不同耕作方式下施用勁豐谷德對小麥抗倒伏性狀與產量的影響

顧大路 楊秀梅 杜小鳳 李剛華 孫愛俠 錢新民 賈艷艷 文廷剛 李正鵬

摘要：為探究不同耕作方式下施用勁豐谷德對小麥抗倒伏能力和產量的影響，采用隨機區(qū)組試驗，研究3種耕作方式（免耕套播、旋耕播種和深翻旋耕播種，分別用A1～A3表示）和勁豐谷德化控（設置0、750、1 500、2 250 mL/hm2 4個水平，分別用B0～B3表示）對稻茬小麥發(fā)育的影響。結果表明，在小麥破口期施用勁豐谷德后，節(jié)間長度縮短，小麥株高降低，節(jié)間線密度和抗折力均有所增大，以B2處理的抗倒伏效果最好。小麥收獲后，不同耕作模式對小麥產量的影響表現(xiàn)為深翻旋耕播種>旋耕播種>免耕套播，勁豐谷德不同施用量為B2>B1>B0>B3。深翻旋耕模式下小麥破口期配施勁豐谷德，可提高小麥抗倒伏能力和產量。

關鍵詞：小麥;勁豐谷德;耕作方式;抗倒伏;產量;植物生長調節(jié)劑

中圖分類號： S512.104? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）20-0103-05

收稿日期：2021-03-03

基金項目：江蘇省農業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號：CX（18）1002];國家小麥產業(yè)技術體系建設專項（編號：CARS-3-2-13）;環(huán)洪澤湖重點實驗室自主研發(fā)課題（編號：17HZHL002）;協(xié)同創(chuàng)新項目（編號：HSXT2-234）;淮安市農科院科研發(fā)展基金（編號：HNY201924）。

作者簡介：顧大路（1972—），男，江蘇新沂人，碩士，研究員，主要從事作物栽培技術研究及調理劑研發(fā)。E-mail：gudalu666@aliyun.com。

通信作者：杜小鳳，碩士，副研究員，主要從事作物栽培技術研究及調理劑研發(fā)。E-mail：15061234456@163.com。

小麥是我國主要的糧食作物之一，總播種面積維持在0.23億hm2，占我國總播種面積的1/4，江蘇省蘇北平原是稻麥輪作制的重要地區(qū)[1]。近些年來，小麥的增產對江蘇省糧食增產的貢獻率超過一半，提高小麥產量對于穩(wěn)定糧食安全具有重大意義。常年以來，小麥粗放的播種方式和生長后期的大片倒伏一直影響小麥的高產穩(wěn)產。適宜的播種方式能夠保證麥苗生長前期根系發(fā)達，生長旺盛，保證糧食產量[2]。

蘇北平原地處我國南北過渡地帶，屬溫帶季風性氣候，降雨分布時空不均。小麥播種前期連續(xù)干旱，根系發(fā)育不良，生長后期持續(xù)多雨，土壤濕度增大容易造成倒伏。生長后期，單株穗粒數(shù)增加，成穗率高，莖稈承重過大，也會增大倒伏概率[3]。麥田倒伏后，葉片接受不到光照，穗部灌漿物質減少[4]。小麥發(fā)生倒伏通常造成產量損失20%～30%，嚴重時可損失一半以上[5]。增強小麥抗倒伏的方式有選用抗倒伏品種、改進栽培管理措施、苗期鎮(zhèn)壓等，而這些措施周期長、短期見效慢[6]。植物生長調節(jié)劑是從植物中提取或人工仿照天然植物激素合成的，在低濃度下能對植物生長發(fā)育進行控制。一些調節(jié)劑產品能夠明顯增強小麥抗倒伏能力，見效快，能彌補其他方式的不足[7]。勁豐谷德是由江蘇省植物生長調節(jié)劑工程中心研制的新型農用產品，在提高作物抗逆能力、增加糧食產量方面具有重要作用[8]。本研究在蘇北平原常見的幾種播種方式下，通過施用不同劑量的勁豐谷德，探究勁豐谷德對小麥抗倒伏能力和產量的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種為鄭麥9023，該品種于2002年通過江蘇省農作物品種審定委員會審定，為當?shù)刂魍破贩N。勁豐谷德，外觀為水劑，為江蘇徐淮地區(qū)淮陰農業(yè)科學研究所和江蘇省植物生長調節(jié)劑工程中心共同研發(fā)產品，淮安飛龍農業(yè)科技發(fā)展公司生產。

