不同小麥品種耐晚播特性研究

朱冬梅 王慧 高致富 李東升

摘要：為探討長(zhǎng)江中下游地區(qū)小麥品種的耐晚播特性并鑒定篩選出適宜該地區(qū)種植的耐晚播品種，以生產(chǎn)上大面積推廣種植的揚(yáng)麥20、揚(yáng)麥22、揚(yáng)麥23、揚(yáng)麥24、揚(yáng)麥25和寧麥13為試驗(yàn)材料，研究晚播條件下這6個(gè)小麥品種的生育特性、群體結(jié)構(gòu)特征、灌漿脫水特性及產(chǎn)量差異。結(jié)果表明，晚播條件下，揚(yáng)麥22因其分蘗能力較強(qiáng)、穗數(shù)多，產(chǎn)量最高，但其收獲時(shí)含水量仍較高，需烘干晾曬;揚(yáng)麥23、揚(yáng)麥25生育前期干物質(zhì)積累量及葉面積指數(shù)較大，群體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，灌漿期峰值灌漿速率高，快速灌漿持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，千粒質(zhì)量高，產(chǎn)量較高，且揚(yáng)麥23成熟期早，收獲時(shí)籽粒含水量低，僅8.23%，可免曬入庫(kù);揚(yáng)麥24生育前期分蘗能力一般，后期灌漿速率大，千粒質(zhì)量最高，達(dá)43.2 g，但其穗數(shù)及穗粒數(shù)一般，產(chǎn)量水平一般;揚(yáng)麥20、寧麥13千粒質(zhì)量不高，產(chǎn)量較低。因此，在晚播條件下推薦選用揚(yáng)麥22、揚(yáng)麥23和揚(yáng)麥25，考慮烘干晾曬成本問題則選用揚(yáng)麥23。

關(guān)鍵詞：小麥;耐晚播;灌漿;脫水;產(chǎn)量構(gòu)成因素;品種試驗(yàn)

中圖分類號(hào)： S512.04? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）11-0054-04

收稿日期：2020-10-09

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（編號(hào)：CARS-3-2-11）;國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：31700163）。

作者簡(jiǎn)介：朱冬梅（1979—），女，江蘇揚(yáng)中人，碩士，副研究員，主要從事小麥栽培和育種工作。E-mail：zdm@wheat.org.cn。

