不同播种方式对小麦品种氮肥质量的影响

不同播种方式对小麦品种氮肥质量的影响

小麦的供应与穗肥的动态发展和适当产量结构的建立有关。他们一直是高产栽培技术的中心。国内外的许多科学家对这些特征进行了研究，其结果在集体调节和其他方面得到了广泛应用。近年来小麦高产栽培的实践证明,分蘖成穗率高(多穗型)和分蘖成穗率低(大穗型)的两类品种均可达到9000kg/ha的超高产。甚至有学者认为大穗型品种是超高产的突破口而受到重视,但较低的分蘖和成穗率限制了大穗型品种生产潜力的发挥。因此,如何提高分蘖成穗率,保证足够的穗数最终实现超高产,是大穗型品种高产栽培中的关键问题。目前,在播种方式对大穗型品种分蘖成穗特性影响方面的研究较多,而将两类品种结合进行比较研究的较少,特别是不同品种最大分蘖潜力及其对群体适应情况的研究尚未见报道。本研究采用分蘖与成穗率不同的两类品种为材料,探讨不同播种方式对分蘖潜力、成穗规律及其产量构成的影响,旨在为不同类型品种高产栽培的群体调控提供理论依据。1材料和方法1.1品种基本苗筛选及稀植总结试验采用二因素随机区组设计,因素A为播种方式,设宽行(0.25m等行距)、窄行(0.125m等行距)和均匀撒播三种播种方式;因素B为品种,分别为济麦20、鲁麦14、山农8355和山农01-35。共12个处理。各品种按其分蘖成穗特点确定适宜基本苗。其中多穗型品种济麦20和鲁麦14为210×104/ha,大穗型品种山农8355和山农01-35为270×104/ha,同一品种的宽行、窄行、撒播处理基本苗一致。此外,各品种加设稀植点播1个处理(穴距0.25m)作为对照考查其分蘖及成穗潜力。小区面积8m2(4m×2m),随机排列,重复三次。1.2暗管生长5.2年生试验于2005～2006年在山东农业大学实习农场进行。试验地为中壤土,前茬玉米,耕层基础养分为:有机质1.2%,碱解氮75.6mg/kg,速效磷17.1mg/kg,速效钾82.5mg/kg;底肥施纯氮120mg/kg,五氧化二磷120mg/kg,氧化钾105mg/kg。于10月5日播种,三叶期间苗至设计密度。稀植处理每穴点播5粒,三叶期间至1株。于拔节初期追施纯氮120mg/kg,分别于冬前、拔节、挑旗期浇水3次,其他管理同一般高产田。1.3叶面积、干物质和产量测定于三叶期在各小区均匀一致处插牌定点(面积0.5m2),作为各生育期群体发展动态的调查区。分别于拔节、挑旗、开花、灌浆(中)四个时期,在各小区固定调查点之外拔取有代表性的30～50个单茎,带回实验室,再随机取20个单茎,测叶面积,剪根后放入75℃烘箱内烘干称重。于挑旗期(4月24日)和灌浆中期(5月18日)采用PAR-80型冠层分析仪,分别测定各处理群体内穗层、旗叶层、离地面40和20cm处的光辐射量,重复10次。挑旗和灌浆中期叶面积的测定采用人工测量法进行。成熟期各小区取50个单茎,室内调查穗粒数,烘干后测干物重和经济产量,千粒重的测定取自各小区实打样品。小区产量采用奥地利产联合收割机实打计产。稀植点播处理于越冬和拔节期调查每株分蘖数和成穗数,同时调查与宽行、窄行和撒播处理相应的指标。2结果与分析2.1稀植条件对不同品种成穗率的影响由表1可以看出,四个品种在稀植条件下的分蘖力、成穗数及成穗率均较高,其中鲁麦14单株平均分蘖达到20.70个,单株成穗18.66个,成穗率90.14%;济麦20单株平均分蘖、单株成穗和成穗率分别为20.55个、17.99个、87.54%;山农8355分别为17.28个、14.01个、81.08%;山农01-35分别达到13.46个、11.23个、83.43%。统计分析表明,四品种之间单株分蘖力差异显著。其中济麦20与鲁麦14差异不显著,而山农8355和01-35与鲁麦14、济麦20、山农01-35与山农8355差异达到显著水平;对单株成穗数的统计分析结果与单株分蘖力一致。说明四个品种在充分稀植条件下,均具有较高的分蘖力和成穗率,但品种间分蘖力和成穗数的确存在较大差异,这可能与品种的遗传特性有关。由调查结果(表1)还可以看出,不同播种方式对两类品种的分蘖力、成穗数及成穗率均具有较大影响,分蘖和成穗数均表现为撒播>窄行>宽行,其中单株分蘖依次为7.68、6.90、和5.33个;单株成穗依次为2.82、2.67、2.32个。