不同播种方式对稻茬晚播小麦生长及产量的影响
2020-09-02顾大路杜小凤杨文飞文廷刚贾艳艳钱新民孙爱侠施洪泉高怀中王伟中
顾大路,杜小凤,杨文飞,文廷刚,贾艳艳,钱新民,孙爱侠,施洪泉,高怀中,王伟中
(江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所,江苏 淮安 223001)
江苏省粮食作物的种植制度主要是稻麦两季,稻茬小麦占80%左右,是小麦生产的主体[1]。水稻生产上主要种植的是粳稻,尤其是近几年大面积推广优质粳稻品种更是扩大了粳稻的种植面积,为了保证优质粳稻的品质,收获期逐渐推迟;同时新型经营主体是家庭农场和种植大户,他们既没有烘干设备也没有储藏仓库,基本上是在田间把水稻的含水量下降到满足粮贩的收购要求才进行收割,致使水稻腾茬普遍推迟,小麦适期播种困难,且播种质量也不高,小麦出苗和生长受到影响,成为制约小麦产量提高的重要原因。
由于全球气候变暖,在小麦播种期间连阴雨等危害性天气时有发生,小麦过迟播种成为常态[2-3]。晚播稻茬麦因抢时抢晴播种,常出现土地耕整无时间、质量差的现象,若再遇到过程性降雨,则田块适耕性差,烂根烂种现象十分普遍,造成深籽苗、露籽苗、弱小苗比例显著增加,缺行断垄、稀密不均等现象增多[4-5]。如果在水稻收割时遇到连阴雨,则造成田间积水严重,田间土壤达到饱和含水量,导致小麦无法适期机械播种。部分地方会出现烂根烂种现象,严重影响小麦播种质量和小麦出苗。晚播和烂根烂种会导致小麦产量下降,效益降低[6-7],但通过调整播种方式能够减少损失。为此,针对极端降雨气候条件造成小麦无法适期播种的实际情况,研究了不同播种方式在长期阴雨天气条件下对小麦产量的影响,为在水稻收割期间长期阴雨天气造成小麦无法及时播种提供一种应急措施。
1 材料与方法
1.1 供试材料
选用矮秆抗倒、红皮强筋、抗赤高产、抗穗发芽的罗麦10号为试验品种,该品种于2015年通过安徽省品种审定,审定编号:皖麦2015008;2017年通过江苏省引种备案,引种编号:(苏)引种[2017]第16号。
1.2 试验地选择
试验设在江苏紫京有限公司洪泽农场(淮安市洪泽区三河镇),前茬为中熟中粳稻。由于多年秸秆全量还田,土壤中有机质含量高,肥力中等以上,地力均匀。田间水利设施齐全,灌排水方便。
1.3 试验设计
2018年10月份遇到连阴雨天气,水稻无法及时收割。11月3日至8日下雨,雨量中等。11月9日阴天,10日晴天,油田农场开始抢收水稻。本试验主要以不同播种方式为主要研究对象,播种方式不同,播期也随之变化。试验设4个处理,分别为:零共生套播小麦(A)、板茬直播小麦(B)、稻田旋耕后播种小麦(C)、稻田深翻旋耕后播种小麦(D)。水稻收割日期均为2018年11月10日。其中,零共生套播小麦于2018年11月10日水稻收割前人工撒播,小麦播种量为20 kg/667 m2,播后人工用竹竿拨开稻秆以便小麦种子全部落地,小麦播后立即收割水稻,收完水稻后立即用机器镇压土壤;板茬直播小麦于2018年11月29日人工播种,播种量为25 kg/667 m2,播后人工用铁叉挑动水稻秸秆,挑动水稻秸秆后立即用机器镇压,以便小麦种子与土壤完全接触;稻田旋耕后播种小麦,于2018年11月29日通过旋耕播种一体机进行播种,播种量为25 kg/667 m2;稻田深翻旋耕后播种小麦,2018年11月25日深翻稻田,2018年11月29日旋耕播种一体机进行小麦播种,播种量为25 kg/667 m2。小区面积300 m2,3次重复,随机区组排列。
1.4 田间管理
