豫南地区气候条件变化对大麦品质及生长发育的影响

郜战宁 王树杰 杨正生 冯 辉 刘付领 薛正刚

（驻马店市农业科学院，河南驻马店463000）

豫南地区气候条件变化对大麦品质及生长发育的影响

郜战宁 王树杰 杨正生 冯 辉 刘付领 薛正刚

（驻马店市农业科学院，河南驻马店463000）

通过对大麦生育期间当地月平均气温，月积累降水量及月积累日照时数的调查观测，综合分析当地气侯条件的变化对大麦品质及生长发育产生的影响，为今后筛选出综合性状优良的大麦新品种，提高品种适应性提供依据。

大麦；气温；降水量；日照时数；品质；生长发育；影响

河南省作为我国大麦主产区之一，大麦生产已有悠久的历史。作为我国啤酒大麦主要生产基地之一，河南省的啤酒大麦生产已初步迈上了产业化的道路。近几年，随着一些新品种的育成及推广，大麦品质水平不断提高。特别是开展大麦产业体系建设以来，驻马店市大麦综合试验站先后育成驻大麦5号、驻大麦6号、驻大麦7号等大麦新品种。目前，豫南地区虽然形成了大麦生产基地，但受各种制约因素限制，发展空间仍然很小。为促进畜禽养殖业和啤酒酿造工业的不断发展，满足农业种植结构不断调整的需求［2］，探讨该区气候条件对大麦生长发育的影响，本研究特提出豫南地区温度、光照和水份等生态因子的变化及其对大麦生长发育的影响，以便筛选出适合在该地区种植的高产优质大麦新品种，为今后河南省大麦产业的发展提供科学依据。

1 材料与方法

本实验参试品种（系）5个，分别为驻大麦3号，驻大麦5号，驻大麦7号，驻99024和驻20057－9。试验小区长6 m，宽2.5 m，9行区，行距25㎝，区间距30 cm，3次重复，随机排列，试验区两边各留保护行0.5 m。

本试验设在驻马店市农业科学院大麦试验站，前茬为大豆，试验地四周均有排水沟，其南北两侧均有小路，西面为防护林带，东面则与小麦相邻。试验地采取统一机械耕作，统一机播化肥，统一（同一日期）播种。试验地基肥按N∶P∶K为1∶1∶1的比例统一施肥。2011年10月25日播种，12月中旬化学除草一遍，第二年3月上旬中耕保墒一次，4月上旬化学喷药防病治虫一次，5月20日统一收获。

2 结果与分析

2.1 豫南地区气候条件对大麦品质的影响

豫南地区属亚热带向暖温带过渡地带，一年四季区分明显，热量资源丰富，光照比较充足，属于大陆性季风气候［3］。

啤酒大麦的品质不仅与遗传有关，而且与种植过程中的群体密度、施肥、浇水等栽培技术有关，其对自然条件的要求主要归因于海拔、温度、日照、降水、土壤等条件［1］。大量资料研究表明，籽粒蛋白质含量对栽培措施和环境的反应十分敏感［4］。气候条件，施氮量、倒伏程度、籽粒灌浆程度等因素对其影响也是不容忽视的［5，6］。根据有关遗传力测算的资料，大麦籽粒的遗传因素约占20％，环境对大麦籽粒蛋白质含量的影响高达80％［7］。据研究，0℃以上天数的日照时数越长，日平均气温越高，大麦生育期则相对越短［1］。大麦籽粒蛋白质含量和千粒重两个性状除与品种自身的遗传背景有关外，还与当地的气候条件有很大关系［1］。以往研究表明，大麦籽粒蛋白质含量与大气湿度及降雨量呈负相关，与温度及光照呈正相关。大麦生育期间空气相对湿度大，降雨量多，则大麦籽粒蛋白质含量低，而光照时间长，温度高，昼夜温差大则有利于蛋白质的积累，使大麦籽粒蛋白质含量增多［1］。

2.1.1 参试品种的主要品质性状。蛋白质含量是检验啤酒大麦品质的一项重要指标，啤酒大麦要求蛋白质含量以8％～12％为宜，含量过高，影响啤酒的口感风味和品质，含量过低，则相对发酵不良［1，8］。啤酒大麦不仅对籽粒蛋白质含量要求严格，而且对千粒重也有一定的要求。一般要求二棱啤酒大麦籽粒千粒重达到42 g以上，而六棱啤酒大麦籽粒千粒重应达40 g以上，大麦种子要求水分含量小于等于13％，发芽率在90％以上。还要求大麦籽粒均匀一致，过筛率高［1，8］。从表1结果可以看出：5个参试品种（品系）水分含量均小于13％，过筛率，发芽率及发芽势均达到国家标准。其中驻99024、驻20057－9、驻大麦3号、驻大麦5号和驻大麦7号等5个啤酒大麦品种（品系）千粒重和蛋白质含量均达到国家一级标准。

