北京地区小麦丰产的若干问题

第7版()
专栏：

北京地区小麦丰产的若干问题
中国作物学会筹备委员会和北京市作物学会8月初举办了1961年度北京地区小麦丰产经验交流及学术讨论会议，探讨了小麦的高产规律及其有关问题，本文是根据讨论情况和有关资料整理的。
关于群体的合理动态结构、
指标和相应的控制措施
通过三年来的探索和分析研究，大家对高产田的产量构成因素和群体的合理动态结构有了比较一致的看法。根据北京地区的具体情况，争取高额丰产，以保持每亩二十至三十万个基本苗
（晚茬地可增加到三十五万），年前达到九十至一百一十万个总分蘖，年后最高总分蘖数控制在一百二十至一百五十万个之间，拔节前叶面积系数不超过四，最大叶面积系数控制在七以下，最后达到六十至六十五万穗，平均每穗结实不少于二十粒，千粒重维持在三十五克以上，是一个比较合理的范围。
构成小麦产量的因素是穗数、粒数和粒重。北京地区争取穗数和粒重达到上述指标，比较有把握，而减少不孕小穗，增加平均每穗粒数，还需要作更大的努力。因此，如何在足够的穗数基础上，促进壮秆大穗，是争取高产的主要关键。为了达到这个目的，必须掌握小麦在不同时期的生长发育特点，采取积极促进和适当控制相结合的管理措施，保持各个阶段的群体合理结构，协调个体和群体、营养生长和生殖生长之间的关系。在管理原则上，应该抓住以下五个关键时期：
（一）播种到越冬阶段。保证苗全苗壮，分布均匀，发育整齐，促使分蘖健壮，根系发达，保护麦苗安全越冬。
（二）返青阶段。促进弱苗，控制壮苗，巩固年前分蘖，控制春后分蘖，针对不同苗情，调整群体结构，达到蘖够、苗壮，奠定穗多的基础。
（三）起身到拔节阶段。保证营养良好，控制过多分蘖，防止茎叶徒长，改善通风透光条件，促进分蘖赶主茎，达到秆粗、蘖壮，奠定穗大的基础。
（四）孕穗到扬花阶段。攻秆攻穗，促进各部器官良好发育，减少不孕小穗和不孕小花，达到植株整齐，秆壮、穗大，保穗、增粒。
（五）灌浆阶段。掌握适当土壤水分，防止营养体过早衰亡，保根养株，达到粒多粒饱。
前期要促进营养体生育良好，但要控制壮而不旺，为后期的生殖生长和防止倒伏打好基础。后期要在大力促进生殖生长的基础上，注意防止营养体的过早衰亡，以保证营养物质向穗部正常运转，特别是孕穗到扬花阶段，是争取壮秆大穗的关键，必须大力促进。关于分蘖消长、成穗率与整齐度
分蘖是小麦的一种生物学特性，分蘖的多少和生育状况及成穗率的高低，基本上反映着小麦植株在各个阶段生长发育的好坏，特别是在高产条件下，分蘖占有非常重要的地位。从会上交流的资料看，针对北京地区的具体情况，高产田的主要问题一般是分蘖多而成穗率相对较低，容易造成前期郁闭，后期倒伏，特别是春季分蘖成穗的可能性很小，如果控制不当，不但穗数不一定多，而且植株壮弱不齐，平均每穗粒数不易达到合理结构的指标。因此，分蘖不在于多，而是主要在保持总分蘖数不超过合理范围的基础上，提高分蘖成穗率和整齐度。
北京市农业科学院农业研究所的一系列试验证明，在肥水供给良好的条件下和一定的范围内，基本苗相同的麦田，以穗数多的产量高，穗数相同的麦田，则以基本苗少的产量高。就是说，分蘖成穗率高的，产量就高。采取增加播种密度的办法来增加穗数，超过一定范围时，就会削弱单株的生育而引起穗粒重减轻的后果，难以获得大幅度增产。因此谋求高产的途径应该是在合理密植的基础上，改善栽培条件和管理技术，保持群体的合理动态结构，通过提高分蘖成穗率而保证群体的最大发展。在这种情况下，穗数和穗粒重之间就能够保持协调的关系，而不会成为相互矛盾的因素。