小麥過(guò)晚播種導(dǎo)致籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)下降嚴(yán)重，制約了我國(guó)稻麥兩熟地區(qū)的小麥生產(chǎn)。晚播后小麥出苗推遲，生育期縮短，尤其是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段縮短，冬前生長(zhǎng)量嚴(yán)重不足，干物質(zhì)積累量下降，分蘗發(fā)生遲，不利于大分蘗形成，導(dǎo)致有效分蘗減少，葉面積系數(shù)下降，高產(chǎn)群體的形成嚴(yán)重受到限制[1-3]。小麥晚播使得生育后期生物量不足、穗數(shù)減少、產(chǎn)量降低[4]。楊勇等的研究表明，與適播麥比較，晚播麥全生育期縮短，有效分蘗數(shù)減少，其產(chǎn)量不高的主要限制因素是粒質(zhì)量低、穗數(shù)不足[5]。亦有研究認(rèn)為，晚播小麥穗分化起始晚，分化進(jìn)程速度加快，導(dǎo)致每穗粒數(shù)顯著減少，因此穗粒數(shù)的降低是晚播小麥產(chǎn)量下降的主要影響因素[6]。同時(shí)，播期推遲還加重了病蟲害的發(fā)生及高溫逼熟的風(fēng)險(xiǎn)，晚播小麥開花期相應(yīng)推遲，花期遭遇高溫和陰雨天氣的概率增加，更有利于赤霉病的發(fā)生;晚播帶來(lái)的成熟期推遲使得收獲前后遇梅雨的概率增加，導(dǎo)致穗發(fā)芽加重[1]。因此，迫切須要篩選出耐晚播小麥品種解決當(dāng)前小麥生產(chǎn)面臨晚播的新問題。不同小麥品種對(duì)于晚播帶來(lái)的氣候環(huán)境等條件變化的適應(yīng)性存在較大差異。本試驗(yàn)擬通過(guò)對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)部分小麥主栽品種在晚播條件下的產(chǎn)量、生育特性、群體質(zhì)量及灌漿脫水特性的比較分析，探討了不同小麥品種的耐晚播特性并鑒定篩選出耐晚播小麥品種，以期為該地區(qū)晚播小麥育種及生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016—2017年在江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所灣頭試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬為水稻。土壤為沙壤土，2016年秋播土壤有機(jī)質(zhì)含量18.33 g/kg，全氮含量1.215 g/kg，全磷含量0.398 g/kg，速效氮含量70.38 mg/kg，速效磷含量16.4 mg/kg，速效鉀含量80.8 mg/kg。其中供試品種為揚(yáng)麥20、揚(yáng)麥22、揚(yáng)麥23、揚(yáng)麥24、揚(yáng)麥25和寧麥13共6個(gè)品種，播期為12月9日，基本苗480萬(wàn)株/hm2。試驗(yàn)施純氮210 kg/hm2，氮肥運(yùn)籌比例為基肥 ∶壯蘗肥 ∶拔節(jié)肥=5 ∶1 ∶4，基肥在播種前施用，壯蘗肥在3葉1心期施用，拔節(jié)肥在葉齡余數(shù)2.5葉期施用。磷、鉀肥全部基施，施用量均為105 kg/hm2。人工條播，行距22 cm，小區(qū)面積13.34 m2，重復(fù)3次。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 生育期記載

觀察記載不同小麥品種的生育期，包括出苗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期及成熟期。

1.2.2 莖蘗動(dòng)態(tài)、葉面積指數(shù)（LAI）、干物質(zhì)量

于越冬期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、成熟期每個(gè)小區(qū)取樣20株，調(diào)查莖蘗數(shù)，人工測(cè)量葉片長(zhǎng)、寬，計(jì)算葉面積，樣品在105 ℃殺青60 min，而后80 ℃烘干至恒質(zhì)量，測(cè)定干物質(zhì)量。

1.2.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

小麥成熟期調(diào)查單位面積有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)及千粒質(zhì)量（水分13%）。機(jī)械收割各試驗(yàn)小區(qū)，自然晾曬，稱取產(chǎn)量，重復(fù)3次。

1.2.4 灌漿速率的測(cè)定

于小麥開花期，各品種粘貼標(biāo)簽標(biāo)記花期、大小基本一致的麥穗，花后10 d開始取樣，以后每隔5 d取樣，直至成熟。每次取20個(gè)標(biāo)記的穗子，單穗人工脫粒后105 ℃殺青30 min，后80 ℃烘至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量并計(jì)粒數(shù)。

灌漿速率用千粒每天增長(zhǎng)量表示，g/d。

1.2.5 籽粒含水量的測(cè)定

從生理成熟期開始每天13：00取樣，每小區(qū)取15個(gè)標(biāo)記的穗子，快速剝?nèi)∽蚜?，稱鮮質(zhì)量，105 ℃下烘30 min殺青，恒溫下烘至恒質(zhì)量，稱干質(zhì)量，籽粒含水量=（籽粒鮮質(zhì)量-籽粒干質(zhì)量）/籽粒鮮質(zhì)量×100%。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用Microsoft Excel 2003統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性測(cè)定和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的生育期差異

