小麥播期與播期的適期研究

小麥播期與播期的適期研究

中國是世界上最大的小麥生產(chǎn)國。2008年，小麥種植面積2300萬公里，年產(chǎn)量11000萬噸。與前一年相比，產(chǎn)量增加了264.4%。但我國仍然是國際糧食市場上小麥進(jìn)口大國,除小麥需求量大外,也與小麥生產(chǎn)出現(xiàn)了某種產(chǎn)品過剩而整體缺少的結(jié)構(gòu)性問題有關(guān)。因此如何實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)是當(dāng)前科研和生產(chǎn)所面臨的重大問題。作物適期播種是一項(xiàng)極為重要的栽培技術(shù)。適宜的播種期不僅保證作物的安全生產(chǎn),而且通過作物的生長發(fā)育習(xí)性與當(dāng)?shù)貧庀髼l件優(yōu)化配合實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效。近代農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中,各種作物的適宜播種期是靠嚴(yán)密設(shè)計(jì)的分期播種試驗(yàn)和長期的氣象資料分析得出。小麥播種期彈性小,播種期對小麥的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)尤為重要。播期的差異反映了生長條件的差異,即生長發(fā)育過程中經(jīng)受的溫光條件不同。適期播種可充分利用光、熱、水、氣等自然資源,使其積累足夠營養(yǎng),培育壯苗,是奪取小麥高產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。1播種期和播期對春性品種激素功能的影響小麥的整個(gè)生育期由出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期組成,播種期不同,各生育階段所經(jīng)歷的天數(shù)不同,其中抽穗期和成熟期對播期的變化表現(xiàn)最為敏感。有研究表明冬小麥生育時(shí)期長短,主要是由播種期早晚所決定。早播能延長生育期,成熟期可以適當(dāng)提前,晚播能縮短生育期,成熟期相應(yīng)推遲。余澤高等研究發(fā)現(xiàn),隨著播期的推遲,出苗、分蘗、抽穗、成熟期相應(yīng)推遲,但推遲的日數(shù)有差異,全生育期隨著播種期的推遲而縮短。劉艷陽的研究結(jié)果支持這一觀點(diǎn),并發(fā)現(xiàn)春性品種在不同播期間拔節(jié)期變化大,隨播期的推遲,播種期至拔節(jié)期所需的天數(shù)顯著增長,拔節(jié)—抽穗所需的天數(shù)顯著縮短,抽穗—成熟所需的天數(shù)有所縮短但相對穩(wěn)定。半冬性品種在不同播期間拔節(jié)期比較穩(wěn)定,且隨播期的推遲,播種—拔節(jié)期所需的天數(shù)顯著縮短,拔節(jié)—抽穗、抽穗—成熟所需的天數(shù)有所縮短但相對穩(wěn)定。王宏周等闡明小麥在10月9日播種經(jīng)歷5d出苗,10月12日播種7d出苗,10月15日播種8d出苗,10月18日播種13d出苗,10月21日播種13d出苗。分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期等與出苗期變化基本一致,隨播種期的后移,生育進(jìn)程也后移。出苗期、分蘗期所經(jīng)歷天數(shù)差異較大,返青后生育進(jìn)程逐漸縮小,抽穗期和成熟期的生殖生長基本接近。慕軍鵬等的研究也支持這一觀點(diǎn)。谷冬艷等通過對兩種穗型小麥品種的播期試驗(yàn)表明,小麥從出苗到成熟的各個(gè)生育時(shí)期均隨著播期的提早而提前,不同處理間生育前期差別較大,隨著生育進(jìn)程的推進(jìn),這種差別逐漸減小;并且,大穗型小麥品種比多穗型品種的生育時(shí)期受播期的影響更大。