同时又指出，为了提高植株整齐度，分蘖成穗也应该有一个合理的范围，并不是越多越好。在一般的情况下，单株穗数在二至四个之间时，主茎穗与分蘖穗以及各个分蘖穗之间的差距比较小，穗部性状的差异一般在50％以内，植株比较整齐；而单株穗数过多时，则大小参差不齐，差异十分显著，主茎穗与最小分蘖穗的穗粒重相差可达一倍到几倍，对产量提高不利。在掌握分蘖生长规律和提高成穗率和整齐度的措施方面，北京农业大学认为，由于分蘖出现比主茎晚，而且各个分蘖出现的时间早晚很不一致，所以主茎在生长上总比分蘖占有优势。为了提高分蘖成穗率和整齐度，必须抓紧分蘖开始向两极分化的关键时期，在控制中部叶片，获得良好通风透光结构的基础上，于拔节后施肥灌水，可以促使分蘖迅速赶上主茎。中国农业科学院作物研究所测定，小麦在不同的生育阶段，主茎与分蘖保持着不同的生长速度和比例。拔节前和抽穗到灌浆初期，分蘖的干物重积累进度比主茎快；在这二个时期内，第一、二蘖的平均干物重增长率分别为11．7％及51．8％，而主茎仅分别为7．4％及36．3％；但在拔节到抽穗期间，由于分蘖处于强烈分化阶段，主茎的生长显然占有较大的优势，主茎的干物重增长率为56．3％，而第一、二分蘖平均仅为34．8％。因此认为，必须掌握小麦在不同时期的生长特点，采取相应的措施，才能有效地促使分蘖赶主茎。中国科学院植物研究所认为在肥水充足，分蘖数多的麦田，应该在拔节前期，适当控制水分，加速分蘖的强弱分化，使小分蘖很快削弱下去，改善田间通风透光结构，保证大分蘖的良好生长。而在孕穗到抽穗期间，分蘖从强弱分化进一步向成穗和消亡两极分化，这时需要采取促进措施，以巩固大分蘖健壮成穗。他们指出，有许多播种密度和前期管理相近的麦田，由于后期管理不同，结果主茎穗之间的性状差异不大，而主茎穗与分蘖穗及各个分蘖穗之间的性状差距明显加大，说明加强后期管理对提高分蘖成穗率和整齐度，增加平均每穗粒数有显著的作用。
关于叶片生长动态
小麦产量的高低最后决定于单位面积上光合生产率的高低，总干物重的积累及其在各个器官中的分配，而叶面积的消长动态，叶片分布的层次以及叶片的形状对光合生产率的高低，干物重的积累和分配有着密切的关系。北京农业大学通过二年的研究，看出在小麦起身到拔节阶段是叶面积增长最快的时期，在这个时期中又以中部叶片（即主茎的第七、八、九片叶子及大分蘖的第四、五、六片叶子）生长最快。这时水分养分主要流向中部叶片，同时，由于这时小麦植株的自然高度增长较慢，叶片丛生于基部，容易遮光郁闭，如果管理不当，往往发生中部叶片徒长，不但过多地夺取了生殖器官生长发育所需要的营养物质，而且是形成田间郁闭，引起基部节间过于伸长的主导因素。反过来看，中部叶片长成以后，又成为进行光合作用，制造营养物质的基地，如果发育得不好，又会影响其他器官的生长发育。所以这个时期要密切注意叶面积的增长、分布和生育情况，既要防止徒长，不使发生披叶下垂现象，又要保证发育正常，不能黄弱细瘦。他们认为，小麦起身到拔节阶段的叶面积系数以维持在二至四之间比较稳妥。拔节以后，由于节间已经伸长，叶片分布比较疏散，营养空间加大，田间通风透光条件得到改善，及时采取促进措施，有利于叶面积的继续增长，维持后期较大的营养面积，促进其他各部分器官的良好发育。中国农业科学院作物所的试验和观察结果，同样指出了从小麦起身开始，是叶面积迅速增长的时期，但叶面积系数达到最高峰则在孕穗到挑旗阶段，这是北京地区叶片生长的一般规律。这个阶段如果叶面积增长过快过大，容易造成田间郁闭，净光合生产率降低，引起茎节不正常的伸长，影响生殖器官的正常发育。