不同栽培技術(shù)體系對濟(jì)麥20產(chǎn)量與水分利用效率的影響

石玉華，田奇卓

(1.山東省兗州市農(nóng)業(yè)局，山東兗州 272100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安 271018)

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不同栽培技術(shù)體系對濟(jì)麥20產(chǎn)量與水分利用效率的影響

石玉華1，2，田奇卓2*

(1.山東省兗州市農(nóng)業(yè)局，山東兗州 272100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安 271018)

摘要[目的]探討不同栽培技術(shù)體系對濟(jì)麥20產(chǎn)量及水分利用效率的影響，以篩選與氣候、生產(chǎn)條件相適應(yīng)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)。[方法]在大田條件下，以濟(jì)麥20(JM20)為供試材料，設(shè)置低密度適期早播精播栽培技術(shù)(T1)、穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)(T2)、中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T3)和高密度晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T4)4種栽培技術(shù)體系。分析4種不同技術(shù)體系對JM20產(chǎn)量及水分利用效率等指標(biāo)的影響。[結(jié)果]JM20子粒產(chǎn)量以采用穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)最高，顯著高于采用其他3種栽培體系的子粒產(chǎn)量；水分利用效率以采用中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)最高，顯著高于低密度適期早播精播栽培技術(shù)，但與穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)和高密度晚播限量灌溉栽培技術(shù)差異不顯著。[結(jié)論]穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)更能實(shí)現(xiàn)JM20的高產(chǎn)高效，適宜于節(jié)水并兼顧全年產(chǎn)量為主地區(qū)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞濟(jì)麥20；栽培技術(shù)體系；產(chǎn)量；水分利用效率

Effects of Different Cultivation Technology Systems on the Yield and Water Use Efficiency of Jimai 20

SHI Yu-hua1,2, TIAN Qi-zhuo2*(1.Yanzhou Agriculture Bureau of Shandong Province, Yanzhou, Shandong 272100; 2. State Key Laboratory of Crop Biology, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018)

Abstract[Objective] To discuss the cultivation technology system on water use efficiency of Jimai 20 yield, and to screen the high-yield, high-quality and high-efficiency cultivation technology of wheat. [Method] Under field conditions, Jimai 20(JM20) was used as the materials. Four cultivation systems were designed, which were low density and suitable early sowing precision sowing technology (T1), steady improvement of precision sowing technology (T2), medium density and suitable late sowing technology (T3) and high density late sowing technology (T4). Effects of these four systems on the yield and water use efficiency of JM20 were researched. [Result] The yield of JM20 was the highest in T2, which was significantly higher than other three technology systems. Compared with T1, the water use efficiency of winter wheat was significantly increased in T3, but there was no significant difference among T3, T2and T4. [Conclusion] T2achieves the highest yield and water use efficiency in JM20, which is suitable for the areas where need both water saving and annual equilibrating yield.

Key wordsJimai 20; Cultivation technology system; Yield; Water use efficiency

小麥?zhǔn)俏覈N植面積較大和總產(chǎn)較高的糧食作物之一[1-3]，在我國種植區(qū)域廣泛。其中，山東省是我國冬小麥的主要產(chǎn)區(qū)，總產(chǎn)量與收獲面積僅次于河南省，居我國第2位。近年來由于冬季氣溫變暖趨勢的加劇和年際間氣候的不穩(wěn)定性，加上水資源缺乏[4]，原本行之有效的栽培技術(shù)體系已顯現(xiàn)出不同程度的不適應(yīng)。由于不可控氣候條件的多變性和生產(chǎn)條件的多樣性，當(dāng)某個氣象因素或生產(chǎn)條件發(fā)生變化時，因子試驗(yàn)所得的單因素獨(dú)立技術(shù)參數(shù)以及各因素之間互作效應(yīng)即會發(fā)生改變。目前在肥水與品質(zhì)、肥水高效利用、播期與播量等方面的試驗(yàn)研究已有很多，而以不同栽培技術(shù)體系為主線的綜合試驗(yàn)研究相對較少。為此，筆者對由不同播種密度、播期、施肥、澆水等多元素組合而成的多個綜合栽培技術(shù)體系進(jìn)行比較，探討不同栽培技術(shù)體系對冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響，以篩選出與氣候、生產(chǎn)條件相適應(yīng)的高產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)的栽培技術(shù)體系[5-11]。

1材料與方法

1.1供試材料與試驗(yàn)地概況供試材料為濟(jì)麥20(以下簡稱JM20)。試驗(yàn)于2008~2009年在兗州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所(116°49′30″E，35°33′10″N)進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬作物為玉米，土壤為潮褐土，0~20 cm厚耕層基礎(chǔ)養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)10.32 g/kg、堿解氮68.00 mg/kg、速效磷23.50 mg/kg、速效鉀86.00 mg/kg。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法試驗(yàn)設(shè)4種綜合栽培技術(shù)處理(不遵循唯一差異原則)：低密度適期早播精播栽培技術(shù)(T1)、穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)(T2)、中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T3)和高密度晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T4)。

