不同播種方式對小麥品種氮肥質量的影響

小麥的供應與穗肥的動態(tài)發(fā)展和適當產量結構的建立有關。他們一直是高產栽培技術的中心。國內外的許多科學家對這些特征進行了研究，其結果在集體調節(jié)和其他方面得到了廣泛應用。近年來小麥高產栽培的實踐證明,分蘗成穗率高(多穗型)和分蘗成穗率低(大穗型)的兩類品種均可達到9000kg/ha的超高產。甚至有學者認為大穗型品種是超高產的突破口而受到重視,但較低的分蘗和成穗率限制了大穗型品種生產潛力的發(fā)揮。因此,如何提高分蘗成穗率,保證足夠的穗數(shù)最終實現(xiàn)超高產,是大穗型品種高產栽培中的關鍵問題。目前,在播種方式對大穗型品種分蘗成穗特性影響方面的研究較多,而將兩類品種結合進行比較研究的較少,特別是不同品種最大分蘗潛力及其對群體適應情況的研究尚未見報道。本研究采用分蘗與成穗率不同的兩類品種為材料,探討不同播種方式對分蘗潛力、成穗規(guī)律及其產量構成的影響,旨在為不同類型品種高產栽培的群體調控提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1品種基本苗篩選及稀植總結試驗采用二因素隨機區(qū)組設計,因素A為播種方式,設寬行(0.25m等行距)、窄行(0.125m等行距)和均勻撒播三種播種方式;因素B為品種,分別為濟麥20、魯麥14、山農8355和山農01-35。共12個處理。各品種按其分蘗成穗特點確定適宜基本苗。其中多穗型品種濟麥20和魯麥14為210×104/ha,大穗型品種山農8355和山農01-35為270×104/ha,同一品種的寬行、窄行、撒播處理基本苗一致。此外,各品種加設稀植點播1個處理(穴距0.25m)作為對照考查其分蘗及成穗潛力。小區(qū)面積8m2(4m×2m),隨機排列,重復三次。1.2暗管生長5.2年生試驗于2005～2006年在山東農業(yè)大學實習農場進行。試驗地為中壤土,前茬玉米,耕層基礎養(yǎng)分為:有機質1.2%,堿解氮75.6mg/kg,速效磷17.1mg/kg,速效鉀82.5mg/kg;底肥施純氮120mg/kg,五氧化二磷120mg/kg,氧化鉀105mg/kg。于10月5日播種,三葉期間苗至設計密度。稀植處理每穴點播5粒,三葉期間至1株。于拔節(jié)初期追施純氮120mg/kg,分別于冬前、拔節(jié)、挑旗期澆水3次,其他管理同一般高產田。1.3葉面積、干物質和產量測定于三葉期在各小區(qū)均勻一致處插牌定點(面積0.5m2),作為各生育期群體發(fā)展動態(tài)的調查區(qū)。分別于拔節(jié)、挑旗、開花、灌漿(中)四個時期,在各小區(qū)固定調查點之外拔取有代表性的30～50個單莖,帶回實驗室,再隨機取20個單莖,測葉面積,剪根后放入75℃烘箱內烘干稱重。于挑旗期(4月24日)和灌漿中期(5月18日)采用PAR-80型冠層分析儀,分別測定各處理群體內穗層、旗葉層、離地面40和20cm處的光輻射量,重復10次。挑旗和灌漿中期葉面積的測定采用人工測量法進行。成熟期各小區(qū)取50個單莖,室內調查穗粒數(shù),烘干后測干物重和經濟產量,千粒重的測定取自各小區(qū)實打樣品。小區(qū)產量采用奧地利產聯(lián)合收割機實打計產。稀植點播處理于越冬和拔節(jié)期調查每株分蘗數(shù)和成穗數(shù),同時調查與寬行、窄行和撒播處理相應的指標。