（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊市，830052）侯松山

不同類型春小麥品種的干物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成規(guī)律研究

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊市，830052）侯松山

通過田間試驗研究適于新疆北部種植的8個不同品質(zhì)類型的春小麥品種植株不同器官干物質(zhì)，探討不同品質(zhì)類型春小麥品種產(chǎn)量形成特點(diǎn)，以期為新疆專用優(yōu)質(zhì)小麥栽培以及品質(zhì)生態(tài)區(qū)域的劃分提供一定的理論基礎(chǔ)。采用單因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)8個品種處理，進(jìn)行田間小區(qū)試驗。從開花至花后30d，各品種干物質(zhì)積累均呈上升的趨勢，不同品質(zhì)類型品種相比，干物質(zhì)積累量最大的為新春21號，其次為新春12號，干物質(zhì)積累量最低的是新春17號。干物質(zhì)在不同營養(yǎng)器官中的分配率存在一定的差異，總體來看，莖部干物質(zhì)分配率最高，其次為穎和穗軸，葉片和葉鞘分配率相對較低；各品種之間比較，成熟期干物質(zhì)在葉片中的分配率最高的為新春17號。中強(qiáng)筋品種穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均大于強(qiáng)筋和中筋品種，而穗數(shù)卻為最低。通過灰色關(guān)聯(lián)度分析，產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)序為穗粒數(shù)（r=0.3190）＞千粒重（r=0.3156）＞穗數(shù)（r=0.3037）。通過以上分析表明，增加穗粒數(shù)和千粒重可以有效地促進(jìn)產(chǎn)量的提高。不同品質(zhì)性狀受環(huán)境和基因型影響程度不同，對小麥生產(chǎn)來說，應(yīng)該在掌握不同春小麥品種品質(zhì)形成特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，給予適當(dāng)?shù)脑耘啻胧剐←溎軌虬l(fā)揮最大的品質(zhì)潛力，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)專用小麥的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

北疆；春小麥；干物質(zhì)；產(chǎn)量

小麥?zhǔn)鞘澜缛蠹Z食作物之一，在全世界擁有最大的種植面積和分布范圍，并且其總產(chǎn)量和貿(mào)易額均為最高。小麥不僅為人類提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，而且小麥作為國家重要的的儲備糧食，對滿足人們的糧食需求，提高城鄉(xiāng)居民物質(zhì)生活水平，保證社會安定，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都有著十分重要的意義[1,2]。近幾十年來，由于種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，糧食作物種植面積在一定程度上有所下降，但隨著人口不斷增長，人們對糧食的需求量卻在不斷增加，在全球糧食安全問題的影響下，提高糧食單產(chǎn)，促進(jìn)糧食總產(chǎn)量的提高，保證糧食的供需平衡在目前仍是一個艱巨的任務(wù)[3,4]。小麥籽粒產(chǎn)量形成的本質(zhì)是通過物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化所生產(chǎn)的光合產(chǎn)物積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，而干物質(zhì)作為作物光合產(chǎn)物積累的最終形式，它的積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量密切相關(guān)[5]。周均湖等認(rèn)為超級小麥實現(xiàn)超高產(chǎn)的關(guān)鍵是要適期早播并提高小麥生育中后期地上部干物質(zhì)積累量和積累速率[6]。我國小麥優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)還是一個十分薄弱的環(huán)節(jié)，新疆由于其特殊的地理位置和氣候條件，使其具備了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥的良好的資源條件，成為西北地區(qū)重要的小麥優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)[7,8]，但在小麥生產(chǎn)上仍存在一些問題，比如品種布局不合理、缺乏系統(tǒng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)理論等等[9]。研究新疆不同類型春小麥品種花后干物質(zhì)，探討其產(chǎn)量形成及品質(zhì)特點(diǎn)，對不同類型春小麥合理栽培措施的選擇以及品質(zhì)生態(tài)區(qū)域的劃分具有重大的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)基本概況

