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不同年份小麥勻播與播種量對麥棉套作小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響

2017-06-15 18:51王樹林王國平王燕張謙馮國藝雷曉鵬林永增梁青龍
關(guān)鍵詞:內(nèi)行條播播量

王樹林,王國平,王燕,張謙,馮國藝,雷曉鵬,林永增*,梁青龍

(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所/農(nóng)業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室,河北 石家莊 050051;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所,河南 安陽 455000)

不同年份小麥勻播與播種量對麥棉套作小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響

王樹林1,王國平2,王燕1,張謙1,馮國藝1,雷曉鵬1,林永增1*,梁青龍1

(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所/農(nóng)業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室,河北 石家莊 050051;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所,河南 安陽 455000)

[目的]試驗確定麥棉套作模式下小麥適宜的播種方式與播量。[方法]于2014-2015年與2015-2016年在曲周試驗站,采用裂區(qū)設(shè)計,主因素為播種方式(勻播(Y)與條播(T)2個水平),副因素為播量(187.5 kg·hm-2(R1)、225.0 kg·hm-2(R2)、262.5 kg·hm-2(R3)和300.0 kg·hm-2(R4)4個水平),調(diào)查小麥的基本苗、單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量。[結(jié)果]勻播有利于提高小麥的內(nèi)行穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量,邊行穗數(shù)在干旱年型(2016年)顯著低于條播,而千粒重顯著高于條播,其它產(chǎn)量性狀與條播差異不大,平均產(chǎn)量勻播在2015年、2016年分別較條播提高5.1%與5.7%;隨播量增加單位面積穗數(shù)呈增加趨勢,穗粒數(shù)、千粒重呈下降趨勢,在多雨年型降低播量有利于產(chǎn)量提高,在干旱年型增加播量有利于產(chǎn)量形成,小麥播量在225.0~262.5 kg·hm-2時產(chǎn)量穩(wěn)定性較好。[結(jié)論]在麥棉套作模式下,采用勻播技術(shù),播量控制在225.0~262.5 kg·hm-2間最為適宜。

麥棉套作; 勻播; 條播; 產(chǎn)量構(gòu)成

棉花是河北省重要的經(jīng)濟(jì)作物,常年面積在50萬公頃上下[1],近年來隨著棉花價格的持續(xù)下降,棉花面積已不足原來的一半[2~4],如何提高植棉收益,穩(wěn)定棉花面積成為亟待解決的重要問題。麥棉套作一年兩熟種植模式曾是黃河流域20世紀(jì)90年代主推的技術(shù)[5,6],進(jìn)入21世紀(jì),小麥?zhǔn)崭顧C(jī)大面積推廣,麥棉套作模式因不適應(yīng)機(jī)械化的要求而導(dǎo)致種植面積萎縮。近年來棉花價格持續(xù)下降導(dǎo)致植棉收益降低,麥棉套作模式重新引起重視,在小麥聯(lián)合收割機(jī)上安裝護(hù)苗擋板解決了機(jī)械收割的問題后,麥棉套作模式推廣重現(xiàn)曙光[7]。進(jìn)入21世紀(jì)麥棉套作的試驗多著眼于基礎(chǔ)性研究[8~10],而應(yīng)用性研究不多,由于麥棉套作模式棉花預(yù)留行的存在,導(dǎo)致小麥實際種植面積減少,因此提高小麥產(chǎn)量是提高麥棉套作效益的關(guān)鍵。關(guān)于勻播與條播技術(shù)對小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響,劉保華等人在冬小麥單作模式下進(jìn)行了試驗研究[11],認(rèn)為勻播穗數(shù)增加,但穗粒數(shù)少,千粒重低,導(dǎo)致小麥減產(chǎn),喬蕊清[12]等人研究結(jié)果認(rèn)為,冬小麥勻播單位面積穗數(shù)增加,千粒重提高,而穗粒數(shù)基本持平,具有一定的增產(chǎn)效果,而李娜娜[13]則認(rèn)為勻播較條播顯著減產(chǎn),勻播前期小麥分蘗力過高,導(dǎo)致群體數(shù)量增加,穗粒數(shù)與千粒重大幅下降;關(guān)于適宜小麥播量的試驗多是針對冬小麥單作模式開展[14,15],勻播與條播技術(shù)在麥棉套作下的研究較少。本試驗在麥棉套作模式下設(shè)置了小麥勻播與不同播量處理,通過研究小麥邊行與內(nèi)行產(chǎn)量構(gòu)成性狀的特點,為麥棉套作模式下選擇適宜的播種方式與播量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗地情況

