摘 要:為篩選出適宜北疆穴播栽培的冬小麥品種。本研究選取7個(gè)冬小麥品種為供試材料,分析了穴播栽培條件下不同品種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量與品質(zhì)的差異。結(jié)果表明:籽粒產(chǎn)量方面,新冬18號、新冬51號、新冬52號和墾冬雜42號的籽粒產(chǎn)量明顯高于其他品種,以新冬52號籽粒產(chǎn)量最高,為9 556.04 kg/hm ,高出平均值21.89%。農(nóng)藝性狀方面,參試品種株高均在適宜范圍內(nèi),即64.80~76.67 cm,新冬52號、新冬55號和墾冬雜42號的穗長表現(xiàn)較為突出。新冬18號、新冬52號、墾冬雜42號和新冬53號的穗下節(jié)間長度占整個(gè)植株的比例較大。品質(zhì)綜合評價(jià)較優(yōu)異的品種有新冬18號、新冬22號和新冬53號。綜合上述結(jié)果可以看出,在考慮產(chǎn)量的前提下,新冬18號和新冬52號可作為北疆穴播冬小麥品種選擇的優(yōu)先對象。
關(guān)鍵詞:穴播栽培;冬小麥;品種篩選
中圖分類號:S326" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A" 文章編號:0488-5368(2024)11-0001-05
收稿日期:2024-01-09 修回日期:2024-03-06
基金項(xiàng)目:新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第九師科技計(jì)劃項(xiàng)目(2023JS001)。
第一作者簡介:李懷勝(1988-),男,本科,助理研究員,主要從事作物栽培與小麥育種。
Screening and Evaluation of Winter Wheat Varieties in Northern Xinjiang under Hole Sowing Cultivation
LI Huaisheng, MENG Ling, WANG Heya, WANG Bin, XU Xiangyang
(Animal Husbandry Science Research Instiute,"" Research Institute of Agricultural Sciences of the Ninth Division of Xinjiang
Production and Construction Corp, Emin, Xinjiang 834600, China )
Abstract: In order to identify winter wheat varieties suitable for hole sowing cultivation in Northern Xinjiang, seven winter wheat varieties were used as experimental materials, and the differences in agronomic traits, yield, and quality of the different varieties under hole sowing conditions were analyzed. The results showed that the grain yields of ‘Xindong 18’, ‘Xindong 51’, ‘Xindong 52’and ‘Kendongza 42’ were significantly higher than those of other varieties, with the grain yield of ‘Xindong 52’ being the highest at 9 556.04 kg/hm which was 21.89% higher than the average. In terms of agronomic traits, the plant heights of the tested varieties were within the appropriate range, namely, 64.80 cm to 76.67 cm. The spike lengths of ‘Xindong 52’, ‘Xindong 55’and ‘Kendongza 42’ were notably prominent. The lengths of the internodes below the spike of ‘Xindong 18’, ‘Xindong 52’, ‘Kendongza 42’and ‘Xindong 53’ accounted for a larger proportion of the whole plant. The varieties with excellent comprehensive quality evaluations were ‘Xindong 18’, ‘Xindong 22’ and ‘Xindong 53’. Based on yield, ‘Xindong 18’ and ‘Xindong 52’ can be prioritized for the selection of winter wheat varieties in Northern Xinjiang.