他们认为，叶面积系数在年前及返青阶段以达到一点五左右，拔节阶段以达到四左右，最大叶面积系数以不超过七为宜。北京市农业科学院农业研究所进一步指出，要控制叶面积的消长动态，保持平衡合理的发展，早期的措施有着深远的影响。如在1961年的高肥水平田块上，由于苗期生长较旺，虽然在孕穗期以前，一直采取着控制的措施，但从4月1日到14日的叶面积系数仍由三点五增加到九点三，短短半个月内就增长了二倍之多，远远超过了合理结构的最高指标。另一块低肥水平的麦田，前期生长较弱，虽然在返青到拔节阶段进行了追肥灌水，但在同期内叶面积系数仅由二点一增加到二点五，而且始终没有达到合理结构的指标。因此认为要控制叶片的生长，除了在不同阶段应该针对具体情况采取相应的措施进行促进或控制外，必须掌握适当的基础条件，过或不足，都会影响群体结构的合理发展。
关于茎秆与穗部性状的关系
过去，各单位在研究茎秆问题时，多半是从基部节间的长粗及与倒伏有关的性状出发，而很少注意到茎秆与穗部性状之间的相关性。今年，许多单位在这方面进行了有意义的探索和分析，提出了不少关于秆、穗相关的研究资料，并且取得了基本一致的看法。
茎节的长度、粗度、单位重量以及各个节间的比例与穗部性状有着密切的相关关系。凡是穗大粒多的茎秆都是既粗又长，而茎秆又细又小的大都穗小、粒少。北京农业大学于成熟期测定的结果，也看出无论是干重和糖、氮等物质的含量，及其分配在穗部的百分数与绝对重量，都以壮秆比细秆的要大得多。粗壮的茎秆由于机械组织、薄壁组织、维管束数目和秆的腔径都显著加厚或加大，不但有支持大穗、防止倒伏的作用，而且在贮藏和运转营养物质方面，直接为穗分化和开花结实提供了有力的保证。根据资料分析，以下几点是值得引起注意的。
（一）茎秆的粗度和单位重量与穗部性状的相关性比茎秆的长度更为密切。
（二）基部第一、二节的长度与穗部性状的相关性很弱，并且表现不完全一致，但凡是结大穗的茎秆基部节间都很粗壮。基部节间的基础越好，底节积累越多，越有利于结成大穗。
（三）第三节以上各节的长度和粗度与结实小穗数、粒数成正相关，与不孕小穗数成负相关，并且有愈是上部的节间相关值也愈大的趋势。
壮秆是大穗的前提，利用茎秆与穗部发育上密切的相关关系，以茎秆的外部形态作为拔节到抽穗期间控制合理群体结构的标志，是便于掌握的。
关于穗分化及减少
不孕小穗和不孕小花
许多单位对穗分化的过程进行了深入细致的观察，看到在小麦开始返青后半个月左右，生长锥即开始伸长，小麦起身的时候，穗分化进入二棱期，开始拔节时，小穗分化基本结束，到顶部节间开始伸长时，已能明显看到小花退化的情况。中国科学院植物研究所认为，保证二棱期及小穗、小花分化前期的肥水供应是争取穗大粒多的关键。同时也指出，穗分化对光照条件的反应是很敏感的，特别在拔节到孕穗阶段保持较高的光合生产率，保证较多的营养物质向穗部运转非常重要。如果这时田间郁闭，光照不足，花粉母细胞就不能形成四分体，是小穗小花成为不孕的主要原因之一。中国农业科学院作物所根据三年试验资料，指出高产田小麦穗部发育不好，不孕小穗和不孕小花较多，平均每穗结实率不够高的主要原因是受不合理的群体结构的影响，而且后期常常因倒伏而导致千粒重的降低。他们认为，在小穗分化前期（即拔节期以前），主要问题在于肥水条件的好坏，但在拔节期以后，叶面积不断增大，各部分器官迅速生长，如果管理不当，会引起营养生长与生殖生长失调，导致生殖器官的退化而影响穗大粒多。