不同冬播栽培模式對糜子生長特性及產(chǎn)量的影響

李 凱,程炳文，羅世武，楊軍學，王 湛，王 勇,張尚沛

(寧夏農(nóng)林科學院 固原分院，寧夏 固原 756000)

糜子，學名(PanicummiliaceumL.)，禾本科黍?qū)?又稱黍、稷、糜)。主要分布區(qū)域在我國的西北、華北、東北干旱等半干旱地區(qū)，其生育期短，耐旱、耐瘠薄，在干旱半干旱地區(qū)糧食生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位[1～2]。寧夏糜子種植面積穩(wěn)定在3.3萬hm2左右，但寧夏糜子種植區(qū)春季播種干旱少雨，水資源嚴重缺乏無法進行灌溉補水，造成糜子出苗率嚴重降低，而且秋冬季節(jié)雨水較多，土壤水分不能夠得到充分利用，糜子雖然耐旱能力比較強，但前期雨水較少時會嚴重影響土壤養(yǎng)分的吸收利用，成為了制約糜子產(chǎn)量與品質(zhì)的主要限制因子[3～4]。冬播栽培技術(shù)的使用最早起源于1848年，農(nóng)民通過“冬月種谷法”首次采用冬播技術(shù)應(yīng)用于大田生產(chǎn)當中[5]，張龍石對春谷冬播后增產(chǎn)效果的初步研究發(fā)現(xiàn)，采用冬播栽培技術(shù)，谷子產(chǎn)量比春播增產(chǎn)32%～38%,并且冬天播種谷子可以調(diào)節(jié)農(nóng)時，避免春季干旱，從而保證苗全苗壯[6]。2019年，寧夏農(nóng)林科學院固原分院小雜糧研究團隊根據(jù)糜子柳生習性提出了關(guān)于冬播糜子的論點，研究發(fā)現(xiàn)，在土壤封凍前3～5 d播種糜子可以使糜子種子成功越過冬季，并在下一年提前出苗，出苗率能夠得到有效保障，成熟期也較正常時期提前，糜子產(chǎn)量也得到了提高。 因此，研究不同冬播栽培模式對糜子生長特性及產(chǎn)量的影響，不僅有望挖掘現(xiàn)有的降水生產(chǎn)潛力, 并成為發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要途徑之一。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2020年11月至2021年10月在寧夏農(nóng)林科學院固原分院頭營科研基地進行，地理位置 36°16′N、106°44′E，屬典型的溫帶大陸性氣候，年均降雨量420 mm，≥10℃積溫為2 500～2 700℃。土質(zhì)為黃綿土，前茬作物為小麥，土壤基本理化性質(zhì)為：有機質(zhì)13.8 g/kg，全氮 1.03 g/kg，有效磷17.1 mg/kg，速效鉀 128 mg/kg，緩效鉀 743 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試糜子品種為固糜21號，由寧夏農(nóng)林科學院固原分院提供；試驗肥料為專用控釋肥，由寧夏榮和綠色科技有限公司提供；普通地膜寬1 000 mm、厚0.01 mm，由寧夏匯豐天塑業(yè)有限公司提供。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,設(shè)置膜側(cè)冬播(D1)、平覆膜冬播(D2)、露地冬播(D3)、露地春播(第二年春季播種)(CK)5個處理，各處理重復(fù)3次，每個重復(fù)小區(qū)面積15 m2。膜側(cè)冬播：壟寬60 cm,壟溝寬40 cm,壟高10 cm,株行距20 cm×20 cm，播種深度3～5 cm；平覆膜冬播：膜間距20 cm,株行距20 cm×30 cm，播種深度3～5 cm；露地冬播、露地春播：株行距為20 cm×30 cm，播種深度為3～5 cm。其它田間管理一致。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生育時期記載 分別在糜子生育期記載播種期、出苗期、抽穗期、成熟期。

播種期：播種當天的時期。

苗期：50%幼苗出土長出一葉一心的時期。

抽穗期：50%以上的植株穗尖由上部葉鞘中伸出的日期。

成熟期：50%以上的穗基部顏色變?yōu)辄S色，籽粒堅硬，取穗中部籽粒用指甲可以切斷的日期。

1.4.2 農(nóng)藝性狀測定 糜子成熟收獲前，從各小區(qū)選取植株30株進行室內(nèi)考種，測定株高、莖粗、穗長、穗頸長。

1.4.3 產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量測定 糜子成熟收獲前，從各小區(qū)選取植株30株進行室內(nèi)考種，測定穗粒重、穗重、千粒重，每小區(qū)選擇保留完整的3 m2進行收獲,收獲后晾干稱重，并折合為單位面積產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和DPS 18.10統(tǒng)計軟件進行處理和分析，對試驗結(jié)果進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同冬播栽培模式對糜子出苗的影響

