播期与播量对冬小麦产量及品质的影响

播期与播量对冬小麦产量及品质的影响

0小麦品种对小麦产量及品质的影响小麦是世界上最重要的粮食资源之一，小麦生产对中国的粮食安全起着非常重要的作用。近年来,全球气候变化的频率显著增加,严重影响了小麦生产,也影响到小麦品种布局和种植制度的演进趋势。工业化进程和城市化建设的不断加快以及果树、蔬菜等种植面积的增加导致粮食面积大幅度减少。提高粮食生产水平,其根本出路在于提高粮食单产。另外,随着人民生活水平的提高,人们对于小麦的品质提出了较高的要求。探讨如何提高小麦单产及其品质就成为中国小麦生产的极为迫切的现实需要。在小麦生产过程中,播期和播量对小麦产量的影响极大,对小麦的品质性状也有一定程度的影响。迄今为止,关于播期和播量对小麦产量及品质影响的研究比较多。其中关于播期对小麦籽粒产量的影响,房春兴等、谢家琪等研究结果表明:随播期推迟产量先升高后降低。关于播种密度对小麦籽粒产量的影响,李兰真等、李素真等研究结果表明:不同品种实现高产的适宜播种密度有别。关于播期、播量及互作效应对小麦籽粒产量的影响,马东钦等研究结果表明:播期对小麦产量及其构成因素影响较小,种植密度则影响较大。而有关研究还表明:不同播期、播量及互作效应对产量影响差异显著。关于小麦基因型和播期对品质性状影响,王晨阳等研究结果表明:小麦基因型和播期对品质性状均有一定的影响,但基因型效应明显大于播期效应。关于播期、播量及互作效应对小麦籽粒品质和产量的影响,姜小苓等研究结果表明:播期显著影响小麦品质和产量性状,而种植密度对测试性状的影响相对较小,随播期推迟,湿面筋含量、蛋白质含量和沉降值等品质性状及千粒重和产量均呈下降趋势。而有关研究还表明:适期早播和中、低密度处理以及晚播和中、高密度处理,能够显著提高籽粒淀粉和蛋白质的含量与籽粒产量,使小麦籽粒产量和品质同步提高。综上所述,由于试验研究的生态区差异、年度间的气候条件不一致及所选品种基因型差异等,研究结果不尽相同。目前关中地区选用的小麦品种春性增强,以往传统的播期播量很难发挥现有新品种的增产潜力。近几年来,关中地区播种期内天气或阴雨连绵或雨水过少,小麦播种出现或早或晚的情况。播期与播量配合不好,难以获得合理的群体,直接影响最终产量。加之不同基因型小麦品种,由于分蘖成穗特性不同,适播期和种植密度也存在一定差异。‘九麦2号’是陕西省审定的高产冬小麦新品种,适宜在陕西关中灌区种植。为了探讨‘九麦2号’在关中中部生态气候条件下最佳播期和最佳播量,为其优质、高产栽培技术提供理论依据,安排如下试验。1材料和方法1.1不同给药方案试验及管理试验于2012—2013年度在三原县安乐镇西毛村六组范随记家的责任田实施。试验地地势平坦,地力中等偏上,地力基础均匀,灌溉方便,前茬玉米,土壤类型为灌於土。试验地基础养分有机质10.8g/kg,碱解氮68mg/kg,速效磷34mg/kg,速效钾161mg/kg,pH8.1。试验2012年10月2日前茬玉米收获后直接秸秆粉碎还田,10月3日小麦播种前深耕整地。深耕前一次性施入纯氮(N)195kg/hm2,纯磷(P2O5)150kg/hm2,纯钾(K2O)120kg/hm2。试验分别于2012年10月5日、10月12日、10月17日和10月22日按照设计方案人工开沟条播。主要管理措施:2012年11月16日灌压茬水。2013年1月23日冬灌,3月17日追施尿素120kg/hm2,3月18日春灌,3月7日用36%唑草·苯磺隆可湿性粉剂75g/hm2兑水450kg/hm2进行化除,5月3日和5月18日分别用60%乐·酮·多菌灵可湿性粉剂1500g/hm2+10%吡虫啉可湿性粉剂300g/hm2+1500g/hm2磷酸二氢钾+7.5kg/hm2尿素,兑水450kg/hm2进行一喷多防。6月7日收获。1.2质量来源供试小麦品种为‘九麦2号’,由陕西九丰高效农业研究所提供。