1.2 試驗設計

試驗于2019年11月在江蘇省淮安市洪澤區(qū)油田農場開展，該農場生產為稻麥輪作制。小麥分3種耕作方式，分別是免耕套播（A1）、旋耕播種（A2）和深翻旋耕播種（A3）。免耕套播在水稻收割前1 d進行人工撒播（2019年11月10日撒播），收割機次日開始收割鎮(zhèn)壓。旋耕播種在水稻收獲后展開（2019年11月13日播種），機器耕作播種施肥一體，作業(yè)深度在3～5 cm。深翻旋耕播種在水稻收獲后展開（2019年11月13日播種），先用機器進行耕作犁地，作業(yè)深度為20 cm，之后進行播種施肥。小麥播種量為375 kg/hm2。勁豐谷德設4個水平，0（B0）、750 mL/hm2（B1）、1 500 mL/hm2（B2）、2 250 mL/hm2（B3），其中B0為噴等量清水的對照處理。在小麥破口期時，將勁豐谷德兌水稀釋至指定濃度，均勻噴施于小麥葉面。本試驗采用二因素隨機區(qū)組設計，每個小區(qū)面積為50 m2，重復3次。小麥基施41%長效緩釋復合肥（N-P-K比為 15-20-6），施用量600 kg/hm2。其他栽培管理措施同常規(guī)。

1.3 測定項目與方法

到小麥灌漿期，每個小區(qū)選取3個0.5 m2樣點，每點從中挑取10個代表性的單株，記錄小麥的株高、節(jié)間長度，稱量節(jié)間干質量，測量節(jié)間抗折力和節(jié)間線密度，其中節(jié)間位次從小麥莖稈上部開始，依次往下為倒1節(jié)～倒5節(jié)。產量計算在小麥成熟期時展開，每個小區(qū)選取3個0.5 m2樣點，每點從中挑取10株，測算產量指標，包括穗長、千粒質量、穗粒數(shù)。

小麥莖稈抗折力測定采用文廷剛等的方法[9]。節(jié)間線密度表示單位長度節(jié)間干質量，線密度N=G/L，其中G為節(jié)間干質量（g），L為節(jié)間長度（cm）[10]。

2 結果與分析

2.1 勁豐谷德對小麥抗倒伏的影響

如圖1所示，勁豐谷德對小麥的株高具有明顯的降低作用，勁豐谷德的施用量與小麥株高之間呈負向關系，小麥株高降低幅度為1.57～5.26 cm。當施用量為1 500、2 250 mL/hm2時，，株高與對照的差異達顯著性水平。倒1節(jié)縮短2.12～4.00 cm，倒2節(jié)縮短1.02～1.29 cm，勁豐谷德主要通過抑制倒1節(jié)和倒2節(jié)節(jié)間長度的伸長來達到降低株高的目的?？傮w而言，勁豐谷德施用量越大，對各個節(jié)間的縮短作用越明顯，株高也就越低。

如圖2所示，小麥的干質量主要集中在莖稈上部的倒1節(jié)和倒2節(jié)。施用勁豐谷德后，倒2節(jié)～倒5節(jié)的干質量均有所提高，其中倒4節(jié)和倒5節(jié)的提升幅度最大，分別為9.72%～48.23%、8.09%～4405%。勁豐谷德對各個節(jié)間干質量的影響呈現(xiàn)不同的效應。除B2外，倒1節(jié)干質量出現(xiàn)下降的趨勢，這與節(jié)間縮短的長度有關，可以促使植株重心下移。施用勁豐谷德后，節(jié)間內容填充物增加，倒2節(jié)～倒5節(jié)的干質量均有所增加，小麥的抗倒伏能力明顯提高。B2處理提高了所有節(jié)間的干質量，并且提高的幅度最大，增幅在8.85%～48.23%。

