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两年周年播种试验确定河北省小麦临界播种期

2022-11-25李雁鸣张建平

河北农业 2022年5期
关键词:半冬性绵阳冬小麦

□文/李雁鸣 张建平

播种期(简称播期)是重要的农艺措施。其确定原则是使作物在相对适宜的气候条件下完成生育周期,尽量避免天气灾害。河北省传统的冬小麦生产中,播期的确定主要依靠经验。后来,冬小麦的适宜播期一般按照常年越冬期开始的时间向前推算,以累计达到冬前壮苗所需积温要求的日期作为最适播期。随着小麦栽培规范化程度提高,更多地是参照冬前积温状况,根据田间试验结果来确定特定区域的适播期,有的还被编制成地方标准。

以上对小麦播期的研究,适用于在正常年份确定适宜播期。但是,在由于天气等原因造成不能适期播种的条件下,如何确定最晚临界播种期则未见报道。而近年来这种情况时有发生,如2007年9月26日至10月10日,河北麦区出现连阴雨天气,播期普遍偏晚。2021年更由于9~10月份连阴雨天气使冬小麦播期拉长,11月中下旬仍在播种。在此期间,很多基层技术人员和农民询问最晚播期界限,可见在极端年份对这一问题的迷茫和对答案需求的迫切。笔者曾在1986~1988年进行过近2年的周年播种试验,积累了一些资料。现在看来,虽然过去多年,生产条件和品种都发生很大变化,但所取得的资料在类似于前述极端年份仍有参考价值,故对这些材料进行了整理和分析。

一、材料与方法

(一)试验材料

采用5个不同冬春性的品种。分别为:(1)农大139,冬性晚熟冬小麦品种。(2)冀麦23,冬性中熟冬小麦品种。(3)山农辐63,半冬性早熟冬小麦品种。(4)绵阳15,春性早熟冬小麦品种。(5)永良4号,春小麦品种。

(二)试验设计

试验于1986~1988年在保定市河北农业大学标本园进行。试验地为壤土,中上等肥力。试验为周年分期播种。1986年10月16日播第1期,以后每月1日、16日播1期,直至土壤封冻止,冬前最晚1期为12月1日。春季土壤表层解冻后的3月1日继续播种,1987年10月16日开始改为每月16日播1期,最晚为11月16日。1988年3~5月的16日又各播1期。每个播期每个品种播1个小区,面积2平方米(2米×1米)。行长2米,行距20厘米,每小区5行。密度统一为300株/平方米,株距1.67厘米,用精选后的种子点播。其他栽培技术按常规。

(三)测定内容和方法

1.物候期:田间调查主要物候期的日期。

2.主茎叶数:计数主茎全部叶片数。冬前出苗的分别记载冬前和春季出生的叶片数。

3.穗分化动态及叶龄:从三叶期开始,定期观察穗分化进程。每次每小区观察5株,以≥3株达到的分化时期确定穗分化时期。同时记载当时的叶龄。

4.最大叶面积指数(LAI):在孕穗期每小区取样5株,测量全部叶面积。按比重法计算LAI,视为最大LAI。

5.成熟期植株性状和产量:每小区取样10株,测定成熟期主要性状。另收获小区中间3行中部1.11米长的样段(即0.666平方米),计数总穗数,晒干后脱粒测定籽粒重量,计算为单位面积穗数和产量,并测定千粒重。

二、结果与分析

(一)不同播期不同小麦品种生育进程的差异

9月16日至11月1日播种,5个品种都能在冬前出苗。随播期推迟,同一品种主茎冬前叶数减少,春生叶数变化不明显。其中,这几个播期的冬性品种农大139、冀麦23和半冬性品种山农辐63都能发育成熟;10月1日、16日和11月1日播种的春性品种绵阳15也能发育成熟,9月16日早播的则在越冬期间死亡。春小麦品种永良4号在1986年10月16日、11月1日播种的也正常越冬并发育成熟,而1987年9月16日、10月1日和16日播种的都未能越冬。随播期推迟,各品种的生育进程都相应推迟,但越到后期不同播期之间的差异越小。