2結果與分析2.1稀植條件對不同品種成穗率的影響由表1可以看出,四個品種在稀植條件下的分蘗力、成穗數(shù)及成穗率均較高,其中魯麥14單株平均分蘗達到20.70個,單株成穗18.66個,成穗率90.14%;濟麥20單株平均分蘗、單株成穗和成穗率分別為20.55個、17.99個、87.54%;山農8355分別為17.28個、14.01個、81.08%;山農01-35分別達到13.46個、11.23個、83.43%。統(tǒng)計分析表明,四品種之間單株分蘗力差異顯著。其中濟麥20與魯麥14差異不顯著,而山農8355和01-35與魯麥14、濟麥20、山農01-35與山農8355差異達到顯著水平;對單株成穗數(shù)的統(tǒng)計分析結果與單株分蘗力一致。說明四個品種在充分稀植條件下,均具有較高的分蘗力和成穗率,但品種間分蘗力和成穗數(shù)的確存在較大差異,這可能與品種的遺傳特性有關。由調查結果(表1)還可以看出,不同播種方式對兩類品種的分蘗力、成穗數(shù)及成穗率均具有較大影響,分蘗和成穗數(shù)均表現(xiàn)為撒播>窄行>寬行,其中單株分蘗依次為7.68、6.90、和5.33個;單株成穗依次為2.82、2.67、2.32個。但不同品種間的變化幅度不盡相同,其中山農8355撒播比寬行處理的單株分蘗和成穗數(shù)分別提高了79.52%和61.48%。而濟麥20僅提高35.90%和15.76%。成穗率與分蘗和成穗變化規(guī)律相反,均表現(xiàn)為寬行>窄行>撒播,而且變化趨勢比較一致。說明采取寬行條播雖不利于群體分蘗的擴大,但有利于分蘗成穗率的提高;而撒播雖然有利于單株分蘗與成穗數(shù)的增加,但分蘗成穗率低于寬行和窄行。進一步分析發(fā)現(xiàn),濟麥20、魯麥14、山農8355、山農01-35在三種播種方式下的單株平均分蘗分別為7.75、8.50、5.43、4.86個,其中寬行處理下,濟麥20與魯麥14差異不顯著,山農8355與山農01-35間差異達顯著水平;窄行和撒播處理的四個品種間差異均達顯著水平。單株成穗數(shù)依次為3.56、3.51、1.82、1.52個,其中濟麥20和魯麥14三種播種方式間差異均不顯著,而兩個大穗型品種在寬行和窄行時差異不顯著,在撒播條件下差異顯著。成穗率依次為46.37%、41.88%、33.76%、32.09%,四個品種間差異均達到顯著水平。與稀植點播時平均18.00個分蘗、15.47個成穗和85.54%成穗率的結果相比較而言,生產條件下的群體環(huán)境對四個品種的分蘗成穗均產生劇烈的影響,山農8355和山農01-35雖然也具有較強的分蘗和成穗潛力,但分蘗成穗特性對環(huán)境的響應程度較為敏感,而濟麥20和魯麥14兩個多穗型品種敏感度遠低于兩個大穗型品種。高產栽培的群體調控可根據(jù)不同品種對環(huán)境的適應特點加以調整,以保證各品種合理群體結構,從而實現(xiàn)高產。2.2撒播期影響因素的參數(shù)因播種方式改變了植株的行與株間空間分布,給單株的分蘗帶來較大影響。雖然不同處理群體發(fā)展總趨勢呈現(xiàn)出前期增長速率較快,拔節(jié)期達到最高峰,然后迅速降低,但相同生育時期群體數(shù)量不論是分蘗成穗力高的中穗型還是分蘗成穗率低的大穗型品種,均表現(xiàn)為撒播>窄行>寬行。根據(jù)各處理測定數(shù)據(jù),采用一元二次方程為模型(y=a+bx+cx2),求出各處理模型的參數(shù)(表2)。各模型的參數(shù)b值均是撒播>窄行>寬行,表明撒播有利于前期群體數(shù)量的增大,而寬行由于擴大了行距,縮小了株距,增加了行內擁擠,有效抑制了各品種前期群體的擴大,窄行則介于兩者之間。