2早播和晚播、早播小麥的影響小麥產(chǎn)量主要由成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重等因素構(gòu)成。在一定播期范圍內(nèi),成穗數(shù)隨著播期的推遲逐漸下降,適當(dāng)早播有利于單位面積穗數(shù)的提高。每穗粒數(shù)和千粒重則隨著播期的推遲而提高,但當(dāng)播期推遲到臨界值時(shí),每穗粒數(shù)和千粒重隨播期的推遲而下降。王宙等通過對中優(yōu)9507和8205兩個(gè)品種的播期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),兩個(gè)供試品種的千粒重和產(chǎn)量都以9月25日播種的最高,此后隨播期推遲,兩者均呈下降趨勢。劉艷陽的研究顯示,不同播期處理對小麥產(chǎn)量具有顯著的調(diào)節(jié)作用,表現(xiàn)為播期與產(chǎn)量呈極顯著的二次曲線關(guān)系。范金萍等發(fā)現(xiàn),早播、晚播都會(huì)降低小麥籽粒硬度和千粒重,以晚播影響最大;容重隨著播期的推遲呈下降趨勢,尤其晚播顯著降低容重。安徽省灘溪楊柳科學(xué)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)組通過9月23日～12月23日的14個(gè)播期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著播期推遲,單位面積穗數(shù)呈現(xiàn)少→多→少的變化,以適期播種的最多;千粒重和每穗粒數(shù)由早播到晚播呈遞減的趨勢,以適期早播千粒重最重。并且,決定產(chǎn)量高低的主要因素是單位面積穗數(shù),它隨播期推遲至一定范圍之后播期將成為影響穗數(shù)的最敏感因素。屈會(huì)娟通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),重穗型品種矮早8成穗數(shù)隨播期推遲,呈逐漸下降趨勢,穗粒數(shù)和千粒重呈漸增趨勢,中間型品種周麥18的播期間成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重差異顯著,隨播期推遲,成穗數(shù)和穗粒數(shù)呈逐降趨勢,千粒重卻呈漸增趨勢。早播和晚播導(dǎo)致小麥減產(chǎn)的原因,國內(nèi)外都有一些報(bào)道。普遍認(rèn)為,冬小麥過早播種,由于地下害蟲和返青期的凍害,使部分主莖死去,而且過早播種,年前分蘗增多,過分消耗地力,年后脫肥,使部分分蘗不能成穗,成為無效莖。在適期播種范圍內(nèi),個(gè)體的生長與群體的發(fā)展較為協(xié)調(diào),因此穗數(shù)較多。袁俊秀稱春小麥灌漿期氣候變化是決定產(chǎn)量及品質(zhì)的重要因素,不同播期引起灌漿期氣候因子變化,對春小麥產(chǎn)量、千粒重有較大影響;推遲播期在一定程度上縮短了小麥苗期和灌漿成熟期,引起穗粒數(shù)和千粒重下降,其他穗部性狀變差,導(dǎo)致產(chǎn)量下降。因此早播能顯著提高春小麥的產(chǎn)量和千粒重。MotzoR等、潘潔等也有類似報(bào)道。李存東等研究結(jié)果表明,冬、春性品種早播和適期播種的主莖穗中部第5～14小穗具有明顯的結(jié)實(shí)優(yōu)勢,成為其穗粒數(shù)顯著高于春播的重要原因;較高的小穗結(jié)實(shí)力是導(dǎo)致春性品種穗粒數(shù)較多的重要原因;與每穗小穗數(shù)相比,小穗的結(jié)實(shí)粒數(shù)對于穗粒數(shù)的增加顯示了更為重要的作用。3隨播期推廣應(yīng)用小麥籽粒加工品質(zhì)的變化播期對小麥籽粒加工品質(zhì)的有關(guān)研究一般表明,在一定范圍內(nèi),隨播期推遲,小麥產(chǎn)量下降,小麥籽粒的總體加工品質(zhì)有所改善,其中主要表現(xiàn)在對籽粒蛋白質(zhì)含量、沉降值、面筋含量和面團(tuán)流變學(xué)特性等方面的影響。