陜西關(guān)中麥區(qū)不同播期和播量對(duì)小麥西農(nóng)20產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

董永利，李 森，侯 佐，徐永林，張玲麗

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西楊凌偉隆農(nóng)業(yè)科技有限公司，陜西 楊凌 712100；3. 寶雞市種子管理站，陜西 寶雞 721000)

提高小麥產(chǎn)量和改善籽粒品質(zhì)是我國(guó)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的迫切要求，也是提升我國(guó)小麥國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑[1～2]。陜西關(guān)中麥區(qū)不僅是陜西省優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥生產(chǎn)基地，也是我國(guó)優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥的適宜生長(zhǎng)之一[3～4]。該區(qū)屬于我國(guó)黃淮冬麥區(qū)的西末端，處于我國(guó)北方冬麥區(qū)、黃淮冬麥區(qū)、長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)和西南冬麥區(qū)的交匯區(qū)，小麥生產(chǎn)中易遭受冬季寒流、暖冬或倒春寒等災(zāi)害天氣影響[5～6]，致使該區(qū)小麥單產(chǎn)提高緩慢、品質(zhì)較不穩(wěn)定[7]。因此，研究小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù)對(duì)于保障陜西關(guān)中麥區(qū)小麥生產(chǎn)的地域優(yōu)勢(shì)具有重要意義。

小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)受品種遺傳特性、生長(zhǎng)生態(tài)條件和栽培管理措施等共同影響[7～8]。其中播種期和播量是影響小麥生產(chǎn)的2個(gè)重要栽培因子，因其易于調(diào)控，近年來(lái)已成為小麥栽培研究中的熱點(diǎn)[8～10]。大量研究結(jié)果表明，品種不同其適宜的播種期和播量也不一致；即使同一品種在不同生態(tài)區(qū)種植，其最佳播期和播量也有差異[3, 8～11]。郭天財(cái)?shù)萚12]研究結(jié)果表明，在河南鄭州生態(tài)條件下，多穗型品種豫麥49的播期彈性較大(10月8-24日)，而大穗型品種蘭考906于10月24日播種(晚播)則減產(chǎn)顯著；但隨著播種期推遲，兩種穗型品種其蛋白質(zhì)含量均有提高。李寧等[13]研究發(fā)現(xiàn)，10月12-19日為山東萊州冬小麥適宜播期，大穗型品種洲元 9369比多穗型品種良星 99更適宜密植，多穗型品種良星 99播量在60～90 kg·hm-2，而大穗型品種洲元 9369適宜播量為90～135 kg·hm-2) 。

西農(nóng) 20 是西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院小麥育種研究室育成的多穗型小麥新品種，于2015 年通過陜西省審定(陜審麥 2015010)，具有優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、田間綜合抗病性好(高抗條銹病、中抗白粉病等)、成熟落黃好等特點(diǎn)，但有關(guān)該品種優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)方面的研究缺乏報(bào)道。筆者試驗(yàn)在關(guān)中灌區(qū)水肥條件下，探索不同播種期和播量組合處理對(duì)西農(nóng)20產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、籽粒品質(zhì)等的影響，以期為西農(nóng)20優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

小麥品種西農(nóng)20由西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院小麥育種研究室提供。試驗(yàn)于2017年10月至2018年6月在陜西省楊凌偉隆種業(yè)科技有限公司試驗(yàn)基地種植。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以播期為主因素、播量為副因素，采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分設(shè)三個(gè)播種期：10月5日(T1，早播)、10月13日(T2，中播)和10月21日(T3，晚播)；三個(gè)播量水平：120 kg·hm-2(C1，低播量)、150 kg·hm-2(C2，中播量)和180 kg·hm-2(C3，高播量)播種量，共9個(gè)處理(表1)，重復(fù)三次。每小區(qū)5行，行長(zhǎng)2.7 m，行距0.23 m，小區(qū)面積3.11 m2，共計(jì)27個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)地土壤肥沃，地勢(shì)平整，地力均勻一致。播種前深耕細(xì)耙，施足底肥(N 210 kg·hm-2，P2O590 kg·hm-2，K2O 150 kg·hm-2)，足墑播種，生長(zhǎng)期內(nèi)于2017年12月20日統(tǒng)一冬灌一次。試驗(yàn)地管理同小麥生產(chǎn)大田。于2018年6月5日統(tǒng)一收獲。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測(cè)定 于成熟期每小區(qū)選取有代表性的2 m2收獲，脫粒曬干稱重，計(jì)算產(chǎn)量。同時(shí)，在各個(gè)小區(qū)再選取有代表性的1m長(zhǎng)區(qū)段，收獲區(qū)段內(nèi)的所有植株后，進(jìn)行室內(nèi)測(cè)定：總穗數(shù)、穗粒數(shù)/穗、千粒重，并計(jì)算每公頃穗數(shù)和平均穗粒數(shù)。

1.3.2 品質(zhì)性狀測(cè)定 收獲的籽粒風(fēng)干并經(jīng)1個(gè)月的貯藏完成生理后熟后，用德國(guó)生產(chǎn)的PMD500近紅外谷物品質(zhì)分析儀，測(cè)定種子水分含量、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉淀值、吸水率、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間等；容重指標(biāo)則利用上海東方衡器廠生產(chǎn)的HGT-1000型容重器來(lái)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析，Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期和播量對(duì)西農(nóng)20產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，西農(nóng)20豐產(chǎn)性能受播期和播量影響較大：于10月13日中播(T2處理)的產(chǎn)量(7 198.3 kg·hm-2)顯著高于10月5日早播的(T1處理)產(chǎn)量，10月21日晚播(T3處理)的產(chǎn)量最低。C2中播量處理下的產(chǎn)量(7 014.3 kg·hm-2)極顯著高于C1低播量和C3高播量處理的產(chǎn)量；而C1和C3處理下的產(chǎn)量差異不顯著。播期和播量之間存在交互效應(yīng)，最高產(chǎn)量水平(7 503.5 kg·hm-2)為T2-C2處理組合。