從表1可以看出，晚播條件下，各品種全生育期為171～175 d，其中揚(yáng)麥23全生育期最短，較其他品種早熟3～4 d，而揚(yáng)麥22、揚(yáng)麥25、寧麥13的生育期最長(zhǎng)。各品種從播種至出苗所需天數(shù)大大延長(zhǎng)，達(dá)到22 d;揚(yáng)麥23、寧麥13拔節(jié)期最早，而揚(yáng)麥24、揚(yáng)麥25較遲，與揚(yáng)麥23、寧麥13相差4 d;開花期仍以揚(yáng)麥23最早，其次為寧麥13，揚(yáng)麥22、揚(yáng)麥25最遲;各品種開花至成熟期持續(xù)時(shí)間差異不大，揚(yáng)麥23持續(xù)時(shí)間比其他品種短1～3 d。

2.2 不同品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異

從表2可以看出，揚(yáng)麥22產(chǎn)量最高，達(dá)7 547.7 kg/hm2，較其他品種高0.9%～12.9%，其次為揚(yáng)麥25、揚(yáng)麥23，與揚(yáng)麥22差異不顯著（P≥0.05），揚(yáng)麥20、寧麥13產(chǎn)量較低，顯著低于揚(yáng)麥22和揚(yáng)麥25（P<0.05）。

各品種間產(chǎn)量構(gòu)成因素存在差異，不同品種穗數(shù)表現(xiàn)為揚(yáng)麥22最多，顯著高于揚(yáng)麥20和揚(yáng)麥24;穗粒數(shù)表現(xiàn)為揚(yáng)麥20>揚(yáng)麥22>揚(yáng)麥23>揚(yáng)麥25>揚(yáng)麥24>寧麥13，各品種間差異不顯著;千粒質(zhì)量以揚(yáng)麥24最高，顯著高出其他品種3.6%～17.7%，其次為揚(yáng)麥25、揚(yáng)麥23，千粒質(zhì)量均達(dá)40 g以上，顯著高于揚(yáng)麥20、揚(yáng)麥22和寧麥13。

2.3 不同品種群體結(jié)構(gòu)的差異

2.3.1 莖蘗動(dòng)態(tài)的差異

從表3可以看出，各品種莖蘗數(shù)隨著生育時(shí)期的推進(jìn)呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，均在拔節(jié)期達(dá)到高峰。揚(yáng)麥25、揚(yáng)麥23分蘗期分蘗能力較強(qiáng)，莖蘗數(shù)較高，揚(yáng)麥24分蘗發(fā)生較慢;拔節(jié)期以揚(yáng)麥22莖蘗數(shù)最高，揚(yáng)麥23最低，但各品種間的差異均未達(dá)顯著水平;成熟期莖蘗數(shù)仍以揚(yáng)麥22最高，顯著高于揚(yáng)麥20和揚(yáng)麥24。莖蘗成穗率以寧麥13最高，達(dá)40.0%，但與其他品種無(wú)顯著差異。

2.3.2 干物質(zhì)積累量的差異

干物質(zhì)積累量呈“S”形上升趨勢(shì)，由于播期大幅推遲，拔節(jié)期前干物質(zhì)積累量較少且增長(zhǎng)緩慢，拔節(jié)后迅速增加（表4）。揚(yáng)麥23和揚(yáng)麥25苗期干物質(zhì)積累較快，分蘗期干物質(zhì)積累量顯著高于其他品種;揚(yáng)麥25拔節(jié)期干物質(zhì)積累量最高，顯著高于揚(yáng)麥23，與其他品種差異不顯著;開花期、成熟期及花后干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為揚(yáng)麥22最高，與揚(yáng)麥23、揚(yáng)麥25差異不顯著，顯著高于揚(yáng)麥20、揚(yáng)麥24和寧麥13。相關(guān)分析表明，花后干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈線性正相關(guān)（y=0.616 3x+730.83，r=0.92**），說(shuō)明提高花后干物質(zhì)積累量能夠提高產(chǎn)量。