3.1播期對小麥蛋白質(zhì)含量的影響播期對小麥蛋白質(zhì)含量影響很大,對同一品種(系)來說,不同播期間籽粒蛋白質(zhì)含量平均相差1.1%。蔣紀(jì)蕓等進(jìn)行的播期試驗(yàn)表明,在晚于適宜播期時(shí)播種的小麥籽粒蛋白質(zhì)、氨基酸及濕面筋含量均比早播的有所增加,但不是越遲越好?？焊Ｈ实难芯拷Y(jié)果表明,除冬性品種外,春性品種和半冬性品種在相同生態(tài)區(qū)不同播期條件下,小麥的籽粒蛋白質(zhì)含量隨播期的推遲而提高。王法宏等對11個(gè)品種在4個(gè)生態(tài)類型區(qū)5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分期播種的試驗(yàn)結(jié)果表明,春播的籽粒蛋白質(zhì)含量和沉降值明顯高于秋播,春播的蛋白質(zhì)含量比秋播的一般高0.5%～1.5%,沉降值高2～5mL。周國芳等研究表明,沉降值隨播期的推遲而降低,播期越早沉降值越高,早播比適期播種沉降值平均高16.6%,適期播種比晚播高3.9%～8.6%。范金萍等的研究也表明,早播和晚播均降低小麥蛋白質(zhì)含量和沉降值,且早播使沉降值下降的幅度更大。王宙等的研究也支持這一觀點(diǎn)。Mazurek(1982)、王有慶(1993)、郭天財(cái)(2001)等研究也認(rèn)為,粗蛋白含量隨播期推遲顯著增加。但也有些報(bào)道的結(jié)論與此不同。劉艷陽的研究就表明,早播產(chǎn)生凍害(產(chǎn)量中有相當(dāng)部分來自后生分蘗)的小麥蛋白質(zhì)含量反而升高。因此,在不同地域環(huán)境和不同品種條件下,播期對小麥蛋白質(zhì)含量的影響表現(xiàn)不同。一般認(rèn)為,播期間引起的籽粒蛋白質(zhì)含量的差異是由于灌漿期遭遇的溫度條件不同造成的。CampbellCA認(rèn)為,小麥籽粒在成熟前15～20d里,溫度是影響蛋白質(zhì)含量的最關(guān)鍵因素。籽粒在灌漿期間遇到適宜的高溫,有利于小麥蛋白質(zhì)含量的提高。慕軍鵬等的研究也證實(shí)這一觀點(diǎn)。但也有人認(rèn)為,播期對蛋白質(zhì)含量的影響還與小麥品種類型有關(guān),高蛋白品種易受播期影響,而低蛋白品種相對來說受播期影響較小。3.2播期影響小麥加快播期的影響關(guān)于播期對面筋含量和面筋指數(shù)影響的文獻(xiàn)有很多。對同一小麥品種來說,適宜的播期有利于面筋含量和面筋指數(shù)的提高,而早播和晚播均使其數(shù)值降低,影響加工品質(zhì)。范金萍等的研究表明,早播和晚播均降低小麥的干、濕、弱面筋含量。王晨陽等發(fā)現(xiàn),濕面筋含量、峰值粘度和反彈值隨播期的推遲呈遞減趨勢,與前面的結(jié)論一致。也有研究表明播期從10月23日推遲到11月10日,弱筋小麥濕面筋含量從25.7%下降到16.7%,下降了9.0個(gè)百分點(diǎn)。慕軍鵬等的播期試驗(yàn)結(jié)果表明,3月23日和3月31日播種的小麥濕面筋含量和面筋指數(shù)變化不大,其數(shù)值相對較高,而在4月8日播種的小麥這兩個(gè)指標(biāo)的變化很明顯,平均降低10.42%,6.8%,面粉加工品質(zhì)變差。面筋指數(shù)從平均數(shù)看受播期的影響程度小于面筋含量。播期對不同小麥品系面筋含量的影響程度不同。范金萍的研究發(fā)現(xiàn),對于01-2,01-110,揚(yáng)麥158來說,播期間面筋含量和面筋指數(shù)變幅較小,但對01-107和品102而言,播期間這兩個(gè)指標(biāo)變幅較大,表明播期對面粉面筋含量和面筋指數(shù)的影響還與小麥的基因型有關(guān)。劉艷陽的研究發(fā)現(xiàn),在不發(fā)生凍害的情況下,弱筋小麥適當(dāng)早播、中筋和強(qiáng)筋小麥適當(dāng)遲播有利于改善品質(zhì)。