糧飼兼用型小麥西農(nóng)136 栽培技術(shù)研究

丁明磊，王京宏，王偉偉，王志成，張 超，孫風(fēng)麗，劉曙東，奚亞軍*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西 咸陽 712100；2.陜西省雜交油菜研究中心，陜西 咸陽 712100；3.隴縣種子管理站，陜西 寶雞 721200）

我國人民對肉制品需求量日益提高，促使我國畜牧業(yè)得到快速發(fā)展，但飼草供給不足問題日益凸顯[1]，尤其是冬季鮮綠飼草短缺已成為限制我國北方畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素之一[2]。近年來，我國糧食生產(chǎn)連年豐收，國家持續(xù)推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革[3]，糧飼兼用已成為作物新品種培育和生產(chǎn)利用的重要方向。

作物糧飼兼用已經(jīng)在全球多個國家廣泛應(yīng)用，主要包括玉米、小麥、大麥、小黑麥等農(nóng)作物[4-7]。作物糧飼兼用有多種形式，其中較為廣泛的應(yīng)用途徑是在谷類作物營養(yǎng)生長前期進行刈割或直接放牧飼養(yǎng)家畜，植株再生后收獲糧食[8]。目前，這種以幼苗為草、籽粒為糧的糧飼兼用型小麥已在美國、澳大利亞、巴西等10 多個國家大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用[9-11]。

冬小麥?zhǔn)俏覈狈降貐^(qū)最主要的糧食作物之一，發(fā)展糧飼兼用生產(chǎn)模式潛力巨大。冬小麥糧飼兼用生產(chǎn)模式不僅能在冬季為畜牧業(yè)發(fā)展提供鮮綠飼草，也可保障糧食安全[12-13]。若能糧飼兩方面統(tǒng)籌兼顧，可顯著提升小麥生產(chǎn)的經(jīng)濟效益[14-15]。同時，小麥糧飼兼用能夠減緩其他草地的放牧壓力，而且家畜排泄物可以提高土壤養(yǎng)分，在一定程度上減少裸露土壤風(fēng)蝕的發(fā)生[16]。目前，國內(nèi)鮮有小麥品種（系）可以滿足糧飼生產(chǎn)兼顧的雙重要求，且配套的栽培措施鮮有報道。因此，研究糧飼兼用型小麥科學(xué)合理的品種選擇和栽培措施，對解決我國北方冬季鮮綠飼草短缺、保障糧食安全以及增加農(nóng)民收益等方面均具有重要意義。

本研究為探明適宜陜西關(guān)中地區(qū)種植的糧飼兼用型小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)，于2020—2021 年以前期篩選鑒定糧飼兼用性能表現(xiàn)較好的小麥品種（系）西農(nóng)136 為材料，采用三因素再裂區(qū)試驗設(shè)計，設(shè)置2 個播期水平、2 個追肥量水平以及3 個播量水平，探究不同栽培措施對糧飼兼用型小麥西農(nóng)136 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，以明確糧飼兼用型小麥西農(nóng)136 適宜的栽培措施，為其作為糧飼兼用小麥在陜西關(guān)中地區(qū)及同類型生態(tài)區(qū)推廣應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于陜西省楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的西北農(nóng)林科技大學(xué)北校區(qū)試驗田（34°17＇24.5″N，119°04＇05.2″E，海拔524.7 m），試驗時間為2020 年9月至2021 年6 月。試驗期間，該地區(qū)生長季平均氣溫為10.82℃，總降水量為316.2 mm，與往年氣象條件基本一致。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗以前期篩選鑒定糧飼兼用性能表現(xiàn)較好的小麥品種（系）西農(nóng)136 作為試驗材料，采用三因素再裂區(qū)試驗設(shè)計。其中，主區(qū)為播期，設(shè)A1（9 月27 日）播期和A2（10 月4 日）播期2 個水平；副區(qū)為追肥量，設(shè)B1（0 kg/hm2）追施尿素量和B2（90 kg/hm2）追施尿素量2 個水平；副副區(qū)為播量，設(shè)C1（3.75×106粒/hm2）播量、C2（4.5×106粒/hm2）播量、C3（5.25×106粒/hm2）播量3 個水平。小區(qū)面積12 m2（長6 m、寬2 m），行距25 cm，每個小區(qū)3 次重復(fù)，每個小區(qū)10 m2刈割、2 m2不刈割（作為農(nóng)藝性狀指標(biāo)對照）。以10 月4 日播期、2.7×106粒/hm2播量、不刈割處理的周麥18（黃淮南片麥區(qū)對照品種，試驗編號為CK）作為籽粒產(chǎn)量對照，3 次重復(fù)。播種前施足底肥，施肥量為尿素225 kg/hm2和磷酸二銨300 kg/hm2。2020 年12 月21 日統(tǒng)一進行留茬4 cm 刈割處理，2020 年12 月25 日冬灌1 次，試驗設(shè)計的追肥隨冬灌追施，2021 年6 月8 日統(tǒng)一收獲。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀指標(biāo)測定