11月16日和12月1日播种,5个品种都是春季才出苗。就1986年播种的这2个播期比较,同一品种春季出苗的日期相近,且比3月1日春播的仅早出苗3~9天,之后各物候期的差距逐渐缩小,尤其是春性越强的品种这种趋势越明显。2个播期的总叶片数都是8个左右。

春季各个播期比较,3月1日播种的5个品种都发育到成熟。2年的3月16日和4月1日播种的山农辐63、绵阳15和永良4号都发育成熟,冬性品种农大139和冀麦23则先后死亡,其中3月16日播种的冀麦23部分植株开花,其他则只生长到拔节期或未拔节。4月16日和5月1日播种的只有绵阳15和永良4号发育成熟,5月16日播种则只有永良4号发育成熟。可见随着春季播期从早到晚,冬性越强的品种越早因为不能完成生育周期而死亡,但它们出现的叶片数都很多,即只进行营养生长而不能转为生殖发育。春小麦品种的耐春季晚播能力最强。

1987年6月1日至9月1日共7个播期只有永良4号发育到拔节期以后,其他品种全部在三叶期后逐渐死亡。其中,6月1日和16日播的未完成发育,9月1日播的开花后因低温死亡,其他播期的都有部分植株发育成熟,但结实性都很差。

(二)不同播期不同小麦品种穗分化进程的差异

各播期各品种的穗分化表现各异。10月1日秋播,冬前各品种生长锥都伸长,除冀麦23以外的4个品种分化到单棱期,山农辐63分化到二棱期,永良4号小花分化期后冻死。4个冬小麦品种春季都完成穗分化。9月16日早秋播,绵阳15和永良4号分别分化到单棱期和二棱期后冻死,其他3个品种都在冬前分化到单棱期,春季正常穗分化。1986年10月16日播的绵阳15和永良4号冬前生长锥伸长,其他品种春季伸长,各品种都完成穗分化。但1987年10月16日播种的永良4号冬前分化到二棱期后死亡,其他品种表现与1986年相同。11月1日、16日、12月1日播种的各品种都在翌年春季开始正常穗分化。

春季的各个播期,只有3月1日早春播的5个品种全部完成穗分化。从3月16日播期开始,依品种冬性由强到弱(或春性由弱到强)的顺序逐渐不能完成穗分化。具体表现为:3月16日播期,农大139未完成;4月1日播期,农大139和冀麦23未完成;4月16日、5月1日和16日播期,农大139、冀麦23和山农辐63均未完成,即仅绵阳15和永良4号完成穗分化。1987年6月16日播期仅永良4号分化到二棱期;7月1日播期各品种生长锥均未伸长;6月1日、7月16日、8月1日和16日、9月1日5个播期只有永良4号完成穗分化,其他品种仅极少数植株分化到单棱期或二棱期。3月16日至5月16日播期未完成穗分化的品种,一般都有部分或全部植株分化到二棱期,尤其1987年春播各期更为明显。

生长锥伸长、单棱期和二棱期最早出现的叶龄分别为2.2、2.7和3.2。生长锥伸长到单棱期的间隔多为0.5~1叶龄。从单棱期到二棱期的间隔时间差别很大,从0.3到6.2叶龄,可能意味着从单棱期到二棱期需要满足更多的条件。

能够完成穗分化进程的品种未必能完成生育进程,因为完成后期的抽穗、开花和灌浆成熟过程更依赖于较适宜的田间条件,而非正常播期的小麦生育期中这些条件较难得到满足。

(三)不同播种期不同小麦品种产量及相关性状的差异

分析完成生育期并形成产量的播期和品种的产量相关性状发现,秋冬播条件下,10月1日至12月1日播种的冬小麦,无论冬性和春性都形成产量。9月16日早秋播,冬性和半冬性品种形成产量,而春性品种绵阳15号因冻死没有产量。春小麦品种永良4号2年中产量形成的情形不同,1986年10月16日至12月1日播种的都形成产量,但1987年仅11月16日播种的形成产量,10月16日之前播种的均未能越冬。可见,只要冬前土壤未冻结,冬前播种的小麦都能形成一定产量,且越晚播条件下对品种的播性要求越不严格。早秋播则只有冬性较强的品种才能越冬和形成产量。从不同冬前播期比较,4个冬小麦品种的产量大致上随播期推迟而降低,11月16日播的最低;12月1日播的又有所提高,或许与种子在田间停留时间短,受萌动后各种不利田间影响较小有关。春小麦品种永良4号则随播期推迟产量提高。

