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陕西关中地区密度与施肥量对武农981 产量影响的试验研究

2023-02-16张少杰

种子科技 2023年1期
关键词:播种量穗数施肥量

赵 婷,张少杰,王 轩,南 晶

(1.陕西省种业集团有限责任公司,陕西 西安 710016;2.杨凌秦丰种业股份有限公司,陕西 咸阳 712100;3.陕西秦瑞种业科技有限公司,陕西 咸阳 712000;4.陕西新指南针化工科技服务有限责任公司,陕西 西安 710001)

小麦作为我国第二大粮食作物,其消费水平约为主粮消费的44%。大穗大粒型小麦是我国小麦育种的重要方向之一,其产量水平除了受到小麦品种的自身影响外,还受到栽培配套技术的影响。在各种栽培措施中,种植密度和施肥量对小麦产量影响最为突出[1-3]。

播种密度影响小麦不同生育期的群体结构,如出苗数量、分蘖数量、有效穗等,还起到协调小麦产量三要素的关系,最终影响群体对光能利用水平、养分转化、干物质生产以及籽粒产量的高低,进而影响最终产量的作用[4-7]。密度过低,会导致穗数不足,产量降低[8];密度过高,则茎秆纤细,容易发生倒伏,同样导致产量降低[9]。在合适的范围内,随着种植密度增加,小麦产量不断增加[10]。

在当前小麦生产中,增加施肥量可以显著提高小麦产量,直接影响小麦质量、淀粉合成与积累量、植株生理生化性状以及土壤微生物的数量和种类。施肥量过高可能增加小麦植株倒伏风险,增加种植成本,造成环境污染,但盲目减少施用量会使产量下降。因此,合理施肥,科学调控种植密度,才能提高产量,增加小麦种植经济效益。

为了充分挖掘大穗大粒型小麦品种武农981 的产量潜力,通过试验了解不同播种量和不同施肥量对产量的影响,确定适宜关中地区小麦品种武农981 的最佳播种量和施肥量。

1 材料与方法

1.1 参试品种

供试冬小麦品种:武农981。

试验肥料:桂湖复合肥(N-P2O5-K2O为20-10-10)。

1.2 试验条件

试验地在陕西省西安市鄠邑区玉蝉镇某田块,肥力中等,试验田前茬为玉米,土壤为黄塿土;试验地播前深松1 次、深翻1 次、旋耕两次,上虚下实,整地质量较好,达到播种状态。

1.3 试验方法

试验采用双因素裂区设计,其中施肥量为主因素,设置4 个水平,分别为D1(750 kg/hm2)、D2(900 kg/hm2)、D3(1 050 kg/hm2)、D4(1 200 kg/hm2);播种量为副因素,设置5 个水平,分别为F1(150 kg/hm2)、F2(165 kg/hm2)、F3(180 kg/hm2)、F4(195 kg/hm2)、F5(210 kg/hm2);试验设3 次重复。

试验采用人工播种,行距25 cm,行长6.67 m,8 行区,小区面积13.3 m2,各重复间距1 m,四周设保护行。

1.4 田间操作

试验田管理参照当地常规管理方法,栽培期间进行田间拖拉机喷施除草1 次,喷灌浇地3 次,叶面喷施高效氯氟氰菊酯、吡虫啉等药剂防控蚜虫1 次。

1.5 调查方法

调查样点:采用5 点随机取样法,在小区内标记5 个调查点。

分蘖数量、穗数调查:小麦冬季分蘖完成后,在每个调查点取行长1 m 进行分蘖总数调查,并计算平均分蘖数;小麦抽穗完成后,在每个调查点取行长1 m,进行穗数调查,并换算单位面积穗数。

产量相关数据调查:5 个调查点随机选择20 株,共取样100 株,在小麦成熟后测定穗长、小穗数、结实小穗数、穗粒数、千粒重、产量等性状数据并进行相关统计计算,明确不同施肥量和不同播种量对小麦生长发育及产量的效应。

2 结果与分析

试验调查后对各项试验数据进行分析,采用Excel和SPSS 26.0 分析施肥量、播种量对产量要素的影响。

2.1 种植密度和施肥水平对生理性状的影响

由表1 可知,播种量对冬季平均分蘖数有极显著的影响(P<0.01)。如图1 所示,随着种植密度增加,平均分蘖数呈现负增长,具体表现为F1>F2>F3>F4>F5。