2020 年12 月20 日調(diào)查每個小麥品種（系）的分蘗數(shù)，2021 年3 月20 日調(diào)查每個小麥品種（系）再生分蘗數(shù)，相關(guān)指標(biāo)按照《農(nóng)作物品種區(qū)域試驗技術(shù)規(guī)程 小麥》（NY/T 1301—2007）進行記錄[17]。

1.3.2 冬季飼草產(chǎn)量測定

2020 年12 月21 日在每個小區(qū)隨機取3 個點，每點取1.5 m2進行留茬4 cm 刈割處理，隨后立即稱量并記錄每個品種鮮重，重復(fù)3 次。鮮樣殺青后（105 ℃，30 min），65 ℃烘干24 h 至恒重，記錄干重。

1.3.3 籽粒產(chǎn)量以及產(chǎn)量構(gòu)成因素測定

按照《農(nóng)作物品種區(qū)域試驗技術(shù)規(guī)程 小麥》（NY/T 1301—2007）測量小麥品種（系）的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)。于成熟期，在每個小區(qū)選取長勢均勻的3 m2收割、脫粒、曬干后稱重，計算產(chǎn)量，重復(fù)3 次。

1.3.4 綜合經(jīng)濟效益計算

鮮綠小麥苗按2020 年市場價格0.50 元/kg 進行計算，小麥籽粒收益按2021 年市場價格2.66 元/kg 進行計算，比較不同栽培措施下冬季飼草產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量的綜合經(jīng)濟效益。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2016 軟件進行數(shù)據(jù)處理和繪圖，使用SPSS 25.0 進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培措施對冬季分蘗和春季分蘗的影響

由圖1 可知，西農(nóng)136 在各播期、追施尿素條件下，同一播量水平冬季分蘗數(shù)沒有顯著差異；在同一播期、同一追施尿素條件下，隨著播量的增加，冬季分蘗數(shù)呈增加趨勢且不同播量間差異顯著（P＜0.05），C2（4.5×106粒/hm2）播量比C1（3.75×106粒/hm2）播量和C3（5.25×106粒/hm2）播量比C2（4.5×106粒/hm2）播量的冬季分蘗增幅分別為7.52%～9.56%和8.36%～9.36%。這說明播量是決定冬季分蘗數(shù)的關(guān)鍵因素。

在同一播期、同一追施尿素條件下，隨著播量的增加，春季分蘗數(shù)呈增加趨勢。在A1（9 月27 日）播期、同一追施尿素條件下，C3（5.25×106粒/hm2）播量春季分蘗數(shù)顯著高于C1（3.75×106粒/hm2）播量；在A2（10月4 日）播期、同一追施尿素條件下，春季分蘗數(shù)隨播量呈增加趨勢，但不同播量間差異不顯著（P＞0.05）。這說明A2（10 月4 日）播期較于A1（9 月27 日）播期，不僅提高了春季分蘗數(shù)，還降低了不同播量間春季分蘗數(shù)的差異。

由圖2 可知，西農(nóng)136 在相同栽培措施條件下，春季分蘗數(shù)均顯著低于冬季分蘗數(shù)。在同一播期、同一追施尿素條件下，隨播量增加，春季分蘗數(shù)比冬季分蘗數(shù)降幅增大，春季分蘗比冬季分蘗C1（3.75×106粒/hm2）播量、C2（4.5×106粒/hm2）播量和C3（5.25×106粒/hm2）播量降幅分別為10.64%～19.60%、17.79%～24.92%和23.24%～26.32%，這說明播量對春季分蘗數(shù)的增加存在一定閾值。