2.2 播期和播量對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

分析不同播期和播量下的產(chǎn)量構(gòu)成三因素可以看出：不同播期處理間的穗粒數(shù)差異均不顯著，千粒重只在T2和T3兩個(gè)處理間存在顯著差異，但單位面積有效穗數(shù)在三個(gè)處理間均表現(xiàn)為顯著差異(表2)，其中，T2處理的單位面積成穗數(shù)(648.8×104·hm-2)和千粒重(40.3 g)均達(dá)最高；不同播量水平下，單位面積有效穗數(shù)在不同處理間變異最大，其中C2水平的具有較高的成穗數(shù)和穗粒數(shù)。從播期和播量的交互效應(yīng)來(lái)看，單位面積有效穗數(shù)最多的處理組合為T2-C2；穗粒數(shù)最高的處理組合為T2-C2和T1-C1；千粒重最高的處理組合為T2-C1 和T1-C1(表2)。

表2 播期和播量對(duì)西農(nóng)20產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.3 播期和播量對(duì)西農(nóng)20品質(zhì)性狀的影響

2.3.1 播期和播量對(duì)西農(nóng)20籽粒容重、面粉吸水率和沉降值的影響 從表3可以看出，播期和播量處理對(duì)西農(nóng)20籽粒容重、面粉吸水率和沉降值等三個(gè)品質(zhì)性狀的影響差異不顯著。西農(nóng)20籽粒容重平均為813 g·L-1，面粉的吸水率平均為62 %，沉降值平均為54.1 mL。這表明西農(nóng)20籽粒容重、面粉吸水率和沉降值等品質(zhì)性狀遺傳較為穩(wěn)定，受外界環(huán)境影響較小，這可能是西農(nóng)20品質(zhì)優(yōu)良且穩(wěn)定的重要原因之一。

表3 播期和播量對(duì)西農(nóng)20主要品質(zhì)性狀分析

2.3.2 播期和播量對(duì)西農(nóng)20蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和穩(wěn)定時(shí)間的影響 從表3可以看出，蛋白質(zhì)含量較高的處理組合分別為T2-C1(15.8%)和T2-C2(15.5%)，其次為T1-C2(14.7%)、T1-C1(14.5%)和T3-C1(14.3%)，含量最低的為處理組合有T3-C3(12.7%)，這表明晚播且高播量群體影響西農(nóng)20籽粒蛋白質(zhì)物質(zhì)的積累，而適期播種和較小群體有利用蛋白質(zhì)的積累。濕面筋含量較高的處理組合是T2-C1(33.8%)和T1-C1(33.2%)，含量最低的處理組合是T3-C3(28.7%)、T1-C3(29.7%)和T2-C3(29.8%)，這表明不論早播、中播或晚播，凡是高播量大群體均會(huì)影響西農(nóng)20籽粒中面筋組成物質(zhì)的積累或形成。另外，所有處理的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間均在10.0 min以上，其中穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)的處理組合為T3-C2(14.6 min)和T3-C1(13.0)，穩(wěn)定時(shí)間最短的處理組合為T1-C3處理次之(10.2 min)和T1-1C(10.6 min)，這表明，早播影響面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間，而適當(dāng)?shù)耐聿ビ欣谖鬓r(nóng)20的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間形成。

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，在設(shè)置的9個(gè)播期和播量的處理組合中，T2-C2組合(即10月13日播種、播量為150 kg·hm-2)條件下西農(nóng)20的產(chǎn)量最高，為7 503.5 kg·hm-2，該處理組合下，西農(nóng)20籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、面粉吸水率和和穩(wěn)定時(shí)間均達(dá)到國(guó)家2016年頒布的優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥品種標(biāo)準(zhǔn)[14]。播期和播量處理組合T2-C1(即10月13日播種、播量為120 kg·hm-2)下的產(chǎn)量(7 224.1 kg·hm-2)居第二位，其主要品質(zhì)指標(biāo)與T2-C2組合的無(wú)顯著性差異。處理組合T1-C1(即10月5日播種、播量為120 kg·hm-2)下的產(chǎn)量(7 103.9 kg·hm-2)居第三位，其主要品質(zhì)指標(biāo)也達(dá)到國(guó)家優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥品種標(biāo)準(zhǔn)[14]。其余組合下的產(chǎn)量均較低，且絕大多數(shù)的主要品質(zhì)指標(biāo)達(dá)不到優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥品種標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，陜西關(guān)中麥區(qū)西農(nóng)20優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的適宜播期為10月13日左右、播量以120～150 kg·hm-2為宜。

小麥生產(chǎn)中，優(yōu)良品種生產(chǎn)潛能和種性的充分發(fā)揮不僅與播期和播量有關(guān)，還與播種規(guī)格、灌溉、施肥、病蟲害防治等栽培管理措施調(diào)控密布可分[15-17]。因此，還需進(jìn)一步開展栽培模式、施肥和灌溉等栽培技術(shù)研究和主要生理生化特性分析，為西農(nóng)20優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、高效和規(guī)范化栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。