祖士永 白士剛 鄧鳳梅 孫 星 崔鳳娟 李春艷 李曉靜

（1.高碑店市北城街道辦事處農(nóng)業(yè)綜合服務中心 河北 高碑店 074000；2.保定市農(nóng)業(yè)技術推廣工作站 河北 保定 071051；3.河北省安新縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北 安新 071600；4.保定市農(nóng)業(yè)科學院 河北 保定 071000；5.保定市農(nóng)業(yè)生態(tài)園管理處 河北 保定 071000；6.高碑店市科茂種業(yè)有限公司 河北 高碑店 074000）

小麥是關系國家經(jīng)濟安全的重要戰(zhàn)略物資，是我國的重要糧食作物，河北省是我國的小麥主要產(chǎn)區(qū)。河北省北部屬于北部冬麥區(qū)，本區(qū)水資源嚴重匱乏，直接影響小麥生產(chǎn)。近年極端天氣較為頻繁，受播期、播量及氮肥施用過量等因素的影響，暖冬年份麥田易出現(xiàn)旺長現(xiàn)象，小麥群體加大，苗期養(yǎng)分消耗過度，耐寒性降低，生育后期易倒伏，養(yǎng)分供應欠佳。寒冬年份降雪量不足，小麥凍害時有發(fā)生，春季降雨量稀少，干旱頻發(fā)，最終導致減產(chǎn)[1-2]。因此，提高水資源利用效率和防凍保苗是該地區(qū)小麥生產(chǎn)中亟待解決的重大問題。

冬前灌溉和鎮(zhèn)壓是本區(qū)小麥生產(chǎn)中的重要栽培技術。前人研究發(fā)現(xiàn)，冬前灌溉可穩(wěn)定地溫、增加土壤含水量，蓄水保墑，封實地面，增加小麥抗逆性，減少死苗，確保麥苗安全越冬，且能夠增加春季土壤含水量，利于返青后小麥生長發(fā)育[3]。另有學者認為，冬前灌溉增加土壤蒸發(fā)，造成滲漏損失，從而降低水分利用效率而影響產(chǎn)量形成[4]。一般認為，鎮(zhèn)壓可增加土壤緊實度，提高根系在土壤中吸收養(yǎng)分的能力[5]，同時，鎮(zhèn)壓減少水分蒸發(fā)，抑制地上部生長，有利于保墑，提高小麥抗凍和抗倒伏能力。蔡斌等人認為，鎮(zhèn)壓能夠顯著提高小麥春季群體總莖數(shù)、葉面積及單株生物量，達到增產(chǎn)效果[6]。但也有學者認為，鎮(zhèn)壓處理后土壤易發(fā)生板結，土壤理化和生物學性質(zhì)因此發(fā)生變化，不利于壯苗形成[7]。

目前關于鎮(zhèn)壓和灌溉對冬小麥生長發(fā)育的影響學者意見不一，這可能與受品種特性、氣候條件和其他因素的影響有關。對于灌溉、鎮(zhèn)壓及其交互作用對冬小麥發(fā)育特性的影響研究尚淺。本研究以河北省北部冬麥區(qū)生產(chǎn)中正在推廣的冬小麥品種科茂53為試驗材料，探究了冬前鎮(zhèn)壓和灌溉對冬小麥群體動態(tài)、基部節(jié)間變化及產(chǎn)量的影響，以期為科茂53小麥在生產(chǎn)中安全越冬、豐產(chǎn)節(jié)水簡化栽培管理措施提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2020-2021年在高碑店試驗田進行，試驗地地力均勻，地勢平坦，前茬玉米秸稈還田，播種前統(tǒng)一每公頃施基肥折合N、P2O5、K2O各120 kg，肥料分別為尿素、磷酸二銨、硫酸鉀，撒施后旋耕。小麥全生育期降水量為139.0 mm，播種前0～20 cm和20～40 cm土層絕對含水量分別為32.89%和27.31%。試驗地基礎地力情況見表1。

表1 試驗地0～25 cm土壤基本性狀

本試驗選用河北省北部冬麥區(qū)正在推廣的科茂53為試驗品種，分別設冬前鎮(zhèn)壓+灌溉、灌溉、鎮(zhèn)壓和對照（常規(guī)種植管理）4種處理，隨機區(qū)組設計，3次重復。每小區(qū)面積為40 m2（10 m×4 m），15 cm行距。10月6日播種。3葉期定375萬hm2基本苗。2020年11月20日中午鎮(zhèn)壓，次日澆水，按600 m3/hm2的標準灌水。拔節(jié)期每公頃追施純N肥120 kg。小麥生長發(fā)育期間田間降水量見圖1。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 莖蘗動態(tài)測定 苗期每小區(qū)標定長勢均勻的1 m行長2行的小麥群體，在越冬、返青、拔節(jié)、開花、成熟等時期調(diào)查莖數(shù)，每小區(qū)選取20株單株裝入紙袋帶回實驗室測量植株高度，調(diào)查單株莖數(shù)。

