拌種劑對(duì)不同播種方式下稻茬小麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

杜小鳳，顧大路*，楊文飛，文廷剛，賈艷艷，徐建明，劉廷武，李正鵬，王偉中

(1.江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 淮安 223001；2.淮陰師范學(xué)院，江蘇 淮安 223300)

江蘇省糧食作物的種植制度主要是稻麥兩季，稻茬小麥占80%左右，是小麥生產(chǎn)的主體[1]。耕作方式會(huì)引起土壤物理性質(zhì)的變化，改變土壤養(yǎng)分的固定和礦化速率，進(jìn)而影響作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用[2]。零共生套種是新型的耕作栽培方式，不同程度地改變了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，直接影響小麥的生長(zhǎng)。零共生套種可以降低土壤容重、提高土壤含水量，改善土壤理化性狀，能夠有效地提高小麥葉片的光合能力并且改善旗葉光合特性，提高干物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)化，從而提高小麥產(chǎn)量[3]。旋耕條播可顯著增加麥田土壤速效氮含量，提高小麥氮肥偏生產(chǎn)力[4]。在稻茬小麥的高產(chǎn)栽培中，部分農(nóng)技人員經(jīng)常采用藥劑或者植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑來培育壯苗，改善小麥群體結(jié)構(gòu)，提高小麥產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn)，使用拌種劑不僅可以提高小麥發(fā)芽率和促進(jìn)根系的生長(zhǎng)，促進(jìn)小麥早出苗、齊苗，為小麥高產(chǎn)打下基礎(chǔ)[5]，還對(duì)小麥病害有良好的防治效果[6]。

本試驗(yàn)通過使用不同配方的拌種劑處理小麥種子，研究了不同播種方式下不同配方的拌種劑對(duì)小麥植株生長(zhǎng)發(fā)育和籽粒產(chǎn)量變化的情況，以期為不同的播種方式下選用合適配方的小麥拌種劑提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種為江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成的淮麥30，該品種屬弱春性中早熟品種，分蘗力較強(qiáng)，分蘗成穗率高，株型緊湊，抗倒伏能力弱，品質(zhì)達(dá)到強(qiáng)筋小麥品種標(biāo)準(zhǔn)。審定編號(hào)：國(guó)審麥2013017。

1.2 試驗(yàn)地選擇

試驗(yàn)在淮安市農(nóng)科院試驗(yàn)基地進(jìn)行，前茬水稻，土壤肥力中等。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

小麥播種分零共生套播和旋耕條播2種播種方式。其中，零共生套播于2019年10月30日在水稻收獲時(shí)播種，旋耕條播于2019年11月10日在水稻收獲后播種(地塊旋耕后還需通過曬田來降低土壤含水率，最后進(jìn)行機(jī)播)，播種量均為15 kg/667 m2。各處理均施45%的復(fù)合肥40 kg/667 m2作為基肥，并于2020年3月11日追施46%的尿素10 kg/667 m2。小區(qū)面積10 m×12 m=120 m2，設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列。小麥拌種劑：配方1、配方2和配方3。具體試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)見表1。

表1 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

調(diào)查苗期田間基本苗數(shù)，以及越冬期、返青期和拔節(jié)期的田間莖蘗數(shù)。拔節(jié)期調(diào)查小麥單株株高、葉齡、分蘗數(shù)、根數(shù)等性狀，其中株高、葉齡均為單株的主莖考察數(shù)據(jù)；地上部分鮮重、干重均為單株的考察數(shù)據(jù)，包含分蘗數(shù)；根的鮮重、干重均為單株的考察數(shù)據(jù)。小麥?zhǔn)斋@前田間取樣測(cè)定主莖單株穗重、實(shí)粒數(shù)、千粒重等性狀，同時(shí)每個(gè)小區(qū)取1 m2測(cè)定小麥產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用DPS 7.05軟件和最小差異顯著法(LSD法)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥生育進(jìn)程的影響