但不同品种间的变化幅度不尽相同,其中山农8355撒播比宽行处理的单株分蘖和成穗数分别提高了79.52%和61.48%。而济麦20仅提高35.90%和15.76%。成穗率与分蘖和成穗变化规律相反,均表现为宽行>窄行>撒播,而且变化趋势比较一致。说明采取宽行条播虽不利于群体分蘖的扩大,但有利于分蘖成穗率的提高;而撒播虽然有利于单株分蘖与成穗数的增加,但分蘖成穗率低于宽行和窄行。进一步分析发现,济麦20、鲁麦14、山农8355、山农01-35在三种播种方式下的单株平均分蘖分别为7.75、8.50、5.43、4.86个,其中宽行处理下,济麦20与鲁麦14差异不显著,山农8355与山农01-35间差异达显著水平;窄行和撒播处理的四个品种间差异均达显著水平。单株成穗数依次为3.56、3.51、1.82、1.52个,其中济麦20和鲁麦14三种播种方式间差异均不显著,而两个大穗型品种在宽行和窄行时差异不显著,在撒播条件下差异显著。成穗率依次为46.37%、41.88%、33.76%、32.09%,四个品种间差异均达到显著水平。与稀植点播时平均18.00个分蘖、15.47个成穗和85.54%成穗率的结果相比较而言,生产条件下的群体环境对四个品种的分蘖成穗均产生剧烈的影响,山农8355和山农01-35虽然也具有较强的分蘖和成穗潜力,但分蘖成穗特性对环境的响应程度较为敏感,而济麦20和鲁麦14两个多穗型品种敏感度远低于两个大穗型品种。高产栽培的群体调控可根据不同品种对环境的适应特点加以调整,以保证各品种合理群体结构,从而实现高产。2.2撒播期影响因素的参数因播种方式改变了植株的行与株间空间分布,给单株的分蘖带来较大影响。虽然不同处理群体发展总趋势呈现出前期增长速率较快,拔节期达到最高峰,然后迅速降低,但相同生育时期群体数量不论是分蘖成穗力高的中穗型还是分蘖成穗率低的大穗型品种,均表现为撒播>窄行>宽行。根据各处理测定数据,采用一元二次方程为模型(y=a+bx+cx2),求出各处理模型的参数(表2)。各模型的参数b值均是撒播>窄行>宽行,表明撒播有利于前期群体数量的增大,而宽行由于扩大了行距,缩小了株距,增加了行内拥挤,有效抑制了各品种前期群体的扩大,窄行则介于两者之间。各模型参数c的绝对值与b值变化规律一致,但都是负值,而且较小;而截距a值除了鲁麦14窄行外,其它处理均表现为宽行>窄行>撒播,表明各处理群体到达最大值后下降的速率均是撒播>窄行>宽行。各方程的r值均达0.816(F0.05)以上,说明拟合较为符合实际。从最大值y来看,也是撒播>窄行>宽行。各处理群体达到最大值时所对应的x值,鲁麦14和济麦20均在播种后的120～140d,山农8355和山农01-35均在110～120d左右,尽管都落在拔节期,但也说明济麦20和鲁麦14分蘖高峰比山农8355和山农01-35稍晚。2.3不同播种方式对加快播播穗数和含穗数的影响播种方式对产量的影响因品种类型而异,多穗型品种济麦20和鲁麦14均表现为:宽行>窄行>撒播,两品种宽行单产分别达到8667.17和9525.11kg/ha,分别比撒播处理提高28.2%和43.1%,差异达到显著水平,但宽行与窄行间差异不显著。大穗型品种山农8355和山农01-35均以窄行的产量最高,分别达到7131.74和7795.08kg/ha;宽行的产量最低,依次为6503.58和6548.38kg/ha,窄行比宽行分别提高9.6%和19.0%,但山农8355未达到显著水平,而山农01-35达到显著水平。表明多穗型品种高产栽培的行距以25cm为宜,大穗型品种应适当缩小到12～13cm,可获得较适宜的穗数和穗、粒、重三者的协调。四品种之间产量差异较大,以鲁麦14最高,其次济麦20,第三是山农01-35,山农8355最低(表3)。不同播种方式下各品种的经济系数变幅为39.66%～49.82%,均表现出宽行>窄行>撒播。两类品种在不同播种方式下的公顷穗数均表现为:撒播>窄行>宽行。其中济麦20撒播穗数达到804.60×104/ha,比宽行处理提高16.2%。两个大穗型品种撒播比宽行分别提高61.1%和53.6%。穗粒数和千粒重在三种播种方式下的变化均表现为:宽行>窄行>撒播。其中播种方式对穗粒数的影响最大,四个品种宽行比撒播分别增加3.14、6.51、5.81和5.01粒;而千粒重的降低幅度相对较小,如千粒重特高的山农01-35在撒播584.1×104/ha时的高群体下仍获得61.99g。