播量和肥料運籌對強筋小麥鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量及抗倒性的影響

朱正斌 沈雪林 夏肄鋒

摘要：為了適應農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，調(diào)整小麥品種布局，擴大優(yōu)質(zhì)專用小麥品種種植面積，促進強筋小麥新品種鎮(zhèn)麥12號的推廣應用，設(shè)置3因素裂區(qū)試驗，以播量為主區(qū)，施肥量為副區(qū)，施肥比例為裂區(qū)，分析鎮(zhèn)麥12號的苗穗動態(tài)、穗部性狀、產(chǎn)量性狀特征以及產(chǎn)量形成關(guān)鍵因素和抗倒能力，探索鎮(zhèn)麥12號的最佳栽培技術(shù)。結(jié)果表明，有效穗數(shù)是影響鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，通過提高播量或增加施肥量可有效提高基本苗，獲得較高的高峰苗，從而提高有效穗數(shù)。結(jié)合不同處理的抗倒伏能力，提出蘇州北部沿長江沙壤土地區(qū)在播量為228.15 kg/hm2的條件下施氮300 kg/hm2或在播量為202.80 kg/hm2的條件下施氮360 kg/hm2，南部環(huán)太湖黏土地區(qū)在播量為202.80 kg/hm2的條件下施氮300 kg/hm2或在播量為177.45 kg/hm2的條件下施氮360 kg/hm2，施氮比例采用基肥 ∶ 苗肥 ∶ 拔節(jié)肥 ∶ 孕穗肥=5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2（基蘗肥 ∶ 拔節(jié)孕穗肥=6 ∶ 4），按照N ∶ P2O5 ∶ KO2=1 ∶ 0.5 ∶ 0.8，配合施用磷鉀肥。

關(guān)鍵詞：強筋小麥;產(chǎn)量構(gòu)成;裂區(qū)試驗;播種量;肥料運籌;抗倒性

中圖分類號： S352.2;S512.104 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）02-0064-05

江蘇省蘇州市屬于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，隨著市民生活水平的提高，特別是受年輕消費群體帶動，早餐食品由傳統(tǒng)的饅頭、包子+豆?jié){逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槊姘?、餅?牛奶。然而，目前國內(nèi)市場上與其相應的中筋小麥生產(chǎn)過剩，優(yōu)質(zhì)強筋或弱筋專用小麥供應不足，進口需求量較大[1-2]。2017年中央一號文件指出“農(nóng)業(yè)的主要矛盾由總量不足轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性矛盾，突出表現(xiàn)為階段性供過于求和供給不足并存，矛盾的主要方面在供給側(cè)”“糧食作物要穩(wěn)定水稻、小麥生產(chǎn)，確?？诩Z絕對安全，重點發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻米和強筋弱筋小麥”。小麥是蘇州市僅次于水稻的第二大糧食作物，近幾年來的年均種植面積均維持在6萬～7萬hm2左右，以種植中筋小麥品種揚麥16號為當家品種。揚麥16號于2004年通過審定，在其生產(chǎn)應用之初，由于其熟期早、熟相好、穗大粒多、穩(wěn)產(chǎn)性好等優(yōu)點而深受蘇州市廣大小麥種植戶的喜愛，但是隨著應用年限的增長，其種性退化嚴重，表現(xiàn)為穗層高低不齊、小穗明顯增多、抗病性和抗倒性變差，因而在生產(chǎn)上亟需新的小麥替代品種[3～5]。近年來，江蘇省小麥育種整體科研實力進步明顯，新育成的小麥品種無論是在產(chǎn)量上還是品質(zhì)上都有了質(zhì)的提升[6]，尤其是育成了以鎮(zhèn)麥12號為代表的優(yōu)質(zhì)強筋小麥新品種，為蘇州市小麥產(chǎn)業(yè)品種結(jié)構(gòu)調(diào)優(yōu)，以及在新一輪品種更替中發(fā)展優(yōu)質(zhì)強筋專用小麥提供了品種基礎(chǔ)。鎮(zhèn)麥12號，原名鎮(zhèn)10216，由江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學研究所于2010年育成，2015年通過江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會審定（審定號：蘇審麥201501），屬春性中熟小麥品種。筆者發(fā)現(xiàn)，在區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中，不同試點鎮(zhèn)麥12號的產(chǎn)量結(jié)果差異較大，有效穗數(shù)多的試點產(chǎn)量水平普遍高于穗數(shù)不足的試點，這可能與其粒質(zhì)量高、分蘗性中等偏弱導致部分試點播量不足、苗數(shù)偏少有關(guān)，因此，播量或是影響其產(chǎn)量的關(guān)鍵因子。另外，鎮(zhèn)麥12號具有莖稈粗壯、耐肥抗倒的特性，施肥抑或會對其產(chǎn)量形成有重要影響。為探明上述觀點，本研究通過設(shè)置3因素裂區(qū)試驗，以播量為主區(qū)、施肥量為副區(qū)、施肥比例為裂區(qū)，分析鎮(zhèn)麥12號的產(chǎn)量構(gòu)成和抗倒性，以期探索適合鎮(zhèn)麥12號的最佳栽培技術(shù)，從而促進鎮(zhèn)麥12號在蘇州市的大面積生產(chǎn)應用。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗設(shè)計