Key words: Hole sowing cultivation ; Winter wheat ; Screening of varieties
小麥?zhǔn)潜苯匾募Z食作物,其安全生產(chǎn)對保障糧食安全具有重要作用。小麥產(chǎn)量和品質(zhì)主要受品種自身遺傳特性、生態(tài)環(huán)境和栽培技術(shù)的影響{[1]}。播種方式通過調(diào)控小麥生產(chǎn)群體、生長發(fā)育等,影響小麥產(chǎn)量與品質(zhì){[ 2~5]}。在當(dāng)前生產(chǎn)中,北疆小麥生產(chǎn)播種方式主要以15cm等行距機(jī)械條播為主,存在著疙瘩苗、缺苗斷壟和倒伏等現(xiàn)象,直接影響了小麥產(chǎn)量與品質(zhì){[6]}。穴播作為小麥常規(guī)播種方式中的一種,有研究表明它具有諸多優(yōu)點(diǎn)。趙奇等{[7]}研究發(fā)現(xiàn),穴播小麥的穗粒數(shù)和籽粒產(chǎn)量均高于條播小麥,兩者播種方式的千粒重差異不大。羅宏博等{[8]}研究表明,穴播、溝播和條播三種播種方式的籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為穴播gt;條播gt;溝播,而且穴播能優(yōu)化小麥群體的受光條件,減少遮光損失,有利于小麥光合。胡新宇等{[9]}和Long等{[10]}研究表明,穴播對提高成穗率、改善小穗結(jié)實(shí)特性、促進(jìn)籽粒灌漿均有利。吳禎等{[11]}研究表明,穴播有利于促進(jìn)小麥干物質(zhì)積累,增加籽粒產(chǎn)量??梢哉f,有關(guān)小麥穴播諸多學(xué)者已做了大量的研究,但多數(shù)集中于不同播種方式的對比方面,品種較為單一,尤其是北疆穴播栽培條件下品種選擇方面鮮有報(bào)道。為此,本試驗(yàn)選用了近年來在北疆主栽的冬小麥品種為供試材料,研究分析了穴播栽培條件下不同品種間的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)差異,以期為小麥高產(chǎn)栽培與優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地基本情況
試驗(yàn)于2022—2023年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第九師團(tuán)結(jié)農(nóng)場4連(東經(jīng)83°29′,北緯46°31′)進(jìn)行。前茬作物為玉米,試驗(yàn)土壤為壤土,施肥前土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量(0~20 cm)分別為:有機(jī)質(zhì){29.37} g/kg,堿解氮74.03 mg/kg,速效磷47.91 {mg/kg},速效鉀307.85 mg/kg,pH 8.12。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
供試材料為新冬18號、新冬22號、新冬51號、新冬52號、新冬53號、新冬55號和墾冬雜42號。采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),共計(jì)7個(gè)處理,三次重復(fù)。小區(qū)面積16.8 m (長7.0 m×寬2.4 m),不同小區(qū)間隔60 cm,穴距6 cm,穴播粒數(shù)3粒。播前耙地2遍,耙深9 cm左右。于2022年9月23日采取人工模擬穴播方式進(jìn)行播種,其他田間管理措施與大田管理一致。全生育期隨水滴施尿素(N 46.4%)600 kg/hm 、磷酸二銨(N 18%、
P2O5 46%)25 kg/hm 、硫酸鉀(K2O 52%)10 kg/hm 。
1.3 測定指標(biāo)與方法
1.3.1 農(nóng)藝性狀 重點(diǎn)測定參試品種的株高、穗長、穗下節(jié)長和旗葉葉鞘長。
1.3.2 產(chǎn)量 收獲前調(diào)查各處理單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)。然后全區(qū)收獲后進(jìn)行實(shí)收測產(chǎn),室內(nèi)考種,包括穗粒數(shù)和千粒重。
1.3.3 品質(zhì)測定 籽粒容重(TW)按照{(diào)GB/T5498-}1985方法測定。蛋白質(zhì)含量(PC)按照 GB5511-85 方法,采用凱氏定氮法測定。面團(tuán)流變學(xué)特性采用德國 Brabender 公司生產(chǎn)的粉質(zhì)儀和拉伸儀,按照 AACC Method 2002 年版 54-21 和 54-10 方法測定。參數(shù)包括吸水率(WAS)、形成時(shí)間(DT)、穩(wěn)定時(shí)間(ST)、弱化度(SD)、最大拉伸阻力(RM)、延伸度(EX)、拉伸曲線面積(Area)、拉伸比值(R/E)。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,運(yùn)用spss 21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 農(nóng)藝性狀差異分析
在穴播栽培條件下,不同品種的株高、穗長、穗下節(jié)長和旗葉葉鞘長均表現(xiàn)顯著性差異(圖1)。
各品種的株高均在適宜范圍內(nèi),即64.80~76.67 cm。其中,新冬18號、新冬52號、新冬53號的株高顯著高于其他品種。在穗長方面,墾冬雜42號的穗子最長,達(dá)到9.71 cm。新冬52號、新冬55號的穗長與墾冬雜42號接近,其他品種則明顯短于墾冬雜42號。關(guān)于穗下節(jié)長,新冬53號的穗下節(jié)長為31.90 cm,這一數(shù)值在新冬18號、新冬52號、墾冬雜42號之間差異不顯著。在旗葉鞘長方面,新冬22號表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢,除新冬52號外顯著長于其他參試品種。
