滕康開(kāi),盧 想
(1.宿州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 宿州 234100;2.蒙城建筑工業(yè)學(xué)校,安徽 蒙城 233500)
1928年Mason和Maskell通過(guò)研究光合產(chǎn)物在棉株內(nèi)的分配方式,提出了“源庫(kù)”理論學(xué)說(shuō).在小麥籽粒產(chǎn)量形成過(guò)程中,把制造和供給光合產(chǎn)物的器官稱作“源”;把儲(chǔ)藏或消耗光合產(chǎn)物的器官稱作“庫(kù)”.從生理學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,作物產(chǎn)量的形成是“源”和“庫(kù)”相互協(xié)調(diào)的結(jié)果[1].小麥產(chǎn)量的90-95%來(lái)自光合產(chǎn)物[2],葉片是光合產(chǎn)物的主要來(lái)源,其中旗葉的光合能力對(duì)產(chǎn)量的影響較大,在生育后期旗葉光合產(chǎn)物對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)達(dá)三分之一[3].迄今為止,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)小麥產(chǎn)量及其性狀關(guān)系的研究已有大量報(bào)道.但有關(guān)“源”和“庫(kù)”相對(duì)變化與產(chǎn)量關(guān)系的研究報(bào)道尚未多見(jiàn).為此本試驗(yàn)以旗葉面積作為“源”的指標(biāo);以產(chǎn)量構(gòu)成因素(穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重)作為“庫(kù)”的指標(biāo);用穗粒數(shù)/旗葉面積(粒數(shù)葉比)和穗粒重/旗葉面積(粒重葉比)作為衡量“源”和“庫(kù)”是否協(xié)調(diào)的綜合指標(biāo),分別探討其與小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相互關(guān)系,對(duì)冬小麥安農(nóng)0711和煙農(nóng)19進(jìn)行比較,作出客觀的評(píng)價(jià),為小麥高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù).
試驗(yàn)于2015-2016年在安徽省蒙城縣農(nóng)業(yè)科技示范場(chǎng)進(jìn)行(位于樂(lè)土鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)).前茬為夏玉米,土壤為砂漿黑土,0-20cm土壤有機(jī)質(zhì)為16.40g/kg,全氮 1.40g/kg,堿解 N 103.61 mg/kg,速效氮120.5mg/kg,速效磷79.93mg/kg,速效鉀310.9 mg/kg,PH 5.58.供試品種為安農(nóng)0711和煙農(nóng)19.其中安農(nóng) 0711(C1)為半冬性品種,煙農(nóng) 19(C2)為冬性品種.播種日期為10月13日.試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)3次重復(fù),基本苗為180株/m2,等行距人工條播,每小區(qū)6行,行長(zhǎng)9m,寬為1.5m,行距0.2m,小區(qū)面積為13.5m2.全生育期施氮肥(純氮)270kg/hm2、磷肥 (P2O5)112.5kg/hm2、鉀肥(K2O)112.5kg/hm2;氮肥50%作為底肥基施,50%拔節(jié)期追施,磷肥(P2O5)和鉀肥(K2O)全部基施,其它田間管理與一般高產(chǎn)田相同.
在灌漿中期,每小區(qū)隨機(jī)選取株高基本上一致、穗數(shù)、及麥穗大小相當(dāng)且無(wú)病、蟲(chóng)害的20個(gè)單莖穗,測(cè)定旗葉面積.成熟后采用一米雙行調(diào)查單位面積穗數(shù),并隨機(jī)選取20個(gè)單莖穗進(jìn)行室內(nèi)考種.考種時(shí)主要考察產(chǎn)量構(gòu)成因素(穗粒數(shù)、千粒重、穗粒重),同時(shí)計(jì)算粒數(shù)葉比和粒重葉比.另收獲2m2,脫粒記產(chǎn).各性狀以小區(qū)平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)兩基因型冬小麥粒葉比(粒數(shù)葉比和粒重葉比)進(jìn)行比較.
小麥粒葉比可作為衡量單位葉面積光合生產(chǎn)力綜合性狀的較好的庫(kù)源比指標(biāo)[4].粒數(shù)/cm2葉反映了開(kāi)花前干物質(zhì)積累的狀況,代表單位葉面積的負(fù)荷量;粒重/cm2葉反映了小麥開(kāi)花后源的質(zhì)量水平,庫(kù)對(duì)源的調(diào)運(yùn)能力、反饋?zhàn)饔眉傲鞯臅惩ǔ潭?,代表單位葉面積的有效生產(chǎn)量[5-7].表1結(jié)果表明,小麥安農(nóng)0711的粒葉比(粒數(shù)葉比和粒重葉比)高于煙農(nóng)19.其中安農(nóng)0711粒數(shù)葉比較煙農(nóng)19的高0.52粒/cm2,粒重葉比較煙農(nóng)19高2.6mg/cm2.說(shuō)明安農(nóng)0711生育后期單位葉面積負(fù)擔(dān)的穗粒數(shù)和生產(chǎn)的穗粒重均優(yōu)于煙農(nóng)19.