表1 参试品种（品系）的主要品质性状

2.1.2 大麦生育期间月平均气温的变化。从气象观测资料（图1）可以看出，当地大麦生育期间气温变化大致呈高－低－高的趋势，当地月平均气温从10月份大麦播种时的18℃左右，随后降低，直到1月份气温降到最低，而后又开始逐渐上升，到4、5月份大麦成熟时达到高峰。与常年相比，今年月平均气温的变化存在一定的特殊性，2月至4月份，月平均气温上升趋势明显，4月份升至最高为23℃，随后略有下降，到5月大麦成熟时月平均气温仍低于4月份。观测表明，在大麦生育期间，尤其是4、5月份，大麦正处于灌浆期，呈现气温不稳定的现象，这对啤酒大麦后期生育，特别是品质（蛋白质含量）造成了一定影响。

图1 大麦生育期降月平均气温的变化

2.1.3 大麦生育期间月积累降水量的变化。从图2可以看出：当年月积累降雨量的变化为10月到11月（大麦播种后）为上升趋势，11月达到最高为132.5 mm，11月到2月为下降趋势，2月降到最低，仅为3.1 mm，而后开始上升，3月到4月又略有下降，4月到5月（大麦中后期）一直处于上升阶段。常年月积累降雨量的变化趋势为10月大麦播种时降雨偏多，而后开始下降，12月降至最低，而后呈上升趋势，5月升至最高峰为84.3 mm。观测表明，在大麦生育期间，特别是生育后期（3月到5月份），气温逐渐升高，降雨量也逐渐增多，而此时大麦正处于灌浆期，高温高湿不仅影响产量，还严重影响大麦品质，使其产量下降，粒色变暗，外观品质降低。

图2 大麦生育期间月降水量的变化

2.1.4 大麦生育期间月积累日照时数的变化。气象观测资料表明：大麦生育期间，当地月积累日照时数（见图3），与常年相比，2011年从10月份播种时至2012年2月份，日照时数较常年偏少，2月日照时数开始增加，3月继续增加，4月份日照时数较常年偏少，5月份最多。调查结果表明，本年度日照时数相对较少，与常年相比少了101.6 h，较上一季大麦生长季少289.4 h，光照不太充足，不仅影响大麦籽粒外观色泽，使大麦熟相变差，还影响籽粒蛋白质含量。

5个参试品种（品系）籽粒蛋白质含量均达到国家一级标准，这与本年度光照条件有很大关系，5个参试品种其蛋白质含量相对偏低，与本年度光照条件相对不足有关。相关研究表明，大麦籽粒蛋白质含量与全生育期的日照时数呈正相关［27］。此外，光照不足，植株光合利用率低，影响植株源库之间的光合产物供应，使大麦籽粒灌浆受限，导致籽粒千粒重降低。因此，5个参试品种（系）中除了驻大麦7号千粒重较高以外，其余几个品种籽粒千粒重均未达到国家优级标准，这与当地日照时数较低有关。

总之，5个参试品种（品系）在豫南地区的各项品质性状指标能达到国家一级标准，说明这些品种（品系）能适应豫南地区的生态条件，而参试品种（品系）的各项品质性状未达到国家优级标准，说明当地气候条件对参试品种（品系）的品质产生了一定影响。

图3 大麦生育期间月积累日照时数的变化

表2 当年及常年气象资料

2.2 当地气候条件变化对大麦生长发育的影响

由表2可知：本年度，大麦生育期间，积温较常年多，多了596.3℃，降雨量常年367.7 mm，本年度为335.3 mm，较常年少32.4 mm，日照时数1 110.6 h，与常年1 212.2 h相比少101.6 h，月平均气温明显高于常年，常年月平均气温为9.76℃，本年度月平均气温为12.20℃，高出常年2.44℃。

10、11月份大麦播种后气温略高于常年，有利于大麦的苗期生长，但11月份降雨远远高于常年，造成了低洼的地方积水，抑制了根系的发育，不利于大麦分蘖。2011年12月至2012年2月份气温普遍较常年稍低，抑制了播种群体大的麦苗旺长，使大麦的返青拔节期推迟。越冬期的持续低温及较少的降雨造成大麦越冬期生长量不足，但对部分春性大麦品种起到抑制和控旺长的作用。2月至3月中旬的少雨，抑制了春季无效分蘖，促进大麦多成穗、成大穗，为中后期大麦成穗多奠定了基础；4、5月份的降水量远远低于常年，常年降雨量为142.5 mm，而今年降雨量为83.1 mm，雨水偏少，光照不足，影响大麦的孕穗和中后期的灌浆。5月份月平均气温较常年低，对大麦的灌浆成熟造成了一定的影响，使大麦灌浆速度慢，灌浆不充分，中后期部分大麦根系活力差，早衰较为明显，且倒伏较多，籽粒不饱满。

