新疆滴灌小麥不同滴水量對春小麥干物質(zhì)的積累動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量影響

(塔城地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心， 新疆 塔城 834700)

新疆地處西北干旱區(qū)，屬于典型的綠洲灌溉農(nóng)業(yè)，水資源是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素，滴灌作為一種施于作物根區(qū)附近的局部灌水技術(shù)，是進(jìn)行節(jié)水灌溉的主要方式，但在密植作物小麥方面雖然在生產(chǎn)中創(chuàng)造了高產(chǎn),但高產(chǎn)的重復(fù)性不足,理論研究滯后于生產(chǎn)[1-4]，為此，本試驗(yàn)研究了滴灌春小麥不同滴灌量對春小麥干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)分配及產(chǎn)量的影響，為完善小麥滴灌技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2015-2016年在塔城地區(qū)農(nóng)科所試驗(yàn)場進(jìn)行，選用材料為新疆春小麥主栽品種新春30號。2015年降水量379.9 mm，4-7月為208.3 mm，2016年降水量283.1 mm，4-7月為81.7 mm。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)處理，均滴水8次。AⅠ.總進(jìn)水量240 m3/667 m2，每次滴灌30 m3/667 m2；AⅡ.總進(jìn)水量300 m3/667 m2，每次滴灌37.5 m3/667 m2；AⅢ.總進(jìn)水量360 m3/667 m2，每次滴灌45 m3/667 m2。其中8個(gè)滴水時(shí)間分別是3葉期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期、灌漿前期、灌漿中期、灌漿后期。3個(gè)處理追施尿素總量均為20 kg/667 m2，在3葉期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期按2∶4∶3∶1比例4次隨水追施。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，共計(jì)9個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為50 m2(12.5 m×4 m)，采用等行距種植模式，行距為0.15 m。

圖1 不同處理葉片干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

圖2 不同處理莖鞘的干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

1.3 方 法

干物質(zhì)測定采用稱重法，分別于拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、揚(yáng)花期、灌漿期、成熟期進(jìn)行取樣稱重。每次各小區(qū)取樣15株，將葉、莖、穗進(jìn)行分樣處理，105 ℃殺青30 min后降至80 ℃烘至恒重，測定干物質(zhì)。

干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量、干物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率和干物質(zhì)等各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算公式如下：

花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量=籽粒產(chǎn)量-花后積累量；

花后積累量=成熟期干重-開花期干重；

花后轉(zhuǎn)移干物質(zhì)對籽粒的貢獻(xiàn)率(%)=(花后積累/籽粒產(chǎn)量)×100%；

花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率(%)=(花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量/開花期干重)×100%[5-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

結(jié)果表明，自拔節(jié)至成熟期，2015、2016年3個(gè)處理葉片干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)基本一致，均呈低-高-低趨勢，并于抽穗期達(dá)到最高峰。2015、2016年各處理變化趨勢特點(diǎn)也基本一致，自揚(yáng)花期后，AⅠ、AⅡ下降速率逐漸增加，而AⅢ下降速率相對比較平緩，因此在灌漿期到成熟期AⅢ葉片干物質(zhì)積累量高于AⅠ和AⅡ。而AⅠ自揚(yáng)花期后葉片干物質(zhì)下降速率較高，說明AⅠ的春小麥葉片貯存物在灌漿末期向產(chǎn)量形成的“庫”迅速轉(zhuǎn)移, 但AⅠ干物質(zhì)量積累低于AⅡ、AⅢ，雖然有利于籽粒灌漿,但總量不足，限制產(chǎn)量的增加,而AⅡ介于AⅠ、AⅢ處理之間。

2.2 莖鞘的干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

試驗(yàn)結(jié)果表明，各處理莖鞘干物質(zhì)消長趨勢基本一致，隨著籽粒的形成，均呈低-高-低趨勢，但2015年與2016年莖鞘干物質(zhì)積累達(dá)到最高峰值的時(shí)間有所不同，2015年為灌漿期、2016年為揚(yáng)花期。2015年自揚(yáng)花期后，AⅡ干物質(zhì)積累始終最高，直至成熟期，而2016年自揚(yáng)花期后，AⅢ干物質(zhì)積累量始終最高，直至成熟期。