本試驗于2016—2017年在蘇州市種子管理站農(nóng)作物品種試驗示范園試驗田進行，土壤為黏土，肥力中上等。供試品種為鎮(zhèn)麥12號。試驗采用3因素裂區(qū)試驗，小區(qū)面積為 13.33 m2，采用人工拉線條播，行距為25 cm，四周設(shè)保護行，重復3次。主區(qū)A因素為播量，設(shè)A1、A2、A3等3個處理，A1處理預期基本苗數(shù)為210萬株/hm2，A2處理預期基本苗數(shù)為240萬株/hm2，A3處理預期基本苗數(shù)為270萬株/hm2，根據(jù)麥種千粒質(zhì)量（52.4 g）、發(fā)芽率（88.6%）和預估出苗率（70%）測算得出A1處理播種量為177.45 kg/hm2，A2處理播種量為 202.80 kg/hm2，A3處理播種量為228.15 kg/hm2，播前対各小區(qū)每行的播量進行精確計算和稱量;副區(qū)因素B為施肥量，設(shè)B1、B2和B3等3個處理，配比施用48%白俄羅斯氯基氮磷鉀復合肥、總氮量≥46.4%的四川美豐尿素和氧化鉀含量≥60%的原產(chǎn)國為加拿大的中化氯化鉀（16 ∶ 16 ∶ 16），B1處理施氮240 kg/hm2，B2處理施氮300 kg/hm2，B3處理施氮360 kg/hm2，N ∶ P2O5 ∶ KO2=1 ∶ 0.5 ∶ 0.8;裂區(qū)因素C為施氮比例，設(shè)2個處理C1和C2，基肥 ∶ 苗肥 ∶ 拔節(jié)肥 ∶ 孕穗肥分別為5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2和3 ∶ 1 ∶ 4 ∶ 2（即基蘗肥 ∶ 拔節(jié)孕穗肥分別為6 ∶ 4和4 ∶ 6），將不同處理的磷肥、鉀肥施用比例固定，僅作基肥、拔節(jié)肥施用，基肥 ∶ 拔節(jié)肥分別為6 ∶ 4和3 ∶ 5。具體肥料施用情況見表1。本試驗于2016年11月10日播種，2017年5月27日收獲。

1.2 主要測定項目

1.2.1 苗穗動態(tài)的調(diào)查 于2.5葉期調(diào)查基本苗數(shù)，定點 1 m2（1 m×4行）調(diào)查計數(shù)，折合成單位面積苗數(shù)，根據(jù)播量計算出苗率。在拔節(jié)前分蘗數(shù)達到高峰時調(diào)查高峰苗數(shù)，調(diào)查和計算方式同基本苗數(shù)，并計算分蘗率。

1.2.2 穗部性狀及產(chǎn)量性狀的調(diào)查 成熟后從小區(qū)中部割取1 m2（1 m×4行）麥穗，調(diào)查穗數(shù)、平均穗長、單穗結(jié)實小穗數(shù)、單穗不實小穗數(shù)（指平均每穗上不結(jié)實小穗的數(shù)量），計算單位面積有效穗數(shù)、成穗率、單株成穗數(shù)和小穗著生密度。將麥穗風干后脫粒，測定樣本質(zhì)量、千粒質(zhì)量，計算單結(jié)實小穗粒數(shù)（指平均單個結(jié)實小穗的籽粒數(shù)）、單穗實粒數(shù)和理論產(chǎn)量。收獲后小區(qū)實收測產(chǎn)。

