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摘 要 为研究小麦新品种文麦14号的适宜施氮量和种植密度,采用随机区组设计,研究了3个施氮量和4个种植密度对文麦14号主要农艺性状和产量的影响。结果表明:施氮量主要对文麦14号的株高、穗长、有效穗及产量有显著影响,对穗粒数影响不显著;种植密度对文麦14号的株高、穗长、有效穗及产量有显著影响,对结实率、穗粒数影响不显著。文麦14号的最佳氮肥施用量为20 kg/667 m2,最佳种植密度为18万株/667 m2。
关键词 文麦14号;施氮量;种植密度;农艺性状;产量
中图分类号:S511 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.015
小麦是小麦属植物的统称,属禾本科植物,是一种在世界各地广泛种植的谷类作物,其颖果是人类的主食[1]。小麦的主要成分是碳水化合物、脂肪、蛋白质、粗纤维、钙、磷、钾、维生素B1、维生素B2及烟酸等。小麦胚芽中含有丰富的膳食纤维和维生素E,少量的精氨酸、淀粉酶、谷甾醇、卵磷脂和蛋白分解酶[2]。合理施用氮肥可以提高小麦的产量及品质,增加小麦分蘖及有效穗,但过量施用氮肥会引起小麦分蘖增多、植株徒长、贪青晚熟,且提高病虫害发生率,导致小麦产量与品质下降[3]。一般情况下,增加小麦播种量有利于提高株高、有效穗及籽粒产量,但是播种量过大时,小麦密度过高,茎秆纤细且易倒伏,会导致小麦的产量与品质下降[4-6]。因此,每个小麦新品种应该有与其相配套的种植方案,以确定该品种的最佳氮肥施用量及种植密度。云南省文山壯族苗族自治州小麦种植的施氮量一般过少,种植密度靠种植户经验,有时过密,有时过稀,未能充分发挥小麦新品种的产量潜能。基于此,探索小麦新品种文麦14号的最佳施氮量和种植密度,为文山州小麦高产、稳产和规范化栽培提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
采用氮肥用量和播种密度两因素正交试验,试验对象为文麦14号。氮肥试验设置每667 m2B1(施肥纯氮10 kg)、B2(施肥纯氮15 kg)、B3(施肥纯氮20 kg)3个水平氮肥以50%作基肥、50%作拔节肥施用;播期密度试验设置每667 m2基本苗数12万株(A1)、15万株(A2)、18万株(A3)、21万株(A4)4个水平。试验于2018—2019年在文山州农业科学院试验基地进行,采用随机区组设计,每个处理3次重复,每个小区种植7行,行长4.0 m,行距0.35 m,小区面积为10.0 m2,各小区间距0.3 m,重复间的间距0.5 m,试验区四周均有保护行。试验地前茬为玉米,试验各小区统一种植、管理、收获。
1.2 性状调查
供试材料在不同生育期的农艺性状均按照《小麦种质资源数据质量控制规范》观察记载。田间调查性状指标包括株高、穗长、有效穗、穗粒数及籽粒产量等。于小麦蜡熟期在每小区随机调查10株小麦的株高,株高以最高分蘖为准;每小区中随机选取10个穗子(不区分主茎穗和分蘖穗)调查穗长、穗粒数和结实率等性状;每小区中选择小麦长势均匀、能反映本小区小麦整体情况的1行作为样点行,其中选取1 m调查有效穗数,并折算成单位面积有效穗数;于蜡熟末期选取每小区中间3行统一收割、晾晒,测定小区产量及千粒质量,折算成单位面积产量。
1.3 数据处理
数据均以调查数据平均数为准,采用Excel 2007进行处理和制表绘图,采用SPSS 26.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 施氮量和种植密度对文麦14号产量的影响
不同种植密度和施氮量对文麦14号农艺性状及产量的影响见表1、表2,施氮量对文麦14号的产量有极显著影响,种植密度对文麦14号的产量有显著影响。当施肥量相同时,A3处理产量最高,A1处理产量显著低于其他处理,文麦14号产量随种植密度增加而增加,但是密度超过A3处理时产量呈下降趋势;当种植密度相同时,产量随施氮量增加而增加。
方差分析结果表明,区组间F值不显著,说明试验区组间土壤肥力差异小,试验结果精确度高。施氮量和种植密度对文麦14号产量影响极显著。其交互效应显著,见表3。