3 结论与讨论

3.1 关于气候条件对大麦品质的影响

豫南地区本年度大麦生育期间，特别是生育后期（3月到5月份），气温逐渐升高，降雨量也逐渐增多，而此时大麦正处于灌浆期，高温高湿对大麦后期生育造成一定影响。

大麦生育期间，当地月积累日照时数（见图3）最高出现在5月份，为215.2 h，最低在11月份，为75.6 h。试验结果表明，本年度日照时数相对较少，光照不太充足，不仅影响大麦籽粒外观色泽，使大麦熟相变差，还影响籽粒蛋白质含量。

在品质表现中，5个参试品种（品系）水分含量均小于13％，过筛率，发芽率及发芽势均达到国家标准。驻99024、驻20057－9、驻大麦3号、驻大麦5号和驻大麦7号5个啤酒大麦品种千粒重及蛋白质含量均达到国家一级标准，这与当地气候条件有关；根据当地的自然气候条件，在大麦生育中后期，温度逐渐升高，降雨量也逐渐增多，光照相应较少，而此时大麦正处于灌浆期，有利于籽粒蛋白质含量的积累，几个参试品种（品系）蛋白质含量均能达到国家标准。该结果与刘建华［1］指出：“大麦籽粒蛋白质含量与抽穗至成熟期的积温呈正相关，与抽穗至成熟期的降雨量呈负相关，与全生育期的日照时数呈正相关”相一致。与胡单［9］研究的：“大麦籽粒蛋白质含量与开花成熟期日平均气温和平均日照时数呈正相关”相一致。与靳正忠［4］研究的：“大麦籽粒蛋白质含量与生育后期的日平均气温、月平均日照呈显著正相关，与月降雨量及大气湿度呈显著负相关”相一致［1］。与吴晓明等［10］研究的：“大麦籽粒在光照时间长、辐射强度大、降雨量少、相对湿度低的条件下生长，其蛋白质含量高，相反，则蛋白质含量低”相一致。

3.2 关于气候条件对大麦生长发育的影响

气象观测表明：在大麦生育期内，气温随着生育期的推移总体呈上升趋势［1］，降水及日照也有所上升。气象因子对大麦生长发育的影响主要表现在：大麦播种后降温早，冬季大麦生长量较小，群体较少，且弱苗量大，根生长量少。后期降水量少，大麦返青拔节两极分化不明显，使小分蘖成穗，导致大麦成穗偏多；4、5月份光照不足，使大麦灌浆期延长，成熟期推迟。

［1］刘建华.陇中丘陵沟壑区不同啤酒大麦品种生态适应性研究［C］.甘肃农业大学硕士学位论文，2006：1－36

［2］郜战宁，段翠平，王树杰，等.不同大麦品种在豫南地区的性状表现研究［J］.大麦与谷类科学，2011（1）：21－23

［3］王树杰，翟德昌，朱统泉，等.驻马店市大麦生产现状、存在问题及发展对策［J］.大麦科学，2003（4）：8－11

［4］靳正忠，齐军仓，曹连莆，等.啤酒大麦籽粒蛋白质含量基因型与环境效应的研究进展［J］.大麦科学，2004（2）：9－13

［5］张秋英，陈剑锋，叶月华.不同施肥量对大麦苗产量和品质的影响［J］.大麦科学，2008（4）：1－3

［6］王礼焦，徐大勇.啤酒大麦品种资源酿造品质特性鉴定结果及评价［J］.大麦科学，1999（3）：14－18

［7］孙军利，董桂民，杨万勇.环境条件对啤酒大麦品质的影响［J］.大麦科学，2003（2）：29－30

［8］刘志萍.啤麦－啤饲兼用型大麦综合指标评价及利用［C］.内蒙古农业大学硕士学位论文，2005：11

［9］胡单.啤酒大麦冠层温度分异现象及其生理特性的研究［C］.西北农林科技大学硕士学位论文，2008：1－10

［10］吴晓明，陈锦新，吴桂玉.啤酒大麦品种的蛋白质含量和环境变异研究［J］.大麦科学，2004（1）：27－29

2013－02－22

郜战宁（1979－），女，助理研究员，主要从事大麦育种及栽培技术研究。