2.2 不同栽培措施對冬季飼草鮮重產(chǎn)量的影響

冬季飼草鮮重產(chǎn)量是本研究中衡量西農(nóng)136 糧飼兼用性能最重要指標(biāo)之一。根據(jù)表1 可知，在同一播量、同一追施尿素條件下，A1（9 月27 日）播期的飼草產(chǎn)量顯著高于A2（10 月4 日）播期，隨著播量的增加，飼草產(chǎn)量增幅逐漸降低。A1（9 月27 日）播期條件下，C2（4.5×106粒/hm2）播量比C1（3.75×106粒/hm2）播量和C3（5.25×106粒/hm2）播量比C2（4.5×106粒/hm2）播量的冬季鮮重飼草產(chǎn)量增幅分別為9.26%～10.21%和3.95%～4.58%；A2（10 月4 日）播期條件下，C2（4.5×106粒/hm2）播量比C1（3.75×106粒/hm2）播量和C3（5.25×106粒/hm2）播量比C2（4.5×106粒/hm2）播量冬季鮮重飼草產(chǎn)量增幅分別為8.50%～11.55%和3.27%～6.61%。其中，飼草產(chǎn)量最高的栽培措施是A1（9 月27 日）播期，C3（5.25×106粒/hm2）播量。這說明早播播期可以顯著提高冬季飼草鮮重產(chǎn)量，且播量對冬季鮮重飼草產(chǎn)量增產(chǎn)效果存在一定閾值，隨播量的增加增產(chǎn)效果下降。

表1 不同栽培措施對冬季飼草鮮重產(chǎn)量的影響

由表2 可知，播期、追施尿素及播量對西農(nóng)136 冬季飼草鮮重產(chǎn)量分別有極顯著（P＜0.01）、不顯著（P＞0.05）及極顯著（P＜0.01）的影響，播期與追施尿素、播期與播量、追施尿素與播量之間互作分別對西農(nóng)136飼草鮮重產(chǎn)量影響不顯著（P＞0.05）。播期、追施尿素以及播量三因素互作對西農(nóng)136 飼草鮮重產(chǎn)量影響不顯著（P＞0.05）。

表2 不同栽培措施條件下飼草鮮重產(chǎn)量的方差分析

2.3 不同栽培措施對生育時期的影響

由表3 可知，西農(nóng)136 同一刈割處理條件下，A1（9 月27 日）播期比A2（10 月4 日）播期的抽穗期和蠟熟期分別提前2 d 和3 d；同一播期條件下，刈割處理比未刈割處理抽穗期推遲了2 d，但蠟熟期相同。這表明同一刈割處理條件下，播期對西農(nóng)136 的抽穗期和蠟熟期都有影響；同一播期條件下，刈割處理對西農(nóng)136 的抽穗期有一定影響，但對蠟熟期沒有影響。這說明不同栽培措施和刈割處理會對小麥的生育期造成一定影響，但影響相對有限。

表3 不同栽培措施對生育時期的影響

2.4 不同栽培措施對株高的影響

由圖3 可知，A1（9 月27 日）播期條件下，刈割處理株高比未刈割處理顯著降低（P＜0.05），降幅為14.20%～17.40%；A2（10 月4 日）播期條件下，刈割處理株高比未刈割處理顯著降低（P＜0.05），降幅為8.41%～11.32%；刈割處理條件下，A1（9 月27 日）播期株高比A2（10 月4 日）播期顯著降低（P＜0.05），降幅為5.11%～6.87%。這說明西農(nóng)136 刈割處理株高顯著低于未刈割處理（P＜0.05），且同一刈割處理條件下A1（9 月27 日）播期株高顯著低于A2（10 月4 日）播期（P＜0.05）。這說明刈割和不同播期刈割處理對西農(nóng)136 株高有直接影響。

圖3 不同栽培措施對株高的影響

2.5 不同栽培措施對籽粒產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表4 可知，調(diào)查結(jié)果表明，西農(nóng)136 在不同栽培措施處理間的千粒重、穗粒數(shù)均無顯著差異（P＞0.05），但不同栽培措施處理間單位面積穗數(shù)差異顯著。在同一追施尿素、同一播量條件下，A2（10 月4 日）播期的穗數(shù)顯著（P＜0.05）高于A1（9 月27 日）播期；在同一播期、同一追施尿素條件下，隨播量的增加，單位面積穗數(shù)呈先上升后下降的趨勢，在C2（4.5×106粒/hm2）播量的穗數(shù)達到最大。由此可知，A2（10 月4 日）播期和C2（4.5×106粒/hm2）播量更有利于西農(nóng)136 單位面積穗數(shù)的提高。