試驗于2014-2015年和2015-2016年在河北省曲周縣槐橋鄉(xiāng)西漳頭村麥棉套作試驗田開展,供試小麥品種為市購嬰泊700,屬半冬性中熟品種。試驗田肥力水平偏高,0~20 cm土層養(yǎng)分含量有機(jī)質(zhì)1.63 g·kg-1,全氮1.06 g·kg-1,速效磷31.5 mg·kg-1,速效鉀325.0 mg·kg-1。

1.2 試驗設(shè)計與方法

裂區(qū)設(shè)計,主因素為播種方式,副因素為播量。播種方式設(shè)勻播(以Y表示)和條播(以T表示),勻播幅寬80 cm,播種時將表層5 cm土刮開,人工將小麥種子撒于地表后覆土鎮(zhèn)壓;條播采用單行播種機(jī),播種4行占地幅寬80 cm;播量設(shè)四個水平,分別是187.5、225.0、262.5、300.0 kg·hm-2,以R1、R2、R3、R4表示。

試驗設(shè)置三次重復(fù),小區(qū)寬6.4 m,長8.0 m,面積51.2 m2。小麥幅寬80 cm,棉花預(yù)留行80 cm,2014年10月28日整地,每公頃施復(fù)合肥750 kg,10月30日播種,2015年3月4日每公頃灌水1 200 m3,追施純氮103.5 kg·hm-2,4月22日播種棉花,4月24日公頃灌水900 m3,5月18日公頃灌水900 m3,6月11日收獲小麥;2015年11月1日整地,公頃施復(fù)合肥750 kg,11月2日播種小麥,2016年3月20日公頃灌水1 200 m3,追施純氮103.5 kg·hm-2,4月26日播種棉花,4月27日公頃灌水900 m3,5月20日公頃灌水900 m3,6月11日收獲小麥,其它管理同大田。

1.3 測定項目與計算方法

勻播處理按照每20 cm為一小幅將80 cm幅寬小麥分為4份,邊行為兩側(cè)2小幅,內(nèi)行為中間的2小幅,條播小麥調(diào)查2個邊行與2個內(nèi)行;小麥出苗后20 d左右調(diào)查基本苗,每小區(qū)取2個1 m長,80 cm寬的區(qū)域計數(shù)基本苗,計算平均數(shù),小麥?zhǔn)斋@當(dāng)天調(diào)查成穗數(shù),同時在調(diào)查區(qū)域內(nèi)隨機(jī)收獲50穗室內(nèi)考種,調(diào)查穗粒數(shù)與千粒重;各小區(qū)單獨收獲計產(chǎn)。

1.4 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)整理使用Excel 2003,統(tǒng)計分析使用DPS 7.05進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對小麥基本苗數(shù)的影響

由表1可見,兩年結(jié)果基本一致,無論邊行還是內(nèi)行,基本苗均隨播種量增加而增加,且不同播量之間差異均達(dá)顯著水平,而播種方式對基本苗影響不大。

2.2 不同處理對小麥單位面積穗數(shù)的影響

由表2可見,2015年勻播邊行穗數(shù)達(dá)到684.3萬穗·hm-2,較條播邊行少17.7萬穗·hm-2,差異不顯著;內(nèi)行勻播顯著高于條播,邊行與內(nèi)行差值條播顯著高于勻播,平均穗數(shù)勻播亦顯著高于條播,隨播量增加,穗數(shù)有增加趨勢,但R2、R3、R4三個播量間差異不大;2016年勻播平均邊行穗數(shù)顯著低于條播,但內(nèi)行穗數(shù)卻顯著高于條播,勻播邊行較內(nèi)行穗數(shù)高138.9萬穗·hm-2,條播則為215.4萬穗·hm-2,而隨播量增加,除R1穗數(shù)偏低外,其它三個播量間差異不顯著。