试验地所用尿素为陕西渭河化肥厂生产(其有效养分N≥46.4%),磷肥为湖北楚丰化工有限公司生产(其有效养分P2O5≥12%),硫酸钾为陕西景盛硫酸钾肥有限公司生产(其有效养分K2O≥50%,S≥18%),均从当地市场购买。试验地所用除草剂为江苏省苏州富美实植物保护剂有限公司生产的36%唑草·苯磺隆可湿性粉剂,杀菌剂为江苏东宝农药化工有限公司生产的60%乐·酮·多菌灵可湿性粉剂,杀虫剂为江苏东宝农药化工有限公司生产的10%吡虫啉可湿性粉剂,均从当地市场购买。1.3小区内播量、小区内调查和组合该试验采用两因素二次D饱和最优设计,播期设置4个水平,依次为10月5日、10月12日、10月17日和10月22日,播量设置4个水平(考虑到籽粒大小差异,播量按照基本苗计算),其密度依次为基本苗1.80×106、2.45×106、2.85×106、3.30×106株/hm2,共设6个处理组合,小区面积12m2(4m×3m),3次重复,随机排列。1.4籽粒品质测定试验主要调查越冬期、拔节期、孕穗期、开花期、成熟期个体和群体数量。收获前调查成穗数,穗粒数。全小区收获测实产及千粒重。收获前采1m双行测定有效穗数,每处理取10株室内考种,收获后每处理取风干籽粒(3个重复混合样)1500g测籽粒品质。籽粒品质测定方法:硬度采用ICC标准No.202;蛋白质含量采用ICC标准No.105和No.202;湿面筋含量采用ICC标准No.106;沉降值采用ICC标准No.116和No.118。数据分析利用Excel及LNT分析软件进行统计分析。2结果与分析2.1播期对成穗率的影响由表2可知,‘九麦2号’小麦株高随播期的推迟,播量的增加呈逐渐降低的趋势,最高和最低相差11.17cm。最大群体在播量较小的情况下,随播期的推迟,呈逐渐降低的趋势,但随播期推迟,适当加大播量又逐渐升高。成穗率随播期的推迟呈逐渐升高的趋势,最高和最低相差7.3%;播期相同,成穗率随播量的增加呈逐渐降低的趋势,处理1成穗率为42.8%,处理3成穗率为38.9%,相差3.9百分点。穗长、小穗数和不孕小穗随播期的推迟,播量的增加呈逐渐降低的趋势。2.2不同播种期和播种量对生产力和结构的影响不同播期与播量对‘九麦2号’的产量及其构成因素效应见表3。处理4产量最高,达到8447.7kg/hm2,显著高于其他处理。2.2.1播期和播量成穗数f从表3可知,密度在1.80×106株/hm2和3.30×106株/hm2之间,成穗数差异不显著。但10月5日和10月22日播种的成穗数差异显著。说明不同播期在播量较小的情况下,随播期的推迟,成穗数有所下降。但随播期推迟,适当加大播量成穗数有所增加。成穗数与播期和播量的回归方程如下:对所得方程进行统计检验,F(回归)=20.11>F0.01=5.64,差异达极显著水平。由方程(1)可以看出,y值成穗数随着播量x1的增大,播期x2的推迟而增加。当播期为10月14日时,由方程(1)得到播量与成穗数的方程:y=35.09765-0.692x1-2.75x12,表明成穗数在一定范围内随播量增大而增加,而后有下降趋势。当播量为2.55×106株/hm2时,由方程(1)得播期与成穗数的方程:y=35.09765+0.57x2+1.556x22,表明成穗数随播期推迟而下降,而后又有上升趋势。播期和播量对成穗数的交互作用,播种密度为2.45×106株/hm2和播期为10月22日时成穗数可达最高,为5.57×106株/hm2。2.2.2播期11月14日时,播量与穗粒数相关性研究从表3可以看出,播期相同,随播量的增大穗粒数减小,播量相同,随播期推迟,穗粒数下降。穗粒数与播期和播量的回归方程如下:方程F(回归)=5.82>F0.01=5.64,差异达极显著水平。当播期10月14日时,由方程(2)得播量与穗粒数的方程:y=38.53268-0.598x1+0.044x12,表明穗粒数随播量增大而减少。