表1 兩種基因型冬小麥粒葉比的大小
相關(guān)分析表明(表2),安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的旗葉面積與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素,穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均呈相關(guān)關(guān)系.其中旗葉面積與穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(安農(nóng) 0711 R2=-0.145;煙農(nóng) 19 R2=-0.024),而與穗粒數(shù)、千粒重,產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系,且旗葉面積與產(chǎn)量間的相關(guān)性達(dá)到顯著水平(安農(nóng)0711(R2=0.629*)> 煙農(nóng) 19(R2=0.503*)).因此表明生育后期冬小麥單位內(nèi)旗葉葉面積越大,有利于小麥穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的增加,進(jìn)而有利于提高小麥的產(chǎn)量.
表2 旗葉面積與小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的關(guān)系
小麥產(chǎn)量由有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重共同決定[8].表3結(jié)果表明,小麥安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的產(chǎn)量及構(gòu)成因素間均呈相關(guān)關(guān)系.其中穗數(shù)與穗粒數(shù)、千粒重和穗粒重呈負(fù)相關(guān),而穗數(shù)與穗粒重呈顯著負(fù)相關(guān),且安農(nóng)0711(R2=-0.592*)顯著高于煙農(nóng)19(R2=-0.485*).因此表明,增加穗數(shù)會(huì)致使安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的穗粒數(shù)、穗粒重均下降,安農(nóng)0711較煙農(nóng)19明顯.而,穗粒數(shù)與穗粒數(shù)重呈顯著正相關(guān),且安農(nóng)0711(R2=0.625*)顯著高于煙農(nóng)19(R2=0.508*)則表明穗粒數(shù)與穗粒重密切相關(guān).穗粒數(shù)的增加,對(duì)穗粒重有顯著影響.
表3 小麥產(chǎn)量因素與產(chǎn)量間的相關(guān)關(guān)系
表4結(jié)果表明,冬小麥安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的粒葉比與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素呈相關(guān)關(guān)系.從粒數(shù)葉比指標(biāo)來(lái)看:粒數(shù)葉比與穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān),而與穗數(shù)、千粒重,產(chǎn)量呈正相關(guān),其中與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),且安農(nóng) 0711(R2=0.470*)> 煙農(nóng) 19(R2=0.396*).從粒葉比指標(biāo)來(lái)看:粒重葉比與穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān),而與穗數(shù)、千粒重,產(chǎn)量呈正相關(guān),其中與千粒重、產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),且安農(nóng)0711(R2=0.570*)>煙農(nóng)19(R2=0.329*).因此說(shuō)明明粒葉比(粒數(shù)葉比和粒重葉比)與千粒重、籽粒產(chǎn)量的關(guān)系密切相關(guān),提高粒葉比,可以有效的提高產(chǎn)量.
小麥粒葉比可作為庫(kù)、源是否協(xié)調(diào)的綜合指標(biāo)[4,5].于經(jīng)川等[9]從表型和遺傳型兩個(gè)方面對(duì)小麥粒葉比與產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行的探討結(jié)果表明,粒葉比與千粒重呈正相關(guān),千粒重的增加對(duì)產(chǎn)量有一定的密切關(guān)系,對(duì)籽粒產(chǎn)量有很重要的影響.
許育彬[10]、張娜等[11]學(xué)者研究認(rèn)為:增加CO2濃度和施氮量有利于提高小麥的穗粒數(shù)、穗粒重、粒數(shù)葉比和粒重葉比.
表4 粒葉比與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素間的關(guān)系
張鴻新等[12]研究認(rèn)為,揚(yáng)麥14號(hào)在10月23日到11月16日之間播種,密度在120~340萬(wàn)/hm2下,千粒重、有效穗隨著粒葉比的增加呈周期性振蕩.線性關(guān)系表明,千粒重隨著粒葉比的增加總的趨勢(shì)是增加的;而有效穗隨著粒葉比的增加總的趨勢(shì)是減少的.而本試驗(yàn)研究表明,在180株/m2下,安農(nóng)0711粒葉比高于煙農(nóng)19,并且相關(guān)分析表明,安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的千粒重與粒葉比呈顯著正相關(guān),千粒重的增加,有利于小麥產(chǎn)量的提高;而穗粒數(shù)與粒葉比呈負(fù)相關(guān),提高粒葉比會(huì)使穗粒數(shù)減少,不利于提高小麥產(chǎn)量.
作物產(chǎn)量的形成是“源、庫(kù)、流”三者相互協(xié)調(diào)的結(jié)果.生產(chǎn)實(shí)踐中,若想提高小麥籽粒產(chǎn)量的最大潛力,需要“源、庫(kù)、流”三者共同的改良及其相互間協(xié)調(diào)作用.隨著粒葉比的提高,穗粒數(shù)和穗粒重對(duì)小麥旗葉光合物質(zhì)的需求大大增加,需求更加迫切.小麥葉片的光合潛能將進(jìn)一步激發(fā),發(fā)揮著重要作用,大大的提高了光合同化產(chǎn)物的有效性,同時(shí)單位內(nèi)葉面積的光合有效生產(chǎn)效能進(jìn)一步增大,因此提高粒葉比可有效地提高小麥產(chǎn)量.因此,生產(chǎn)上可選擇粒葉比高的品種安農(nóng)0711進(jìn)行栽培種植,以期獲得高產(chǎn).
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赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版2018年3期