由表1可以看出，糜子不同冬播種栽培模式出苗率均在90%以上，冬播糜子與對照出苗率差異性不顯著，糜子種子可以在土壤中正常越冬，種子沒有發(fā)生風蝕、霉變。冬播幼苗在田間長勢表現(xiàn)良好，死苗率較低，說明晚霜等低溫自然災(zāi)害對冬播糜子幼苗的的影響較小。

表1 不同冬播栽培模式對糜子出苗的影響

2.2 不同冬播栽培模式對糜子生育時期的影響

由表2可以看出，糜子不同冬播種栽培模式出苗期、抽穗期、成熟期均較春播提前，生育期較春播延長，且差異明顯。其中，D1與D2處理各生育時期表現(xiàn)一致，出苗期較對照提前59 d，生育期較對照延長44 d；D3處理各生育時期均較對照提前，生育期較對照延長34 d。說明不同冬播栽培模式對糜子生長有一定的影響，在保證籽粒提前成熟的基礎(chǔ)上，生育期得到延長，對促進糜子生物量的積累具有重要意義。

表2 不同冬播栽培模式對糜子生育時期的影響(月-日)

2.3 不同冬播栽培模式對糜子農(nóng)藝性狀的影響

由表3可以看出，不同冬播栽培模式下，糜子穗長、穗頸長、莖粗均高于對照，穗頸長較對照差異顯著。其中穗長高于對照1.8%～9.7%，D1處理表現(xiàn)最高為29.4 cm，穗頸長高于對照13.1%～20.4%，D2處理表現(xiàn)最高為24.8 cm，莖粗D2處理表現(xiàn)最高為7.88 mm。各處理間株高、穗長、穗頸長、莖粗差異性表現(xiàn)不顯著。

表3 不同冬播栽培模式對糜子農(nóng)藝性狀的影響

2.4 不同冬播栽培模式對糜子產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

由表4可以看出，不同冬播栽培模式下糜子產(chǎn)量性狀有不同程度的差異。其中穗粒重D1、D2處理與對照差異顯著，分別較對照增加11.64%、7.46%，D1處理與D2處理差異顯著；穗重D1、D2、D3處理與對照差異顯著，分別較對照增加23.40%、8.12%、5.72%，D1與D2、D3處理差異顯著；千粒重D1、D2、D3處理與對照差異顯著，分別較對照增加9.93%、9.49%、6.91%，各處理間差異不顯著。

同樣，糜子不同冬播栽培模式也顯著影響產(chǎn)量和經(jīng)濟效益(表3)，D1、D2、D3處理顯著高于對照，分別較對照增加23.34%、22.82%、15.04%，D1、D2處理與D3處理差異顯著，D1處理與D2處理差異不顯著。結(jié)果表明，冬播可顯著提高糜子產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，膜側(cè)和平覆膜種植增產(chǎn)效果較好。

表4 不同冬播栽培模式對糜子產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 討論與結(jié)論

寧夏糜子種植區(qū)春季播種干旱少雨，水資源嚴重缺乏，糜子雖然耐旱能力比較強，但前期雨水較少時會嚴重影響土壤養(yǎng)分的吸收利用，并對糜子產(chǎn)量和品質(zhì)造成一定影響。糜子冬播栽培技術(shù)是充分利用糜子柳生的生理特性而形成的一種新型栽培技術(shù)，并通過不同播種方式下開展秋覆膜增溫保墑效應(yīng)的研究，進一步實現(xiàn)糜子冬播栽培技術(shù)生產(chǎn)潛能的提升。李君霞等對谷子冬播技術(shù)試驗初報研究發(fā)現(xiàn)，冬播對促進根系發(fā)育和生育期延長重要的作用,不僅保障作物有更多有機物質(zhì)的積累,同時滿足幼穗的分化形成,使產(chǎn)量結(jié)構(gòu)各組成之間趨于優(yōu)化[7]。姚建明等對生物降解滲水地膜覆蓋對冬播谷子生長發(fā)育的影響研究發(fā)現(xiàn)，地膜覆蓋在冬播谷子上的使用表現(xiàn)具有明顯的早熟和抗旱增產(chǎn)作用，冬播谷子產(chǎn)量比早春播增加28.5%以上[8]。蘇旺等對溝壟覆膜集水模式提高糜子光合作用和產(chǎn)量研究發(fā)現(xiàn)，溝壟覆膜集水模式不僅可以促進糜子功能葉片光合能力的提高,同時提高了產(chǎn)量形成[9]。

研究發(fā)現(xiàn)，糜子不同冬播栽培模式出苗率均在90%以上，出苗期較春播最早可提前59 d，生育期較春播最長增加44 d，糜子產(chǎn)量均顯著高于春播15.04%～23.34%，其中膜側(cè)種植表現(xiàn)最高為5 215.95 kg/hm2。因此，通過糜子冬播栽培技術(shù)與秋覆膜技術(shù)、膜側(cè)栽培技術(shù)的充分結(jié)合，不僅有效挖掘了現(xiàn)有的降水生產(chǎn)潛力, 并有望成為發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要途徑之一。