各模型參數(shù)c的絕對值與b值變化規(guī)律一致,但都是負值,而且較小;而截距a值除了魯麥14窄行外,其它處理均表現(xiàn)為寬行>窄行>撒播,表明各處理群體到達最大值后下降的速率均是撒播>窄行>寬行。各方程的r值均達0.816(F0.05)以上,說明擬合較為符合實際。從最大值y來看,也是撒播>窄行>寬行。各處理群體達到最大值時所對應的x值,魯麥14和濟麥20均在播種后的120～140d,山農8355和山農01-35均在110～120d左右,盡管都落在拔節(jié)期,但也說明濟麥20和魯麥14分蘗高峰比山農8355和山農01-35稍晚。2.3不同播種方式對加快播播穗數(shù)和含穗數(shù)的影響播種方式對產量的影響因品種類型而異,多穗型品種濟麥20和魯麥14均表現(xiàn)為:寬行>窄行>撒播,兩品種寬行單產分別達到8667.17和9525.11kg/ha,分別比撒播處理提高28.2%和43.1%,差異達到顯著水平,但寬行與窄行間差異不顯著。大穗型品種山農8355和山農01-35均以窄行的產量最高,分別達到7131.74和7795.08kg/ha;寬行的產量最低,依次為6503.58和6548.38kg/ha,窄行比寬行分別提高9.6%和19.0%,但山農8355未達到顯著水平,而山農01-35達到顯著水平。表明多穗型品種高產栽培的行距以25cm為宜,大穗型品種應適當縮小到12～13cm,可獲得較適宜的穗數(shù)和穗、粒、重三者的協(xié)調。四品種之間產量差異較大,以魯麥14最高,其次濟麥20,第三是山農01-35,山農8355最低(表3)。不同播種方式下各品種的經濟系數(shù)變幅為39.66%～49.82%,均表現(xiàn)出寬行>窄行>撒播。兩類品種在不同播種方式下的公頃穗數(shù)均表現(xiàn)為:撒播>窄行>寬行。其中濟麥20撒播穗數(shù)達到804.60×104/ha,比寬行處理提高16.2%。兩個大穗型品種撒播比寬行分別提高61.1%和53.6%。穗粒數(shù)和千粒重在三種播種方式下的變化均表現(xiàn)為:寬行>窄行>撒播。其中播種方式對穗粒數(shù)的影響最大,四個品種寬行比撒播分別增加3.14、6.51、5.81和5.01粒;而千粒重的降低幅度相對較小,如千粒重特高的山農01-35在撒播584.1×104/ha時的高群體下仍獲得61.99g。2.4不同生育期群體內光截面積等級的分布以群體上部0.5m的自然光輻射為對照,對挑旗期和灌漿中期(4月24日、5月18日)各處理群體內不同離地高度光強測定結果表明,不同品種間存在一定差異,相對光強表現(xiàn)為多穗型品種小于大穗型品種,而光截獲率與之相反,但各品種在不同播種方式間變化趨勢相同(表4)。由表4可以看出,在兩個生育時期三種播種方式群體內不同層次相對光強占自然光的比率均從上向下依次遞減。不同播種方式群體內不同高度的光截獲率占自然光的比率表現(xiàn)為:穗層>旗葉層>40cm層>20cm層。挑旗期和灌漿中期各處理相比較,灌漿中期群體內不同層次相對光強占自然光的比率均顯著高于挑旗期,這主要因為挑旗期和灌漿中期葉面積不同所致,如挑旗期寬行各品種的平均葉面積指數(shù)為6.15(四品種依次為7.09、6.42、6.55、4.54),窄行為7.12(四品種依次為7.69、8.38、7.27、5.14),撒播為8.09(四品種依次為7.33、8.42、8.41、8.17);而到灌漿中期,寬行、窄行和撒播三種處理各品種平均葉面積指數(shù)分別降至4.65、5.41和6.69。