水稻收获采用久保田4LBZ-172B(PRO888GM)半喂入联合收割机,留茬高度10 cm左右,秸秆切碎长度5 cm左右,抛洒后采用人工拨挑均匀。在播种小麦前撒施尿素6 kg/667 m2、45%复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15) 25 kg/667 m2作基肥,零共生套播小麦和板茬直播小麦的基肥在小麦播种前人工撒于田间,旋耕播种及深翻旋耕播种小麦的基肥通过旋耕施肥播种一体机施于田间;在小麦3~5叶期各播种方式均施尿素7 kg/667 m2作壮蘖肥;在小麦拔节期各播种方式均施尿素5 kg/667 m2、45%复合肥25 kg/ 667 m2作拔节肥。田间三沟配套,排水通畅。病虫草害正常管理。
1.5 测定内容
苗期调查田间基本苗数及不同生育期的田间茎蘖数。小麦拔节期(2019年3月24日)调查单株株高、叶龄、茎粗、分蘖数及根数等性状,其中株高、叶龄、茎粗均为单株的主茎考察数据;地上部分鲜重、干重均为单株的考察数据,包含分蘖;根的鲜重、干重均为单株的考察数据。小麦收获前田间取样测定小麦节间长度和干重以及主茎穗长、单穗重、实粒数、千粒重等性状,同时每小区取1 m2小麦测定产量。
线密度是指纤维、单纱、网线、绳索等单位长度的质量,描述纱线粗细程度的指标。将线密度引入作为考察作物茎秆节间充实强度的一个指标,表示单位长度节间干重,按照下列公式计算茎秆节间线密度。
线密度计算公式:
N=G/L
其中,N表示线密度,单位为g/cm;G表示节间干重,单位为g;L表位节间长度,单位为cm。
1.6 数据分析
采用Excel 2003软件作图。采用SPSS 13.0软件进行差异显著性统计检验,各处理的比较采用最小显著差数法(LSD)。
2 结果与分析
2.1 不同播种方式对小麦生育进程的影响
由于受到天气影响,墒情较差,小麦播种日期相应推迟。零共生套播小麦是在水稻收获播种,而板茬直播、旋耕播种及深翻旋耕播种是在水稻收获后才播种,因此零共生套播小麦的播种日期与其他播种方式提前19 d(表1)。零共生套播小麦的出苗期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期均比板茬直播小麦分别提前21、5、4、6、3 d,比旋耕播种和深翻旋耕播种小麦的出苗期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期分别提前21、5、2、2、1 d;板茬直播小麦的出苗期、拔节期与旋耕播种和深翻旋耕播种小麦相同,但是其抽穗期、开花期和成熟期均比旋耕播种和深翻旋耕播种小麦相应推迟2、2、2 d;旋耕播种小麦与深翻旋耕播种小麦的生育进程相同。从成熟期来看,零共生套播小麦的成熟期最早,其次是旋耕播种小麦和深翻旋耕播种小麦,最迟是板茬直播小麦;从全生育期天数来看,零共生套播小麦>板茬直播小麦>旋耕播种小麦=深翻旋耕播种小麦。由此说明不同播种方式对小麦的生育进程有明显的影响,其原因可能是零共生套播小麦的播期偏早。
2.2 不同播种方式对稻茬晚播小麦群体变化的影响
从表2可以看出,不同播种方式对稻茬晚播小麦的茎蘖动态变化有显著的影响。虽然板茬直播小麦、旋耕播种小麦及深翻旋耕播种小麦的播种量比零共生套播小麦的播种量增加5 kg/667 m2,但是在小麦基本苗上的差异未达显著水平。在返青期调查茎蘖数时发现,零共生套播小麦的茎蘖数最多,分别比板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种小麦增加14.7%、1.2%、16.7%。经方差分析,零共生套播小麦、旋耕播种小麦与板茬小麦、深翻旋耕播种小麦的差异达到显著差异水平。在田间小麦最高茎蘖数调查时发现,零共生套播小麦的最高茎蘖数最多,分别比板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种小麦增加32.8%、31.3%、46.6%,经方差分析,零共生套播小麦、旋耕播种小麦与板茬小麦、深翻旋耕播种小麦的差异达到显著水平。