1.2.3 抗倒性的調(diào)查 收獲前調(diào)查不同處理的最終倒伏比例和倒伏程度。倒伏比例為不同處理3個重復小區(qū)倒伏面積占比的平均值。倒伏程度按照以下標準記錄：0級，無倒伏或傾斜發(fā)生;1級，植株與地面的角度呈45°及以上;2級，植株與地面的角度呈45°以下;3級，植株貼地。

1.3 統(tǒng)計分析

采用Excel和DPS進行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理鎮(zhèn)麥12號的苗穗動態(tài)特征分析

由表2可知，雖然A因素播量3個處理A1、A2、A3分別預設(shè)基本苗數(shù)為210萬、240萬、270萬株/hm2，但是由于田間出苗率高于預期的70%，因此A因素各處理的基本苗數(shù)均高于預設(shè)值。隨著播量增加，各處理的基本苗數(shù)表現(xiàn)為A1A2>A3，處理間差異極顯著;隨著施肥量增加，出苗率極顯著提高，從而使得基本苗數(shù)極顯著增加;隨著氮肥施用后移，可極顯著提高出苗率、基本苗數(shù)，可能與C1處理的基肥施用尿素對出苗率有負作用有關(guān)。從分蘗性看，隨著播量增加，高峰苗數(shù)表現(xiàn)為A1A2>A3，處理間差異顯著，且A1與A3處理之間差異極顯著;隨著施肥量增加，分蘗率有所提高，B1處理施加240 kg/hm2純氮的分蘗率極顯著低于B2處理（施加 300 kg/hm2）和B3處理（施加360 kg/hm2），B2和B3處理之間差異不顯著，高峰苗數(shù)表現(xiàn)為B1 2.2 不同處理鎮(zhèn)麥12號的穗部性狀特征分析

由表3可以看出，隨著播量增加，鎮(zhèn)麥12號平均穗長、單穗結(jié)實小穗數(shù)、單結(jié)實小穗粒數(shù)均極顯著或顯著減少，小穗著生密度極顯著增加，單穗不實小穗數(shù)亦逐漸增多，但A1與A2處理間差異不顯著，A3處理與A1、A2處理間的差異均極顯著;就施肥量而言，平均穗長、單穗結(jié)實小穗數(shù)、單結(jié)實小穗粒數(shù)以B2處理（施300 kg/hm2）最高，B3處理次之，B1處理最低，且處理間差異極顯著，單穗不實小穗數(shù)隨施肥量增加而極顯著增加，小穗著生密度以B1處理最高，且與B3處理間差異顯著，B2處理最低，與B3處理間差異極顯著;就施氮比例而言，隨著氮肥施用后移，平均穗長、單穗結(jié)實小穗數(shù)、單穗不實小穗數(shù)和單結(jié)實小穗粒數(shù)均表現(xiàn)為C1>C2，且處理間差異極顯著，小穗著生密度表現(xiàn)為C1

