齊河縣冬小麥生長(zhǎng)環(huán)境及生長(zhǎng)生理特性分析

姜瑤，馬海燕，呂寧江

（1.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250014）

山東省是農(nóng)業(yè)大省，冬小麥在糧食作物中播種面積所占比重比較大，種植過(guò)程中，生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)小麥的生長(zhǎng)發(fā)育有很大的影響。本文選擇泰農(nóng)18 作為供試品種，分別測(cè)定研究了冬小麥的生長(zhǎng)環(huán)境，包括土壤環(huán)境和氣象因素以及冬小麥的生長(zhǎng)生理特性。旨在為冬小麥的生長(zhǎng)發(fā)育及生長(zhǎng)條件提供一定的理論基礎(chǔ)和相關(guān)數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2019 年10 月至2020 年6 月在山東省齊河縣山東省水利科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)水土試驗(yàn)研究基地進(jìn)行。

試驗(yàn)材料選取品種為泰農(nóng)18。采用機(jī)器播種方式，行距0.2 m，畦寬3.8 m，壟寬0.4 m，每畦播18 行。播種密度為262.5 kg/hm2。施底肥復(fù)合肥和返青肥各一次。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1）土壤及氣象因素。（1）土壤。采用中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。（2）氣象因素。安裝HOBOwarePro 農(nóng)田小型氣象站進(jìn)行氣象監(jiān)測(cè)。

2）生長(zhǎng)生理指標(biāo)。（1）分蘗數(shù)。在播種后的第40 d、80 d、120 d、160 d、200 d 和240 d 調(diào)查分蘗數(shù)。（2）株高。抽穗前為土面至最高葉尖的高度，抽穗后為土面至最高穗頂（不連芒）的高度。每隔7～10 d 測(cè)量一次。（3）葉綠素。用SPAD-502 儀測(cè)定小麥葉綠素含量，選取長(zhǎng)勢(shì)一致的葉片進(jìn)行測(cè)定。拔節(jié)期測(cè)定小麥的頂部葉片，抽穗期以后測(cè)定旗葉葉片，分別測(cè)定葉片的兩端和中間部位，其平均值作為SPAD 值。

3）數(shù)據(jù)分析。采用WPS-Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤情況

按照取土試驗(yàn)方法，取土后將土樣送往山東省水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全檢測(cè)中心站進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果如下：0～100 cm 土層深度的土壤均為壤土，120 cm 處土壤為沙壤土；各土層土壤pH值均呈堿性，且0～20 cm 土層深度處土壤pH 值迅速升高，整個(gè)土層內(nèi)，堿性程度最大的位于60～80 cm 處。

有機(jī)質(zhì)和全氮含量隨著土層深度的增加變化趨勢(shì)基本一致，見圖1，均是先降低后增加。在40～60 cm 土層深度處達(dá)到最大值后逐漸降低，在80～100 cm 土層深度處降到最低，后在100～120 cm 土層深度處略有升高。各土層速效磷和速效鉀含量變化情況見圖2。速效磷和速效鉀含量變化趨勢(shì)基本一致，均是在表層土壤處含量最大，速效磷的含量為19.98 mg/kg，速效鉀的含量為155.37 mg/kg。隨后二者含量均在0～20 cm 的土層深度處顯著降低，20～40 cm 處升高后下降至60 cm土層深度后內(nèi)無(wú)明顯變化。

圖1 試驗(yàn)區(qū)內(nèi)各土層有機(jī)質(zhì)和全氮含量

圖2 試驗(yàn)區(qū)內(nèi)各土層速效磷和速效鉀含量

電導(dǎo)率隨著土層深度的增加呈現(xiàn)先逐漸升高后逐漸降低，最后略有升高的總體趨勢(shì)。在20～40 cm 土層深度處電導(dǎo)率最大，為971.1 μs/cm。最小值在60～80 cm 土層處，為351.1 μs/cm。