試驗于2010～2011年在昌吉州奇臺縣進(jìn)行。奇臺縣位于新疆維吾爾自治區(qū)東北部，昌吉回族自治州東部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)89°13′～91°22′，北緯42°25′～45°29′，地勢南北高、中間低，呈條狀馬鞍形，地貌類型可分為南部山區(qū)（丘陵）、中部平原、北部沙漠、東北部山地丘陵四大部分。屬中溫帶大陸性干旱半干旱氣候，冬季長而嚴(yán)寒，夏季短而炎熱，春秋季節(jié)不明顯，氣候干燥。中部為沖積平原和沙漠戈壁區(qū)，宜農(nóng)耕地有200萬畝，實際耕地面積為150萬畝。年平均氣溫4.7℃，年平均降水量176mm，蒸發(fā)量2141mm，無霜期約為156d，年總?cè)照諘r數(shù)2 280～3 230h。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2010～2011年在昌吉州奇臺縣進(jìn)行，土壤地力均勻一致，前茬作物為保護(hù)性耕作小麥，試驗采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，供試春小麥為新疆主栽品種“新春15號（中筋）、新春12號（中筋）、Y-20（強(qiáng)筋）、新春21號（強(qiáng)筋）、新春17號（中強(qiáng)筋）、新春26號（中強(qiáng)筋）、新春27號（中強(qiáng)筋）、新春6號（中強(qiáng)筋）”，每個品種設(shè)3次重復(fù)，共計24個小區(qū)，小區(qū)面積3×4=12m2，播種量525萬粒/hm2；春小麥行距20cm，播深3～4cm，播種期為4月中旬。試驗區(qū)邊行設(shè)置保護(hù)行。大田常規(guī)管理。

1.3 試驗測定指標(biāo)與方法

1.3.1 春小麥農(nóng)藝性狀及花后干物質(zhì)積累動態(tài)變化

記載出苗期—分蘗期—拔節(jié)期—孕穗期—抽穗期—開花期—灌漿期—成熟期等主要生育時期，分別在小麥三葉期、拔節(jié)期、抽穗期測定小麥基本苗，小麥總分蘗，小麥有效分蘗，選取小區(qū)內(nèi)有代表性的三行作為樣點(diǎn)，取其平均值。在開花期每小區(qū)選取生長一致，具有代表性的植株進(jìn)行掛牌標(biāo)記，每隔6d進(jìn)行取樣一次直至成熟，將小麥植株的葉、莖、鞘、穎、籽粒等各器官分開測其干重。

1.3.2 春小麥產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)性狀測定

在每個小區(qū)的樣點(diǎn)外隨機(jī)選取植株10株，在室內(nèi)進(jìn)行考種。測定株高、穗長、每穗小穗數(shù)、小穗粒數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實小穗數(shù)和千粒重。小區(qū)產(chǎn)量實打?qū)嵤铡?/p>

1.3.3 春小麥農(nóng)藝性狀及花后干物質(zhì)測定方法

干物質(zhì)測定采用烘干稱重法，從開花期開始，每隔6d取樣一次，直至成熟。具體方法：于開花期選擇同天開花，發(fā)育正常，大小均勻一致的小麥個體掛牌標(biāo)記。每次每小區(qū)取樣10株，105℃殺青0.5h，然后80℃烘干至恒重，最后用天平進(jìn)行稱重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2003，DPS6.50對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并用Origin8.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品質(zhì)類型春小麥品種干物質(zhì)積累動態(tài)

2.1.1 總干物質(zhì)積累動態(tài)

從圖1可以看出，從開花至花后30d，各品種干物質(zhì)積累均呈上升的趨勢，不同品質(zhì)類型品種相比，強(qiáng)筋和中筋品種在花后整個時期內(nèi)干物質(zhì)積累速度相對較快，干物質(zhì)增長幅度較大，在花后至成熟整個階段干物質(zhì)積累量強(qiáng)筋品種始終高于中筋和中強(qiáng)筋品種；各品種之間進(jìn)行比較，至花后30 d，干物質(zhì)積累量最大的為新春21號，其次為新春12號，其他品種干物質(zhì)積累量由高到低依次為新春26號＞新春15號＞Y-20＞新春27號＞新春6號＞新春17號。

圖1 不同類型春小麥品種花后干物質(zhì)積累動態(tài)

2.1.2 不同營養(yǎng)器官干物質(zhì)分配特點(diǎn)

由表1可知，干物質(zhì)在不同營養(yǎng)器官中的分配率存在一定的差異，總體來看，莖部干物質(zhì)分配率最高，其次為穎和穗軸，葉片和葉鞘分配率相對較低。但從開花至花后30d，干物質(zhì)在各器官的分配率均呈下降趨勢，這是由于開花后小麥由營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L，營養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)的緣故。

葉片是作物進(jìn)行光合作用的主要光合器官，生育后期干物質(zhì)在葉片中分配率較高，說明葉片功能期較長，在后期能保持較高的光合速率[104]。不同類型春小麥品種之間比較，開花期，三種品質(zhì)類型春小麥品種葉片中干物質(zhì)分配率從大到小依次為中強(qiáng)筋＞中筋＞強(qiáng)筋，說明在開花期中強(qiáng)筋品種較有利于光合產(chǎn)物的積累；至花后30d，干物質(zhì)在葉片中的分配率以中筋品種最高，中強(qiáng)筋品種次之，強(qiáng)筋品種最低。各品種之間比較，成熟期干物質(zhì)在葉片中的分配率最高的為新春17號。說明新春17號生育后期葉片能保持較強(qiáng)的光合作用。

