王福玉 張玉丹 楊本洲 孫雷明 閆 璐 王衛(wèi)華 陳貴菊 黃 玲 邵敏敏 馮維營 王 霖
(1.濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 山東濟(jì)寧 272031;2.山東三合農(nóng)機(jī)設(shè)備有限公司 山東濟(jì)寧 272000)
山東省是我國的小麥生產(chǎn)大省, 近年來全球氣候變暖,小麥越冬期連續(xù)出現(xiàn)暖冬,降雨偏少,旱情連年發(fā)生,部分地塊土壤疏松,存在早春低溫凍害的隱患[1]。 隨著秸稈還田技術(shù)的大面積應(yīng)用,耕層越來越淺,旋耕后土壤虛松,從而大大降低了土壤的蓄水蓄肥能力[2,3],秸稈粉碎質(zhì)量差,常出現(xiàn)打不碎、埋不深、壓不實(shí)、耕不深、靶不實(shí)現(xiàn)象,由于播種量過大,每年都會出現(xiàn)許多小麥田冬前旺長現(xiàn)象[4]。 小麥苗期旺長會造成許多不利影響,如果群體過大,麥田通風(fēng)透光性差,基部節(jié)間變長、莖稈變細(xì),抗折能力下降,小麥很容易倒伏[5],當(dāng)寒冬或倒春寒來臨時還會加重小麥凍害,造成小麥大面積減產(chǎn)[6]。 因此實(shí)現(xiàn)苗全苗壯,控旺轉(zhuǎn)壯是本地區(qū)小麥生產(chǎn)中急需解決的問題。鎮(zhèn)壓是一項(xiàng)重要的小麥田間管理技術(shù),有研究表明,播后鎮(zhèn)壓可緊實(shí)土壤、減少水分蒸發(fā)、保水提墑,有利于全苗壯苗。 鎮(zhèn)壓可增加小麥分蘗和穗數(shù)、提高莖稈抗倒性[7]。 土壤過實(shí)或過虛都會造成出苗率降低[8]。鎮(zhèn)壓可以顯著提高小麥的保水蓄肥能力, 但對小麥的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響前人研究結(jié)果卻不盡相同。 本試驗(yàn)選用小麥新品種濟(jì)儒麥19 作為參試小麥品種, 旨在探索不同鎮(zhèn)壓時期對小麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響,為本地區(qū)的小麥生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。
試驗(yàn)于2019-2020 年濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)田進(jìn)行。 試驗(yàn)地地勢平坦,土壤為潮褐土。 前茬作物為玉米,秸稈還田,10 月15 日機(jī)械播種。試驗(yàn)設(shè)計為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,選用小麥品種濟(jì)儒麥19。設(shè)置播后1 次鎮(zhèn)壓(G1)、返青期 1 次鎮(zhèn)壓(G2)、播后+返青期2 次鎮(zhèn)壓(G3)、不鎮(zhèn)壓(CK)4 個處理。 鎮(zhèn)壓時間:播種后為 2019 年 10 月 16 日, 返青期為 2020 年 2 月20 日。
1.2.1 土壤水分的測定 在小麥播種后每隔5 d(進(jìn)入 11 月后可隔 10 d)分別取 0~10 cm,10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~60 cm 的土壤, 裝鋁盒,稱量鮮重后置于烘干箱,調(diào)至110℃烘干至恒重,稱量干土重,計算土壤含水量。 土壤含水量=(鮮土質(zhì)量-干土質(zhì)量)/干土質(zhì)量×100%。
1.2.2 土壤理化性狀的測定 在播種后土壤壓實(shí)后、小麥出苗前,對不同處理小區(qū)耕層土壤用環(huán)刀法分別取 0~5 cm、5~10 cm、10~15 cm、15~20 cm、20~25 cm 5 個土層土樣稱量濕重, 然后取部分土樣置于鋁盒(不少20 g),烘干后稱量干重,計算土壤容重。小麥分蘗前在調(diào)查地內(nèi)選取有代表性的5 點(diǎn),每樣點(diǎn)2 行,每行長1 m,測定小麥基本苗。
