溝播對冬小麥干物質(zhì)運轉(zhuǎn)規(guī)律及產(chǎn)量的影響

姚宇卿,李俊紅,丁志強,呂軍杰,張 潔,吳劍峰,于新峰

(洛陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 ,河南洛陽 471022)

我國旱地面積遼闊,旱作農(nóng)業(yè)在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。我國北方半濕潤易旱地區(qū)是我國的糧食主產(chǎn)區(qū)之一,小麥?zhǔn)窃摰貐^(qū)主要的農(nóng)作物。在小麥生產(chǎn)中,有相當(dāng)面積的小麥具有灌溉條件,但由于水資源日益短缺等原因,難以保證作物生長期間水分的及時充足供應(yīng)。豫西60%以上的耕地為旱地,旱作農(nóng)業(yè)在本區(qū)占有十分重要的地位。干旱缺水是影響旱區(qū)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的首要因素,如何提高水分利用率與利用效率是旱區(qū)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的根本途徑。近年來,前人在不同栽培模式對作物產(chǎn)量方面研究較多,但對不同播種方式尤其是溝播、平播對作物產(chǎn)量的影響研究較少。本試驗主要研究溝播對產(chǎn)量及干物質(zhì)運轉(zhuǎn)規(guī)律的影響,旨在為半干旱地栽培條件下作物播種方式的選擇提供理論依據(jù),進而為旱區(qū)糧食豐產(chǎn)提供科學(xué)的技術(shù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)在洛陽市農(nóng)科院旱農(nóng)基地4 m×4 m防滲水泥大池。土壤為潮褐土,質(zhì)地重壤,耕層容重1.53 g/cm3,田間持水量23.48%,飽和含水量33.36%。該區(qū)年均輻射量 491.5 kJ/cm2,年均氣溫14℃,日平均溫度超過 10℃的天數(shù)約 210 d,積溫達4 000℃,年蒸發(fā)量1 872.1 mm。土壤耕層有機質(zhì)15.7 g/kg,堿解氮(N)62.8 mg/kg,速效磷 (P2O5)10.41 mg/kg,速效鉀(K2O)165.9 mg/kg。試驗期間降水情況如表 1。

表1 小麥播種前至收獲期降水量(mm)

1.2 試驗設(shè)計

試驗于 2006～2007年度進行。 3次重復(fù),隨機排列,小區(qū)面積16 m2。試驗設(shè) 2個處理:(1)CK(傳統(tǒng)耕作,即平播);(2)溝播,在傳統(tǒng)耕作的基礎(chǔ)上人工開溝,溝向為南北向,溝深 10 cm,小麥種溝底,每溝種兩行(行距 16 cm)。小麥底施復(fù)合肥(20-10-10)750 kg/hm2,供試品種為洛旱 2號,播種量為 120 kg/hm2,播期:10月 13日,收獲期:5月 29日。

1.3 測定項目與方法

(1)莖蘗動態(tài)。分別于分蘗期、越冬期、拔節(jié)期、孕穗期、成熟期,采用人工定點記數(shù)法測定群體莖蘗的動態(tài)變化,再折算成單位面積平均值。

(2)生物量調(diào)查。包括出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿期和成熟期,每小區(qū)取樣 10株(拔節(jié)期之前為 20株),將各器官按葉片、根系、莖鞘、穗草、籽粒等 5部分分割洗凈,置烘箱105℃殺青15 min,然后在 80℃下烘 24 h至恒重,籽粒置 80℃烘 48 h,稱重。

(3)葉面積測定采用稱重法。

(4)考種和測產(chǎn)。于成熟期,每處理3次重復(fù)各取20株樣本進行常規(guī)室內(nèi)考種,整區(qū)收獲計產(chǎn)。

(5)數(shù)據(jù)分析采用DPS軟件。

2 結(jié)果分析

2.1 溝播對冬小麥產(chǎn)量、成產(chǎn)因素及農(nóng)藝性狀的影響

溝播條件下冬小麥產(chǎn)量較高,為3 481.5 kg/hm2,增產(chǎn)率為10.1%,較平播增產(chǎn)達極顯著水平,且成產(chǎn)結(jié)構(gòu)較為合理,單位面積上的穗數(shù)、穗粒數(shù)均較平播顯著增加,籽莖比較高,千粒重差異不顯著(表 2)。

從表 3可以看出,溝播條件下冬小麥的結(jié)實率為83.7%,較平播高 24.6個百分點,穗長、可孕小穗數(shù)及分蘗成穗率均較平播顯著提高,穗下節(jié)長、不孕小穗數(shù)均較平播低,表現(xiàn)出植株健壯,營養(yǎng)生長和生殖生長較為協(xié)調(diào)。