表1 不同處理基本苗/104·hm-2

注:表中同列數(shù)據(jù)后英文字母不同,表示在5%水平上差異顯著。下同

Note:Values followed by the different small letters within a column are significant difference at the 0.05 level. The same below

表2 不同播種方式與播量小麥邊行與內(nèi)行單位面積穗數(shù)/104·hm-2

這一結(jié)果表明條播具有明顯的邊行優(yōu)勢,勻播更有利于提高內(nèi)行小麥的分蘗成穗率,最終使單位面積穗數(shù)高于條播。而隨著播量增加單位面積穗數(shù)雖呈增加趨勢,但播量超過R2(225.0 kg·hm-2)后單位面積穗數(shù)差異并不明顯,表明小麥可通過調(diào)節(jié)自身分蘗成穗率,使單位面積穗數(shù)在較大播量范圍內(nèi)保持相對穩(wěn)定。

2.3 不同處理對小麥穗粒數(shù)的影響

由表3可見,2015年勻播與條播邊行穗粒數(shù)均為45.8粒,勻播內(nèi)行較條播高1.4粒,差異不顯著,2016年勻播邊行與內(nèi)行穗粒數(shù)均高于條播,邊行差異不顯著,而內(nèi)行差異則達(dá)顯著水平;邊行與內(nèi)行差值兩年均表現(xiàn)為條播高于勻播,表明條播在穗粒數(shù)方面的邊行優(yōu)勢大于勻播,而勻播則提高了內(nèi)行的穗粒數(shù);從播量結(jié)果來看,隨著播量增加,邊行與內(nèi)行穗粒數(shù)均呈下降趨勢,R1穗粒數(shù)均顯著高于R4穗粒數(shù),另外,邊行穗粒數(shù)隨播量增加下降幅度較大,而內(nèi)行下降幅度則較小,兩年結(jié)果基本一致。這一結(jié)果表明,在穗粒數(shù)方面,勻播能夠在保持邊行優(yōu)勢的同時,提高內(nèi)行的穗粒數(shù),有利于提高麥棉套作下小麥的產(chǎn)量。

表3 不同播種方式與播量下小麥邊行與內(nèi)行穗粒數(shù)

2.4 不同處理對小麥千粒重的影響

由表4可見,2015年勻播比條播邊行千粒重高0.2 g,內(nèi)行千粒質(zhì)量重亦高0.2 g,差異均不顯著,2016年勻播邊行千粒重較條播高1.6 g,內(nèi)行高1.0 g,差異均達(dá)到顯著水平;邊行與內(nèi)行差值2015年勻播為3.9 g,條播為3.8 g,2016年分別為1.3 g與0.7 g,這一結(jié)果表明播種方式對邊行與內(nèi)行千粒重及千粒重差值的影響趨勢一致,與條播相比,勻播不僅提高了套作模式下內(nèi)行的千粒重,對邊行千粒重也有提高,但不同年份間幅度變動較大。

從不同播量結(jié)果來看,隨播量增加,邊行與內(nèi)行千粒重有降低趨勢,2015年勻播與條播下降幅度較大,尤其是內(nèi)行千粒重差異達(dá)顯著水平,2016年則下降幅度較小,僅R1顯著高于其它三個播量,而R2、R3、R4三個播量間差異不顯著??偟膩砜?,播量對邊行千粒重的影響小于內(nèi)行,2015年勻播邊行R1較R4高1.0 g,內(nèi)行高3.3 g,條播分別是2.0 g與4.0 g,2016年勻播邊行R1較R4高0.9 g,內(nèi)行高0.9 g,條播分別是1.3 g與1.7 g。

