不同类型春小麦品种的干物质积累及产量形成规律研究

（新疆农业大学农学院，乌鲁木齐市，830052）侯松山

不同类型春小麦品种的干物质积累及产量形成规律研究

（新疆农业大学农学院，乌鲁木齐市，830052）侯松山

通过田间试验研究适于新疆北部种植的8个不同品质类型的春小麦品种植株不同器官干物质，探讨不同品质类型春小麦品种产量形成特点，以期为新疆专用优质小麦栽培以及品质生态区域的划分提供一定的理论基础。采用单因子随机区组设计，设8个品种处理，进行田间小区试验。从开花至花后30d，各品种干物质积累均呈上升的趋势，不同品质类型品种相比，干物质积累量最大的为新春21号，其次为新春12号，干物质积累量最低的是新春17号。干物质在不同营养器官中的分配率存在一定的差异，总体来看，茎部干物质分配率最高，其次为颖和穗轴，叶片和叶鞘分配率相对较低；各品种之间比较，成熟期干物质在叶片中的分配率最高的为新春17号。中强筋品种穗粒数、千粒重和产量均大于强筋和中筋品种，而穗数却为最低。通过灰色关联度分析，产量构成因素与产量的关联序为穗粒数（r=0.3190）＞千粒重（r=0.3156）＞穗数（r=0.3037）。通过以上分析表明，增加穗粒数和千粒重可以有效地促进产量的提高。不同品质性状受环境和基因型影响程度不同，对小麦生产来说，应该在掌握不同春小麦品种品质形成特点的基础上，给予适当的栽培措施，使小麦能够发挥最大的品质潜力，促进优质专用小麦的产业化发展。

北疆；春小麦；干物质；产量

小麦是世界三大粮食作物之一，在全世界拥有最大的种植面积和分布范围，并且其总产量和贸易额均为最高。小麦不仅为人类提供了丰富的营养物质，而且小麦作为国家重要的的储备粮食，对满足人们的粮食需求，提高城乡居民物质生活水平，保证社会安定，促进国民经济发展，都有着十分重要的意义[1,2]。近几十年来，由于种植业结构的调整，粮食作物种植面积在一定程度上有所下降，但随着人口不断增长，人们对粮食的需求量却在不断增加，在全球粮食安全问题的影响下，提高粮食单产，促进粮食总产量的提高，保证粮食的供需平衡在目前仍是一个艰巨的任务[3,4]。小麦籽粒产量形成的本质是通过物质和能量转化所生产的光合产物积累、分配和转运的过程，而干物质作为作物光合产物积累的最终形式，它的积累、分配和转运规律与经济产量密切相关[5]。周均湖等认为超级小麦实现超高产的关键是要适期早播并提高小麦生育中后期地上部干物质积累量和积累速率[6]。我国小麦优质生产还是一个十分薄弱的环节，新疆由于其特殊的地理位置和气候条件，使其具备了生产优质小麦的良好的资源条件，成为西北地区重要的小麦优势产区[7,8]，但在小麦生产上仍存在一些问题，比如品种布局不合理、缺乏系统的高产栽培技术理论等等[9]。研究新疆不同类型春小麦品种花后干物质，探讨其产量形成及品质特点，对不同类型春小麦合理栽培措施的选择以及品质生态区域的划分具有重大的意义。

1 材料与方法

1.1 试验区基本概况

试验于2010～2011年在昌吉州奇台县进行。奇台县位于新疆维吾尔自治区东北部，昌吉回族自治州东部，地理坐标为东经89°13′～91°22′，北纬42°25′～45°29′，地势南北高、中间低，呈条状马鞍形，地貌类型可分为南部山区（丘陵）、中部平原、北部沙漠、东北部山地丘陵四大部分。属中温带大陆性干旱半干旱气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热，春秋季节不明显，气候干燥。中部为冲积平原和沙漠戈壁区，宜农耕地有200万亩，实际耕地面积为150万亩。年平均气温4.7℃，年平均降水量176mm，蒸发量2141mm，无霜期约为156d，年总日照时数2 280～3 230h。

1.2 试验设计

试验于2010～2011年在昌吉州奇台县进行，土壤地力均匀一致，前茬作物为保护性耕作小麦，试验采用单因素随机区组试验设计，供试春小麦为新疆主栽品种“新春15号（中筋）、新春12号（中筋）、Y-20（强筋）、新春21号（强筋）、新春17号（中强筋）、新春26号（中强筋）、新春27号（中强筋）、新春6号（中强筋）”，每个品种设3次重复，共计24个小区，小区面积3×4=12m2，播种量525万粒/hm2；春小麦行距20cm，播深3～4cm，播种期为4月中旬。试验区边行设置保护行。大田常规管理。

1.3 试验测定指标与方法

1.3.1 春小麦农艺性状及花后干物质积累动态变化

记载出苗期—分蘖期—拔节期—孕穗期—抽穗期—开花期—灌浆期—成熟期等主要生育时期，分别在小麦三叶期、拔节期、抽穗期测定小麦基本苗，小麦总分蘖，小麦有效分蘖，选取小区内有代表性的三行作为样点，取其平均值。在开花期每小区选取生长一致，具有代表性的植株进行挂牌标记，每隔6d进行取样一次直至成熟，将小麦植株的叶、茎、鞘、颖、籽粒等各器官分开测其干重。