在田间有效穗数调查时发现,零共生套播小麦的有效穗数最多,分别比板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种小麦增加4.1%、2.1%、4.6%,经方差分析,零共生套播小麦、旋耕播种小麦与板茬直播、深翻旋耕播种小麦之间的差异达显著水平。这说明不同播种方式对小麦茎蘖数、有效穗数有显著的影响,其原因可能是零共生套播小麦的播期偏早有利于分蘖,尤其是大分蘖的形成与生长。
表2 不同播种方式对稻茬晚播小麦茎蘖动态的影响 万/667 m2
2.3 不同播种方式对稻茬晚播小麦拔节期生长的影响
从表3可以看出,不同播种方式对小麦拔节期小麦植株性状均有一定的影响。其中,零共生套播小麦的株高分别比板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种小麦高10.32、6.00、6.35 cm,经方差分析,零共生套播小麦的株高与板茬小麦、旋耕播种小麦、深翻旋耕播种小麦的差异达显著水平。零共生套播小麦的叶龄分别比板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种小麦多0.83、10.20、10.10张,经方差分析,零共生套播小麦的叶龄与板茬小麦、旋耕播种小麦、深翻旋耕播种小麦的差异达显著水平。零共生套播小麦的茎粗分别比板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种小麦粗0.20、0.17、0.21 mm,经方差分析,零共生套播小麦茎粗与板茬小麦、旋耕播种小麦、深翻旋耕播种小麦的差异达显著水平。零共生套播小麦的分蘖数分别比板茬小麦、旋耕播种小麦、深翻旋耕播种小麦多0.8、0.9、1.1个,经方差分析,零共生套播小麦的分蘖数与板茬小麦、旋耕播种小麦、深翻旋耕播种小麦的差异达显著水平。零共生套播小麦的根数分别比板茬小麦、旋耕播种小麦、深翻旋耕播种小麦多3.7、4.1、4.2条,经方差分析,零共生套播小麦的根数与板茬小麦、旋耕播种小麦、深翻旋耕播种小麦的差异达显著水平。说明不同播种方式对小麦的株高、叶龄、茎粗、分蘖数、根数都有显著的影响。
表3 不同播种方式对稻茬晚播小麦拔节期生长的影响
从图1可以看出,不同播种方式对稻茬晚播小麦的地上部分和根部的质量都有影响。其中小麦单株地上部分鲜重和干重表现为零共生套播>旋耕播种>板茬直播>深翻旋耕播种,零共生套播小麦单株地上部分鲜重、干重分别比其他播种方式增加3.550~13.637、0.741~0.753 g,经方差分析,零共生套播小麦的单株地上部分鲜重和干重与板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种的差异达显著水平。小麦根鲜重表现为零共生套播>深翻旋耕播种>板茬直播>旋耕播种,零共生套播小麦单株根鲜重比其他播种方式增加0.155~0.233 g,经方差分析,零共生套播小麦的单株根部鲜重与板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种的差异达显著水平。小麦根干重表现为零共生套播小麦>板茬直播>旋耕播种>深翻旋耕播种,零共生套播小麦单株根干重比其他播种方式增加0.016~0.028 g,经方差分析,零共生套播小麦的单株根部干重与板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种的差异达显著水平。
图1 不同播种方式对小麦拔节期植株不同部位质量的影响
2.4 不同播种方式对小麦株高及茎秆性状的影响
