水氮互作对冬小麦百农207种子活力及千粒重的影响

2016-12-04河南科技学院河南新乡453003

种子 2016年7期

，，，，， (河南科技学院，河南新乡 453003)

张自阳，黄玲，成丹丹，朱启迪，欧行奇，刘明久
(河南科技学院，河南新乡 453003)

以半冬性小麦品种百农207为材料，研究了9个水氮处理对小麦种子活力及千粒重影响。结果表明，在低水L(返青后不灌水)、中水M(拔节水)条件下，随着施氮量的增加小麦的千粒重呈下降趋势；高水H(拔节水+灌浆水)条件下，N 2(纯氮225 kg/hm2，基追比设为4∶6，拔节期追肥)处理千粒重gt;N 0(不施N肥)处理的千粒重gt;N 1(施纯氮150 kg/hm2，基追比设为4∶6，拔节期追肥)处理的千粒重；高水H、中水M处理下，施氮量在N 0、N 1水平下提高小麦种子活力同时能获得较高千粒重，N 2处理下种子活力降低但千粒重较高；低水L处理下，随着施氮量增加，小麦种子千粒重、种子活力逐渐升高。N 1 H、N 1 M处理下生产的小麦种子活力高于其它处理。N 2 H、N 0 M处理下生产的种子抗老化能力较强。

小麦；水氮互作；千粒重；种子活力

种子是农业生产中基本的生产资料，种子活力是衡量种子质量的重要指标[1-2]，其质量的好坏直接决定农业生产效益。高活力小麦种子发芽早、出苗迅速、出苗率高，成熟期一致，抵御不良环境条件的能力较强[5]，实践证明，种子活力是一个综合性状，受遗传背景、栽培环境和气候条件影响较大，而千粒重[6]也与种子活力密切相关。对产量增加有重要作用。以往对小麦种子活力的研究主要集中在种子活力形成[6-7]、衰退[8-10]的生理生化机理及种子活力保持[11]与提高技术[12-16]，但对不同水肥处理对小麦种子活力的影响及与千粒重的关系研究较少。本试验以冬小麦207为材料研究了水氮互作对小麦种子活力及千粒重的影响，以期为提高田间百农207种子活力提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为半冬性小麦品种百农207。

1.2 方法

试验采用裂区设计，设置主区水分和副区施氮2个处理。灌水设置3个水平：L(返青后不灌水，冬小麦完全依靠自然降水)；M(拔节水)；H(拔节水和灌浆水)。施氮设置3个水平：N 0(对照，不施N肥)；N 1(施纯氮150 kg/hm2，基追比设为4∶6，拔节期追肥)；N 2(按当地农民施肥习惯，纯氮225 kg/hm2，基追比设为4∶6，拔节期追肥)。每个处理的P肥和K肥都作为基肥施入，施用量分别为P2O5120 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2。每个处理重复3次，共计27个小区。小区长10 m、宽2.5 m，畦埂宽40 cm，高20 cm。冬小麦于2013年10月11日播种，播量112.5 kg/hm2，行距20 cm，于2014年5月31日收获。试验区灌溉水源为地下水，灌水方式为地面灌溉，用水表计量，每次灌水75 mm。小区的田间管理措施同当地的高产田。

1.2.1 小麦种子活力测定

采用幼苗生长法进行小麦种子活力测定，按照国际种子检验规程[17]进行种子室内发芽试验，首先将各处理种子用0.1% HgCl2浸泡15 min，然后用蒸馏水冲洗干净，将冲洗过的100粒种子置于底部铺有2层含饱和水分滤纸的发芽盒内，腹沟向下，种胚朝上，重复4次。各处理放入人工气候箱中生长，逐日统计正常发芽的种子数，第4天计算发芽势，第7天统计发芽率，7 d后将幼苗取出，称量单株幼苗鲜重，计算发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数。

1.2.2 人工老化小麦种子的活力测定

取含水量一致的各处理种子，用LH-150 S种子老化箱在(45±1)℃和相对湿度为90%的条件下处理6 d。老化处理后的种子放置于室温下风干到原始水分状态，之后按照国际种子检验规程进行标准发芽试验，发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数计算方法同上。

2 结果与分析

2.1 标准发芽条件下不同水氮处理小麦籽粒千粒重及活力的差异

由表1可知，在H(拔节水+灌浆水)处理下，随着施氮量增加，小麦种子千粒重呈现先降低再增高的趋势，种子活力呈先升高再降低的趋势；N 0和N 1处理的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数高于N 2。在M处理下，随着施氮量增加，小麦千粒重、发芽率、发芽势呈现连续下降的趋势，发芽指数、活力指数呈现先升高后降低趋势。在L处理下，随着施氮量增加，小麦千粒重、发芽指数呈现先降低再增高的趋势，发芽率、活力指数呈现连续升高的趋势。发芽势呈现先降低再升高的趋势。