要促进穗部性状的良好发育，必须在保证群体合理结构的前提下，起身阶段和拔节孕穗期及时采取加肥加水措施，统一肥水和光照之间的矛盾。北京农业大学观察到在第三节开始伸长以前，各部位小穗的分化进度相差不多，但从第四节开始伸长到抽穗前的一个阶段，是幼穗体积飞速增长的时期。在这个时期内，幼穗经历了小穗和小花向结实和不孕两极分化的过程，各部位小穗和小花之间出现明显的差别，因而认为这是减少不孕小穗和不孕小花，争取穗大粒多的关键时期。同时，他们还通过对发育好坏不同的穗子进行了逐个小穗和逐个小花的检查，发现了以下几个现象：
1、一个穗子的总小花数越多，则结实粒数也越多，但不论发育好坏的穗子，总有一定比率的不孕小花，也就是结实粒数必然少于实有小花数。
2、不孕小花的形成主要集中在内外颖分化与雌雄蕊分化时期，其中又以内外颖分化时期退化的最多。
3、小花退化的部位由内向外，有严格的顺序性，与小花分化由外向内恰巧相反。
因此，必须在穗分化的过程中保证充足的肥水和良好的通风透光条件，促使分化更多的小穗和小花，并尽可能发育健全。
关于根系生理活动
北京大学生物系在小麦根系的生理活动方面进行了观察研究，看到在冬前主要是发生种子根，根系在冬季也不停止生长，冬前次生根的数量比较少，返青到拔节阶段则大量增加，孕穗期根量增加不多，主要是向深处延伸，抽穗到开花期，继续稍有伸长，进入灌浆阶段以后，根系就停止发展，并逐渐衰老死亡。根据伤流量的测定，看出从返青到开花的过程中，呈现逐渐下降的趋势，到灌浆期间，已看不到伤流的痕迹。从伤流液的成分来看，返青期硝酸态氮多于氨基酸，说明吸收大于合成，拔节期氨基酸多于硝酸态氮，说明合成已大于吸收。因此，他们认为，肥水管理的重点应该放在前期，特别是返青期比较重要，开花以后因根系已经衰老，丧失吸收能力，追肥灌水作用不大，灌水不当还会发生烂根，加速死亡。中国科学院植物生理研究室的测定结果，证明了小麦根系在拔节到孕穗期间的活力还是很强的。北京农业大学也指出根系吸收力最强的是根尖部分，而根系的死亡是由上而下逐渐进展的，并且到最后成熟时还有部分活的根系存在。后期根系活力减退与气温增高、蒸发加大、土壤干燥有关，如适时灌水，就可以保持根系较强的活力。
关于青黄变化
北京师范大学生物系对小麦生长发育过程中的青黄变化问题作了试验，认为小麦生育过程中的“三青二黄”是一个规律。二次转黄的时间，一次是在越冬前，一次是在拔节前。越冬前转黄有利于更多地积累营养物质，安全越冬；拔节前转黄有利于营养物质向穗部运转，促进大穗。从“三青二黄”和“一青到底”的不同处理中，可以看出不同阶段的群体结构有明显的差别，主要表现在青黄变化加速了分蘖向两极分化的速度。中国科学院植物生理研究室、植物研究所、北京农业大学、北京市农业科学院等单位的同志也指出，小麦在拔节前发黄的现象是比较明显的，但越冬前不容易看出这种变化，特别是北方冬性较强的品种，大都是随着温度的下降而颜色越来越深，同时，也不认为“三青二黄”是获得高产必经的过程。青黄变化标志着营养物质分配和运转的转折，是一个物质运转过程中的动态平衡问题，一般出现在新器官形成，迫切需要营养物质的时候，所以不应该过于强调对肥水的控制来促使黄的出现。
保持群体的合理动态结构是小麦高产的基础。在小麦的整个生育过程中，各种器官的形成和发育有着严格的阶段性和顺序性，所以采取措施必须强调适时，由于各个器官之间保持着密切的相关性，每一项措施又都可能牵动全局而发生深远的影响。在不同的条件，不同的情况和不同的阶段，栽培管理的重点决不能是千篇一律的。
（诸德辉、曾道孝、王世之、丁寿康整理）