2.2 施氮量和种植密度对文麦14号农艺性状的影响
2.2.1 株高
种植密度对文麦14号株高影响极显著,同一施氮量条件下,A1处理株高显著低于其他种植密度下的株高;A4处理株高值最大,达105.33 cm。同一种植密度条件下,不同施氮量间株高差异不显著,以B3处理株高值最大,为94.00 cm。文麦14号株高与种植密度密切相关,受施氮量影响较小。
2.2.2 穗长
种植密度和施氮量都显著影响文麦14号穗长。同一施氮量条件下,A1处理穗长显著高于其他密度下穗长,达8.33 cm,A2处理穗长与A3、A4处理穗长差异显著。同一种植密度条件下,B3处理穗长显著高于B1、B2处理。文麦14号穗长与种植密度密切相关,受到施氮量影响较小。
2.2.3 穗粒数
穗粒数受种植密度和施氮量影响都不显著。同一施氮量条件下,不同种植密度处理间穗粒数无显著差异,A1处理穗粒数最大,为44.27粒。同一种植密度条件下,不同施氮处理间穗粒数无显著差异,以B3穗粒数最大,达44.2粒。
2.2.4 结实率
结实率受种植密度和施氮量影响都不显著。同一施氮量条件下,不同种植密度处理间结实率无显著差异,A1结实率最大,达96.00%。同一种植密度条件下,不同施氮处理间结实率无显著差异,以B1穗粒数最大,达91.10%。
2.2.5 有效穗
有效穗受种植密度影响显著。同一施氮量条件下,A3处理有效穗显著多于A1处理,A3处理有效穗达22.5万穗/667 m2,A2处理有效穗与A3、A4处理有效穗差异不显著。有效穗受施氮量影响极显著,同一种植密度条件下,B3、B2处理有效穗显著高于B1处理,以B3处理有效穗最多,达23.5万穗/667 m2。 3 结论与讨论
3.1 施氮量对文麦14号农艺性状及产量的影响
合理施用氮肥是实现小麦高产的重要措施。随着施氮量的增加,文麦14号的穗长及有效穗均增加,产量则呈先增加后降低的趋势。本研究表明,在文山地区文麦14号每667 m2施氮量为20 kg时产量最高。
3.2 种植密度对文麦14号农艺性状及产量的影响
合理的群体密度是小麦高产的关键因素。植株密度过低时,虽然能通风透光且降低病虫害,但是田间有效穗少,导致产量降低。植株密度过高时,其通风透光性差,易倒伏且出现病虫害,不利于小麦高产。本试验中,文麦14号株高与穗长随种植密度增加而降低,有效穗随种植密度增加呈先增加再降低的趋势,这与杜志钊等研究结果基本相符[7-9]。在文山地区,文麦14号种植密度在18万株/667 m2时产量达到最高。
适宜的施氮量与种植密度为小麦群体创造良好的环境,有效调控个体发育与群体发育,提高有效穗,形成合理的群体结构,也提高了小麦抗倒伏能力[10]。因气候、土质、降水量等条件不同,不同地区的适宜施氮量与种植密度不一致。文山地区文麦14号最佳施氮量为20 kg/667 m2,最佳种植密度为18万株/667 m2,其对应目标产量为375 kg/667 m2。
參考文献:
[1] 金善宝.中国小麦学[M].北京:中国农业出版社,1996:1-17.
[2] 周强,张跃非,李生荣,等.密度与施氮量对杂交小麦品种绵杂麦168籽粒灌浆特性的影响[J].西南大学学报(自然科学版),2010,32(10):1-5.
[3] 魏凤珍,李金才,王成雨,等.氮素运筹技术对冬小麦子粒产量和品质影响的研究[J].中国粮油学报,2007,22(1):26.
[4] 蒋会利.播期密度对不同小麦品种群体茎数及产量的影响[J].西北农业学报,2012,21(6):67.
[5] 王夏,胡新,孙忠富,等.不同播期和播量对小麦群体性状和产量的影响[J].中国农学通报,2011,27(21):170.
[6] 周凤云,李伯群,杨明,等.播期密度与施肥水平对渝麦12号产量和品质的影响[J].麦类作物学报,2012,32(1):131.
[7] 杜志钊,张志奇,陆瑞菊,等.不同播期、密度及施肥量对大麦新品种“海花1号”产量的影响[J].上海农业学报,2013,29(2):17-19.
[8] 刘万代,陈现勇,尹钧,等.播期和密度对冬小麦豫麦49-198群体性状和产量的影响[J].麦类作物学报,2009,29(3):464-469.