這表明不同播種方式對千粒重的影響程度低于對穗粒數(shù)的影響,主要是由于灌漿中期葉面積指數(shù)較挑旗期下降幅度大,從而改善了群體內光輻射條件所致。2.5最大株不同菌株干物重差異試驗結果(圖1)表明,在拔節(jié)期三種播種方式間的單莖干物重相差較小,說明在拔節(jié)之前單莖干物質積累相差不大。但隨著生育進程的推延,不同播種方式間單莖干物重差異逐漸拉大,至成熟期濟麥20和魯麥14兩品種的單莖平均生物產量表現(xiàn)為:寬行>窄行>撒播,其中寬行的單莖生物產量2.88g,窄行2.72g,撒播2.57g,山農8355和山農01-35寬行4.89g,窄行4.64g,撒播4.14g。兩個大穗型品種單莖干物質積累動態(tài)的變化趨勢與多穗型一致。由圖1還可以看出,兩種類型品種間相比較,寬行、窄行和撒播三種播種方式的單莖干物重,在各生育階段大穗型品種均顯著高于多穗型品種。3不同品種對產量的影響綜合上述分析,四個參試品種間的分蘗與成穗特性不同,多穗型品種濟麥20和魯麥14具有較高的分蘗力和成穗率,但大穗型品種山農8355和山農01-35相對較低,證明小麥的分蘗和成穗的多寡與品種的遺傳特性有關,這與前人的研究結果相一致。不同品種的分蘗與成穗特性受群體環(huán)境的影響較大,如分蘗成穗率較低的大穗型品種山農8355和山農01-35,在群體下單株僅5.43和4.86個分蘗,1.82和1.52個成穗,而在充分稀植條件下的平均分蘗分別達到17.28和13.46個,單株成穗數(shù)分別達到14.01和11.23個,充分說明栽培措施對小麥分蘗與成穗特性的影響比遺傳因素的影響更強烈。但是不同品種分蘗成穗特性對環(huán)境的響應敏感程度不同,其中大穗型品種山農8355和山農01-35對環(huán)境的響應較為敏感,而多穗型品種濟麥20和魯麥14的敏感度較低。因此高產栽培可根據(jù)不同品種對環(huán)境的反應特點適當加以調控,以保證各品種形成合理群體結構,從而實現(xiàn)高產。在本試驗三種播種方式條件下,不同品種的單株分蘗數(shù)、成穗數(shù)和群體數(shù)量均表現(xiàn)為:撒播>窄行>寬行,成穗率則表現(xiàn)為:寬行>窄行>撒播。表明撒播有利于前期群體數(shù)量的增大,而寬行由于擴大了行距、縮小了株距,增加了行內擁擠,有效抑制了各品種前期群體的過分擴大,窄行則介于兩者之間。生產中可利用這一規(guī)律來調控群體的發(fā)展。播種方式對產量的影響因品種類型而異,多穗型品種濟麥20和魯麥14均表現(xiàn)為:寬行>窄行>撒播,兩品種寬行單產分別達到8667.17和9525.11kg/ha,比撒播處理分別提高28.2%和43.1%,差異達到顯著水平,但寬行與窄行間差異不顯著。大穗型品種山農8355和山農01-35均以窄行的產量最高,分別達到7131.74和7795.08kg/ha;寬行最低依次6503.58和6548.38kg/ha,窄行比寬行分別提高9.6%和19.0%,但山農8355未達到顯著水平,而山農01-35達到顯著水平。分析撒播產量降低的原因,主要是挑旗期和灌漿中期群體偏大,群體中、下部光截獲相對降低,嚴重影響個體干物質積累和千粒重,特別是穗粒數(shù)降低較多所致。鑒于不同品種產量構成三因素之間相互關系不同,構成特點存在很大差異。因此可以認為,多穗型品種濟麥20和魯麥14高產栽培的行距以25cm為宜,既可保