镇压和水分耦合对济麦22 号生育特性和产量的影响
2022-12-15周雪珂党荷雅岳彩翔
马 艳 周雪珂 徐 曼 党荷雅 张 鹏 岳彩翔 李 博
(山东省成武县农业农村局 山东成武 274200)
小麦机械镇压技术是山东省主推的栽培技术,近几年在本地区逐步推广和应用。 由于本地区小麦上季种植作物大多为玉米, 玉米秸秆还田和整地易造成麦田土壤松散, 若直接播种易使土壤蓄水保肥能力下降, 造成小麦出苗后根系难以下扎, 形成弱苗,从而使穗粒数和千粒重降低,导致减产[1-3]。 镇压技术可以有效地预防这一问题, 小麦生长过程中及时进行镇压,可以明显提高小麦产量,并有效提高穗数、穗粒数[4-6]。
蔡斌[6]等也对镇压和灌溉对小麦产量的影响进行了研究,研究结果表明,小麦生产中冬前镇压和灌溉措施提高产量的效果优于单独灌溉处理, 且单独冬前镇压和单独灌溉的效果均优于对照。 本试验在总结前人研究的基础上, 以当地常规种植品种济麦22 号为供试品种,以镇压和水分为处理,着重研究了播后和返青镇压与水分耦合处理对小麦生育特性和产量的影响, 以期为小麦生产提供一定的理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验田基本情况和供试品种
试验于2021 年进行,试验点位于成武县天宫庙镇试验田,试验品种为济麦22 号,前茬作物为玉米。供试土壤养分含量: 碱解氮64.06 mg/kg, 速效磷16.86 mg/kg,速效钾 84.08 mg/kg,有机质 14.69 g/kg,pH 6.06。
1.2 测定及项目方法
(1)土壤含水量的测定:统一取 20~40 cm 深度的土壤,测量土壤的含水量,称量土壤湿重并计数,再烘干至恒重并计数,从而计算出土壤的含水量。 测定公式: 土壤含水量=(湿土重量-干土重量)/干土重量×100%。
(2)小麦生育期次生根和分蘖数量的测定:选取长势较为均匀的植株,连续取26 株,读取每株的次生根数和分蘖数,最后取平均值并记录,每处理3 次重复。
(3)小麦产量和产量构成因素的测定:在小麦成熟期, 于不同处理的每小区选取长势较为均匀的地块,各处理取单位面积的麦穗,集中脱粒,并放于阴凉干燥处进行晾晒至籽粒含水率约为12.5%,再称取各处理的质量, 并且计算各处理的单位面积产量和产量构成因素。
1.3 试验设计
试验采用随机区组设计,以不同镇压和水分耦合方式为处理,共设定5 个处理,以不镇压作为对照。镇压处理具体如下,处理1:播后镇压(9 月26 日);处理 2:播后镇压+播后灌水(9 月 28 日);处理 3:返青镇压(3 月 6 日);处理 4:返青镇压+返青期灌水;处理 5:返青期灌水(3 月 8 日);对照(CK),不镇压不灌水。
试验于9 月26 日播种,本试验采用镇压机械轮均匀触地的方式进行镇压, 每次镇压均采用统一形式,镇压力度相同,每处理每次镇压均镇压1 遍。 田间灌水处理深度一致, 均为0.08 m。 小麦播种量为8.8 kg/亩, 试验每小区面积 160 m2, 各处理均重复3 次。 试验区小麦田间管理方法和当地常规方法一致。
1.4 数据处理
采用Excel 2007 和DPS 分析软件处理数据。
2 结果与分析
2.1 不同处理对土壤含水量的影响
由表1 可知, 从调查日期来看,11 月17 日调查的含水量以处理3 和处理4 较高, 处理5 和对照较低, 处理1 和处理2 均略高于对照, 说明除处理5外,其他处理均可以提高土壤的含水量,且以处理4提高的作用较大。 说明播后进行镇压在一定程度上可以增加土壤的保墒能力,提高土壤含水量,保留植株所需水分,利于植株的生长发育。
表1 不同处理对土壤含水量的影响(单位:%)
从4 月28 日调查结果来看,各处理以处理4 最高,其次为处理2 和处理5,处理3 略高于对照,说明播后镇压、返青镇压、灌水处理均可以有效增加土壤含水量,且以返青镇压+灌水处理的含水量最高。