1.2.3 田間調(diào)查項(xiàng)目及方法 試驗(yàn)期間調(diào)查小麥群體動態(tài),記錄基本苗數(shù)、有效穗數(shù);于起身期(3 月20 日)、拔節(jié)期(4 月 6 日)、挑旗期(5 月 2 日),每個小區(qū)5 點(diǎn)取樣,每個點(diǎn)取10 株單株,混合后隨機(jī)選取20 個單株統(tǒng)計單株分蘗數(shù)、 次生根條數(shù)等性狀;小麥成熟后調(diào)查小麥植株高度、穗長、各節(jié)間長度、小穗數(shù)、可孕小穗數(shù)、頂部不孕小穗數(shù)、基部不孕小穗數(shù)、總小穗數(shù)、每穗粒數(shù)等,同時每小區(qū)取15 m2進(jìn)行實(shí)收測產(chǎn),折算每畝產(chǎn)量。 從各樣點(diǎn)曬干的籽粒中隨機(jī)抽取,計數(shù)千粒重。
采用Excel 2010 和DPS 7.0 分析軟件對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析和差異顯著性檢驗(yàn)。
由表1 可知, 同一時期不同鎮(zhèn)壓處理0~60 cm土壤含水量之間存在明顯差異, 其中不鎮(zhèn)壓處理土壤含水量最低,G3 處理在3 月10 日以后土壤含水量顯著高于其他處理。可見鎮(zhèn)壓可以顯著增加0~60 cm土壤含水量,從而增強(qiáng)小麥的出苗率和抗凍性。
表1 不同鎮(zhèn)壓處理對土壤含水量的影響(單位:%)
由表2 可知, 不同鎮(zhèn)壓處理對小麥一些農(nóng)藝性狀有顯著影響。 不同鎮(zhèn)壓處理對基本苗和冬前群體無顯著影響;對最大群體數(shù)影響顯著,G1 處理最大群體最大,G2 處理最大群體最?。?有效穗數(shù)G1 和G3無顯著差異,不鎮(zhèn)壓(CK)處理穗數(shù)最少,成穗率G3處理最多,與G1、G2 和CK 均達(dá)到極顯著差異水平;次生根條數(shù)鎮(zhèn)壓處理與不鎮(zhèn)壓差異顯著。 可見鎮(zhèn)壓處理有利于小麥壯苗和改善小麥的群體結(jié)構(gòu), 且有利于根系的發(fā)育。
表2 不同鎮(zhèn)壓處理對小麥莖蘗動態(tài)的影響
由表3 可知,各處理相比對照株高明顯降低,其中G2、G3 降低顯著。莖稈變粗,其中以穗下第3 節(jié)減少的幅度最大,穗下第4 節(jié)間次之,再次之為穗下第5 節(jié)間,穗長G2 和 G3 處理間差異不顯著,與 G1 和CK 差異顯著,而G1 和CK 相比變化不大,各個節(jié)間長度均有所縮短。 表明鎮(zhèn)壓能夠明顯縮短基部節(jié)間長度,有效降低株高,提高植株的抗倒伏能力。
表3 不同鎮(zhèn)壓處理對小麥株高及穗下節(jié)間長度的影響
由表4 可知,鎮(zhèn)壓后基部不孕小穗數(shù)減少,頂部不孕小穗數(shù)增多,但總小穗數(shù)變化不大。 產(chǎn)量構(gòu)成三因素均有不同程度的提高,單位面積穗數(shù)G3 處理最多,G1 次之,CK 最少; 穗粒數(shù)變化不大; 千粒重 G3最高,與 G2 無顯著差異,與 G1 和 CK 差異顯著。 產(chǎn)量 G3 最高,達(dá) 9 712.87 kg/hm2,較 CK 增加 5.86%。表明播后和返青期進(jìn)行2 次鎮(zhèn)壓對穗粒數(shù)影響不大,但能夠顯著增加單位面積穗數(shù)和千粒重,最終提高小麥籽粒產(chǎn)量。
表4 不同鎮(zhèn)壓處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
播后鎮(zhèn)壓是一種非常有效的保墑提墑的栽培措施。 呂美蓉等的研究表明, 鎮(zhèn)壓可以提高土壤含水量,緊實(shí)土壤,利于小麥出苗[9]。 本研究表明,播種后各個時期鎮(zhèn)壓處理的0~60 cm 土壤含水量、 土壤緊實(shí)度均高于不鎮(zhèn)壓處理。 鎮(zhèn)壓處理可以對小麥生長起到蹲苗壯苗、控旺轉(zhuǎn)壯的作用。 本研究發(fā)現(xiàn),鎮(zhèn)壓能夠明顯縮短濟(jì)儒麥19 的基部節(jié)間長度, 有效降低株高,提高植株的抗倒伏能力。 這與黃玲等的研究結(jié)果一致[10]。鎮(zhèn)壓后濟(jì)儒麥19 的基部不孕小穗數(shù)減少,頂部不孕小穗數(shù)增多, 但總小穗數(shù)變化不大。 濟(jì)儒麥19的產(chǎn)量構(gòu)成三因素均有不同程度的提高,單位面積穗數(shù)明顯增多,穗粒數(shù)變化不大,千粒重顯著提高,產(chǎn)量 G3 最高,達(dá) 9 712.87 kg/hm2,較 CK 增加 5.86%。由此可知, 播后和返青期進(jìn)行2 次鎮(zhèn)壓能夠顯著增加單位面積穗數(shù)和千粒重,最終提高小麥籽粒產(chǎn)量。