何盛蓮, 吳政卿, 雷振生, 楊 攀, 周正富, 晁岳恩, 李文旭, 徐福新, 汪慶昌, 李 巍
(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所/小麥國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室/河南省小麥生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部黃淮中部小麥生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南鄭州 450002)
鄭麥101是河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所以高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗、廣適材料為親本,利用太谷核不育系輪回選擇[1],創(chuàng)造中間材料,通過(guò)有性雜交的方式,采用系譜法進(jìn)行定向選擇和鑒定而培育出的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病、早熟小麥新品種[2]。2013年通過(guò)國(guó)家審定,品質(zhì)指標(biāo)接近優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)。該品種綜合抗病性較好,抗條銹病,對(duì)赤霉病有一定耐病性。適宜于黃淮冬麥區(qū)南片的河南省大部、安徽省北部、江蘇省北部、陜西省關(guān)中地區(qū)高中水肥地塊中晚茬種植。基因型是決定小麥籽粒產(chǎn)量高低和品質(zhì)的內(nèi)在因素,生態(tài)環(huán)境是外在因素[3-6]。播種期、播種量是調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境、影響小麥生長(zhǎng)發(fā)育的外在因素,是小麥分蘗成穗、產(chǎn)量及品質(zhì)形成的重要農(nóng)藝措施[7-9]。結(jié)果表明,早播促進(jìn)冬前生長(zhǎng)發(fā)育,冬季易受凍害;晚播則減慢前期生長(zhǎng)、降低單株分蘗數(shù),易造成群體不足、后期生長(zhǎng)加快,進(jìn)而影響產(chǎn)量。對(duì)河南省冬小麥的適宜播期研究指出,無(wú)論半冬性品種還是弱春性品種,播期均不宜過(guò)早[10]。加之近幾年異常天氣頻發(fā),凍害概率增加。鄭麥101屬弱春性高產(chǎn)品種,為使該品種得到更好的利用,實(shí)現(xiàn)良種、良法配套,研究了播種期、播種量對(duì)鄭麥101產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響,以期為該品種高產(chǎn)栽培提供依據(jù)。
供試品種為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)小麥新品種鄭麥101。
供試材料于2015年10月至2016年6月種植于河南省鶴壁市淇縣(地處35°40′N(xiāo),114°18′E),前茬種植夏玉米,秸稈還田,拖拉機(jī)深耕。土壤為黏土,2015年播種期取樣,有機(jī)質(zhì)含量17.64 g/kg,全氮含量1.17 g/kg,全磷含量0.62 g/kg,全鉀含量19.59 g/kg,速效氮含量39.5 mg/kg,速效磷含量5.84 mg/kg,速效鉀含量91.55 mg/kg。
4個(gè)播期分別為:第1播期10月9日播種,第2播期10月14日播種,第3播期10月19日播種和第4播期10月24日播種,播量150 kg/hm2。10月9日播種期另設(shè) 75、225、300 kg/hm23個(gè)播量處理,計(jì)7個(gè)處理,隨機(jī)區(qū)組排列。每小區(qū)種植12行,行距20 cm,小區(qū)寬2.8 m,長(zhǎng)8 m,面積22.4 m2。重復(fù)3次。底施磷酸二銨 225 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、氯化鉀120 kg/hm2,拔節(jié)期結(jié)合灌水,追施尿素150 kg/hm2,病蟲(chóng)草害等其他田間管理根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行,于2016年6月8日收獲。
1.4.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 3葉期每小區(qū)確定1個(gè)1 m雙行調(diào)查點(diǎn),并于主要生育時(shí)期調(diào)查群體。成熟期從1 m雙行內(nèi)取樣50穗調(diào)查穗粒數(shù),收獲期每小區(qū)收獲6行寬、2 m長(zhǎng)脫粒稱(chēng)質(zhì)量測(cè)產(chǎn),折合成單位面積產(chǎn)量,并取樣調(diào)查千粒質(zhì)量。