2.3.3 葉面積指數(shù)的差異

從表5可以看出，不同品種間分蘗期LAI表現(xiàn)趨勢(shì)與干物質(zhì)積累量相近，均以揚(yáng)麥23最大，其次為揚(yáng)麥25，顯著高于其他品種，拔節(jié)期仍以揚(yáng)麥23最高，但品種間無(wú)顯著差異;揚(yáng)麥22由于其分蘗能力強(qiáng)，在孕穗期、開花期均表現(xiàn)最高，孕穗期顯著高于揚(yáng)麥24，開花期顯著高于揚(yáng)麥23。

2.4 灌漿速率的差異

從表6可以看出，不同品種間灌漿速率存在差異。開花到花后10 d，各品種灌漿速率平均為0.72 g/d，其中揚(yáng)麥25灌漿速率最大（0.85 g/d），其次為揚(yáng)麥24，寧麥13灌漿速率最低，僅有0.54 g/d。揚(yáng)麥24和揚(yáng)麥25的灌漿速率特征基本相同，在灌漿過(guò)程中呈現(xiàn)2個(gè)峰值，花后16～20 d出現(xiàn)第1個(gè)灌漿高峰，灌漿速率分別為2.30、1.97 g/d，26～30 d出現(xiàn)另一個(gè)灌漿高峰，灌漿速率分別為2.10、2.25 g/d，最終千粒質(zhì)量高。揚(yáng)麥23快速灌漿期的峰值出現(xiàn)在花后21～25 d，其峰值灌漿速率較高，為2.23 g/d，且快速灌漿持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，35 d后下降迅速。寧麥13前期灌漿緩慢，快速灌漿期在花后21～25 d，但其在花后31～35 d灌漿速率仍然較高，達(dá)1.19 g/d，比其他品種都高出0.47～0.84 g/d，這一特征容易遭遇后期高溫逼熟，存在較大風(fēng)險(xiǎn)。揚(yáng)麥22峰值灌漿速率出現(xiàn)較晚，且峰值灌漿速率僅為1.90 g/d，千粒質(zhì)量較低。揚(yáng)麥20啟動(dòng)較快，在花后11～30 d的灌漿速率持續(xù)穩(wěn)定，但在整個(gè)灌漿期都表現(xiàn)出較低的灌漿速率，峰值灌漿速率僅為 1.55 g/d。

平均灌漿速率和最大灌漿速率最大的均為揚(yáng)麥24，其次是揚(yáng)麥25。相關(guān)分析結(jié)果表明，各品種的平均灌漿速率與千粒質(zhì)量極顯著正相關(guān)（r=0.975**，P<0.01）;最大灌漿速率與千粒質(zhì)量顯著正相關(guān)（r=0.835*）。

2.5 臘熟末期含水量的差異

從表7可以看出，各品種籽粒含水量隨時(shí)間推移呈下降的趨勢(shì)，不同品種間籽粒含水量變化存在明顯差異。揚(yáng)麥20、揚(yáng)麥22、寧麥13的籽粒含水量日變化較為緩慢，到收獲前含水量仍達(dá)到30%左右;揚(yáng)麥24與揚(yáng)麥25收獲前含水量分別為17.99%、20.88%;揚(yáng)麥23從25日起籽粒含水量與其他品種的差異均達(dá)到了極顯著水平，脫水速度快，收獲前籽粒含水量?jī)H有8.23%，能免曬入庫(kù)。

3 討論與結(jié)論

3.1 晚播小麥群體結(jié)構(gòu)

王龍俊等研究認(rèn)為，小麥晚播后氣溫較低，出苗期從適期播種的7 d左右拉長(zhǎng)到10～15 d，出苗期大幅推遲，全生育期顯著縮短[7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，晚播小麥從播種到出苗的時(shí)間達(dá)22 d，到分蘗期單株莖蘗數(shù)僅有2個(gè)左右，苗小苗弱，全生育期為171～175 d，較正常播種縮短了1個(gè)月左右。晚播條件下，揚(yáng)麥23全生育期最短，比其他品種早3～4 d，揚(yáng)麥22、揚(yáng)麥25、寧麥13生育期最長(zhǎng)。