[9] 王丽红,李琼仙.优质燕麦高产栽培技术[J].云南农业科技,2012(2):28.
[10] 马建辉,张利霞,姜丽娜,等.氮肥和密度对冬小麦光合生理和物质积累的影响[J].麦类作物学报,2015,35(5):674-680.
(责任编辑:赵中正)
关键词 文麦14号;施氮量;种植密度;农艺性状;产量
中图分类号:S511 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.015
小麦是小麦属植物的统称,属禾本科植物,是一种在世界各地广泛种植的谷类作物,其颖果是人类的主食[1]。小麦的主要成分是碳水化合物、脂肪、蛋白质、粗纤维、钙、磷、钾、维生素B1、维生素B2及烟酸等。小麦胚芽中含有丰富的膳食纤维和维生素E,少量的精氨酸、淀粉酶、谷甾醇、卵磷脂和蛋白分解酶[2]。合理施用氮肥可以提高小麦的产量及品质,增加小麦分蘖及有效穗,但过量施用氮肥会引起小麦分蘖增多、植株徒长、贪青晚熟,且提高病虫害发生率,导致小麦产量与品质下降[3]。一般情况下,增加小麦播种量有利于提高株高、有效穗及籽粒产量,但是播种量过大时,小麦密度过高,茎秆纤细且易倒伏,会导致小麦的产量与品质下降[4-6]。因此,每个小麦新品种应该有与其相配套的种植方案,以确定该品种的最佳氮肥施用量及种植密度。云南省文山壯族苗族自治州小麦种植的施氮量一般过少,种植密度靠种植户经验,有时过密,有时过稀,未能充分发挥小麦新品种的产量潜能。基于此,探索小麦新品种文麦14号的最佳施氮量和种植密度,为文山州小麦高产、稳产和规范化栽培提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
采用氮肥用量和播种密度两因素正交试验,试验对象为文麦14号。氮肥试验设置每667 m2B1(施肥纯氮10 kg)、B2(施肥纯氮15 kg)、B3(施肥纯氮20 kg)3个水平氮肥以50%作基肥、50%作拔节肥施用;播期密度试验设置每667 m2基本苗数12万株(A1)、15万株(A2)、18万株(A3)、21万株(A4)4个水平。试验于2018—2019年在文山州农业科学院试验基地进行,采用随机区组设计,每个处理3次重复,每个小区种植7行,行长4.0 m,行距0.35 m,小区面积为10.0 m2,各小区间距0.3 m,重复间的间距0.5 m,试验区四周均有保护行。试验地前茬为玉米,试验各小区统一种植、管理、收获。
1.2 性状调查
供试材料在不同生育期的农艺性状均按照《小麦种质资源数据质量控制规范》观察记载。田间调查性状指标包括株高、穗长、有效穗、穗粒数及籽粒产量等。于小麦蜡熟期在每小区随机调查10株小麦的株高,株高以最高分蘖为准;每小区中随机选取10个穗子(不区分主茎穗和分蘖穗)调查穗长、穗粒数和结实率等性状;每小区中选择小麦长势均匀、能反映本小区小麦整体情况的1行作为样点行,其中选取1 m调查有效穗数,并折算成单位面积有效穗数;于蜡熟末期选取每小区中间3行统一收割、晾晒,测定小区产量及千粒质量,折算成单位面积产量。
1.3 数据处理
数据均以调查数据平均数为准,采用Excel 2007进行处理和制表绘图,采用SPSS 26.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 施氮量和种植密度对文麦14号产量的影响
不同种植密度和施氮量对文麦14号农艺性状及产量的影响见表1、表2,施氮量对文麦14号的产量有极显著影响,种植密度对文麦14号的产量有显著影响。当施肥量相同时,A3处理产量最高,A1处理产量显著低于其他处理,文麦14号产量随种植密度增加而增加,但是密度超过A3处理时产量呈下降趋势;当种植密度相同时,产量随施氮量增加而增加。
方差分析结果表明,区组间F值不显著,说明试验区组间土壤肥力差异小,试验结果精确度高。施氮量和种植密度对文麦14号产量影响极显著。其交互效应显著,见表3。
2.2 施氮量和种植密度对文麦14号农艺性状的影响
2.2.1 株高
种植密度对文麦14号株高影响极显著,同一施氮量条件下,A1处理株高显著低于其他种植密度下的株高;A4处理株高值最大,达105.33 cm。同一种植密度条件下,不同施氮量间株高差异不显著,以B3处理株高值最大,为94.00 cm。文麦14号株高与种植密度密切相关,受施氮量影响较小。