表4 不同播種方式與播量下小麥邊行與內(nèi)行千粒重/g

2.5 不同處理對小麥產(chǎn)量的影響

如表5所示,2015年勻播較條播邊行產(chǎn)量高3.3%,差異不顯著,內(nèi)行高8.4%,差異達(dá)到顯著水平,2016年分別是0.3%與15.3%,同樣是邊行差異不顯著而內(nèi)行差異顯著;2015年勻播與條播的邊行優(yōu)勢相當(dāng),條播略高,2016年勻播大幅度提高了內(nèi)行產(chǎn)量,邊行與內(nèi)行差值為2 717.2 kg·hm-2,而條播邊行優(yōu)勢明顯,邊行與內(nèi)行產(chǎn)量差值達(dá)到了3 389.7 kg·hm-2。

從播量結(jié)果看,2015年勻播邊行產(chǎn)量以R2最高,隨播量增加產(chǎn)量下降,內(nèi)行產(chǎn)量與此趨勢一致,平均產(chǎn)量也以R2最高,顯著高于R4處理,但與R1、R3間差異不顯著;條播邊行產(chǎn)量、內(nèi)行產(chǎn)量和平均產(chǎn)量均以R3處理最高,但內(nèi)行產(chǎn)量、平均產(chǎn)量4個播量間差異不顯著。2016年勻播R1、R2、R3邊行產(chǎn)量差異不顯著,R4產(chǎn)量顯著降低,內(nèi)行隨播量增加產(chǎn)量增加趨勢明顯,以R4產(chǎn)量最高,平均產(chǎn)量R3最高,但不同播量間差異不顯著。條播邊行和內(nèi)行產(chǎn)量均隨播量增加而增加,平均產(chǎn)量也以R4最高,但R2、R3、R4三個播量間差異不顯著。

表5 不同播種方式與播量小麥邊行與內(nèi)行產(chǎn)量/kg·hm-2

Table 5 Yield of wheat in marginal rows and inner rowsunder different sowing methods and seeding rates

年份Year播種方式Sowingmethods播量Seedingrates邊行Marginalrow內(nèi)行Innerrow邊行-內(nèi)行M?I平均Average20152016YTYTYTYTR18920bc5227a36937074abR29158a5409a37497283aR38998ab5376a36237187abR48759c4985a37746872bR18478b4840a36396659aR28794a4736a40586765aR38995a4945a40506970aR48413b4857a35566635a平均Average8959a5249a37107104a平均Average8670a4844b38266757aR180897a49785c3111365341aR280131a52583b2754766357aR380235a53254ab2698166745aR477093b54046a2304765569aR178473b43907b3456661190bR279194ab45565a3362962379abR379465a46036a3342962750aR480382a46419a3396363401a平均Average79589a52417a2717266003a平均Average79378a45482b3389762430b

3 討論與結(jié)論

小麥勻播(亦稱立體勻播)技術(shù),近年來備受關(guān)注,但各地試驗結(jié)果不盡相同。李娜娜[13]、劉保華[11]等人認(rèn)為勻播降低了穗粒數(shù)與千粒重從而導(dǎo)致減產(chǎn),而陳留根[16]、喬蕊清[12]等人認(rèn)為勻播增加了單位面積有效穗數(shù)與千粒重,穗粒數(shù)基本持平,最終產(chǎn)量有所提高。在麥棉套作模式下,小麥存在明顯的邊行優(yōu)勢,安玉林[17]認(rèn)為邊行效應(yīng)主要表現(xiàn)為穗粒數(shù)較多和千粒重較高,而楊鐵鋼[18]則認(rèn)為邊行優(yōu)勢主要反映在單位面積成穗數(shù)方面,對小麥穗粒數(shù)和千粒重影響不大,但研究結(jié)果均是針對條播小麥,本文通過對麥棉套作模式下條播與勻播小麥邊行優(yōu)勢的分析得出,邊行單位面積穗數(shù)勻播較條播顯著降低,但內(nèi)行單位面積穗數(shù)顯著提高,而勻播也提高了平均單位面積穗數(shù);播種方式對穗粒數(shù)與千粒重的影響與單位面積穗數(shù)相似;從產(chǎn)量結(jié)果看,勻播邊產(chǎn)量與條播相差不大,內(nèi)行產(chǎn)量則顯著高于條播,而平均產(chǎn)量2015年、2016年較條播分別提高5.1%與5.7%。