表4 不同栽培措施對產(chǎn)量構(gòu)成的影響

2.6 不同栽培措施對籽粒產(chǎn)量的影響

籽粒產(chǎn)量也是本研究中衡量西農(nóng)136 糧飼兼用性能的最重要指標(biāo)之一。根據(jù)表5 可知，在同一播量、同一追施尿素條件下，A1（9 月27 日）播期籽粒產(chǎn)量低于A2（10 月4 日）播期產(chǎn)量，隨著播量的增加，籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢。籽粒產(chǎn)量最高的栽培措施是A2（10 月4 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量，其產(chǎn)量為8.14 t/hm2。這說明晚播播期更有利于籽粒產(chǎn)量的提高，且播量對于產(chǎn)量的增加存在閾值，在C2（4.5×106粒/hm2）播量達到最大。

表5 不同栽培措施對籽粒產(chǎn)量的影響

由表6 可知，播期、追施尿素及播量對西農(nóng)136 籽粒產(chǎn)量分別具有極顯著（P＜0.01）、不顯著（P＞0.05）、不顯著影響（P＞0.05）。播期與追施尿素、播期與播量、追施尿素與播量之間分別互作對西農(nóng)136 籽粒產(chǎn)量沒有顯著影響（P＞0.05）。播期、追施尿素以及播量三因素互作對西農(nóng)136 籽粒產(chǎn)量沒有顯著影響（P＞0.05）。

表6 不同栽培措施條件下籽粒產(chǎn)量的方差分析

2.7 不同栽培措施對糧飼綜合經(jīng)濟效益的影響

根據(jù)冬季飼草鮮重產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量計算西農(nóng)136的糧飼綜合經(jīng)濟效益。由表7 可以看出，不同栽培措施條件下，西農(nóng)136 的糧飼兼用綜合經(jīng)濟效益均高于產(chǎn)量對照周麥18 單一籽粒經(jīng)濟效益。飼草經(jīng)濟效益最高的栽培措施為A1（9 月27 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C3（5.25×106粒/hm2）播量；籽粒經(jīng)濟效益最高的栽培措施為A2（10 月4 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量。此外，糧飼綜合經(jīng)濟效益最高的栽培措施為A2（10 月4 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量，比周麥18 單一籽粒增收47.65%；其次是A1（9 月27 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量，比周麥18 單一籽粒增收45.65%。

表7 不同栽培措施對糧飼綜合經(jīng)濟效益的影響

3 討論

作物糧飼兼用生產(chǎn)模式是一個復(fù)雜的農(nóng)牧綜合生產(chǎn)系統(tǒng)，其糧飼生產(chǎn)性能受品種、栽培措施及環(huán)境等多方面共同影響。

播期和冬季飼草生物量密切相關(guān)，是決定其冬季飼草產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一，適當(dāng)提前播期可以增加作物前期生長時間、提高飼草生物量和延長放牧?xí)r間。本試驗同一播量條件下，A1（9 月27 日）播期冬季飼草鮮重產(chǎn)量顯著高于A2（10 月4 日）播期（P＜0.05）。這表明適當(dāng)提前播期可以有效增加西農(nóng)136 前期生物量累積，進而提高飼草產(chǎn)量，先前的研究也有類似結(jié)果。作物糧飼兼用的播量與冬季飼草鮮重產(chǎn)量也密切相關(guān)，適當(dāng)提高播量可以有效增加分蘗群體數(shù)量，以便獲得更多飼草生物量[18-19]。本試驗結(jié)果表明，在同一播期條件下，隨著播量的增加，冬季分蘗數(shù)、春季分蘗數(shù)、冬季飼草鮮重產(chǎn)量都呈增加趨勢，但在飼草鮮重產(chǎn)量方面，C3（5.25×106粒/hm2）播量比C2（4.5×106粒/hm2）播量的增幅低于C2（4.5×106粒/hm2）播量比C1（3.75×106粒/hm2）播量的增幅。由此可見，適當(dāng)提高播量可以有效提高分蘗數(shù)，進而提高冬季飼草鮮重產(chǎn)量，但當(dāng)播量過大時，冬季飼草鮮重增產(chǎn)效應(yīng)降低。在方差分析中，播期對飼草產(chǎn)量影響極顯著（P＜0.01）；播量對冬季分蘗數(shù)影響顯著（P＜0.05），對飼草鮮重產(chǎn)量影響極顯著（P＜0.01），冬季分蘗數(shù)和飼草鮮重產(chǎn)量隨播量的增加而增加，但增幅逐漸降低。綜上，適當(dāng)提前播期和增加播量可以有效增加冬季飼草產(chǎn)量。