零共生套播小麥?zhǔn)窃谒臼斋@當(dāng)天播種，而旋耕條播小麥?zhǔn)窃谒臼斋@后才播種，因此零共生套播小麥的播種日期較旋耕條播小麥提前了11 d(表2)。零共生套播小麥的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期和成熟期較旋耕條播小麥分別提前了11、4、3、3、2 d，兩者的越冬期相同。從全生育期天數(shù)來看，零共生套播>旋耕條播。結(jié)果表明，在同一播種方式下，拌種劑對(duì)小麥生育進(jìn)程基本沒有影響，并且由于旋耕條播小麥的播期較晚，因此小麥的生育期變短，這可能是導(dǎo)致旋耕條播模式下小麥產(chǎn)量顯著低于零共生套播小麥產(chǎn)量的主要原因。

表2 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥生育進(jìn)程的影響

2.2 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥群體變化的影響

由表3可知，不同的播種方式和拌種劑組合對(duì)小麥莖蘗動(dòng)態(tài)影響較大。零共生套播小麥的基本苗較多(15.2萬～15.5萬株/667 m2)，旋耕條播小麥的基本苗較少(13.1萬～14.4萬株/667 m2)，且在同一播種方式下，小麥基本苗數(shù)均表現(xiàn)為配方1>配方2>配方3>CK，不同拌種劑處理間小麥基本苗數(shù)存在顯著差異，表明配方1對(duì)提高小麥田間出苗率有顯著的正向效應(yīng)。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，小麥莖蘗數(shù)逐漸增加，在拔節(jié)期達(dá)到峰值。小麥越冬期莖蘗數(shù)、返青期莖蘗數(shù)、拔節(jié)期莖蘗數(shù)與基本苗數(shù)表現(xiàn)相似，均表現(xiàn)為零共生套播>旋耕條播，且配方1顯著增加了各生育時(shí)期小麥的分蘗數(shù)，配方3增幅最小，不同拌種劑處理間小麥莖蘗數(shù)差異較為顯著。從有效穗數(shù)來看，配方2表現(xiàn)較優(yōu)，同一播種方式下小麥有效穗數(shù)在拌種劑處理間均表現(xiàn)為配方2>配方1>配方3>CK，且不同拌種劑處理間的小麥有效穗數(shù)無顯著差異。零共生套播小麥的成穗率在拌種劑處理間表現(xiàn)為CK1>配方3>配方2>配方1，而在旋耕條播模式下表現(xiàn)為配方2>配方1>配方3>CK2。由此可知，配方1在增加小麥基本苗數(shù)和各生育時(shí)期的莖蘗數(shù)上表現(xiàn)較好，但通過使用配方2進(jìn)行拌種，結(jié)合零共生套播模式進(jìn)行播種，更有利于提高小麥有效穗數(shù)，為小麥高產(chǎn)打好基礎(chǔ)。

表3 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥莖蘗動(dòng)態(tài)的影響

2.3 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥拔節(jié)期生長(zhǎng)的影響

由圖1和表4可以看出，不同的播種方式和拌種劑組合對(duì)小麥拔節(jié)期生長(zhǎng)有一定的影響。在相同拌種劑處理下，零共生套播小麥拔節(jié)期的株高、葉齡、分蘗數(shù)、根數(shù)、單株地上鮮重和干重、單株根鮮重和干重均顯著高于旋耕條播小麥，分別增加24.68%、53.69%、94.12%、33.15%、126.59%、149.13%、48.48%和103.23%，這表明零共生套播模式比旋耕條播更有利于小麥拔節(jié)期的生長(zhǎng)發(fā)育。