關(guān)于播量對小麥產(chǎn)量的影響,前人研究結(jié)果多認(rèn)為存在一個適宜播量范圍,在該播量范圍內(nèi)小麥產(chǎn)量差異不大,原因在于小麥自身可協(xié)調(diào)其產(chǎn)量三要素的構(gòu)成[19~21],從本試驗結(jié)果來看,隨著播量增加,單位面積穗數(shù)呈增加趨勢,穗粒數(shù)與千粒重呈降低趨勢,最終產(chǎn)量2015年勻播最高播量處理產(chǎn)量偏低,而條播四個播量間差異不大,2016年勻播四個播量間差異不大,條播最低播量處理產(chǎn)量偏低。究其原因,2015年春季屬于多雨年份(小麥返青后降雨量113.6 mm),小麥返青后氣候條件適宜,2016年春季屬干旱年份(小麥返青后降雨量42.2 mm),小麥返青后降雨偏少,多次受到干旱脅迫,由此可見,在氣候適宜小麥生長的年型,播量過大不利于產(chǎn)量提高,而在較為干旱的不利氣候年型,加大播量有利于產(chǎn)量的形成。但播量過大,容易導(dǎo)致個體發(fā)育不良[22],降低小麥抗倒伏能力,進(jìn)而影響小麥產(chǎn)量[23],因此在不影響產(chǎn)量的前提下,盡可能減少播種量,以降低小麥倒伏風(fēng)險。根據(jù)本試驗結(jié)果,在不同降雨年型,播量控制在225.0~262.5 kg·hm-2時較為適宜。

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(編輯:韓志強)

Effects of broadcasting and seeding rates on wheat yield components in different years under wheat-cotton intercropping system

Wang Shulin1, Wang Guoping2, Wang Yan1, Zhang Qian1, Feng Guoyi1, Lei Xiaopeng1, Lin Yongzeng1*, Liang Qinglong1

(1.CottonResearchInstitute,HebeiAcademyofAgricultureandForestryScience/KeyLaboratoryofBiologyandGeneticImprovementofCottoninHuanghuaihaiSemiaridArea,MinistryofAgriculture,Shijiazhuang050051,China; 2.InstituteofCottonResearchofChineseAcademyofAgriculturalSciences,Anyang455000,China)

[Objective] This study aimed to determine the optimum sowing method and seeding rates for wheat under wheat-cotton intercropping system. [Methods] The experiments were conducted in Quzhou station during 2014-2015 and 2015-2016. A split plot experiment involving two sowing methods(broadcasting and drilling) and four seeding rates(187.5kg·hm-2, 225.0kg·hm-2, 262.5kg·hm-2, 300.0 kg·hm-2) was designed and basic seedlings, spike number per unit area, wheat grains per ear, thousand-grain weight and yield were investigated. [Results] The spike number per unit area, wheat grains per ear, thousand-grain weight and yield of broadcasting were increased significantly for inner rows compared with drilling. The spike number per unit area was decreased but thousand-grain weight was increased greatly of broadcasting for marginal rows in drought year(2016), and the other yield traits were almost equal to drilling. The yield of broadcasting was increased by 5.1% and 5.7% compared with drilling in 2015 and 2016 respectively. With the increase of seeding rates the spike number per unit area increased but wheat grains per ear and thousand-grain weight decreased, and in rainy year decreasing seeding rates was favorable to yield but in drought year increasing seeding rates was beneficial to yield. The wheat yield was stable when seeding rate was from 225.0 kg·hm-2to 262.5 kg·hm-2. [Conclusion] Adopting broadcasting with seeding rate from 225.0 kg·hm-2to 262.5 kg·hm-2was appropriate for wheat-cotton intercropping system.

Wheat-cotton intercropping system, Broadcasting, Drilling, Yield components

2017-01 -12

2017-02-24

王樹林(1978-),男(漢),河北巨鹿人,副研究員,研究方向:棉花栽培與麥棉兩熟雙高產(chǎn)栽培技術(shù)

*通信作者:林永增,研究員,Tel:0311-87652081;E-mail:zaipei@sohu.com

科技部支撐計劃項目(2013BAD05B00);農(nóng)業(yè)部行業(yè)專項(201503121)

S512.104

A

1671-8151(2017)05-0305-07

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