1.2.2 基部第一、二節(jié)間形態(tài)指標測定 開花期選取整齊一致的20個單莖，帶回實驗室測定第一、二節(jié)間長度、莖粗、比莖重等指標。

1.2.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素測定 在小麥成熟期每小區(qū)選擇一米雙行的群體測定畝穗數(shù)，并在各小區(qū)選取有代表性植株30株進行室內(nèi)考種，測定每穗粒數(shù)和千粒重，同時在每小區(qū)選取20 m2未取樣部分，單收單打測定產(chǎn)量及生物產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行計算及繪圖，利用SPSS 17.0分析軟件采用Duncan’s新復極差法對有關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 生育期降水對小麥生長發(fā)育的影響

本年度氣象條件對小麥生長發(fā)育比較有利。熱量條件基本適宜，對小麥生長發(fā)育總體有利。由于冬前墑情和光熱條件適宜，適期播種小麥分蘗較多。雖然越冬期極端低溫造成葉片凍枯較重，但由于冬前苗情基礎較好，春季大部分時段氣溫偏高，春季降雨及時利于小麥及早返青生長，各生育時期相繼提前；拔節(jié)后溫度適宜且變化平穩(wěn)，有利于幼穗分化成大穗；灌漿階段氣溫適宜，晝夜溫差較大，無干熱風影響，小麥落黃較好、籽粒飽滿、粒重較高。

2.2 不同處理對冬小麥單株莖數(shù)的影響

由圖2可知，小麥整個生育期間各處理的小麥分蘗數(shù)均呈先增加后降低的趨勢。12月20日調(diào)查冬前分蘗，灌溉處理的冬前分蘗數(shù)最高，對照處理次之，鎮(zhèn)壓處理的分蘗數(shù)最低，可能由于鎮(zhèn)壓后土壤緊實度增加，從而抑制了小麥的分蘗生長，而灌溉對小麥分蘗有顯著促進作用。春季返青期各處理間小麥分蘗數(shù)變化趨勢與冬前基本一致。到起身拔節(jié)期，各處理間分蘗數(shù)均快速增加，但增長幅度較之前發(fā)生顯著變化，3種處理的分蘗數(shù)均高于對照，冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理的分蘗數(shù)最高，表明3種處理都能夠增加小麥分蘗數(shù)，而鎮(zhèn)壓＋灌溉處理較單一鎮(zhèn)壓或者單一灌溉的效果更為顯著。

2.3 不同處理對冬小麥株高的作用

由圖3可知，冬前鎮(zhèn)壓處理和鎮(zhèn)壓+灌溉處理的小麥株高在越冬期較其他處理有所降低，且差異顯著。而灌溉處理則顯著增加小麥越冬期株高，表明冬前鎮(zhèn)壓處理可一定程度地抑制小麥苗期植株高度。進入起身拔節(jié)期各處理的小麥株高增加顯著。至開花期小麥株高表現(xiàn)為冬前灌溉＞鎮(zhèn)壓＋灌溉＞鎮(zhèn)壓＞對照。表明冬前鎮(zhèn)壓或灌溉均對小麥最終植株高度的增加有促進作用。

2.4 冬前鎮(zhèn)壓和灌溉對冬小麥植株基部第一、二節(jié)間形態(tài)的影響

由表2可知，對照處理的小麥植株基部第一、二節(jié)間長度在灌漿期（5月7日）顯著大于其他3種處理，鎮(zhèn)壓和灌溉處理之間無顯著差異，最短的為鎮(zhèn)壓＋灌溉處理。表明冬前鎮(zhèn)壓和灌溉可縮短小麥植株基部第一、二節(jié)間長度，其中鎮(zhèn)壓＋灌溉處理作用更顯著。冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理小麥植株基部第一節(jié)間比莖重最大，分別較鎮(zhèn)壓、灌溉和對照處理高10.75%、21.50%和152.69%，各處理之間差異顯著。第二節(jié)間比莖重冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉＞鎮(zhèn)壓＞灌溉＞對照，鎮(zhèn)壓與灌溉處理間無顯著差異。不同處理間小麥植株基部第一、二節(jié)間莖粗未見顯著性差異，冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理最粗，對照處理最細。灌溉和鎮(zhèn)壓均可使基部第一、二節(jié)間長度縮短，比莖重加大，說明冬前鎮(zhèn)壓和灌溉處理可以增加秸稈硬度，在一定程度上可以提高小麥的抗倒伏能力，而冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理的效果最顯著。