如圖3所示，勁豐谷德不同施用量對節(jié)間線密度均產生了不同程度的影響，對倒1節(jié)～倒5節(jié)線密度的影響表現(xiàn)為B2>B1>B3>B0。方差分析表明，在倒1節(jié)～倒5節(jié)中，B2與B0之間達到顯著性差異;倒1、2、3、4、5節(jié)的線密度，B3與B1之間無顯著性差異;倒3節(jié)的線密度，B2、B1、B0之間達到顯著性差異。在相同施用量情況下，節(jié)間線密度隨著節(jié)位的下降而增大，提高了低節(jié)位的節(jié)間充實度，小麥抗倒伏能力也就越強。

由圖4可見，在小麥破口期噴施勁豐谷德整體能夠提高各個節(jié)間的抗折力，但提升的幅度存在明顯差異，主要提高的是倒1節(jié)和倒2節(jié)的抗折力，增幅分別為11.67%～33.77%和5.02%～25.92%。對倒1節(jié)、倒2節(jié)、倒4節(jié)和倒5節(jié)的影響表現(xiàn)為B2>B1>B3>B0，在倒3節(jié)時表現(xiàn)為B2>B1>B0>B3，說明噴施勁豐谷德量越多，超過一定限度后會對節(jié)間抗折力出現(xiàn)負面影響，施用量在 1 500 mL/hm2 表現(xiàn)最好，節(jié)間抗倒伏能力最強。節(jié)間抗折力與節(jié)間線密度表現(xiàn)出一定程度的正相關，勁豐谷德增強了小麥莖稈充實度，從而提高了小麥的抗折力。

2.2 播種方式對小麥產量結構的影響

由表1可知，不同播種方式下，A3和A2的穗長與A1處理的穗長存在顯著差異，A2與A3處理的穗長之間未達顯著差異;A3和A2的穗實粒數(shù)高于A1，但彼此之間無顯著性差異。A3的產量最高，為9 317.70 kg/hm2，與A1間達到差異顯著水平。A1和A2之間產量相差 90 kg/hm2，彼此之間無顯著性差異。

2.3 勁豐谷德對小麥產量性狀的影響

從表2可以看到，施用勁豐谷德，小麥的產量性狀具有不同程度的變化。B0～B3的穗長之間無顯著性差異。B1和B2的穗實粒數(shù)與B0之間達顯著差異水平，B3的穗實粒數(shù)比B1和B2少，但彼此之間無顯著性差異。在千粒質量方面，B2的最高，達到49.85 g，與其他處理之間具有顯著性差異。B3的千粒質量最少，與B0之間達到顯著性差異。勁豐谷德對產量的影響表現(xiàn)為B2>B1>B0>B3。B2的產量為9 745.95 kg/hm2，與其他處理之間達到顯著性差異，與B0相比增產895.50 kg/hm2。

2.4 播種方式和勁豐谷德互作效應對小麥產量結構的影響

由表3可見，播種方式對于小麥產量的影響達到顯著性水平，勁豐谷德可達極顯著水平，而二者的交互效應P值為0.688，未達到顯著性水平。播種方式和勁豐谷德的耦合效應對小麥產量的提升作用還未明確表現(xiàn)出來。

由表4可見，各小區(qū)的小麥產量平均為 9 198.38 kg/hm2，不同播種方式以A3產量最高，平均為9 317.70 kg/hm2，勁豐谷德不同施用量以B2產量最高，為9 745.95 kg/hm2，兩者互作以A3B2產量最高，為9 784.50 kg/hm2。產量第2、第3的為A1B2和A2B2，分別為9 738.00 kg/hm2和9 715.50 kg/hm2，說明勁豐谷德施用量在1 500 mL/hm2時產量提升作用較明顯。