表1 干物質(zhì)在不同營養(yǎng)器官中的分配率

2.2 不同品質(zhì)類型春小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表2可知，強(qiáng)筋、中筋、中強(qiáng)筋三種品質(zhì)類型穗粒數(shù)均值分別為41.43、41.37、45.53，千粒重均值分別為36.77g、40.77g、43.37g，穗數(shù)均值分別為480.5、492.0、413.0，產(chǎn)量均值分別為4 403.55kg/ hm2、5 483.61kg/hm2、5 548.61kg/hm2，由以上數(shù)據(jù)可以看出，中強(qiáng)筋品種穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均大于強(qiáng)筋和中筋品種，而穗數(shù)卻為最低。僅從表2并不能直觀的看出產(chǎn)量構(gòu)成因素間的差異以及與產(chǎn)量的關(guān)系大小，因此，可將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化，使各因素的單位統(tǒng)一以方便進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，從關(guān)聯(lián)矩陣（表3）可以看出，產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)序為穗粒數(shù)（r=0.3190）＞千粒重（r=0.3156）＞穗數(shù)（r= 0.3037），通過以上分析表明，增加穗粒數(shù)和千粒重可以有效地促進(jìn)產(chǎn)量的提高。

表2 不同類型春小麥品種產(chǎn)量及構(gòu)成因素

表3 不同類型春小麥品種產(chǎn)量及構(gòu)成因素關(guān)聯(lián)矩陣

3 討論與小結(jié)

小麥籽粒產(chǎn)量形成的本質(zhì)是通過物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化所生產(chǎn)的光合產(chǎn)物積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，而干物質(zhì)作為作物光合產(chǎn)物積累的最終形式，它的積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量密切相關(guān)[40]。本試驗研究結(jié)果表明，從開花至花后30d，各品種干物質(zhì)積累均呈上升的趨勢，不同品質(zhì)類型品種相比，強(qiáng)筋和中筋品種在花后整個時期內(nèi)干物質(zhì)積累速度相對較快，干物質(zhì)增長幅度較大，在花后至成熟整個階段干物質(zhì)積累量強(qiáng)筋品種始終高于中筋和中強(qiáng)筋品種。

戴明宏等研究表明[10]，穗粒數(shù)和單位面積穗數(shù)是決定產(chǎn)量高低的主要因素，而粒重不能反應(yīng)出產(chǎn)量的高低。而本研究結(jié)果表明，中強(qiáng)筋品種穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均大于強(qiáng)筋和中筋品種，而穗數(shù)卻為最低。進(jìn)一步進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)序為穗粒數(shù)（r=0.3 190）＞千粒重（r=0.3 156）＞穗數(shù)（r=0.3 037），由以上分析表明，增加穗粒數(shù)和千粒重可以有效地促進(jìn)產(chǎn)量的提高。

[1]崔金梅，郭天財，等.小麥的穗[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2008：1-15.

[2]于振文.小麥產(chǎn)量與品質(zhì)生理及栽培技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006：1-12.

[3]隋娜，李萌，田紀(jì)春.超高產(chǎn)小麥品種（系）生育后期光合特性的研究[J].作物學(xué)報，2005，31（6）：808-814.

[4]于振文，田奇卓，潘慶民等.黃淮麥區(qū)冬小麥超高產(chǎn)栽培的理論與實踐[J].作物學(xué)報，2002，28（5）：577-585.

[5]姚素梅，康躍虎，劉海軍.噴灌與地面灌溉冬小麥干物質(zhì)積累、分配和運(yùn)轉(zhuǎn)的比較研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（6）：51-56.

[6]周均湖，李素真，王秋云等.不同類型超級小麥地上部及籽粒干物質(zhì)積累動態(tài)[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（4）：13-15.

[7]葉玉香，何建軍，史豐疆.新疆小麥生產(chǎn)發(fā)展的限制因素及對策[J].新疆農(nóng)業(yè)科技，2009（2）：5.

[8]鐘永玲.2011年新疆小麥生產(chǎn)形勢及展望[J].農(nóng)業(yè)展望，2011（7）：39-41.

[9]李壽山，趙奇，陳興武等.新疆小麥生產(chǎn)存在的問題及其解決的途徑與措施[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，44（S1）：1-4.

[10]戴明宏，趙久然，楊國航等.不同生態(tài)區(qū)和不同品種玉米的源庫關(guān)系及碳氮代謝[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（8）：1585-1595.

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1008-0899（2015）12-0009-04