2.2 "產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成差異分析
從表1可以看出,穴播栽培條件下不同冬小麥品種的產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成均表現(xiàn)出一定的差異性。籽粒產(chǎn)量按照從高到低的排序?yàn)樾露?2號、新冬51號、新冬18號、墾冬雜42號、新冬22號、新冬55號和新冬53號,其中新冬52號籽粒產(chǎn)量為{9 556.04} kg/hm ,高出平均值21.89%,這表明新冬52號在穴播栽培條件下具有出色的生產(chǎn)性能。此外,在產(chǎn)量構(gòu)成因素中,新冬18號、新冬51號和新冬53號的穗數(shù)排列前三,分別高出平均
值{4.48%}、24.58%、16.82%。同時(shí),新冬52號、新冬55號和墾冬雜42號的千粒重、穗粒數(shù)也表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢,分別高出平均值12.54%、4.35%、{1.15%}和24.65%、7.57%、-0.29%。比較各品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的變異系數(shù)可以發(fā)現(xiàn),籽粒產(chǎn)量、穗數(shù)、千粒重、穗粒數(shù)均顯示出較高的穩(wěn)定性,表明穴播栽培對各品種產(chǎn)量影響較小,其變化主要來自品種間基因型的影響。
2.3 加工品質(zhì)性狀差異分析
2.3.1 籽粒與磨粉品質(zhì) 從表2可以看出,穴播栽培條件下各參試品種的容重范圍在755.00 g/L至817.00 g/L之間,以新冬18號的容重最高,新冬22號的容重最低。在出粉率方面,各參試品種新冬22號的出粉率最高,達(dá)到了74.73%,高出平均值7.55%,墾冬雜42號的出粉率表現(xiàn)最低,新冬18號、新冬51號、新冬53號的出粉率與墾冬雜42號之間的差異并不顯著。各品種灰分范圍在{0.51%~}0.56%,雖表現(xiàn)出一定的差異性,但是數(shù)值相對較低。蛋白質(zhì)含量以墾冬雜42號達(dá)到{15.80%},顯著高于其他品種。比較參試品種籽粒和磨粉品質(zhì)指標(biāo)的變異系數(shù)發(fā)現(xiàn),容重、出粉率、灰分和蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)均低于10%,表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。
2.3.2 面團(tuán)粉質(zhì)特性分析 由表3可知,在穴播栽培條件下不同品種的小麥的磨粉品質(zhì)和面團(tuán)粉質(zhì)特性方面存在顯著差異。面團(tuán)粉質(zhì)特性中,新冬18號的形成時(shí)間和新冬22號的穩(wěn)定時(shí)間分別最長,分別為6.47 min和13.13 min,分別高出平均值49.42%和94.52%。而新冬51號的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間均最短,分別為2.07 min和1.80 min,分別低于平均值52.19%和73.33%。此外,新冬22號的弱化度最低,為44.33 FU,
比平均值低{33.48} FU。比較各磨粉品質(zhì)和面團(tuán)粉質(zhì)特性的變異系數(shù)發(fā)現(xiàn),面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的變異系數(shù)最大,為{62.80} min。面團(tuán)粉質(zhì)特性指標(biāo)的變異系數(shù)較大,穩(wěn)定性較差,這種結(jié)果有可能是品種自身、環(huán)境或者品種與環(huán)境互作的結(jié)果。
2.4 面團(tuán)拉伸特性分析
穴播栽培條件下,參試品種的面團(tuán)拉伸特性表現(xiàn)出一定的差異性(表4)。其中,新冬22號的拉伸面積與拉伸阻力均最高,分別為105.33 cm 、197.33EU,新冬22號的拉伸面積顯著高于其他品種,新冬18號、新冬53號的拉伸阻力與新冬22號差異不顯著。延伸度在157.33~239.33 mm范圍之內(nèi),以新冬55號和新冬51號分別為最高、最低。新冬22號的最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比例均最高,分別為384.33 EU、1.07、1.80,顯著高于其他參試品種,墾冬雜42號的最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比列均最低,分別為129.00 EU、0.53和0.63。比較各品種的面團(tuán)拉伸特性,除延伸度較小外,其他各指標(biāo)穩(wěn)定性均較差。
3 結(jié)論與討論
播種方式是調(diào)控小麥生長發(fā)育的一項(xiàng)重要栽培技術(shù),可改變小麥群體結(jié)構(gòu),影響整體的生長發(fā)育,進(jìn)而影響產(chǎn)量和品質(zhì){[12,13]}。有研究表明,在適宜的范圍內(nèi)株高較高、穗長較長和穗下節(jié)間長度占整個(gè)植株45%以上有利于小麥植株光合作用,轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒中的干物質(zhì)相對較多,促進(jìn)產(chǎn)量的增加{[14,15]}。研究中,新冬18號、新冬52號和新冬53號的株高表現(xiàn)具有優(yōu)勢,顯著高于其他品種。新冬52號、新冬55號和墾冬雜42號的穗長表現(xiàn)較為突出。此外,新冬18號、新冬52號、墾冬雜42號和新冬53號的穗下節(jié)間長度占整個(gè)植株的比例較大,這也有利于提高小麥的光合作用和產(chǎn)量。