冬前各播期比较,穗数随播期推迟而减少,11月16日或12月1日播的最少;穗粒数先减少再有所增多,11月16日播的最多;4个冬小麦品种的千粒重11月1日播的最高,以后随播期推迟而降低,永良4号随播期的变化则相反。与产量相关的最大LAI、株高、穗长、总小穗数都随播期推迟而减小,与产量降低的趋势一致。

春播条件下,1988年仅3月16日播种的绵阳15和永良4号形成产量。1987年,3月1日播种的5个品种都形成籽粒,但农大139因灌浆期间鸟害未收获产量;3月16日播的冀麦23、绵阳15和永良4号,4月1日和16日播的绵阳15和永良4号,以及5月1日和16日播的永良4号仍形成产量,但产量都越来越低。

三、讨论

在河北麦区一年两熟条件下,经常制约冬小麦适期播种的因素是前茬作物晚熟,以及如2021年的天气条件造成的晚播,而比适宜播期更早播种的情况极少。因此,只讨论小麦晚播的临界日期。本研究表明,10月1日到12月1日播种,冬性和半冬性冬小麦品种都能完成生育周期,并取得一定产量。这些结果的价值在于,冬性和半冬性品种是河北省冬小麦主导品种类型。2年中10月1日至12月1日共7期播种(1986年4期,1987年3期)的农大139、冀麦23、山农辐63的产量范围为1188.2~5580.6千克/公顷,其中12月1日播的产量范围为1188.2~2978.8千克/公顷。当时的主推品种冀麦23,7个播期产量范围为2625.2~5580.6千克/公顷,12月1日播的产量为2978.8千克/公顷。而1987年和1988年,河北省的小麦平均单产为3079千克/公顷和3272千克/公顷。可见,与全省平均产量相比,12月1日及之前各播期的产量,都在可接受的产量范围内。即使是推迟到12月1日播种,本省主推品种仍可达到接近全省平均水平的产量。再考虑到近年冬前气温升高的因素,即使在12月1日之后,只要土壤不冻结能够播种,在生产中也是可行的。

本研究中随冬前播期推迟产量下降的部分原因,与本研究试验设计的固定密度有关。早播分蘖多,成穗也多,如1986年10月16日播的3个冬性和半冬性品种穗数是504~606万/公顷。而晚播分蘖少,成穗也少,如1986年12月1日播的上述3个品种穗数仅105~390万/公顷,造成产量降低。在实际生产中,这种局限可以通过随播期推迟增加基本苗来弥补。据研究,1980年代中期河北省高产田穗数为600~750万/公顷,按晚播没有分蘖成穗计算,如果把基本苗提高到600万/公顷以上,则产量会大幅度提高。

另外,本研究还表明,半冬性和春性冬小麦及春小麦品种在3月1日早春播,获得了2802.5~3155.8千克/公顷的产量,与当时全省小麦平均产量相当。如果配合较高的密度,可以期望获得更高的产量。因此,在类似2021年秋季降雨多,土壤持续偏湿的年份,如果冬小麦播种面积不足,可以在翌年早春表土化冻时播种春性较强的品种作为弥补措施。

结论

在由于前茬作物收获推迟和天气原因造成不能适期播种的情况下,采用冬性或半冬性冬小麦品种持续播种直至土壤封冻,都能正常完成生育进程并获得与当时平均产量相当的产量。就目前的气温情况与1980年代比照及2021年的实践可以认为,河北省中北部12月初,中南部12月中旬仍可播种。如果冬小麦播种面积不足,可以在翌年早春表层土壤化冻时播种春小麦或春性冬小麦等春性较强的品种作为弥补。在这两种情况下,都需要相应增加种植密度到相当于计划穗数的基本苗,通过密度保证穗数和产量。

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