探寻最优播种量:提升面包小麦早期种子产量与质量的关键

【字体: 时间:2025年03月06日 来源:Discover Agriculture

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  研究人员为确定面包小麦早期种子生产适宜播种量,开展相关研究,发现 125 kg ha-1播种量最有利。

  在全球粮食体系中,面包小麦(Triticum Aestivum L.)扮演着举足轻重的角色,是约三分之一人类的主食。在埃塞俄比亚,它也是重要的谷物作物,然而其小麦产量却远低于世界其他生产国。在农业生产诸多要素里,种子是提高作物生产力的基础,而播种量(seed rate)更是农民能够自主掌控的关键因素。合适的播种量能提升养分利用、光照穿透、土壤养分吸收及水分利用效率,进而提高面包小麦产量;但播种量过高或过低都会导致减产。并且,在早期种子生产中,播种量不当是限制面包小麦种子产量和质量的重要因素之一。为解决这些问题,来自 Adet 农业研究中心和阿姆哈拉农业研究所的研究人员 Tilaye Anbes、Semagn Asredie 开展了一项研究,该研究成果发表在《Discover Agriculture》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在实验设计上,运用随机完全区组因子设计(Randomized Complete Block Factorial Layout),设置三个重复,将两个种子类(育种家种子和基础种子)和五个播种量(50、75、100、125 和 150 kg ha-1)作为处理因素 。在数据处理方面,使用 R 软件和 SAS 统计分析系统进行方差分析(ANOVA),并通过最小显著差异(LSD)检验分析均值差异的显著性,还进行了经济分析以评估不同处理的经济效益。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 播种量和种子类对产量及相关性状的影响
    • 成熟天数:播种量显著影响面包小麦达到 90% 生理成熟的天数。150 kg ha-1播种量下植株成熟最早(100.58 天),可能是由于植株密度大,种内竞争加剧,促使植株更快进入成熟阶段;50 kg ha-1播种量下成熟最晚(112.92 天),这可能是因为种内竞争小,植株有更多时间进行营养生长。
    • 穗长:播种量对穗长有显著影响。50 kg ha-1播种量下穗长最长(8.19 cm) ,150 kg ha-1播种量下最短(6.89 cm),较低播种量下种内竞争小,为植株生长提供了更充足的空间和资源,利于穗的发育。
    • 千粒重:播种量和种子类都显著影响千粒重。50 kg ha-1播种量下千粒重最高(38.67 g),150 kg ha-1播种量下最低(36.32 g);育种家种子的千粒重高于基础种子。高播种量下千粒重低,可能是因为植株密度大,资源竞争激烈,影响了种子的充实。
    • 种子产量:播种量和种子类显著影响种子产量。150 kg ha-1播种量下种子产量最高(4016.9 kg ha-1) ,但与 125 kg ha-1播种量下的产量差异不显著;75 kg ha-1播种量下产量最低(3334.3 kg ha-1)。育种家种子的产量高于基础种子。
    • 种子繁殖系数:播种量和种子类显著影响种子繁殖系数。50 kg ha-1播种量下种子繁殖系数最高(67.6),150 kg ha-1播种量下最低(26.78),播种量增加,种子繁殖系数降低。

  2. 面包小麦种子的物理和生理品质参数:研究发现不同播种量、种子类及其相互作用对种子质量指标无显著影响,但年份间差异显著。125 kg ha-1播种量下标准发芽率最高(98.08%),50 kg ha-1播种量下最低(96.08%)。
  3. 测量性状之间的关联图:相关性分析表明,成熟天数与种子繁殖和穗长相关因素呈显著正相关;每穗粒数与种子产量、种子繁殖系数和千粒重呈显著正相关。
  4. 种子产量对播种量响应的经济分析:经济分析显示,150 kg ha-1播种量的边际收益率为 117%,净收益最高(194,333.4 埃塞俄比亚比尔 / 公顷);125 kg ha-1播种量的边际收益率为 1853%,净收益为 192,903.3 埃塞俄比亚比尔 / 公顷;75 kg ha-1播种量的净收益最低(163,727 埃塞俄比亚比尔 / 公顷)。综合来看,125 kg ha-1播种量在经济上最具吸引力。

研究结论表明,较低的播种量能提高种子繁殖系数,不同播种量和种子类对种子产量和种子繁殖系数有显著影响。从 125 kg ha-1增加到 150 kg ha-1,虽然种子产量有所增加,但差异不显著。种子质量参数在年份间差异显著,不过不同种子类及其与播种量的相互作用对种子质量性状无显著影响。实验地点的种子样本满足埃塞俄比亚面包小麦优质种子认证的最低要求。经济分析进一步证实,125 kg ha-1的播种量在研究区域及类似农业生态环境中,是面包小麦早期种子生产的最佳播种量,既能降低生产成本,又能提高经济效益,为当地面包小麦的种植和种子生产提供了重要的科学依据,对推动埃塞俄比亚乃至全球面包小麦产业的发展具有重要意义。
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