2.4不同生育期群体内光截面积等级的分布以群体上部0.5m的自然光辐射为对照,对挑旗期和灌浆中期(4月24日、5月18日)各处理群体内不同离地高度光强测定结果表明,不同品种间存在一定差异,相对光强表现为多穗型品种小于大穗型品种,而光截获率与之相反,但各品种在不同播种方式间变化趋势相同(表4)。由表4可以看出,在两个生育时期三种播种方式群体内不同层次相对光强占自然光的比率均从上向下依次递减。不同播种方式群体内不同高度的光截获率占自然光的比率表现为:穗层>旗叶层>40cm层>20cm层。挑旗期和灌浆中期各处理相比较,灌浆中期群体内不同层次相对光强占自然光的比率均显著高于挑旗期,这主要因为挑旗期和灌浆中期叶面积不同所致,如挑旗期宽行各品种的平均叶面积指数为6.15(四品种依次为7.09、6.42、6.55、4.54),窄行为7.12(四品种依次为7.69、8.38、7.27、5.14),撒播为8.09(四品种依次为7.33、8.42、8.41、8.17);而到灌浆中期,宽行、窄行和撒播三种处理各品种平均叶面积指数分别降至4.65、5.41和6.69。这表明不同播种方式对千粒重的影响程度低于对穗粒数的影响,主要是由于灌浆中期叶面积指数较挑旗期下降幅度大,从而改善了群体内光辐射条件所致。2.5最大株不同菌株干物重差异试验结果(图1)表明,在拔节期三种播种方式间的单茎干物重相差较小,说明在拔节之前单茎干物质积累相差不大。但随着生育进程的推延,不同播种方式间单茎干物重差异逐渐拉大,至成熟期济麦20和鲁麦14两品种的单茎平均生物产量表现为:宽行>窄行>撒播,其中宽行的单茎生物产量2.88g,窄行2.72g,撒播2.57g,山农8355和山农01-35宽行4.89g,窄行4.64g,撒播4.14g。两个大穗型品种单茎干物质积累动态的变化趋势与多穗型一致。由图1还可以看出,两种类型品种间相比较,宽行、窄行和撒播三种播种方式的单茎干物重,在各生育阶段大穗型品种均显著高于多穗型品种。3不同品种对产量的影响综合上述分析,四个参试品种间的分蘖与成穗特性不同,多穗型品种济麦20和鲁麦14具有较高的分蘖力和成穗率,但大穗型品种山农8355和山农01-35相对较低,证明小麦的分蘖和成穗的多寡与品种的遗传特性有关,这与前人的研究结果相一致。不同品种的分蘖与成穗特性受群体环境的影响较大,如分蘖成穗率较低的大穗型品种山农8355和山农01-35,在群体下单株仅5.43和4.86个分蘖,1.82和1.52个成穗,而在充分稀植条件下的平均分蘖分别达到17.28和13.46个,单株成穗数分别达到14.01和11.23个,充分说明栽培措施对小麦分蘖与成穗特性的影响比遗传因素的影响更强烈。但是不同品种分蘖成穗特性对环境的响应敏感程度不同,其中大穗型品种山农8355和山农01-35对环境的响应较为敏感,而多穗型品种济麦20和鲁麦14的敏感度较低。因此高产栽培可根据不同品种对环境的反应特点适当加以调控,以保证各品种形成合理群体结构,从而实现高产。在本试验三种播种方式条件下,不同品种的单株分蘖数、成穗数和群体数量均表现为:撒播>窄行>宽行,成穗率则表现为:宽行>窄行>撒播。表明撒播有利于前期群体数量的增大,而宽行由于扩大了行距、缩小了株距,增加了行内拥挤,有效抑制了各品种前期群体的过分扩大,窄行则介于两者之间。生产中可利用这一规律来调控群体的发展。播种方式对产量的影响因品种类型而异,多穗型品种济麦20和鲁麦14均表现为:宽行>窄行>撒播,两品种宽行单产分别达到8667.17和9525.11kg/ha,比撒播处理分别提高28.2%和43.1%,差异达到显著水平,但宽行与窄行间差异不显著。大穗型品种山农8355和山农01-35均以窄行的产量最高,分别达到7131.74和7795.08kg/ha;宽行最低依次6503.58和6548.38kg/ha,窄行比宽行分别提高9.6%和19.0%,但山农8355未达到显著水平,而山农01-35达到显著水平。分析撒播产量降低的原因,主要是挑旗期和灌浆中期群体偏大,群体中、下部光截获相对降低,严重影响个体干物质积累和千粒重,特别是穗粒数降低较多所致。鉴于不同品种产量构成三因素之间相互关系不同,构成特点存在很大差异。因此可以认为,多穗型品种济麦20和鲁麦14高产栽培的行距以25cm为宜,既可保