上述结果表明，N 0 H、N 1 H、N 1 M和N 0 M处理的发芽指数、活力指数显著高于其它处理。

表1 水氮互作对小麦品种百农207种子千粒重及活力的影响

品种处理千粒重(g)发芽率(%)发芽势(%)发芽指数活力指数N0H52．2a99．0ab91．0bc30．59a1．68abN1H49．1b99．0ab93．3ab31．65a1．70abcN2H52．4a93．8c86．3d28．79b1．51bcdN0M51．1ab98．8ab95．3a31．09a1．67abc百农207N1M49．5bc99．5a92．8ab31．325a1．85aN2M48．0cd97．3ab87．5cd29．04b1．56bcdN0L46．7de96．0bc88．5cd29．25b1．36dN1L45．9f96．1bc87．8cd28．97b1．47cdN2L45．8ef96．5abc88．3cd29．31b1．51bcd

注：同列标相同字母表示不同水氮处理同一指标差异不显著(α=0.05)。下同。

2.2 人工老化条件下不同水氮处理小麦种子的活力差异

由表2可以看出，在H处理下，随着施氮量增加，小麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数呈现连续增加的趋势。不同施氮处理的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数表现为N 0处理lt;N 1处理lt;N 2处理，活力指数N 1处理lt;N 0处理lt;N 2处理，且处理间差异显著。

在M处理下，随着施氮量增加，发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均呈现下降趋势。不同施氮处理的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数为N 0gt;处理N 1gt;处理gt;N 2处理。

在L处理下，随着施氮量增加，发芽率、发芽势、发芽指数呈现下降趋势。不同施氮处理的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数为N 0gt;处理N 1gt;处理gt;N 2处理，活力指数N 1处理lt;N 0处理lt;N 2处理，且差异均不显著。

上述结果表明，N 2 H、N 0 M处理下的小麦发芽指数、活力指数高于其它处理。

表2 不同水氮处理对老化小麦种子活力的影响

品种处理发芽率(%)发芽势(%)发芽指数活力指数N0H94．0c88．8bc24．673c1．132dN1H96．6abc92．8ab25．485bc1．270cdN2H98．0a93．6a28．91a1．690aN0M97．3ab94．2a28．868a1．562ab百农207N1M97．2ab91．2abc26．840abc1．342cN2M95．2bc88．6bc26．01bc1．282cdN0L96．0abc92．2abc27．48ab1．416bcN1L95．8abc88．8bc27．478ab1．396bcN2L94．8bc87．2c27．183ab1．430bc

3 讨论

3.1 水氮互作对小麦千粒重的影响

千粒重是小麦产量构成的重要因素之一，前人研究表明，适宜施氮量对小麦千粒重影响达显著水平[18]。本研究结果表明，不同水氮处理对千粒重的影响不同，千粒重的大小表现为高水肥处理gt;中水肥处理gt;低水肥处理。但在H(拔节水+灌浆水)处理下，千粒重表现为N 2gt;N 0gt;N 1，小麦种子千粒重增加与施氮量没有明显的相关性，究其原因是水分对千粒重的影响要大于氮肥。在中水M、低水L条件下，随着施氮量的增加小麦千粒重呈下降趋势，施氮量增加并不能提高小麦的千粒重，反而会降低小麦千粒重。因此，在实际农业生产中可采用适宜的灌溉施肥制度以提高小麦种子的千粒重。

3.2 水氮互作对小麦种子活力及抗老化能力的影响

水分是影响种子活力的重要因素[23]，适量施氮对种子活力有一定的提高作用[19-22]。本研究结果表明，在N 0、N 1条件下，随着灌水次数的增加，小麦种子发芽率、发芽势呈现上升趋势。N 2 H处理的发芽指数、活力指数均高于其它处理，种子活力在高水肥条件下高于低水肥条件下；在N 0、N 1水平下，高水H、中水M处理之间小麦种子活力没有显著差异。表明在一定程度上灌水和增加施氮会提高小麦种子抗老化能力。

3.3 水氮互作条件下千粒重与种子活力的关系

前人研究表明，小麦的千粒重对种子活力影响较大[6,24-25]。本研究H处理下，随着施氮量的增加，小麦千粒重呈增加趋势，小麦种子发芽指数、活力指数呈先增大后减小的趋势。在M处理下，随着施氮量的增加，小麦千粒重逐步减小，而发芽指数、活力指数先增大后减小。表明在高水和中水处理下存在一定的阈值范围(N 0～N 1)，在这个范围内小麦千粒重增加的同时能获得较高的种子活力，但超出这个阈值(N 1～N 2处理)，千粒重的增加与提高种子活力并不能同步。

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Effect of the Interaction of Nitrogen and Water on 1000-grain Weight and Seed Vigor in Winter Wheat Bainong 207

ZHANGZiyang,HUANGLing,CHENGDandan,ZHUQidi,OUXingqi,LIUMingjiu

2016-02-20

河南省科技攻关计划项目(编号：122102110036)；新乡市重点科技攻关项目(编号：ZG 12005)；河南科技学院青年教师资助计划(编号：201010714004)；河南科技学院大学生创新训练项目(编号：2015 cx 003)。

张自阳(1984—)，男，河南舞钢人；硕士，实验师，主要从事小麦遗传育种研究。

刘明久，教授，主要从事种子学的教学和科研工作。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.07.076