2.3 穗部干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

結(jié)果表明，各處理春小麥穗部干物質(zhì)變化趨勢大致相似，即隨著時(shí)間的推移穗部的干物質(zhì)積累呈持續(xù)增加的的趨勢。但不同處理春小麥的穗部干物質(zhì)積累特性有所不同，兩年數(shù)據(jù)均表明在孕穗期到楊花期，AⅢ穗部干物質(zhì)積累速度明顯高于其它處理。至花后開始到灌漿期，2015年AⅡ穗部干物質(zhì)積累速度高于其它處理，至成熟期AⅡ穗部干物質(zhì)積累量最高，AⅢ其次，AⅠ最低。2016年AⅢ穗部干物質(zhì)積累速度明顯高于其他處理，至成熟期干物質(zhì)積累量最高，AⅡ其次，AⅠ最低。

圖3 不同處理穗部干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

圖4 不同處理總部干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

表1 不同處理春小麥灌漿期間干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)

2015年處理干物質(zhì)積累量DMAA(kg/hm2)揚(yáng)花期成熟期花后積累籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)積累系數(shù)(100%)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量(kg/hm2)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率(100%)AⅠ9213.9415705.416491.487733.2683.941241.7913.48AⅡ9617.9616957.547339.588581.0985.531241.5112.91AⅢ9727.9716600.676872.698412.3881.701539.6915.832016年處理干物質(zhì)積累量DMAA(kg/hm2)揚(yáng)花期成熟期花后積累籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)積累系數(shù)(100%)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量(kg/hm2)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率(100%)AⅠ8826.6513974.845148.196552.4778.571404.2715.91AⅡ9364.6915236.005871.307401.8679.321530.5616.34AⅢ9648.9415792.776143.837608.5980.751464.7515.18

2.4 總干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

試驗(yàn)結(jié)果表明，各處理總干物質(zhì)積累量均呈增加趨勢，但各處理動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)有所不同，其中2015年AⅢ從孕穗期至抽穗期期間干物質(zhì)積累量高于其它處理，但是自灌漿期至成熟期，AⅢ的干物質(zhì)積累速率開始較其它處理變得相對平緩。至成熟期，干物質(zhì)積累量AⅡ>AⅢ>AⅠ。2016年降水量較2015年少，自揚(yáng)花期開始，AⅢ的干物質(zhì)積累量、積累速率均高于AⅡ、AⅠ，至成熟期干物質(zhì)積累量為AⅢ>AⅡ>AⅠ。

2.5 不同處理灌漿期間干物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較

灌漿期間不同處理春小麥干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的試驗(yàn)結(jié)果不同年份有所不同(表1)，2015年灌漿期間干物質(zhì)積累量AⅡ>AⅢ>AⅠ，分別高出AⅢ和AⅠ 11.56%和5.44%。不同處理灌漿期間的積累系數(shù)以AⅡ最大，為85.53%，AⅠ、AⅢ兩個(gè)處理的積累系數(shù)分別是83.94%和81.70%。最終產(chǎn)量AⅡ>AⅢ>AⅠ。

2016年整體干物質(zhì)積累小于2015年，花后干物質(zhì)積累量AⅢ最多，達(dá)到6 143 kg/hm2，其次為AⅡ、AⅠ，分別高出4.43%、16.21%；花后積累系數(shù)同樣以AⅢ最大為87.66%，其次為AⅡ、AⅠ，最終產(chǎn)量AⅢ>AⅡ>AⅠ。

2.6 不同處理成熟期干物質(zhì)在不同器官中的分配

試驗(yàn)結(jié)果表明(表2)。干物質(zhì)在同一器官中的分配比例，不同處理間雖有差異，但滴灌量對干物質(zhì)在各個(gè)器官間的分配比例影響小，無明顯規(guī)律。

2.7 不同品種產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

2.7.1三因素分析

小麥的產(chǎn)量取決于單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重這3個(gè)因素。其中，2015年，小穗數(shù)大小順序?yàn)锳Ⅱ>AⅠ>AⅢ，但這3個(gè)處理在1%水平上差異并不顯著；穗粒數(shù)大小順序?yàn)锳Ⅲ>AⅡ>AⅠ，在1%水平上，3個(gè)處理沒有極顯著差異，在5%水平上，AⅡ，AⅢ與AⅠ存在顯著差異。千粒重大小順序?yàn)锳Ⅱ>AⅢ>AⅠ，AⅡ，AⅢ之間差異均不顯著，但同時(shí)與AⅠ存在極顯著差異。