1.3.2 春小麦产量以及经济性状测定

在每个小区的样点外随机选取植株10株，在室内进行考种。测定株高、穗长、每穗小穗数、小穗粒数、穗粒数、结实小穗数和千粒重。小区产量实打实收。

1.3.3 春小麦农艺性状及花后干物质测定方法

干物质测定采用烘干称重法，从开花期开始，每隔6d取样一次，直至成熟。具体方法：于开花期选择同天开花，发育正常，大小均匀一致的小麦个体挂牌标记。每次每小区取样10株，105℃杀青0.5h，然后80℃烘干至恒重，最后用天平进行称重。

1.4 数据处理

采用Excel2003，DPS6.50对试验数据进行处理分析，并用Origin8.5作图。

2 结果与分析

2.1 不同品质类型春小麦品种干物质积累动态

2.1.1 总干物质积累动态

从图1可以看出，从开花至花后30d，各品种干物质积累均呈上升的趋势，不同品质类型品种相比，强筋和中筋品种在花后整个时期内干物质积累速度相对较快，干物质增长幅度较大，在花后至成熟整个阶段干物质积累量强筋品种始终高于中筋和中强筋品种；各品种之间进行比较，至花后30 d，干物质积累量最大的为新春21号，其次为新春12号，其他品种干物质积累量由高到低依次为新春26号＞新春15号＞Y-20＞新春27号＞新春6号＞新春17号。

图1 不同类型春小麦品种花后干物质积累动态

2.1.2 不同营养器官干物质分配特点

由表1可知，干物质在不同营养器官中的分配率存在一定的差异，总体来看，茎部干物质分配率最高，其次为颖和穗轴，叶片和叶鞘分配率相对较低。但从开花至花后30d，干物质在各器官的分配率均呈下降趋势，这是由于开花后小麦由营养生长转变为生殖生长，营养器官的光合产物向籽粒转运的缘故。

叶片是作物进行光合作用的主要光合器官，生育后期干物质在叶片中分配率较高，说明叶片功能期较长，在后期能保持较高的光合速率[104]。不同类型春小麦品种之间比较，开花期，三种品质类型春小麦品种叶片中干物质分配率从大到小依次为中强筋＞中筋＞强筋，说明在开花期中强筋品种较有利于光合产物的积累；至花后30d，干物质在叶片中的分配率以中筋品种最高，中强筋品种次之，强筋品种最低。各品种之间比较，成熟期干物质在叶片中的分配率最高的为新春17号。说明新春17号生育后期叶片能保持较强的光合作用。

表1 干物质在不同营养器官中的分配率

2.2 不同品质类型春小麦产量及产量构成因素

由表2可知，强筋、中筋、中强筋三种品质类型穗粒数均值分别为41.43、41.37、45.53，千粒重均值分别为36.77g、40.77g、43.37g，穗数均值分别为480.5、492.0、413.0，产量均值分别为4 403.55kg/ hm2、5 483.61kg/hm2、5 548.61kg/hm2，由以上数据可以看出，中强筋品种穗粒数、千粒重和产量均大于强筋和中筋品种，而穗数却为最低。仅从表2并不能直观的看出产量构成因素间的差异以及与产量的关系大小，因此，可将原始数据进行均值化，使各因素的单位统一以方便进行关联度分析，从关联矩阵（表3）可以看出，产量构成因素与产量的关联序为穗粒数（r=0.3190）＞千粒重（r=0.3156）＞穗数（r= 0.3037），通过以上分析表明，增加穗粒数和千粒重可以有效地促进产量的提高。

表2 不同类型春小麦品种产量及构成因素

表3 不同类型春小麦品种产量及构成因素关联矩阵

3 讨论与小结

小麦籽粒产量形成的本质是通过物质和能量转化所生产的光合产物积累、分配和转运的过程，而干物质作为作物光合产物积累的最终形式，它的积累、分配和转运规律与经济产量密切相关[40]。本试验研究结果表明，从开花至花后30d，各品种干物质积累均呈上升的趋势，不同品质类型品种相比，强筋和中筋品种在花后整个时期内干物质积累速度相对较快，干物质增长幅度较大，在花后至成熟整个阶段干物质积累量强筋品种始终高于中筋和中强筋品种。

戴明宏等研究表明[10]，穗粒数和单位面积穗数是决定产量高低的主要因素，而粒重不能反应出产量的高低。而本研究结果表明，中强筋品种穗粒数、千粒重和产量均大于强筋和中筋品种，而穗数却为最低。进一步进行灰色关联度分析，产量构成因素与产量的关联序为穗粒数（r=0.3 190）＞千粒重（r=0.3 156）＞穗数（r=0.3 037），由以上分析表明，增加穗粒数和千粒重可以有效地促进产量的提高。

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S512.1+2

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1008-0899（2015）12-0009-04