2.3 不同處理鎮(zhèn)麥12號的產(chǎn)量性狀特征分析

從表4可以看出，隨著播量增加，小區(qū)實產(chǎn)極顯著增加，其構(gòu)成因素穗數(shù)、單穗實粒數(shù)、千粒質(zhì)量在各處理間的差異均達到極顯著水平，穗數(shù)是播量提高從而使得產(chǎn)量提高的關(guān)鍵因素，單穗實粒數(shù)和千粒質(zhì)量與產(chǎn)量呈負相關(guān)，理論產(chǎn)量與小區(qū)實產(chǎn)的相關(guān)性一致。隨著施肥量增加，小區(qū)實產(chǎn)亦極顯著增加，穗數(shù)仍為施肥量增加從而使產(chǎn)量提高的關(guān)鍵因素，但B2處理的理論產(chǎn)量最高，與B3處理間差異達顯著水平，這源于B2處理的單穗實粒數(shù)極顯著高于B3處理，從絕對數(shù)值看，無論是小區(qū)實產(chǎn)還是理論產(chǎn)量，B1與B2、B3處理的差值較大，說明B1處理施氮240 kg/hm2對產(chǎn)量形成極為不利，不能充分滿足鎮(zhèn)麥12號的需肥量。隨著氮肥后移，小區(qū)實產(chǎn)和理論產(chǎn)量表現(xiàn)為C1>C2，且處理間差異極顯著，雖然C2處理的穗數(shù)極顯著高于C1處理，但單穗實粒數(shù)和千粒質(zhì)量對產(chǎn)量形成發(fā)揮了決定性的正效應。從播量、施肥量、施氮比例三者的互作效應看，T15處理小區(qū)實產(chǎn)和理論產(chǎn)量最高，說明播量為228.15 kg/hm2、施氮量為300 kg/hm2、基肥 ∶ 苗肥 ∶ 拔節(jié)肥 ∶ 孕穗肥=5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 的條件能夠較好地協(xié)調(diào)穗數(shù)、單穗實粒數(shù)和千粒質(zhì)量的關(guān)系，獲得高產(chǎn)。

2.4 鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量形成的關(guān)鍵因素分析

通過相關(guān)性分析和通徑分析研究鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量形成的關(guān)鍵因素。表5的相關(guān)分析結(jié)果表明，有效穗數(shù)與小區(qū)實產(chǎn)呈極顯著正相關(guān)，千粒質(zhì)量與小區(qū)實產(chǎn)呈極顯著負相關(guān)，每穗粒數(shù)與小區(qū)實產(chǎn)有一定的正相關(guān)性，但未達到顯著水平，說明有效穗數(shù)是決定鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量均呈負相關(guān)，相關(guān)性分別為不顯著、極顯著，每穗粒數(shù)與千粒質(zhì)量呈正相關(guān)，相關(guān)性不顯著，說明鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量構(gòu)成因素之間以相互制約為主。從表6的通徑分析結(jié)果看出，各產(chǎn)量構(gòu)成因素對小區(qū)實產(chǎn)的直接通徑系數(shù)均為正值，說明在其他因素固定不變的條件下，提高有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)或千粒質(zhì)量中的任何因素，均能增加小區(qū)實產(chǎn)，3個因素共同決定了小區(qū)實產(chǎn)變異的97%，其中有效穗數(shù)對小區(qū)實產(chǎn)的直接作用最大，其次為每穗粒數(shù)，千粒質(zhì)量的直接作用最小。表6亦表明，有效穗數(shù)通過每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量，每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量通過有效穗數(shù)對鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量的間接作用皆有不同程度的負效應，每穗粒數(shù)通過千粒質(zhì)量，千粒質(zhì)量通過每穗粒數(shù)皆有輕度的正效應。通過以上分析可知，在大面積生產(chǎn)中，提高鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量應主攻有效穗數(shù)，可適當降低對每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的要求。

進一步分析對鎮(zhèn)麥12號有效穗數(shù)形成的關(guān)鍵因素，從表7的相關(guān)分析看出，高峰苗、基本苗與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，成穗率、單株成穗數(shù)與有效穗數(shù)有一定的正相關(guān)性，但未達顯著水平，出苗率、分蘗率與有效穗數(shù)有一定的負相關(guān)性，但未達顯著水平，由此說明，基本苗和高峰苗是影響鎮(zhèn)麥12號有效穗數(shù)的最主要因素。從表8可以看出，高峰苗對有效穗數(shù)的直接作用最大，基本苗對有效穗數(shù)的間接作用最大，且主要是通過高峰苗產(chǎn)生的。由此可見，提高鎮(zhèn)麥12號的基本苗可有效提高高峰苗，從而獲得較高的有效穗數(shù)。

2.5 不同處理鎮(zhèn)麥12號的抗倒伏能力

種植密度和施氮水平增加對小麥的抗倒伏能力有顯著的負作用[7]，由表9可知，A1各處理的抗倒性最好，其中T5、T6處理有輕度倒伏;A2各處理中T7處理未發(fā)生倒伏，T8、T9、T10處理的倒伏程度較輕，T11處理的倒伏程度中等，T12處理的倒伏面積較大，倒伏程度較重;A3各處理中T13處理未發(fā)生倒伏，T14、T15、T16處理的倒伏程度中等，T17、T18處理的倒伏程度較重?？梢婋S著播量和施肥量加大，鎮(zhèn)麥12號的倒伏風險加重，且氮肥后移處理的抗倒性相對變差。