表2 不同處理對冬小麥植株基部第一、二節(jié)間形態(tài)的影響

2.5 不同處理對小麥產(chǎn)量及構成因素的影響

由表3可知，冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理每公頃有效穗數(shù)最多，灌溉和鎮(zhèn)壓處理次之，對照最少。冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理產(chǎn)量、穗粒數(shù)、千粒重、生物產(chǎn)量均為最大，表現(xiàn)為冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉＞灌溉＞鎮(zhèn)壓＞對照，各處理間呈極顯著差異。冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理小麥的收獲指數(shù)顯著大于其他3處理，且其他3個處理間未見顯著性差異，最小的為對照。這表明，冬前鎮(zhèn)壓和灌溉處理單一處理均對小麥籽粒產(chǎn)量及其構成要素、生物產(chǎn)量、收獲指數(shù)有提高作用，冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理對小麥籽粒產(chǎn)量及其構成要素、生物產(chǎn)量、收獲指數(shù)的提高作用更為明顯，達到極顯著水平。

表3 不同處理小麥的產(chǎn)量及其構成因素

3 討論與結論

播后鎮(zhèn)壓和灌溉是生產(chǎn)中促進小麥增產(chǎn)的一個重要技術途徑。呂廣德指出，不同栽培措施對小麥群體結構的形成作用不一，合理栽培措施的組合，可有效改善小麥群體數(shù)量，調(diào)節(jié)小麥群體動態(tài)變化，實現(xiàn)小麥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，冬前鎮(zhèn)壓可提高地溫，增加土壤緊實度，從而改變土壤特性，利于小麥壯苗的形成[9]，進一步影響小麥地上物質(zhì)的積累。冬前鎮(zhèn)壓可增加越冬期及春季單株分蘗數(shù)，顯著增強基部第一節(jié)間的抗倒伏能力[10]。李子忠，劉秀位等人研究發(fā)現(xiàn)，冬前灌溉通過增加小麥越冬期和返青期的土壤含水量，進而提高小麥對冬季地溫大幅變化的適應性，增強抗逆性[11-12]。

本研究表明，鎮(zhèn)壓和灌溉處理均可提高起身拔節(jié)期之后冬小麥科茂53的單株分蘗數(shù)和株高，其基部第一、二節(jié)間莖粗受鎮(zhèn)壓和灌溉處理影響不大，但其比莖重在不同處理間差異顯著，較單一處理，冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉在一定程度上提高了該品種的抗倒伏能力，這與前人的研究結果一致。

小麥的產(chǎn)量及產(chǎn)量構成要素受灌溉和鎮(zhèn)壓處理的影響極為顯著，因小麥自身特性、灌溉時期、鎮(zhèn)壓方式等因素的差異，灌溉和鎮(zhèn)壓對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響亦有所不同。小麥產(chǎn)量形成主要依靠干物質(zhì)積累。有研究表明，拔節(jié)期前干物質(zhì)的積累量有助于壯苗的形成和刺激小麥形成有效分蘗；開花后干物質(zhì)量的積累則是影響灌漿物質(zhì)形成的重要因素[13]。本研究表明，冬前鎮(zhèn)壓+灌溉及灌溉和鎮(zhèn)壓處理均可增加小麥生物產(chǎn)量，提高其收獲指數(shù)，并且顯著大于對照。另有研究進一步發(fā)現(xiàn)，鎮(zhèn)壓土壤可顯著影響小麥分蘗成穗率。本研究中各處理與對照相比，小麥的有效穗數(shù)、千粒重和穗粒數(shù)、產(chǎn)量均有所增加且存在顯著性差異，其中冬前鎮(zhèn)壓＋灌溉處理的作用最大，其次是灌溉和鎮(zhèn)壓處理，因此，鎮(zhèn)壓和灌溉2種栽培措施對小麥產(chǎn)量及其構成要素的提高至關重要，同時冬灌和鎮(zhèn)壓也是小麥增溫保墑、防寒抗旱的重要技術措施。由本研究結果可知，較單一灌溉和鎮(zhèn)壓處理，冬前鎮(zhèn)壓+灌溉是有效提高科茂53產(chǎn)量的最優(yōu)組合處理。