蘭濤等研究也認(rèn)為,一般地,對于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)面包等中高筋力專用小麥,宜在適期范圍內(nèi)適當(dāng)推遲播期,但不是越遲越好;對于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)餅干、糕點(diǎn)等中低筋力優(yōu)質(zhì)專用小麥宜適當(dāng)早播。適當(dāng)提早播期,高蛋白品種能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與面粉筋力的同步增加,而中、低蛋白品種則在增產(chǎn)的同時(shí)降低了面粉筋力。3.3播期對小麥品系小麥面團(tuán)品質(zhì)的影響前人研究表明,由于播期的變化而引起的環(huán)境條件變化,對小麥面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、軟化度、評價(jià)值等均有顯著影響。同一品系不同播期間,面團(tuán)的形成時(shí)間以適期播種最高,但早播與晚播間相差不大。晚播小麥其面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間最長,軟化度最低,評價(jià)值最高,其次為適期播種,早播與晚播相比穩(wěn)定時(shí)間平均縮短1.13min,軟化度平均提高1.85BU,評價(jià)值平均降低10.3,表明隨著播期的推遲,面團(tuán)的耐攪拌程度增強(qiáng),面團(tuán)的穩(wěn)定性增加,面團(tuán)的流變學(xué)速率減慢。此外,播期對不同小麥品系面團(tuán)粉質(zhì)參數(shù)的影響程度也各不相同。試驗(yàn)材料01-88,01-110播期間面團(tuán)的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、軟化度變異較小,表明播期對面團(tuán)粉質(zhì)參數(shù)的影響較小。而其他品系播期間這4個(gè)品質(zhì)性狀的變異較大,隨著播期的推遲,其穩(wěn)定時(shí)間顯著延長,軟化度顯著降低,評價(jià)值提高。蔡大同的研究也表明,隨著播期的推遲,面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間延長,衰減度降低,綜合評價(jià)分提高,面粉弱化度、糊化溫度及糊化時(shí)間隨播期推遲呈現(xiàn)遞增趨勢。4播期對營養(yǎng)器官的影響關(guān)于播期對小麥農(nóng)藝性狀影響的報(bào)道有很多。余澤高等研究發(fā)現(xiàn),隨著播種期的推遲,植株高度相應(yīng)變矮,這與小麥產(chǎn)量以及與產(chǎn)量性狀相關(guān)的千粒重、穗粒重下降,有效穗數(shù)、穗粒數(shù)減少一致,反映了營養(yǎng)器官對生殖器官的支持作用。這一結(jié)論支持了李存東、謝令琴等的報(bào)道和觀點(diǎn)。王宏周等的研究表明,冬前的群體及單株分蘗、次生根與主莖葉齡,隨播期的推遲呈現(xiàn)有規(guī)律的遞減,10月21日播種的蘗、葉、根偏少,分別為2.2個(gè)、4.1片、2.5條;返青期隨著播期的推遲而推遲,群體、個(gè)體也相對減少。屈會(huì)娟的研究結(jié)果表明,供試小麥品種節(jié)間長度隨節(jié)間位的下移逐步降低,節(jié)間莖壁厚度與之相反,而節(jié)間外徑大小則隨節(jié)間位的下移先升后降,適期播種和適當(dāng)降低基本苗有利于降低主莖伸長節(jié)間長度,增加莖壁厚度,從而提高莖稈抗倒性和實(shí)現(xiàn)壯稈大穗。5小麥品種和品種對播期的影響研究不全面。在對于綜觀播期對小麥生育期、產(chǎn)量、品質(zhì)以及形態(tài)特征方面影響的研究,前人在不同品