2016年與2015年情況有所不同，小穗數(shù)大小是隨著滴水量的增加而增加，但與2015年相同，這3個(gè)處理在1%水平上差異不顯著，說明本試驗(yàn)滴水量的范圍內(nèi)對小穗數(shù)的影響不大；穗粒數(shù)大小順序?yàn)锳Ⅲ>AⅡ>AⅠ，在1%水平，AⅠ與AⅡ、AⅢ存在顯著性差異，但AⅡ、AⅢ之間不顯著，在5%水平AⅠ、AⅡ、AⅢ之間均存在顯著差異。千粒重最高的是AⅢ，其次AⅡ，AⅠ最低，AⅡ和AⅢ之間差異均不顯著，但同時(shí)與AⅠ存在極顯著差異。

2.7.2產(chǎn) 量

試驗(yàn)表明，2015年，不同處理的籽粒產(chǎn)量以AⅡ最高，較AⅢ、AⅠ分別高出1.97%、9.88%。AⅠ、AⅡ、AⅢ之間均存在顯著性差異，但不存在極顯著差異。

2016年與2015年有所不同，不同處理以AⅢ最高，分別較AⅡ、AⅠ高出2.79%、16.12%。3個(gè)處理之間均存在顯著性差異，其中AⅠ與AⅡ、AⅢ存在極顯著差異。

表2 灌漿期干物質(zhì)在不同器官的分配

2015年處理 莖鞘 葉 穗 干重(kg/hm2)分配率(%)干重(kg/hm2)分配率(%)干重(kg/hm2)分配率(%)總干物質(zhì)(kg/hm2)AⅠ4784.4030.46942.346.009978.6763.5415705.41AⅡ5026.8929.641080.356.3710850.3063.9916957.54AⅢ4883.6529.421175.877.0810541.1563.5016600.672016年處理 莖鞘 葉 穗 干重(kg/hm2)分配率(%)干重(kg/hm2)分配率(%)干重(kg/hm2)分配率(%)總干物質(zhì)(kg/hm2)AⅠ3990.3728.55567.154.069417.3367.3913974.84AⅡ4270.6928.03652.194.2810313.1267.6915236.00AⅢ4383.2527.75698.174.4210711.3567.8215792.77

表3 不同處理產(chǎn)量及構(gòu)成分析

2015年處理總干物質(zhì)(kg/hm2)籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)收獲指數(shù)小穗數(shù)穗粒數(shù)千粒重AⅠ15705.41Bb7733.26Ab49.2410.23Aa26.80 Ab50.97 Bb AⅡ16957.54Aa8581.09Aa50.6011.03Aa 30.67Aa51.59AaAⅢ16600.67Aa8412.38Ab50.6710.45Aa31.03Aa51.03Aa2016年處理總干物質(zhì)(kg/hm2)籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)收獲指數(shù)小穗數(shù)穗粒數(shù)千粒重AⅠ13974.84Bb6552.47Bc46.8910.65Ab30.85Bc45.05BbAⅡ15236.00Aa7401.86Ab48.5811.55Aa34.70Ab46.22AaAⅢ15792.77Aa7608.59Aa48.1811.70Aa36.50Aa46.62Aa

3 討 論

試驗(yàn)表明，在2015年自然降水量相對較多的條件下，在灌漿后期，AⅢ處理穗部干物質(zhì)積累速率下降，最終產(chǎn)量不如AⅡ，結(jié)合干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)以及干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)分析，適度提高滴水量水平有利前期干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，但在灌漿期后，AⅢ處理的滴水量，影響了干物質(zhì)的積累速度，最終影響了產(chǎn)量。

2016年與2015年有所不同，2016年自然降水量小于2015年，花后干物質(zhì)積累量AⅢ最多，其次為AⅡ、AⅠ，花后積累系數(shù)同樣以AⅢ最大，同時(shí)可以看出，2016年整體干物質(zhì)積累小于2015年，因此在2016年的自然降水條件下，AⅢ如進(jìn)一步增加滴水量，仍然有增產(chǎn)潛力。在以后的工作當(dāng)中，可以探討在總灌水量不變條件下，將前期滴水量適當(dāng)減少，增加拔節(jié)-抽穗，開花-收獲的滴水量，研究小麥生長的不同時(shí)期，不同比例的滴水量對小麥生長影響的問題。