表4 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥拔節(jié)期生長(zhǎng)的影響

圖1 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥拔節(jié)期株高的影響

零共生套播模式下不同拌種劑處理間小麥拔節(jié)期株高無顯著差異，旋耕條播模式下配方1和配方2處理后的小麥株高顯著高于對(duì)照，配方3處理最低。零共生套播條件下配方1和配方2處理增加了小麥拔節(jié)期的葉齡，且旋耕條播條件下不同拌種劑處理間小麥葉齡無顯著差異。3種拌種劑均顯著增加了小麥拔節(jié)期的分蘗數(shù)和根數(shù)，且配方1效果最顯著。同一播種方式下，小麥拔節(jié)期單株地上鮮重和干重在拌種劑處理間均表現(xiàn)為配方1>配方2>配方3，零共生套播條件下配方3處理顯著低于配方1和配方2處理，旋耕條播條件下不同拌種劑處理間無顯著差異。在零共生套播模式下，配方1和配方2處理后的小麥單株根鮮重和干重?zé)o顯著差異，但顯著高于配方3處理，而在旋耕條播條件下，拌種劑增加了小麥單株根鮮重和干重，但拌種劑處理間無顯著差異。

2.4 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

由表5可知，不同的播種方式和拌種劑組合對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成有一定的影響。在相同的拌種劑處理下，零共生套播小麥的穗粒數(shù)、千粒重、有效穗數(shù)均高于旋耕條播小麥，增產(chǎn)效果顯著，增幅達(dá)到19.04%～24.42%。

表5 不同播種方式和拌種劑對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

在零共生套播模式下，配方1、配方2、配方3處理后的小麥穗粒數(shù)較對(duì)照分別增加了6.08%、5.47%、3.95%，而在旋耕條播模式下，3種拌種劑處理后的小麥穗粒數(shù)較對(duì)照分別增加了13.36%、11.99%、10.96%，對(duì)照與拌種劑處理間有顯著差異，表明配方1在不同播種方式下均能最大程度地增加小麥穗粒數(shù)。在零共生套播模式下，配方1、配方2、配方3處理后的小麥穗粒重較對(duì)照分別增加了6.21%、6.83%、6.21%，不同拌種劑處理間小麥穗粒重?zé)o顯著差異但顯著高于對(duì)照，而在旋耕條播模式下，3種拌種劑處理后的小麥穗粒重較對(duì)照分別增加了12.06%、12.06%、9.93%，配方1和配方2效果較好。在零共生套播模式下，配方1、配方2、配方3處理后的小麥千粒重較對(duì)照分別增加了0.45%、0.45%、0.42%，不同處理間小麥千粒重?zé)o顯著差異，而在旋耕條播模式下，3種拌種劑處理后的小麥千粒重較對(duì)照分別增加了1.03%、4.52%、1.49%，配方2處理顯著高于其他處理。在零共生套播模式下，配方1、配方2、配方3處理后的小麥有效穗數(shù)較對(duì)照分別增加了3.69%、4.31%、4.31%，而在旋耕條播模式下，3種拌種劑處理后的小麥有效穗數(shù)較對(duì)照分別增加了1.34%、1.67%、1.34%，不同拌種劑處理間小麥有效穗數(shù)無顯著差異但顯著高于對(duì)照。零共生套播模式下配方1、配方2、配方3處理后的小麥分別增產(chǎn)10.11%、10.76%、10.53%，旋耕條播模式下分別增產(chǎn)11.17%、15.75%、11.06%，配方2處理后的小麥產(chǎn)量顯著高于其他處理。與零共生套播模式相比，旋耕條播模式下拌種劑對(duì)小麥產(chǎn)量的影響更明顯。在大田生產(chǎn)中，使用配方2進(jìn)行拌種處理，結(jié)合零共生套播進(jìn)行播種，可以顯著地改善小麥的穗粒結(jié)構(gòu)，從而增加小麥的產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