綜上所述,說明溝播能明顯提高冬小麥產(chǎn)量。平播因前期生長過旺,后期消耗較大,影響其個體發(fā)育,穗粒數(shù)較少,結(jié)實率和分蘗成穗率較低,不孕小穗數(shù)增加,造成產(chǎn)量較低。

表2 冬小麥的產(chǎn)量及成產(chǎn)三因素比較

表3 冬小麥的農(nóng)藝性狀比較

2.2 溝播對冬小麥干物質(zhì)運轉(zhuǎn)規(guī)律的影響

2.2.1 溝播對冬小麥干物質(zhì)積累的影響

(1)不同處理對冬小麥主要生育時期地上部干物質(zhì)運轉(zhuǎn)規(guī)律的影響。從圖1可以看出,不同處理的地上部干物質(zhì)積累總的趨勢是前期慢、中期快、后期慢,呈“S”型曲線。從不同生育時期看,在越冬期至返青期,平播干物質(zhì)積累較溝播處理快,從返青期至拔節(jié)期溝播處理地上部快速生長,至灌漿期達到峰值,峰值的大小為:溝播(5.4 g/株)>平播 (3.98 g/株)。從灌漿期至成熟期兩者的干物質(zhì)積累均緩慢下降,但從整個生育期看,溝播處理地上部干物質(zhì)積累較平播多。

圖1 冬小麥地上部干物質(zhì)積累動態(tài)

(2)不同處理對冬小麥地下部干物質(zhì)運轉(zhuǎn)規(guī)律的影響。從圖2可知,不同處理地下部干物質(zhì)積累總趨勢與地上部相同,均呈“S”型曲線。從越冬期至返青期地下部干物質(zhì)積累呈現(xiàn)出平播較溝播快,返青期過后各處理地下部迅速生長,至拔節(jié)期時,溝播地下部干物質(zhì)積累量大于平播,拔節(jié)期過后地下部干物質(zhì)積累緩慢,至抽穗期達到峰值,峰值的大小為:溝播(0.34 g/株)>平播(0.30 g/株),之后開始下降,溝播下降趨勢較平播緩和。

從整個生育期看,溝播處理地下部干物質(zhì)積累總量較平播多。

圖2 冬小麥地下部干物質(zhì)積累動態(tài)

2.2.2 溝播對冬小麥葉面積指數(shù)的影響

從圖3可知,各處理的葉面積增長均呈單峰曲線,至抽穗期達到峰值?？傮w趨勢為:拔節(jié)期前葉面積指數(shù)增長緩慢,且返青期前二者無明顯差異,拔節(jié)期至抽穗期LAI增長迅速,至抽穗期達到峰值,溝播處理的峰值為 7.15,大于平播,抽穗期至灌漿期 LAI緩慢下降,灌漿期至成熟期 LAI急速下降。

圖3 冬小麥葉面積指數(shù)增長動態(tài)

3 結(jié)論與討論

(1)溝播條件下冬小麥產(chǎn)量較高,為 3 481.5 kg/hm2,增產(chǎn)率為 10.1%,較平播增產(chǎn)達極顯著水平,成產(chǎn)結(jié)構(gòu)較為合理,單位面積上的穗數(shù)、穗粒數(shù)較平播顯著增加,籽莖比較高。

(2)不同處理地上部和地下部干物質(zhì)積累總趨勢相同,均呈“S”型曲線。返青期前干物質(zhì)積累緩慢,返青期至拔節(jié)期干物質(zhì)積累迅速,之后,干物質(zhì)積累緩慢。地上部干物質(zhì)積累在灌漿期達到峰值,峰值的大小為:溝播(5.4 g/株)>平播 (3.98 g/株),地下部干物質(zhì)積累在抽穗期達到峰值,峰值的大小為:溝播(0.34 g/株)>平播 (0.30g/株)。從整個生育期看,溝播處理干物質(zhì)積累總量較平播多。

(3)各處理的葉面積增長均呈單峰曲線,至抽穗期達到峰值。拔節(jié)期前葉面積指數(shù)增長緩慢,拔節(jié)期至抽穗期LAI增長迅速,至抽穗期達到峰值,且溝播處理的峰值大于平播,抽穗期至灌漿期LAI緩慢下降,灌漿期至成熟期 LAI急速下降。

(4)溝播栽培由于地表溝與壟交錯分布,降水沿溝集中下滲而被土壤吸收,有效地提高了降水利用率,減少地表徑流,在有效提高肥料利用率的前提下,減緩了土壤養(yǎng)分的沖刷流失,為作物提供了較為充足的養(yǎng)分和水分供給,增強了土壤的后續(xù)供水性能。

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