从图2可以看出,不同的播种方式对小麦的株高有一定的影响。其中,小麦株高:零共生套播>旋耕播种>深翻旋耕播种>板茬直播小麦,零共生套播小麦比其他播种方式株高增加0.65~3.00 cm。经方差分析,不同播种方式之间存在差异显著性,旋耕播种小麦和深翻旋耕播种小麦之间的差异显著性不明显。说明稻茬晚播小麦的植株高度与播期有一定的关系,播期早则小麦的植株高度就高;在相同播期的情况下,旋耕土壤或深翻土壤有利于小麦根系下扎和吸收土壤养分,从而促进小麦的生长。
图2 不同播种方式对稻茬晚播小麦株高的影响
从图3可以看出,不同播种方式对稻茬晚播小麦的节间长度有影响,其中对倒二节、倒四节和倒五节节间长度的影响达到显著水平,但对倒一节、倒三节的节间长度虽有影响但未到显著水平。对倒二节的节间长度的影响表现为零共生套播>板茬直播>旋耕播种>深翻旋耕播种,零共生套播和板茬直播之间的差异未达到显著水平,但二者与旋耕播种、深翻旋耕播种之间的差异达显著水平。对倒四节的节间长度的影响表现为旋耕播种>零共生套播>板茬直播=深翻旋耕播种,零共生套播和旋耕播种之间的差异未达到显著水平,但二者与板茬播种、深翻旋耕播种之间的差异达显著水平。对倒五节的节间长度的影响表现为旋耕播种>零共生套播=深翻旋耕播种>板茬直播,零共生套播与深翻旋耕播种之间无差异,但与旋耕播种、板茬直播有显著的差异。
图3 不同播种方式对小麦节间长度的影响
从图4可以看出,不同播种方式对稻茬晚播小麦的节间干重均有影响,差异达显著水平。其中,对倒一节干重的影响表现为零共生套播>旋耕播种>深翻旋耕播种>板茬直播,旋耕播种与深翻旋耕播种之间的差异未到显著水平,但与零共生套种、板茬直播的差异达显著水平。对倒二节、倒三节干重的影响表现为零共生套播>旋耕播种>深翻旋耕播种>板茬直播,旋耕播种与深翻旋耕播种之间的差异未到显著水平,但与零共生套种、板茬直播的差异达显著水平。对倒四节干重的影响表现为零共生套播>旋耕播种>深翻旋耕播种>板茬直播,板茬直播、旋耕播种与深翻旋耕播种三者之间的差异未到显著水平,但与零共生套种的差异达显著水平。对倒五节干重的影响表现为零共生套播>旋耕播种>板茬直播>深翻旋耕播种,板茬直播与旋耕播种之间的差异未到显著水平,但与零共生套种、深翻旋耕播种之间的差异达显著水平。
图4 不同播种方式对小麦节间干重的影响
从图5可以看出,不同播种方式对小麦节间的线密度都有影响。对倒一节的线密度影响表现为零共生套播>旋耕播种>深翻旋耕播种>板茬直播,旋耕播种与深翻旋耕播种之间的差异未达显著水平,但与零共生套播、板茬直播的差异达显著水平。对倒二节、倒三节的线密度影响表现为零共生套播>旋耕播种>深翻旋耕播种>板茬直播,旋耕播种与深翻旋耕播种之间的差异未达显著水平,但与零共生套播、板茬直播的差异达显著水平。对倒四节的线密度影响表现为零共生套播>深翻旋耕播种=板茬直播>旋耕播种,深翻旋耕播种与板茬直播之间的无差异,但与零共生套播、旋耕播种的差异达显著水平。对倒五节的线密度影响表现为板茬直播>零共生套播>深翻旋耕播种>旋耕播种,旋耕播种与深翻旋耕播种之间的差异未达显著水平,零共生套播与板茬直播的差异也未达显著水平,但是零共生套播、板茬直播与旋耕播种、深翻旋耕播种之间的差异达显著水平。由此可知,相同播种方式小麦不同节间的线密度随着节位下降而逐渐增加,低位的节间线密度越大其节间充实度越大,抗倒能力越强。
图5 不同播种方式对节间线密度的影响
2.5 不同播种方式对小麦产量性状的影响
从表4可以看出,不同播种方式对稻茬晚播小麦的穗长及单穗重都有影响。其中对穗长的影响表现为零共生套播>旋耕播种>深翻旋耕播种>板茬直播,不同播种方式之间的差异达显著水平;对单穗重的影响表现为旋耕播种>零共生套播>板茬直播>深翻旋耕播种,零共生套播、板茬直播及旋耕播种之间虽有差异但未达显著水平,深翻旋耕播种与零共生套播、板茬直播、旋耕播种之间的差异达显著水平。