2.2 不同处理对小麦次生根数量和茎蘖数的影响
有研究结果表明, 适度进行镇压可以有效地抑制小麦植株地上部分的生长,而起到控苗、壮苗的作用。 小麦次生根的数量越多,植株就可以吸收更多的营养成分,以满足植株整个生育期的营养需求。 生产中以小麦含3 片叶以上分蘖认为是有效分蘖,因此,通过测定小麦次生根数量和3 叶以上分蘖数量可以为小麦生长发育提供理论依据。 各处理次生根数和分蘖数的测定数据见表2。
由表2 可知,2 月16 日调查数据结果表明,处理3 和处理4 的次生根数量和3 叶以上分蘖数值较高,处理1、处理2、处理5 和对照相差不大,次生根数量以处理4 最高, 说明镇压和灌水处理均可以增加小麦的次生根数和有效分蘖数。 从4 月6 日调查结果可以看出,次生根数量以处理4 最高,其次为处理3和处理1,处理2 和处理5 略高于对照。 3 叶以上分蘖数量以处理4 最高,其次为处理3 和处理5,除处理4 略高外,其他处理均和对照相差不大。 说明播后镇压、 返青镇压及灌水均可以在一定程度上提高分蘖数和次生根数。
表2 各处理对次生根数和分蘖数的影响
2.3 不同处理对产量和产量构成因素的影响
小麦产量构成因素是指单位面积穗数、 每穗粒数及千粒重等,也可以称为小麦的产量结构,这几个因子的乘积即单位面积产量。 不同处理对小麦产量及产量构成因素的影响见表3。
由表3 可知,各处理的穗数以处理4 最高,除处理5 外,其他处理均和对照的差异达到了显著水平。说明镇压和灌水均可以提高小麦的穗数。 从穗粒数结果可以看出,各处理以处理4 的值最高,较对照高2.80%。 其次为处理3 和处理2,各处理穗粒数处理4>处理 3 >处理 2 >处理 5 >处理 1 >对照, 其中处理 3和处理4 和对照达到了显著水平, 其他处理和对照的差异未达到显著水平。 从千粒重和结实率的结果分析可知,各处理的千粒重均和对照相差不大,各处理的千粒重数值均略高于对照, 但未达到显著水平。结实率以处理3 和处理4 略高, 其他处理和对照相差不大,但各处理均和对照未达到显著差异水平。
表3 各处理对小麦产量及产量构成因素的影响
从产量结果分析可知, 各处理的产量以处理4最高,其次为处理3,产量排列为处理4>处理3>处理2>处理 1>处理 5>对照。 处理 4 较对照高 9.06 %,处理3 较对照高5.97%,处理2 较对照高4.92%,处理1和处理5 分别较对照高2.71%和 2.30%。说明返青镇压+水分耦合处理对提高产量的作用最大,高于单纯镇压和单纯灌水及播后镇压+水分耦合的处理。
2.4 经济效益分析
对各处理进行经济效益(表4)分析可知,各处理增产效益以处理4 最高,其次为处理3,以处理5 最低,以纯收益计算(纯效益=增产效益-镇压和灌水费用)所得处理的纯收益排序为处理4>处理3>处理2>处理1>处理5。 由此可知,纯收益以返青镇压+返青期灌水处理最高,其次为单独返青镇压处理,播后镇压+播后灌水处理的效益高于播后镇压,各处理以返青期灌水处理效益最低。
表4 各处理经济效益分析
3 讨论与结论
综合以上分析可知, 播后进行镇压和返青期镇压均可以有效提高土壤的含水量, 进而增强土壤的保墒能力, 提高小麦植株的次生根数量和有效分蘖数量。 同时试验结果还表明,单独播后镇压、单独返青镇压及单独灌水均可以增加穗数、穗粒数和产量,各处理的产量排序为返青镇压+返青期灌水处理>单独返青镇压>播后镇压+播后灌水处理>单独播后镇压处理>单独返青期灌水处理>对照。 说明返青镇压和水分耦合处理更有利于提高穗数和穗粒数, 增产更明显,生产上应注重返青期镇压和灌溉相结合,以促进小麦生长发育,增加产量。
本研究结果还表明, 单独返青期镇压处理的穗数、穗粒数和产量均高于单独播后镇压处理,返青镇压+水分耦合处理的效果优于播后镇压+水分耦合处理的效果, 说明镇压在不同时期进行对于产量的提高作用是不同的, 至于其内在的原因还需进一步加以研究。