当播量2.55×106株/hm2时,由方程(2)得到播期与穗粒数的方程:y=38.53268-0.74x2-4.525x22,表明在一定范围内穗粒数随播期推迟先增加后下降。播期和播量对穗粒数的交互作用,密度为1.80×106株/hm2和播期10月12日时穗粒数可达最高39.03粒。2.2.3播期和仿真结果从表3可以看出,相同播期不同播量以及相同播量不同播期对千粒重影响不大。千粒重与播期和播量的回归方程如下:方程F(回归)=45.82>F0.01=5.64,差异达极显著水平。播期10月14日时,由方程(3)得到播量与千粒重的方程:y=49.84271+0.192x1+0.408x12,千粒重随播量的增大先减小后增加。当播量2.55×106株/hm2时,由方程(3)得到播期与千粒重的方程:y=49.84271+1.976x2-1.108x22,千粒重随播期的推迟先增加后下降。播期和播量对千粒重的交互作用,播量为3.30×106株/hm2和播期10月22日时千粒重可达最优52.5g。2.2.4播期与产量的方程产量与播期和播量的回归方程如下:方程F(回归)=38.54>F0.01=5.64,差异达极显著水平。播期10月14日时由方程(4)得到播量与产量的方程:y=565.8425-8.401x1-42.438x12,表明产量随播量的增大先增大后下降。播量2.55×106株/hm2时由方程(4)得到播期与产量的方程:y=565.8425+19.566x2-37.705x22,表明产量随播期的推迟先增加后下降。从表3可以看出,处理1和处理3产量差异显著。处理2和处理5产量差异显著。播期和播量对产量的交互作用,播期为10月17日,播种密度为2.45×106株/hm2时产量可达最优8512.5kg/hm2。在6个处理组合中,处理4的籽粒产量最高,为8447.7kg/hm2。通过寻优,‘九麦2号’小麦产量在7500~8250kg/hm2时,适宜播期在10月11日至10月19日,播种密度在2.17×106株/hm2至2.95×106株/hm22.3小麦籽粒品质测定与比较小麦的品质性状受多基因控制,且受环境因素的影响较大。由表4可知,适期晚播有利于改善‘九麦2号’小麦籽粒的品质,适期晚播和适当加大播种密度有利于兼顾其产量和品质的统一,而其他情况则会不同程度地影响其产量水平与品质指标的协调一致。2.3.1添加量的确定由表4可知,处理6的籽粒容重最大,达到810.84g/L,处理3的籽粒容重最小,为795.28g/L,最高值和最低值相差15.56g/L。处理3的籽粒容重显著低于其他处理,除处理3外其他处理间容重差异均不显著。2.3.2不同颗粒沉降值、稳定时间和拉伸面积的测定由表4可知,处理2的籽粒沉降值、稳定时间和拉伸面积最高水平,分别达到39.23mL、9.35min、57.96cm2,处理4的籽粒沉降值、稳定时间和拉伸面积最小,分别为27.41mL、4.53min、49.66cm2。处理4的籽粒沉降值、稳定时间和拉伸面积显著低于其他处理。2.3.3湿检导率和延展性由表4可知,小麦籽粒硬度最高值和最低值相差7.0%,蛋白质最高值和最低值相差1.0%,湿面筋最高值和最低值相差2.5%,吸水率最高值和最低值相差2.4%,延展性最高值和最低值相差7.11mm,最大拉伸阻力最高值和最低值相差12.93BU,但处理之间差异不显著。表明不同播期播量对‘九麦2号’的籽粒硬度、蛋白质、湿面筋、吸水率、延展性和最大拉伸阻力影响不大。3播期对产量的影响研究结果表明,播期播量互作对小麦产量具有显著的调节作用,适期适量播种对小麦的增产效果明显,与马东钦等研究结果不尽相同。适期晚播有利于改善小麦籽粒的品质,适期晚播和适当加大播种密度有利于兼顾小麦产量水平与品质水平的协调一致。与屈会娟等、吴九林等研究结果部分一致,与姜小苓等研究结果不同,可能与品种类型、年度气候、生态区差异等因素有关,有待进一步研究。试验分析结果还表明,在播量较小的情况下,随播期的推迟,产量有所下降,但在一定范围内随