图1 不同播种量和施肥量对单株小麦分蘖数量的影响

表1 不同播种量和施肥量对小麦品种武农981 生长性状影响的方差分析

施肥水平对结实小穗数有显著影响(P<0.05)。如图2 所示,随着施肥量增加,结实小穗数呈现出先增加后减少的趋势,在处理D3 时达到最大值。播种量对穗长有极显著影响(P<0.01),如图3 所示,随着播种量增加,穗长与播种量呈负相关,处理F1 时达最大值。播种量和施肥水平对株高均无显著影响。

图2 不同播种量和施肥量对结实小穗数的影响

图3 不同播种量和施肥量对穗长的影响

2.2 种植密度和施肥水平对产量要素的影响

播种量对穗粒数无显著影响(P>0.05)。如图4 所示,随着播种量增大,穗粒数呈先增后减的趋势,具体表现为F3>F2>F4>F1>F5,处理F1~F5 分别较穗粒数平均值变化-0.21%、0.27%、1.48%、-0.14%、-1.48%。施肥水平对穗粒数无显著影响(P>0.05),如图5 所示,随着施肥量增大,穗粒数呈现先增后减的趋势,具体表现为D3>D2>D1>D4,分别较千粒重平均值变化-0.64%、-0.35%、1.87%、-0.94%。播种量和施肥量互作对千粒重有显著影响(P<0.05)。

图4 不同播种量对产量要素的影响

图5 不同施肥量对产量要素的影响

播种量对穗数有极显著影响(P<0.01)。如图4 所示,穗数与播种量呈正相关,具体表现为F5>F4>F3>F2>F1,处理F1~F5 的穗数与平均值相比,分别变化-5.19%、-3.12%、-1.58%、2.39%、6.77%。如图5所示,施肥水平对穗数无显著影响,施肥量增加穗数增多,具体表现为D4>D3>D2>D1。播种量和施肥量互作对穗数无显著影响。

播种量对千粒重无显著影响(P>0.05)。如图4 所示,随着播种量的增大,千粒重呈现先增后减的趋势,具体表现为F2>F1>F3>F4>F5,处理F1~F5 分别较千粒重平均值变化1.47%、2.28%、-0.32%、-1.50%、-2.22%。施肥水平对千粒重无显著影响(P>0.05),如图5 所示,随着施肥量增大,千粒重呈现先增后减的趋势,具体表现为D3>D2>D4>D1,分别较千粒重平均值变化-2.70%、0.94%、1.29%、0.24%。播种量和施肥量互作对千粒重有显著影响(P<0.05)。

2.3 种植密度与施肥水平组合下产量差异分析

不同播种量水平对产量有显著影响(P<0.05),施肥水平对产量有极显著影响(P<0.01)。如图6 所示,不同播种量情况下,处理F1~F5 的产量与平均值相比分别变化-3.50%、-2.79%、0.39%、2.53%、3.37%,播种量210 kg/hm2时,产量最高;不同施肥量情况下,处理D1~D4 的产量与平均值相比分别变化-3.61%、-4.82%、6.36%、2.07%,施肥量1 050 kg/hm2时产量最高。

图6 产量变化情况

3 讨论与结论

3.1 讨论

不同播种量处理间分蘖能力差距大,但冬季分蘖数量和穗数变化小,在播种量少的情况下,平均分蘖数增幅大且各播种量冬季群体数量间无显著性差异,同时各处理间平均分蘖数在0.28~1.41 个,播种量增加10%~40%,即可弥补群体数量差距,说明武农981 分蘖能力较差。

穗数主要包括分蘖成穗数量和主茎成穗数量,分析播种量与穗数的关系可知,播种量与穗数表现出明显的正相关,且施肥水平对穗数无显著影响,说明武农981 在生长过程中由于分蘖数量少,导致分蘖成穗数量较少,增加施肥量对分蘖成穗数量无显著帮助。在播种量和施肥量两个处理上,千粒重和穗粒数均未表现出显著差异,这可能是由于群体数量和成穗数量少,群体间遮蔽效应和竞争不明显,使幼穗发育和养分积累比较充分。在千粒重和穗粒数两个产量性状上,施肥量和播种量表现出显著的交互作用,说明播种量和施肥量的共同作用显著影响该品种千粒重和穗粒数,这可能与生长发育机制有关,需要进行进一步验证。在不同播种量和施肥水平下,产量在播种量210 kg/hm2、施肥量1 050 kg/hm2时达到最大。由于本试验播种量最大值是210 kg/hm2,可能会随着播种量的增加产量一步增加,有待继续研究。

3.2 结论

在一定的施肥量和一定的种植密度情况下,武农981 的产量与密度和施肥量呈现正相关。由此可见,综合考虑施肥量和种植密度因素,武农981 的适宜施肥量为1 050 kg/hm2、播种量为210 kg/hm2。

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