3.1 不同的播種方式對(duì)稻茬小麥生育進(jìn)程有一定的影響

耕作方式對(duì)冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育影響顯著，免耕能蓄水保墑，但連續(xù)多年免耕，土壤壓實(shí)嚴(yán)重，導(dǎo)致土壤容重增大，而多年旋耕導(dǎo)致犁底層上移，耕作層變淺[7]。一些研究顯示，免耕土壤具有較高的機(jī)械阻力，秸稈覆蓋后加重了土壤通氣不良，進(jìn)而影響作物根系的生長(zhǎng)，從而限制了作物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，導(dǎo)致小麥等作物苗期生長(zhǎng)弱，導(dǎo)致其生育進(jìn)程推遲[8-10]，這是本研究中零共生套播小麥不同生育期隨著生育進(jìn)程的發(fā)展而逐漸與旋耕播種小麥生育期靠近的原因。本研究發(fā)現(xiàn)，旋耕條播小麥的播期較晚，進(jìn)而導(dǎo)致小麥的生育期變短，這也可能是零共生套播模式下小麥產(chǎn)量顯著高于旋耕條播小麥產(chǎn)量的主要原因。此外，在同一播種方式下，拌種劑對(duì)小麥生育進(jìn)程基本沒有影響。

3.2 不同的播種方式和拌種劑組合對(duì)稻茬小麥的莖蘗動(dòng)態(tài)變化有一定的影響

小麥具有分蘗的習(xí)性，從小麥主莖上長(zhǎng)出的側(cè)枝及側(cè)枝上長(zhǎng)出的分枝均為分蘗。小麥主莖和分蘗莖共同構(gòu)建麥田群體，分蘗的發(fā)生、生長(zhǎng)發(fā)育和成穗情況對(duì)麥田的群體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量起重要的調(diào)節(jié)作用[11]。翟云龍等[12]研究發(fā)現(xiàn)，由于受露籽率、出苗率等因素的影響，不同耕種方式下基本苗數(shù)存在一定的差異，免耕條播處理顯著高于深松條播、旋耕條播和機(jī)械撒播。免耕機(jī)械條播模式下稻茬小麥由于播種淺，因此出苗速度較快，幼苗生長(zhǎng)旺盛，分蘗早且數(shù)量多，成穗率高，有效穗增多，這也是小麥產(chǎn)量提高的基礎(chǔ)之一[13]。顧大路等[5]研究發(fā)現(xiàn)，選用合適的小麥種子處理劑，可以適當(dāng)促進(jìn)遲播小麥的生長(zhǎng)發(fā)育和分蘗的形成，為小麥有效穗數(shù)的形成打下基礎(chǔ)。但是，如果拌種劑選擇不當(dāng)，則會(huì)影響小麥的出苗率，進(jìn)而造成減產(chǎn)[14]。

本研究發(fā)現(xiàn)，小麥莖蘗數(shù)隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)逐漸增加，在拔節(jié)期達(dá)到峰值，這也與翟云龍等[12]的研究結(jié)論相同。與旋耕條播相比，零共生套播可以增加小麥基本苗數(shù)及各生育時(shí)期的莖蘗數(shù)，且在同一播種方式下，配方1對(duì)提高小麥田間出苗率和各生育時(shí)期莖蘗數(shù)等方面有較好的正向效應(yīng)。配方2在提高小麥有效穗數(shù)和成穗率方面表現(xiàn)較優(yōu)，尤其是結(jié)合零共生套播進(jìn)行播種，更能提高其有效穗數(shù)，為小麥高產(chǎn)打好基礎(chǔ)。

3.3 不同的播種方式和拌種劑組合對(duì)稻茬小麥拔節(jié)期生長(zhǎng)有一定的影響

顧大路等[15]研究發(fā)現(xiàn)，拔節(jié)期零共生套播小麥的株高、葉齡、莖粗、分蘗數(shù)、根數(shù)、單株地上鮮重和干重、單株根鮮重和干重均顯著高于旋耕播種、板茬直播、深翻旋耕播種。董志強(qiáng)等[16]研究發(fā)現(xiàn)，藥劑拌種處理對(duì)拔節(jié)期小麥株高影響不大，但可提高小麥的單株根干重。易媛[17]研究發(fā)現(xiàn)，種衣劑和拌種劑拌種對(duì)麥苗具有加快葉齡進(jìn)程、增加分蘗、增加干物質(zhì)積累等效應(yīng)，有利于促進(jìn)麥苗生長(zhǎng)，形成壯苗。

