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播期对济麦22产量及主要农艺性状的影响

2023-02-25裴艳婷魏龙雪朱金英段青青王静静

安徽农业科学 2023年2期
关键词:济麦穗数农艺

裴艳婷,董 策,魏龙雪,朱金英*,段青青,王静静,肖 磊

(1.德州市农业科学研究院,山东德州 253000;2.邯郸市农业科学院,河北邯郸 056001)

小麦是中国三大粮食作物之一,在国民经济和农业生产中占有很重要的地位[1]。播期是小麦栽培措施之一,是小麦生产中的重要影响因素[2-3]。播期通过积温的差异影响小麦的分蘖发育,调节生育进程[4-8],从而影响小麦的有效穗数、每穗粒数和千粒重[9-11]。群体数量是目前小麦生产管理的主要依据,根据不同生育阶段的群体数量,决定小麦群体影响产量的优劣。早播易引起冬前生长旺盛,群体过大,增加后期遭受冻害的风险;晚播导致分糵少,生长缓慢,后期生长易出现穗小粒少、产量低等现象。有关播期对小麦产量影响的研究较多[12-16],而不同播期条件下小麦群体茎蘖数变化规律、茎蘖数与产量及其主要农艺性状关联程度的研究相对较少。济麦22是山东省农业科学院选育的高产强筋小麦品种,播种面积连续9年蝉联全国第一,累计种植面积达0.18亿hm2。鉴于此,笔者研究播期对济麦22群体茎蘖数、产量及主要农艺性状的影响,进一步丰富完善该品种的适宜栽培技术,为其优质、高产、高效生产提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2019—2020年在德州市农业科学院试验地进行。试验田前茬为玉米,轻壤土,土壤耕层有机质含量15.3 g/kg、碱解氮含量113 mg/kg、有效磷含量43 mg/kg、速效钾含量136 mg/kg、pH 6.2。

1.2 试验材料供试品种为济麦22号(J22)。

1.3 试验设计处理播期共计3个处理,分别为10月5日(D1处理)、10月12日(D2处理)、10月19日(D3处理),3次重复。试验播种量为基本苗270万/hm2,每个小区面积8.4 m2(1.4 m×6.0 m),行距0.2 m,人工开沟播种。全生育期浇水3次,分别为越冬水、起身—拔节水、挑旗—开花水。2015年6月10日收获,除试验因素外其他田间管理同一般大田。

1.4 小麦产量及其相关性状测定方法于小麦越冬期、返青期、拔节期、挑旗期、开花期、成熟期调查茎蘖数,收获前取单茎50棵调查穗粒数、穂长、小穗数、不孕小穗数、千粒重,每个处理小区收获 2.8 m2测产。

1.5 统计分析利用SPSS 13.0和Excel 2003版软件对数据进行统计分析和图表绘制;采用邓肯氏新复极差法(Duncan′s Multiple-Range test,P<0.05)进行各处理指标值的多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对济麦22各生育期群体茎蘖数的影响从图1可以看出,越冬期—成熟期不同播期条件下济麦22群体茎蘖数的动态变化趋势基本一致,均随生育进程的推进,分蘖数呈先升高后降低的趋势,各处理的茎蘖数均在返青期达到峰值。在同一基本苗条件下,随着播期的推迟,各处理不同生育时期的群体茎蘖数由高到低依次为D1处理>D2处理>D3处理,冬前主茎叶龄和单株分蘖受播期影响显著,越冬期群体D1处理远大于D2和D3处理,D3处理由于气温低,群体主要为无分糵的独秆弱苗,但拔节期之后差距逐渐缩小,从越冬期到返青期,D1、D2和D3处理的群体茎蘖数的增幅分别为121.10%、167.53%和170.27%,说明随播期的推迟,冬前分蘖的占比逐渐降低,早播促进冬前分糵产生,晚播冬前分蘖少,应重视春季分糵。由此可见,早播D1处理可有效为产量的增加提供充足的群体数量,同时早播对小麦群体的影响主要在于拔节期之前的茎蘖数变化,进一步说明小麦群体的调控管理关键时期为越冬期至拔节期。

图1 不同处理对济麦22各生育期群体茎蘖数动态的影响Fig.1 Effects of different treatments on the population dynamic tiller number of Jimai 22 at different growth periods

2.2 不同处理对济麦22产量及其构成因素的影响从表1可以看出,小麦产量随播期的推迟而降低,D1处理产量最高,为9 179.76 kg/hm2,显著高于D2、D3处理。与D3处理相比,D1处理产量增加17.08%,说明济麦22产量受播期影响较大。随着播期的推迟,穗数逐渐减少,与D1处理相比,D2、D3处理分别减少4.81%、14.49%;穗粒数、千粒重均呈先增加后减少的趋势。

表1 不同处理对济麦22产量和主要农艺性状的影响Table 1 Effects of different treatments on the yield and major agronomic characters of Jimai 22

2.3 不同处理对济麦22主要农艺性状的影响从表1可以看出,各处理成穗率由高到低的排序为D2处理>D3处理>D1处理,且D1、D2处理与D3处理间差异显著;各处理株高由高到低的排序为D1处理>D2处理>D3处理,且3个处理间差异均达显著水平;随着播期推迟,穗长逐渐减少,其中D1和D3处理间差异显著,D2处理与D1、D3处理间差异均不显著;D1处理小穗数显著高于D2和D3处理,但D2和D3处理间差异不显著。由此可见,早播可充分利用光、温、热等自然资源,显著提高穗数,进而增加小麦的产量。