2.2.2 穗长
种植密度和施氮量都显著影响文麦14号穗长。同一施氮量条件下,A1处理穗长显著高于其他密度下穗长,达8.33 cm,A2处理穗长与A3、A4处理穗长差异显著。同一种植密度条件下,B3处理穗长显著高于B1、B2处理。文麦14号穗长与种植密度密切相关,受到施氮量影响较小。
2.2.3 穗粒数
穗粒数受种植密度和施氮量影响都不显著。同一施氮量条件下,不同种植密度处理间穗粒数无显著差异,A1处理穗粒数最大,为44.27粒。同一种植密度条件下,不同施氮处理间穗粒数无显著差异,以B3穗粒数最大,达44.2粒。
2.2.4 结实率
结实率受种植密度和施氮量影响都不显著。同一施氮量条件下,不同种植密度处理间结实率无显著差异,A1结实率最大,达96.00%。同一种植密度条件下,不同施氮处理间结实率无显著差异,以B1穗粒数最大,达91.10%。
2.2.5 有效穗
有效穗受种植密度影响显著。同一施氮量条件下,A3处理有效穗显著多于A1处理,A3处理有效穗达22.5万穗/667 m2,A2处理有效穗与A3、A4处理有效穗差异不显著。有效穗受施氮量影响极显著,同一种植密度条件下,B3、B2处理有效穗显著高于B1处理,以B3处理有效穗最多,达23.5万穗/667 m2。 3 结论与讨论
3.1 施氮量对文麦14号农艺性状及产量的影响
合理施用氮肥是实现小麦高产的重要措施。随着施氮量的增加,文麦14号的穗长及有效穗均增加,产量则呈先增加后降低的趋势。本研究表明,在文山地区文麦14号每667 m2施氮量为20 kg时产量最高。
3.2 种植密度对文麦14号农艺性状及产量的影响
合理的群体密度是小麦高产的关键因素。植株密度过低时,虽然能通风透光且降低病虫害,但是田间有效穗少,导致产量降低。植株密度过高时,其通风透光性差,易倒伏且出现病虫害,不利于小麦高产。本试验中,文麦14号株高与穗长随种植密度增加而降低,有效穗随种植密度增加呈先增加再降低的趋势,这与杜志钊等研究结果基本相符[7-9]。在文山地区,文麦14号种植密度在18万株/667 m2时产量达到最高。
适宜的施氮量与种植密度为小麦群体创造良好的环境,有效调控个体发育与群体发育,提高有效穗,形成合理的群体结构,也提高了小麦抗倒伏能力[10]。因气候、土质、降水量等条件不同,不同地区的适宜施氮量与种植密度不一致。文山地区文麦14号最佳施氮量为20 kg/667 m2,最佳种植密度为18万株/667 m2,其对应目标产量为375 kg/667 m2。
參考文献:
[1] 金善宝.中国小麦学[M].北京:中国农业出版社,1996:1-17.
[2] 周强,张跃非,李生荣,等.密度与施氮量对杂交小麦品种绵杂麦168籽粒灌浆特性的影响[J].西南大学学报(自然科学版),2010,32(10):1-5.
[3] 魏凤珍,李金才,王成雨,等.氮素运筹技术对冬小麦子粒产量和品质影响的研究[J].中国粮油学报,2007,22(1):26.
[4] 蒋会利.播期密度对不同小麦品种群体茎数及产量的影响[J].西北农业学报,2012,21(6):67.
[5] 王夏,胡新,孙忠富,等.不同播期和播量对小麦群体性状和产量的影响[J].中国农学通报,2011,27(21):170.
[6] 周凤云,李伯群,杨明,等.播期密度与施肥水平对渝麦12号产量和品质的影响[J].麦类作物学报,2012,32(1):131.
[7] 杜志钊,张志奇,陆瑞菊,等.不同播期、密度及施肥量对大麦新品种“海花1号”产量的影响[J].上海农业学报,2013,29(2):17-19.
[8] 刘万代,陈现勇,尹钧,等.播期和密度对冬小麦豫麦49-198群体性状和产量的影响[J].麦类作物学报,2009,29(3):464-469.
[9] 王丽红,李琼仙.优质燕麦高产栽培技术[J].云南农业科技,2012(2):28.
[10] 马建辉,张利霞,姜丽娜,等.氮肥和密度对冬小麦光合生理和物质积累的影响[J].麦类作物学报,2015,35(5):674-680.
(责任编辑:赵中正)