1.4.2 旗葉葉綠素含量(SPAD值)和光合速率(Pn)的測(cè)定 SPAD值分別于2016年4月28日、5月5日、5月15日和5月25日用SPAD-502葉綠素測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定,每小區(qū)各選取10張旗葉,測(cè)定葉片不同部位取平均值為單葉值,再取10張葉的平均值為小區(qū)的葉片SPAD值。
Pn的測(cè)定分別于2016年4月28日、5月5日、5月15日和5月25日09:00—11:00利用Li-6400便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定,內(nèi)置光源,每次結(jié)合天氣設(shè)置光照度,每小區(qū)選擇有代表性的旗葉5張,取平均值。
1.4.3 數(shù)據(jù)分析 用Excel進(jìn)行作圖,用SPSS 11.5進(jìn)行方差分析,不同處理之間多重比較采用Duncan’s新復(fù)極差方法。
由圖1可知,不同播種量處理群體越冬前迅速增加,起身期達(dá)到最大值,之后逐漸下降,開(kāi)花期基本降到最低。不同播種量處理間,由于受播種量及基本苗的影響,越冬期群體隨播種量增加而增加,且差異較大;起身期和拔節(jié)期群體隨播種量增加而增加,但150、225、300 kg/hm2處理間差異較?。婚_(kāi)花期和成熟期均以75 kg/hm2播量處理群體較低,而其他處理間差異較小。
由圖2可知,不同播種期處理群體越冬前逐漸增加,返青起身期達(dá)到最大值,之后逐漸下降,開(kāi)花期基本降到最低。不同播種期處理間,各時(shí)期群體隨播量增加而增加,10月9日播種期處理拔節(jié)期及之前群體較大,其他3個(gè)播種期處理間各時(shí)期群體差異較小,尤其是開(kāi)花之后差異更小。
由圖3可知, 不同播種量處理旗葉SPAD值和光合速率Pn在開(kāi)花后逐漸下降。除個(gè)別時(shí)期個(gè)別處理外,不同播量處理間各時(shí)期旗葉SPAD值和凈光合速率Pn隨播量增加而降低,其中75 kg/hm2和150 kg/hm2處理間差異較小。
由圖4可知,不同播期處理旗葉SPAD值和凈光合速率Pn在開(kāi)花后逐漸下降。除個(gè)別時(shí)期個(gè)別處理外,不同播期處理間各時(shí)期旗葉SPAD值和凈光合速率Pn隨在灌漿前期(4月28日和5月5日)有隨播期推遲而降低的趨勢(shì),在灌漿中后期(5月15日和5月25日)有隨播期推遲而增加的趨勢(shì)。
由表1可知,不同播種量處理間成穗數(shù)差異顯著,其中以75 kg/hm2播種量最低,顯著低于其他播種量處理,150~300 kg/hm2播種量處理間差異不顯著。不同播種量處理間穗粒數(shù)隨播種量的增加而顯著降低,千粒質(zhì)量差異不顯著。籽粒產(chǎn)量以150 kg/hm2處理最高,顯著高于其他處理,75、225、300 kg/hm2處理間差異不顯著。
表1 不同播量對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)到0.05顯著水平。下表同。
由表2可知,不同播種期處理間成穗數(shù)差異達(dá)顯著水平,并隨播種期的推遲而降低;播期對(duì)穗粒數(shù)影響達(dá)到顯著水平,但影響規(guī)律不明顯。千粒質(zhì)量隨播期的推遲而顯著增加。不同播種期處理間籽粒產(chǎn)量差異顯著,其中以10月14日播種處理最高,與其他處理間差異均達(dá)到顯著水平;其次是10月9日播種處理,與10月19日播種處理差異不顯著;10月24日播種處理產(chǎn)量最低,與10月19日播種處理差異不顯著,與其他處理差異均達(dá)顯著水平。
表2 不同播期對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響
確定適宜的播期和播量對(duì)構(gòu)建高質(zhì)量群體、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)物質(zhì)積累、提高產(chǎn)量有重要意義[7-9,11-12],研究表明[7-9],隨播期推遲,成穗數(shù)和穗粒數(shù)減少,千粒質(zhì)量處理間差異不顯著,冬小麥產(chǎn)量逐漸降低;也有研究表明,隨播期推遲,穗粒數(shù)呈增加趨勢(shì)[13]。本研究表明,鄭麥101增加播量顯著增加成穗數(shù)而降低穗粒數(shù),對(duì)千粒質(zhì)量影響不明顯,籽粒產(chǎn)量以150 kg/hm2播量處理最高,顯著高于其他處理;鄭麥101播期推遲,成穗數(shù)顯著降低、千粒質(zhì)量增加;籽粒產(chǎn)量差異顯著,以10月14日處理產(chǎn)量最高,高于其他處理5%~15%。綜合考慮,在豫北麥區(qū),鄭麥101以150 kg/hm2的播量,并在10月中旬播種有利于發(fā)揮該品種的產(chǎn)量潛力。由于生態(tài)區(qū)的差異,其他麥區(qū)的播種期、播種量對(duì)鄭麥101生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響還有待于進(jìn)一步試驗(yàn)。