2.2 試驗(yàn)區(qū)內(nèi)氣象因素變化情況

泰農(nóng)18 生育期內(nèi)降雨和溫度情況見圖3，共降雨8次，總降雨量共計(jì)67 mm。主要集中在11月以及次年的2 月和4月，其中11 月的降雨量最大。溫度呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢(shì)，日平均最低氣溫出現(xiàn)在2020 年1 月18日，為3.00 ℃，日平均最高氣溫出現(xiàn)在2020 年6 月7日，為23.78 ℃。

圖3 試驗(yàn)站內(nèi)降雨量與日均溫度變化情況

整個(gè)生育期內(nèi)，空氣中相對(duì)濕度最高為100%，在2020 年1 月6 日和7 日出現(xiàn)過(guò)兩次。最低相對(duì)濕度為2020 年10 月24 日的21.33%。

2.3 泰農(nóng)18 生長(zhǎng)生理特性分析

2019 年10 月24 日播種，2019 年6 月7 日收獲，全生育期共計(jì)228 d。根據(jù)冬小麥的生長(zhǎng)特性，將泰農(nóng)18 的生育期劃分為3 個(gè)階段，分別是播種—拔節(jié)期、拔節(jié)—開花期、開花—成熟期。觀察泰農(nóng)18 的生長(zhǎng)生理情況，由圖4 可以看出：在整個(gè)生育期內(nèi)，株高的變化是逐漸增大的，前期增長(zhǎng)較快，后期增長(zhǎng)較慢。最高為75.38 cm。在播種后的第160 d 左右，分蘗達(dá)到高峰，后因營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足，分蘗數(shù)減少直至穩(wěn)定。葉綠素含量從拔節(jié)期開始測(cè)定，隨著生育時(shí)期的延長(zhǎng)，葉綠素含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在抽穗期內(nèi)葉綠素含量達(dá)到最大。

圖4 冬小麥生長(zhǎng)生理變化情況

3 結(jié)論與討論

1）土壤中各種指標(biāo)和含量均對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)有較大的影響。本研究結(jié)果表明，大部分土層為壤土，均呈堿性。隨著土層的加深，有機(jī)質(zhì)和全氮含量均呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì)，在40～60 cm 土層處達(dá)到最大。速效磷和速效鉀含量均在表層土壤處含量最大，電導(dǎo)率呈現(xiàn)先升高后降低最后略有升高的趨勢(shì)。在20～40 cm 土層深度處電導(dǎo)率最大。

2）小麥生長(zhǎng)發(fā)育與生態(tài)因子關(guān)系密切，其生長(zhǎng)發(fā)育的好壞和產(chǎn)量的高低，除了決定于小麥本身的生物學(xué)特性外，很大程度上還受到氣候因素的影響。在小麥泰農(nóng)18 的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)對(duì)降雨量、溫度和濕度等進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)小麥生育期內(nèi)，總降雨量為67 mm。此外，溫度同樣也影響著小麥的生長(zhǎng)、分布與產(chǎn)量，以及生育期長(zhǎng)短與發(fā)育期出現(xiàn)的遲早。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)溫度呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢(shì)，最高氣溫為23.78 ℃?？諝庵袧穸鹊慕档?，植物蒸騰強(qiáng)烈，水分平衡失調(diào)，葉片萎蔫，對(duì)小麥將會(huì)造成嚴(yán)重的不良影響[1]?？諝庵邢鄬?duì)濕度最高為100%，最低相對(duì)濕度為21.33%。

3）小麥泰農(nóng)18 生長(zhǎng)生理特性分析表明，泰農(nóng)18 的分蘗能力較強(qiáng)，但分蘗成穗率屬于中等，大約在播種后的第160 d 左右，達(dá)到分蘗的高峰，后因營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足，分蘗數(shù)減少直至穩(wěn)定。生育期內(nèi)株高的變化是逐漸增大的，前期生長(zhǎng)快，后期生長(zhǎng)慢。葉綠素含量從拔節(jié)期開始測(cè)定，隨著生育時(shí)期的延長(zhǎng)，葉綠素含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在抽穗期內(nèi)葉綠素含量達(dá)到最大，由此說(shuō)明在此階段小麥光合作用進(jìn)行的最為旺盛。