各處理具體內(nèi)容如下，T1：播期為2008年10月7日，播種密度為150×104株/hm2，氮肥用量為270 kg/hm2，50%作底肥施用，50%作拔節(jié)期施用，磷肥(P2O5)用量為150 kg/hm2，鉀肥(K2O)用量為120 kg/hm2，磷肥和鉀肥均作底肥施用，分別澆越冬、起身、挑旗和灌漿水，每次750 m3/hm2。T2：播期為2008年10月12日，播種密度為180×104株/hm2，氮肥用量為270 kg/hm2，50%作底肥施用，50%在拔節(jié)期施用，磷肥(P2O5)用量為150 kg/hm2，鉀肥(K2O)用量為120 kg/hm2，磷肥和鉀肥均作底肥施用，分別澆越冬、拔節(jié)、揚(yáng)花和灌漿水，每次750 m3/hm2。T3：播期為2008年10月17日，播種密度為225×104株/hm2，氮肥用量為270 kg/hm2，40%作底肥施用，60%在拔節(jié)期施用，磷肥(P2O5)用量為180 kg/hm2，鉀肥(K2O)用量為120 kg/hm2，磷肥和鉀肥均作底肥施用，分別澆起身、挑旗和灌漿水，每次750 m3/hm2。T4：播期為2008年10月22日，播種密度為360×104株/hm2，氮肥用量為270 kg/hm2，22%作底肥施用，78%在拔節(jié)期施用，磷肥(P2O5)用量為180 kg/hm2，鉀肥(K2O)用量為120 kg/hm2，磷肥和鉀肥均作底肥施用，分別澆起身、挑旗和灌漿水，每次750 m3/hm2。小區(qū)面積為30 m2，隨機(jī)排列3次重復(fù)。4個處理的病蟲害防治及其他田間管理相同。

1.3測定項(xiàng)目與方法

1.3.1產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。于蠟熟期取長勢均勻的40株調(diào)查其穗粒數(shù)和穗數(shù)，取100株測其千粒重。每小區(qū)收割4 m2，人工脫粒，子粒曬干后計(jì)算其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

1.3.2土壤水分利用率。于播種前和收獲后，取0～200 cm土層的土壤(每20 cm 1層)，立即裝入鋁盒，稱鮮重后置于110 ℃烘箱烘干至恒重，計(jì)算土壤含水量[12-13]。

耗水量(mm)= 播前土壤儲水量(mm)+ 生育期間自然降水量(mm)+ 灌水量(mm)- 收獲期土壤儲水量(mm)。土壤儲水量(W)=0.1×rvh，其中W為不同深度土壤儲水量(mm)，r為土壤含水量(%)，v為土壤容重(g/cm3)，h為土層深度(cm)，0.1為換算系數(shù)。

水分利用效率(WUE)=Y/ET，其中WUE為水分利用效率[kg/(hm2·mm)]，Y為子粒產(chǎn)量(kg/hm2)，ET為耗水量(mm)。

1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 2003軟件處理數(shù)據(jù)、制表，采用DPS v7.05進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1不同技術(shù)體系對JM20產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響由表1可知，JM20單位面積穗數(shù)以中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T3)和高密度晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T4)較高，穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)(T2)次之，低密度適期早播精播栽培技術(shù)(T1)最低，T2、T3、T4單位面積穗數(shù)差異不顯著。

JM20穗粒數(shù)以低密度適期早播精播栽培技術(shù)(T1)和穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)(T2)較高，且差異不顯著；中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T3)次之；高密度晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T4)最低。

JM20千粒重和子粒產(chǎn)量以穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)(T2)最高，略高于低密度適期早播精播栽培技術(shù)(T1)，但差異不顯著。中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T3)和高密度晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T4)下JM20子粒產(chǎn)量均顯著低于穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)(T2)，分別降低了5.9%和8.3%，但與低密度適期早播精播栽培技術(shù)(T1)下JM20子粒產(chǎn)量差異不顯著。說明在JM20生產(chǎn)中采用穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)更易達(dá)到較高產(chǎn)量。

表1　不同技術(shù)體系對JM20產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note：Lowercases in the same row indicated significant differences(P<0.05),the same as follows.

2.2不同技術(shù)體系對JM20水分利用效率的影響由表2可知，JM20水分利用效率以中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T3)最高，略高于穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)(T2)和高密度晚播限量灌溉栽培技術(shù)(T4)，且三者之間差異不顯著；低密度適期早播精播栽培技術(shù)(T1)最低，顯著低于T2、T3和T4。說明在JM20生產(chǎn)中采用中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)能較大提高水分利用效率。

表2　不同技術(shù)體系對JM20水分利用效率的影響

3結(jié)論與討論

除遺傳因素外，小麥產(chǎn)量還受環(huán)境因子和栽培措施如播期、播種量、灌溉以及施肥量等的影響。綜合該試驗(yàn)中JM20產(chǎn)量及水分利用率指標(biāo)可知，穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)下JM20子粒產(chǎn)量最高，較中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)顯著提高，達(dá)5.9%；中密度適期晚播限量灌溉栽培技術(shù)下JM20水分利用效率最高，較穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)提高4.59%，差異不顯著。說明穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)更能實(shí)現(xiàn)JM20的高產(chǎn)高效，適宜于節(jié)水并兼顧全年產(chǎn)量為主地區(qū)應(yīng)用。但是應(yīng)該看到，穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)除播期和播量等單項(xiàng)因子試驗(yàn)結(jié)果與當(dāng)前研究結(jié)果一致外，在施肥量和灌水量方面仍有所不同，因此穩(wěn)妥型改良精播栽培技術(shù)仍存在進(jìn)一步優(yōu)化的可能和必要。

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收稿日期2015-10-31

作者簡介石玉華(1976- )，女，山東兗州人，博士，從事作物栽培生理研究。*通訊作者，教授，博士生導(dǎo)師，從事作物栽培生理研究。

基金項(xiàng)目“973”項(xiàng)目：主要糧食作物高產(chǎn)栽培與資源高效利用的基礎(chǔ)研究子課題(2009CB118602)。

中圖分類號S 512.1+1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)03-025-02