3 討論與結(jié)論

鎮(zhèn)麥12號于2012—2014年度參加江蘇省淮南組小麥區(qū)域試驗，品質(zhì)經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心測定，2年區(qū)試測定平均結(jié)果如下：容重為784 g/L，粗蛋白含量為 15.24%， 濕面筋含量為32.9%， 穩(wěn)定時間為14.1 min，硬度指數(shù)為69.3，是近年來育成的優(yōu)質(zhì)強筋小麥新品種。有研究表明，在小麥大田栽培中，多穗型品種對一般肥力的土壤具有較強的適應性，易獲得相對穩(wěn)定的產(chǎn)量，但產(chǎn)量潛力有限[8-10]，大穗型品種的穗粒質(zhì)量高，產(chǎn)量潛力大，因而無論在育種或栽培上都得到重視，但因其分蘗成穗率低，群體調(diào)控難度大，限制了其產(chǎn)量潛力的進一步發(fā)揮[11-12]。由于鎮(zhèn)麥12號屬于典型的大穗型品種，其粒質(zhì)量高，分蘗性中等偏弱，耐肥性強，在生產(chǎn)應用中按照常規(guī)播量和常規(guī)施肥易導致穗數(shù)不足，從而影響其產(chǎn)量。本研究通過設(shè)置播量、施肥量和施氮比例的3因素裂區(qū)試驗，結(jié)果顯示，播量、施肥量和施氮比例對鎮(zhèn)麥12號的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均有極顯著影響，最大播量和最高施肥量處理鎮(zhèn)麥12號的產(chǎn)量水平最高，其中有效穗數(shù)是影響鎮(zhèn)麥12號產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，增加播量雖對鎮(zhèn)麥12號的出苗率、分蘗率和成穗率有負作用，但可有效提高基本苗，從而獲得更多的高峰苗和有效穗數(shù)，提高施肥量可提高鎮(zhèn)麥12號的出苗率、分蘗率和成穗率，從而極顯著提高有效穗數(shù)，從各處理的抗倒伏能力看，播量和施肥量同時增加時，鎮(zhèn)麥12號的倒伏比例和程度明顯增加;基肥 ∶ 苗肥 ∶ 拔節(jié)肥 ∶ 孕穗肥為5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2和3 ∶ 1 ∶ 4 ∶ 2相比，雖然后者的有效穗數(shù)極顯著增加，但對單穗實粒數(shù)和千粒質(zhì)量有極顯著的負效應，產(chǎn)量水平不及前者，且在高施氮量條件下，后者的倒伏比例明

顯提高。本試驗由于田間溝系密布，排水暢通，管理精細，因此各試驗小區(qū)倒伏相對較輕，鎮(zhèn)麥12號在大面積應用時，在追求高產(chǎn)的同時應充分考慮倒伏的風險，選擇適合的播量和施肥量。建議蘇州北部沿長江沙土地區(qū)在播量為 228.15 kg/hm2 的條件下施氮300 kg/hm2或在播量為 202.80 kg/hm2 的條件下施氮360 kg/hm2，南部環(huán)太湖黏土地區(qū)在播量為202.80 kg/hm2的條件下施氮300 kg/hm2或在播量為177.45 kg/hm2的條件下施氮360 kg/hm2。由于2017年小麥生長中后期的特殊氣候條件，小麥千粒質(zhì)量較常年偏高，需要對氣候正常年份鎮(zhèn)麥12號千粒質(zhì)量位于正常范圍內(nèi)不同處理因素之間的差異情況進行進一步驗證，計劃下一正季在張家港、常熟、太倉沿長江沙土和昆山、吳中、吳江環(huán)太湖黏土地區(qū)選擇播量和施肥量的優(yōu)良組合對鎮(zhèn)麥12號進行擴大示范種植和技術(shù)優(yōu)化，以促進鎮(zhèn)麥12號在全市的推廣應用。

致謝：感謝林一波推廣研究員對本文的指導！

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