晚播條件下，揚(yáng)麥23和揚(yáng)麥25分蘗發(fā)生較快，冬前生長(zhǎng)速度較快，莖蘗數(shù)多，在小麥生長(zhǎng)發(fā)育前期具有較高的干物質(zhì)積累量及LAI，群體適宜，且后期具有較高的花后干物質(zhì)積累;揚(yáng)麥22苗期表現(xiàn)一般，由于分蘗能力強(qiáng)，其莖蘗數(shù)、葉面積指數(shù)及干物質(zhì)積累量在生育后期均最高，但灌漿時(shí)間長(zhǎng)，熟期遲，易遇高溫逼熟;寧麥13和揚(yáng)麥24生育前期莖蘗數(shù)、干物質(zhì)積累量及葉面積指數(shù)均較低，但后期群體增長(zhǎng)加快，寧麥13最終穗數(shù)僅次于揚(yáng)麥22，揚(yáng)麥24灌漿速率大，千粒質(zhì)量高，但產(chǎn)量不高。揚(yáng)麥20整個(gè)生育期群體結(jié)構(gòu)一般，產(chǎn)量表現(xiàn)一般，不同時(shí)期表現(xiàn)均一般，這與高德榮等的研究結(jié)果[8-9]基本一致，說(shuō)明晚播條件下僅僅依靠后期生長(zhǎng)加快不能彌補(bǔ)播期推遲帶來(lái)的不利影響，還需要前期生長(zhǎng)快，形成合理的群體結(jié)構(gòu)，為高產(chǎn)群體的形成打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 晚播小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

晚播小麥減產(chǎn)的主要原因是產(chǎn)量構(gòu)成三要素均有所下降，尤其是穗數(shù)不足、穗粒數(shù)降低。單玉珊等曾提出晚播小麥應(yīng)通過(guò)加大基本苗來(lái)確保穗數(shù)，走“獨(dú)稈栽培”技術(shù)途徑[10]。歐行奇等研究認(rèn)為，晚播使有效分蘗期大大縮短，有效穗數(shù)顯著下降，穗分化時(shí)間短，每穗粒數(shù)減少[11]。晚播麥后期遇高溫影響胚乳淀粉合成途徑中的酶活性下降，從而導(dǎo)致籽粒灌漿充實(shí)度差，粒質(zhì)量下降，最終導(dǎo)致減產(chǎn)[12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，晚播對(duì)產(chǎn)量的影響在品種間差異顯著。揚(yáng)麥22因其分蘗能力較強(qiáng)，穗數(shù)多，產(chǎn)量最高，與揚(yáng)麥25、揚(yáng)麥23差異不顯著，但其收獲時(shí)含水量仍較高，顯著高于揚(yáng)麥23、揚(yáng)麥25，需烘干晾曬;揚(yáng)麥23、揚(yáng)麥25生育前期干物質(zhì)積累量及LAI較大，群體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，灌漿期峰值灌漿速率高，快速灌漿持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，千粒質(zhì)量高，產(chǎn)量較高，且揚(yáng)麥23成熟期最早，比其他品種早3～4 d，有利于避開高溫逼熟，收獲時(shí)籽粒含水量低，僅8.23%，可免曬入庫(kù)。揚(yáng)麥24生育前期分蘗能力一般，后期灌漿速率大，千粒質(zhì)量最高（43.2 g），比其他品種高3.6%～17.7%，但穗數(shù)及穗粒數(shù)一般，產(chǎn)量水平一般;揚(yáng)麥20、寧麥13千粒質(zhì)量不高，產(chǎn)量較低。因此，在晚播條件下推薦選用揚(yáng)麥22、揚(yáng)麥23和揚(yáng)麥25，考慮烘干晾曬成本問題則選用揚(yáng)麥23。

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