3 討論與結論

不同的耕作方式對土壤結構、容重、通氣性、透水性等物理狀況具有重要的作用，小麥的生長發(fā)育狀況也會進一步受到影響[11]。本研究中，在蘇北平原常見的幾種不同播種方式下，小麥的產量表現(xiàn)出不同的結果，深翻旋耕播種下產量為 9 317.70 kg/hm2，顯著高于免耕播種。免耕套播模式的小麥產量少于旋耕播種和深翻旋耕播種，可能是由于免耕套播模式下，秸稈在地表形成隔離層，太陽有效輻射減少，地表溫度降低，小麥有效積溫較低，分蘗相對減少。旋耕播種和深翻旋耕播種無秸稈覆蓋，來年返青后土壤溫度升高，小麥生長發(fā)育進程加快[12]。孔凡磊等在華北小麥—玉米兩熟區(qū)探究了不同耕作模式對冬小麥發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)相比于翻耕和旋耕模式，免耕使得小麥生育進程變緩，冬前小麥單株分蘗能力下降，影響后期有效分蘗，容易導致小麥減產[13]。免耕條件下雜草較多，影響小麥出苗和發(fā)育，降低了小麥有效穗數(shù)[14]。土壤經(jīng)過深翻，質地變得松軟，容重降低，透氣性和保水性提升，有利于小麥須根系縱深分布，加速對土壤中有效營養(yǎng)物質的吸收，為生長后期提供充足的養(yǎng)分積累，進而提高產量[15-16]。本試驗條件下，免耕套播雖比旋耕播種產量少，但無顯著差異;深翻旋耕播種的產量顯著高于免耕套播，增加量為 223.95 kg/hm2。在水稻遲收又遇陰雨天氣情況下，免耕套播可作為一種應急播種方式。在以后的研究中，可以適當將免耕套播的播期提前，進一步探索其影響。

國內外研究表明，植株的抗倒伏能力與重心高度、莖粗、節(jié)間干物質量、莖稈抗折力密切相關，而降低株高是最為有效的措施[17-18]。小麥施用勁豐谷德后，莖稈上部變短，重心高度降低，節(jié)間稈壁厚度和充實度增加，抗折力明顯提升，小麥在田間發(fā)生倒伏的概率下降。徐磊等研究認為，基部第2節(jié)間的抗折能力可作為抗倒伏評價指標[19]。李振麗等研究發(fā)現(xiàn)，小麥基部第1節(jié)和第2節(jié)間線密度和抗倒伏能力顯著相關[3]。魏鳳珍等通過小麥的田間試驗研究得到莖稈抗倒能力與基部第2節(jié)間抗折力、填充密度等顯著相關[20]。劉慧婷等則認為提高小麥植株的抗倒伏能力重點是從基部第1節(jié)間入手，增強健壯程度[5]。噴施多效唑后，基部第1節(jié)和第2節(jié)間的節(jié)間長度、單位節(jié)間干質量、莖粗和抗倒伏能力的增幅均大于其他節(jié)間[21]。本研究中，在小麥抽穗時節(jié)噴施勁豐谷德，倒1節(jié)和倒2節(jié)的節(jié)間長度、線密度以及抗折力的變化直接改變莖稈性狀，而基部第1節(jié)和第2節(jié)沒有明顯變化。楊文飛等指出，勁豐谷德抗倒伏途徑不同于其他調節(jié)劑，多效唑是通過縮短基部節(jié)間長度和增加基部莖粗和壁厚實現(xiàn)抗倒的，而勁豐谷德是通過降低莖稈上部高度，提高抗折能力，進而實現(xiàn)抗倒伏[22]。本試驗表明，勁豐谷德不同施用量間，對抗倒伏和產量的影響表現(xiàn)為B2>B1>B3，勁豐谷德施用量在 1 500 mL/hm2 時，抗倒能力和產量表現(xiàn)最優(yōu)，產量為9 745.95 kg/hm2，比對照增產895.50 kg/hm2。在后期的研究中可以進一步研究在不同的土壤類型下的施用效果。

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