2.4 不同播期条件下济麦22产量和主要农艺性状的相关性分析由表2可知,不同播期条件下,产量三要素中穗数(x1)、穗粒数(x2)、千粒重(x3)与产量(y)间的相关性存在差异,其中x1与y相关性极显著(0.976**),x3与y相关性达显著水平(0.682),x2与y相关性未达显著水平,这表明在播期作用下,济麦22产量受穗数影响最大,其次为千粒重,而穗粒数最小。从其他农艺性状来看,x5(株高)、x6(穗长)分别与y呈极显著、显著正相关,x4(成穗率)、x7(小穗数)与y(产量)间相关性不显著。x1与x2(-0.385)、x3(0.664)、x4(-0.477)、x7(0.646)间相关性不显著,与x5(0.977)、x6(0.817**)间呈极显著正相关;x2与x3(0.918)间呈极显著正相关,与x5(-0.880**)间呈极显著负相关;x3与x4(0.188)、x5(-0.650)、x6(0.560)、x7(0.074)间相关性不显著;x4与x7(-0.812**)间呈极显著负相关,与x6(-0.602)、x5(-0.525)间相关性不显著;x5与x6(0.832)间极显著相关,与x7(0.644)间相关性不显著;x6与x7(0.546)间相关性不显著。

表2 不同播期条件下济麦22产量和主要农艺性状的相关性分析Table 2 Correlation analysis of yield and main agronomic characters of Jimai 22 under different sowing dates

2.5 不同播期条件下济麦22产量及其相关性状的通径分析由通径分析结果(表3)可知,各性状指标对产量的直接通径系数按绝对值从大到小排序为:穗数(x1)>穗粒数(x2)>株高(x5)>小穗数(x7)>成穗率(x4)>千粒重(x3)>穗长(x6),说明穗数对产量的直接影响最大。而总的间接作用系数绝对值从大到小排序为:穗数(x1)>株高(x5)>穗粒数(x2)>成穗率(x4)>千粒重(x3)>穗长(x6)>小穗数(x7)。在播期作用下三因素对产量(y)的直接作用均为正向效应,x1(1.101)>x2(1.000)>x3(0.250);x1通过x2和x4对y起负向效应,通过x3、x5、x6和x7对y起正向效应,但正向效应的总和远大于x2和x4的间接负向效应,正负效应总和为2.469;x2通过x3和x4对y起正向效应,通过x1、x5、x6和x7对y起负向效应,但负效应的总和远大于x2和x4的间接正向效应,间接作用总和为-1.077;x3通过其他各性状对y均具有正向效应,正负效应总和为0.587。x1和x3的正向直接作用、总正向间接作用,与相关系数表现一致,总间接作用大于直接作用。穗长(x6)和小穗数(x7)对小麦产量(y)的直接作用均为正向效应,成穗率(x4)、株高(x5)为负向效应,其中x4对y的直接通径系数为-0.616,x4通过x1、x5、x6和x7对y起间接正向效应,总间接作用为0.807。由此可见产量三要素穗数、穗粒数及千粒重在产量提高中所发挥作用存在差异,分别起到关键、负向和明显作用,且在播期作用下,成穗率、穗长、小穗数与产量存在真实一致的相关性,是影响产量的重要指标。

表3 不同播期条件下济麦22产量及其相关性状的通径分析Table 3 Path analysis of yield and its correlation characters of Jimai 22 under different sowing dates

3 结论与讨论

近年来,随着全球气候的逐渐变暖,极端气候和异常天气时常发生,势必会对小麦的生长发育产生一定的影响,从而影响小麦的高产稳产。播期的改变会直接影响小麦群体,群体质量的优劣决定小麦的产量。大量研究显示[17-19],随着播期的推迟,分蘖力逐渐减弱,总分蘖数逐渐减少。该研究结果表明,随着播期的推迟,群体茎蘖数均呈逐渐降低趋势,与前人研究结果一致。其中,早播处理对冬前茎蘖数影响明显。进一步分析发现,播期对小麦群体的影响主要在拔节期之前,因此小麦群体的调控管理应以越冬期至拔节期为关键时期。

播期对产量的影响是通过调节有效穗数、穗粒数和千粒重的变化。研究结果显示,随着播期的推迟,穗粒数和千粒重呈现先增加后减少趋势;进一步分析发现,穗数逐渐减少,较D1处理减幅分别为-4.81%、-14.49%;产量逐渐减少,较晚播处理D3增产17.08%,由此可见,适时早播,可充分利用光、温、热等自然资源,显著提高穗数,进而提高小麦的产量。相关性分析显示,产量三要素中穗数(0.976**)和千粒重(0.682*)均与产量呈正相关,其中穗数与产量的相关性达极显著水平,穗粒数与产量的相关性达显著水平,说明不同播期条件下济麦22产量的提高是主要依靠穗数的增加,其次为穗粒数的增多。通径分析显示,产量三要素对产量的直接作用均为正值,大小顺序为穗数(1.101)>穗粒数(1.000)>千粒重(0.250),穗数和千粒重对产量的总和作用为正值,其中穗数的作用最大,其次为千粒重,穗粒数对产量的总和作用为负值,说明不同播期条件下济麦22产量提高的关键因素是穗数的增加,其次为千粒重。综合分析认为,不同播期条件下穗数的增加对小麦品种济麦22产量水平的提高发挥了重要的作用。因此,早播处理更适合当前生态条件,更有利于应对气候环境的变化。

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