表4 不同播种方式对小麦产量性状的影响
不同播种方式对稻茬晚播小麦的产量性状及产量均有影响。其中对穗实粒数的影响表现为零共生套播>旋耕播种>板茬直播>深翻旋耕播种,零共生套播与旋耕播种之间的差异未达显著水平,板茬直播与深翻旋耕播种之间的差异也未达显著水平,但零共生套播、旋耕播种与板茬直播、深翻旋耕播种之间的差异达显著水平;几种播种方式对稻茬晚播小麦的千粒重虽有影响,但都未达显著水平;几种播种方式对稻茬晚播小麦的产量均有影响,表现为零共生套播>旋耕播种>板茬直播>深翻旋耕播种,板茬直播与旋耕播种之间虽有差异但未达显著水平,板茬直播、旋耕播种与零共生套播、深翻旋耕播种之间的差异达显著水平。
这4种播种方式中零共生套播小麦的穗长、单穗重、穗实粒数、千粒重和产量表现最好,主要是由于播期早、生育期长而造成的。
3 结论与讨论
(1)不同播种方式对稻茬晚播小麦出苗期和全生育期都有影响。零共生套播小麦的出苗期明显早于板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种,而且零共生套播小麦的全生育期也是最长的,这与赵青松等[8]研究结论相同。分析其原因主要是零共生套播小麦的播种期早于板茬直播、旋耕播种、深翻旋耕播种19 d,致使其出苗期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期也相应提前这与何井瑞等[9]的研究结果相同。本试验结果表明,小麦播期对小麦的生育进程有显著的影响,在田间墒情和气候适宜的情况下,尽量早播小麦,有利于小麦的出苗及出苗后的生长发育;遇到连阴雨天气的情况下,零共生套播小麦是一种确保小麦生长发育应急的技术措施。在相同播期的情况下,板茬直播的抽穗期、开花期及成熟期比旋耕播种、深翻旋耕播种小麦提前,这有可能与板茬播种小麦根系浅有关,根系浅致使小麦后期脱肥、出现早衰。
(2)不同播种方式对稻茬晚播小麦田间茎蘖动态变化有一定的影响。零共生套播小麦的返青期茎蘖数、最高茎蘖数、有效成穗数均是最高,其次是旋耕播种小麦。说明播期对稻茬晚播小麦的田间茎蘖数动态变化有显著的影响,播期越早田间茎蘖数越大,这与李永进[1]、文廷刚[10]等的研究结果相同。在相同播期的情况下,旋耕播种小麦田间茎蘖数都高于板茬直播、深翻旋耕播种小麦,有可能旋耕播种有利于保住土壤墒情和根系生长。
(3)不同播种方式对稻茬晚播小麦拔节期生长及植株性状有影响,零共生套播小麦的株高、叶龄、茎粗、分蘖数、根数、地上部分干鲜重和根系的干鲜重均是最大,板茬直播、旋耕播种和深翻旋耕播种对小麦的植株性状虽有影响,但是未达显著水平,其主要原因还是受到播期的影响,播期早,气温高则利于小麦出苗,小麦出苗早;播期迟,气温低不利于小麦出苗,小麦出苗迟;而且冬前适于出苗早小麦生长发育的气温天数多于出苗迟的小麦。说明在水稻收获前后若遇到连阴雨最好采用零共生套播方式种植小麦,有利于把小麦播期提前争取冬前更多有利于小麦生长发育的天数。
(4)不同播种方式对稻茬晚播小麦的株高及节间性状都有影响,其中零共生套播小麦的株高、节间性状都优于其他播种方式,说明播期早的小麦由于生育期长有利于小麦的节间生长和节间内容物的充实。
(5)不同播种方式对稻茬晚播小麦穗长、单穗重及产量性状均有影响,其中零共生套播小麦的穗长、单穗重、穗实粒数、千粒重和产量都优于其他播种方式,这与文廷刚等[10]等的研究结论相同。这主要是由于零共生小麦的播期早、生育进程快、生育期长,有利于光合作用时间长和光合产物的积累。在小麦迟播又遇到连阴雨天气,若果烂根烂种则严重影响小麦的产量[11],因此从产量的角度出发,小麦播期对产量有极大的影响,可以把零共生套播作为小麦生产的应急措施,从而确保小麦的高产稳产。