旗葉葉鞘長表現(xiàn)出較強(qiáng)優(yōu)勢的品種有新冬22號和新冬52號。對比分析各品種在穴播條件下的籽粒產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素,發(fā)現(xiàn)新冬18號、新冬51號、新冬52號、墾冬雜42號的籽粒產(chǎn)量明顯高于其他品種,除新冬52號的產(chǎn)量三因素中收獲穗數(shù)較低外,新冬18號、新冬51號和墾冬雜42號產(chǎn)量構(gòu)成三因素較為相似,表明小麥穴播時(shí)應(yīng)結(jié)合小麥品種特性來確定合理的播種量,以確保最佳的產(chǎn)量效果。新冬18號、新冬52號可作為北疆穴播冬小麥品種選擇的優(yōu)先對象。在推廣應(yīng)用中應(yīng)充分結(jié)合栽培條件和品種特性合理確定播種密度等,以確保具有較好的產(chǎn)量效果。
小麥的品質(zhì)受基因型、環(huán)境及其互作的共同影響{[16]}。在研究中,穴播栽培條件下不同冬小麥品種的容重、出粉率、灰分和蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)均低于10%,表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性,而面團(tuán)粉質(zhì)特性指標(biāo)和拉伸特性指標(biāo)的變異系數(shù)均較大,表明在穴播條件下不同冬小麥品種的面團(tuán)流變學(xué)特性可能受到基因型與環(huán)境的影響。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉哲文,郭丹丹,常旭虹,等.小麥產(chǎn)量和品質(zhì)對不同類型土壤和施氮處理的響應(yīng)[J].麥類作物學(xué)報(bào),2022,42(5):623-630.
[2] 謝耀麗,張德奇,李向東,等.豫南雨養(yǎng)區(qū)近15年小麥生產(chǎn)能力提升原因分析與技術(shù)對策——以西平縣為例[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2013,29(18):32-37.
[3] 祁皓天,董永利,李川,等.播種方式和播量對冬小麥‘西農(nóng) 20’產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2021,30(1):32-40.
[4] 張國釗,朱云集,朱慧杰,等.不同栽培管理模式對麥田土壤物理性狀及小麥產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,24(9): 36-42.
[5] 毛妍婷,雷寶坤,陳安強(qiáng),等.不同免耕覆蓋栽培模式下耕層土壤水熱變化對小麥產(chǎn)量的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,28(4): 1 553-1 558.
[6] 朱新開, 王祥菊, 郭凱泉,等. 小麥倒伏的莖稈特征及對產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào),2006(1): 87-92.
[7] 趙奇,雷鈞杰,陳興武,等.不同播種方式對冬小麥生物特性及其產(chǎn)量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2001,38(6):313-314.
[8] 羅宏博,海江波,白銀萍,等.穴播栽培對冬小麥生理特性及干物質(zhì)積累的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,25(6):841-848.
[9] 胡新宇,張徐彬,韋還和,等.不同穴播苗數(shù)對小麥產(chǎn)量及其形成特征的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,51(12):95-99.
[10] Long H,Wamg Z.Effects of plant dengsity and nitrogen application on grain yield and resource use efficiency in" winter wheat [J].Field Crops Research,2014,161:17-23.
[11] 吳禎,張保軍,海江波,等.不同種植方式對冬小麥花后干物質(zhì)積累與分配特征及產(chǎn)量的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào),2017,37(10):1 377-1 382.
[12] 祁皓天,董永利,李川,等. 播種方式和播量對冬小麥“西農(nóng)20”產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2021,30(1):32-40.
[13] 張國釗,朱云集,朱慧杰,等. 不同栽培管理模式對麥田土壤物理性狀及小麥產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,24(9):36-42.
[14] 吳邦謨.不同播種方式和氮肥追施對冬小麥生育特性及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2019.
[15] 楊亮,盧少源,劉桂茹.超高產(chǎn)小麥育種的探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2007,35(30): 9 491-9 492
[16] 劉愛峰, 張良臣, 王運(yùn)智, 等. 基因型與環(huán)境對小麥品質(zhì)性狀的影響[ J] . 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2002(3):4- 5.