刈割和播期處理對糧飼兼用作物的株高和生育期等農(nóng)藝性狀均有不同程度的影響[20-21]。本試驗中，同一播期條件下，刈割處理比未刈割處理抽穗期晚2 d、蠟熟期沒有差異；同一刈割處理條件下，A2（10 月4 日）播期比A1（9 月27 日）播期的抽穗期晚2 d、蠟熟期晚3 d。由此可見，分蘗期適當(dāng)刈割和提前播期處理對西農(nóng)136 生育期影響有限，其仍可以按陜西關(guān)中地區(qū)正常時間收獲，并沒有因刈割導(dǎo)致生育期大幅延遲的風(fēng)險，這將為西農(nóng)136 作為糧飼兼用型小麥推廣應(yīng)用提供重要基礎(chǔ)條件。此外，小麥刈割處理后株高顯著低于未刈割處理（P＜0.05），且刈割處理中A1（9 月27 日）播期株高顯著低于A2（10 月4 日）播期（P＜0.05）。這說明在株高性狀上刈割有可能降低生產(chǎn)上倒伏的風(fēng)險[22]。

小麥的籽粒產(chǎn)量受個體生產(chǎn)能力和群體數(shù)量兩個方面的影響。在小麥產(chǎn)量構(gòu)成要素中，單位面積穗數(shù)是籽粒高產(chǎn)關(guān)鍵影響因素之一，增加播量是提高單位面積分蘗數(shù)進而提高穗數(shù)的最有效途徑。在一定范圍內(nèi)增加播量可以提高小麥籽粒產(chǎn)量，但超過一定播量后會造成病蟲害嚴重、后期倒伏危害以及籽粒產(chǎn)量減少[23]。適當(dāng)?shù)脑耘啻胧┛梢詼p少刈割后對穗數(shù)、千粒重以及穗粒數(shù)的影響，以獲得更高的籽粒產(chǎn)量[24]。本試驗中，同一播期、同一追肥量條件下，隨播量的增加，千粒重和穗粒差異不顯著（P＞0.05），單位面積穗數(shù)呈先上升后下降的趨勢。這說明播量對籽粒增產(chǎn)效果存在一定閾值，過高的播量并不能有效增加單位面積穗數(shù)。

冬季飼草產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量是衡量小麥糧飼兼用性能的重要參考指標(biāo)。結(jié)合我國國情，糧飼兼用型小麥在保證冬季飼草產(chǎn)量較高的前提下，必須保證后期具有較高的籽粒產(chǎn)量[25]。本研究在不同栽培措施條件下，西農(nóng)136 糧飼兼用的綜合經(jīng)濟效益均高于周麥18單一籽粒收益，進一步表明了小麥糧飼兼用模式的生產(chǎn)優(yōu)勢。其中，A2（10 月4 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量和A1（9 月27 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量兩種栽培措施經(jīng)濟效益名列前兩位，分別比周麥18單一籽粒增收47.65%和45.65%。兩者的區(qū)別是A2（10 月4 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量比A1（9 月27 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量的籽粒產(chǎn)量高16.79%；A1（9 月27 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量比A2（10 月4 日）播期、B2（（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量的冬季飼草鮮重產(chǎn)量高37.59%。農(nóng)戶可以根據(jù)生產(chǎn)需求選擇適宜栽培措施。

4 結(jié)論

綜上，西農(nóng)136 適宜作為糧飼兼用型小麥在陜西關(guān)中地區(qū)種植。對于糧飼經(jīng)濟效益最高的兩種栽培措施，農(nóng)戶可以根據(jù)生產(chǎn)需求選擇最適宜的栽培措施。如果側(cè)重飼草需求，優(yōu)先選擇栽培措施A1（9 月27 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量；如果側(cè)重籽粒需求，優(yōu)先選擇栽培措施A2（10 月4 日）播期、B2（90 kg/hm2）追施尿素量、C2（4.5×106粒/hm2）播量。