本研究發(fā)現(xiàn)，3種拌種劑對(duì)零共生套播模式下小麥拔節(jié)期株高無顯著影響，但配方1和配方2處理能顯著增加旋耕條播小麥的株高。與株高表現(xiàn)相反，配方1和配方2增加了零共生套播小麥拔節(jié)期的葉齡，但拌種劑對(duì)旋耕條播小麥的葉齡無顯著影響。3種拌種劑顯著增加了拔節(jié)期小麥的分蘗數(shù)和根數(shù)，且配方1效果最顯著。在零共生套播模式下，配方3處理后的拔節(jié)期小麥單株地上鮮重和干重、單株根鮮重和干重最低，配方1和配方2處理顯著高于對(duì)照，而在旋耕條播模式下，小麥單株地上鮮重和干重、單株根鮮重和干重大致表現(xiàn)為配方1>配方3>配方2>CK。在相同的拌種劑處理下，零共生套播小麥拔節(jié)期的生長(zhǎng)狀況優(yōu)于旋耕條播小麥。

3.4 不同的播種方式和拌種劑組合對(duì)稻茬小麥的產(chǎn)量及其構(gòu)成有一定的影響

在北方旱區(qū)，少免耕覆蓋能改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤養(yǎng)分的有效性，蓄水保墑，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的外部條件，使作物產(chǎn)量結(jié)構(gòu)明顯改善，增產(chǎn)效應(yīng)顯著[18]。張斯梅等[19]對(duì)稻麥兩熟制地區(qū)研究認(rèn)為，免耕處理的小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量均高于淺耕處理。胡國(guó)平等[13]研究也發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于機(jī)耕機(jī)旋播種，免耕機(jī)械條播和機(jī)耕人工淺播下的稻茬小麥單位面積穗數(shù)和產(chǎn)量明顯提高，其中免耕機(jī)械條播提高幅度較大。董志強(qiáng)等[16]用6種不同拌種劑處理小麥種子，發(fā)現(xiàn)不同拌種劑處理均增加了小麥產(chǎn)量，也增加了小麥的穗粒數(shù)和千粒重，但降低了小麥單位面積的有效穗數(shù)。顧大路等[5]在晚播稻套小麥生產(chǎn)中通過種子處理劑的合理使用，可以促進(jìn)后期籽粒灌漿，增加小麥成穗數(shù)、粒數(shù)和粒質(zhì)量，為獲得小麥的高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

本研究發(fā)現(xiàn)，在相同的拌種劑處理下，零共生套播小麥的產(chǎn)量及其構(gòu)成均高于旋耕條播小麥。拌種劑處理可以顯著增加小麥穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重、有效穗數(shù)，進(jìn)而增加其產(chǎn)量，且配方2的增產(chǎn)效果最顯著。與零共生套播模式相比，旋耕條播模式下拌種劑對(duì)小麥產(chǎn)量的影響更加明顯。

在本試驗(yàn)中，零共生套播模式下，小麥群體結(jié)構(gòu)和拔節(jié)期的生長(zhǎng)發(fā)育狀況均優(yōu)于旋耕條播小麥，且成熟期小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成均處于較高的水平。拌種劑配方1雖然可以顯著提高小麥基本苗數(shù)和各生育時(shí)期莖蘗數(shù)，促進(jìn)稻茬小麥拔節(jié)期的生長(zhǎng)發(fā)育，但配方2在增加小麥有效穗數(shù)和改善穗粒結(jié)構(gòu)方面效果更好，產(chǎn)量增幅更大。因此，在生產(chǎn)中，通過采用零共生套播模式播種和配方2拌種處理，可以最大程度地增加成熟期稻茬小麥的產(chǎn)量。