]。叶面积、光合势、光合速率是恒量小麦群体光合生产力的三个重要指标[8-9]。本研究发现，砂姜黑土条件下小麦群体生长及产量都与播量有密切的联系。从试验结果看，播量在225kg/hm2左右時有利于提高群体光合势及生长速率，构建高质量群体，增加产量；但播量过大，对生育后期的群体生长不利，导致籽粒产量下降。小麦群体光截获能力及光转化效率与产量密切正相关[10-11]，合理的群体结构是作物产量形成的物质基础。本研究C1，C2处理由于群体较小，光合而积不足，导致光截获率偏低；C5，C6处理播量过大，虽然群体光合面积较大，但导致群体内通风透气性变差，形成郁闭的田间小气候，致使植株中、下部叶片衰老加快，使籽粒产量下降；而C4处理的群体结构适宜，群体光截获率高，叶片光合作用良好，生育后期群体生长速率下降较缓，显著提高了籽粒产量。因此，在砂姜黑土区秸秆还田条件下以225kg/hm2播量为宜。

参考文献：

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