干旱和灌溉处理下小麦品种（系）单株性状比较分析

孟丽梅 李玉莉 吕树作 霍 红 胡晓亮 孙军伟 张 珂

（1.洛阳农林科学院/洛阳市作物分子生物学与种质创新重点实验室 河南洛阳 471000；2.洛阳市教育局职业与成人教育研究室 河南洛阳 471000）

河南是我国粮食生产核心区，是我国小麦产量第一大省，随着气候变暖和自然灾害不断加剧，灾害种类年际间变化大等因素影响，干旱成为限制小麦增产的主要因素之一[1-3]，而水是制约农业发展最主要的因素之一，水资源利用水平已成为衡量国家或地区能否可持续发展的重要指标[4-6]，随着我国工业的飞速发展，水资源供需矛盾日益突出，在所有自然灾害中，旱灾是影响我国粮食生产的主要因素，其造成的粮食损失占全部自然灾害所造成损失的50%以上[7-8]，因此，研究作物抗旱规律，发掘和利用耐干旱胁迫的优良农作物，对于充分利用土地、自然资源及发展农业生产具有重要的意义。近年来关于干旱胁迫对农作物生长与发育的影响研究，已是国内外学者关注研究的热点问题[9]。笔者选取河南省新审定或河南省主推的30个小麦品种（系），对单株分蘖数、单株生物产量、单株经济产量、穗长、穗粒数、株高、抽穗期等指标进行分析，分析干旱处理对不同品种（系）单株性状及产量的影响，以期为小麦抗旱高产栽培利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为2018-2019年度国家高肥小麦展示试验品种，品种属性及品种名称见表1。

表1 不同处理下小麦品种（系）抽穗期比较

1.2 试验设计

试验设2个处理，干旱处理和充分灌溉处理，试验于2018-2020年在洛阳农林科学院试验田进行。干旱处理试验在自动折叠式干旱棚进行，全生育期干旱处理。3次重复，行长3.4 m，行距0.25 m，9行区，前茬为绿肥掩青。充分灌溉处理分别于小麦越冬期、拔节期、孕穗期进行补充灌溉。试验采用随机区组设计。

1.3 取样方法

取样于成熟前开始，在采样区于收获前选取均匀一致的1 m样段进行考种。

1.4 测定项目

性状调查包括株高、抽穗期等田间农艺性状，每个重复选取10株进行室内考种，测定单株分蘖数、单株生物产量、单株经济产量、主茎生物产量、主茎经济产量、主茎穗长、穗粒数、穗粒重等。

1.5 数据处理

试验调查数据采用Microsoft Excel和DPS进行数据处理及分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理下小麦品种（系）抽穗期比较

从表1可以看出，不同品种不同处理下抽穗期差值在6～20 d之间，干旱处理下西农583抽穗最早，为3月16日，周麦18抽穗最晚，为4月12日，其余品种抽穗期在3月23日至4月8日之间；干旱处理和灌溉处理抽穗期相差最短的为周麦18，为6 d，抽穗期相差最长的为西农583，为20 d；干旱处理下，不同品种抽穗期在3月16日至4月12日之间，灌溉处理下不同品种抽穗期在4月5～18日之间。

2.2 干旱处理下各小麦品种（系）单株性状比较

由表2可以看出，穗长变化最小，减幅最小，其次是穗粒数、穗粒重，单株经济产量、单株生物产量变化最大，减幅最大。干旱条件下，各品种（系）单株分蘖数变化在2.0～3.1个之间，各品种均值为2.6个，较平均值减少的品种有周麦18、华成麦1688、商麦167、郑麦 379、郑麦 583、新麦 30、郑麦 369、濮兴8号、百农 4199、周麦32、周麦 36、丰德存麦 20、中麦895、怀川 919、百农 207、西农 583；单株生物产量变化在6.3～11.2 g之间，各品种均值为8.6 g，较平均值减少的品种有周麦18、商麦167、西农511、郑麦379、郑麦 583、新麦 30、郑麦 369、百农 4199、囤麦127、周麦 32、丰德存麦 20、中麦 895、怀川 919、西农583；单株经济产量变化在3.2～5.2 g之间，各品种均值为4.2 g，较均值减少的品种有洛麦34、周麦18、商麦 167、郑麦 583、新麦 30、郑麦 369、百农 4199、新科麦 168、囤麦 127、周麦 32、丰德存麦 20、中麦 895、怀川 919、西农 583。

表2 不同处理下各小麦品种（系）主要性状比较

续表2

续表2

穗长在5.9～9.9 cm之间，各品种均值为8.2 cm，较均值减少的品种有周麦18、锦绣21、郑品麦8号、西农 511、郑麦 583、郑麦 369、百农 4199、囤麦 127、西农20；穗粒数变化在22.3～41.8 g之间，各品种均值为31.0，较均值减少的品种有周麦18、西农511、中麦 578、郑麦 379、郑麦 583、新麦 30、郑麦 369、百农4199、周麦 32、丰德存麦 20、中麦 895、怀川 919、许麦318、西农20；穗粒重变化在1.0～1.9 g之间，各品种均值为1.4 g，较均值减少的品种有周麦18、西农511、中麦 578、郑麦 379、郑麦 583、新麦 30、郑麦369、百农 4199、周麦 32、中麦 895、怀川 919、西农20、西农583；株高变化在43.5～68.8 cm之间，各品种均值为59.4 cm，较均值减少的品种有周麦18、郑麦379、郑麦 583、新麦 30、郑麦 369、濮兴 8 号、百农4199、新科麦 168、囤麦 127、濮兴 5 号、周麦 32、周麦36、丰德存麦 20、中麦 895、怀川 919。

2.3 灌溉处理下各小麦品种（系）单株性状比较

从表2可以看出，灌溉处理下各品种（系）单株分蘖数平均值为3.8个，变化幅度在3.1～5.4个之间；单株生物产量平均值为15.4 g，变化幅度在11.9～21.8 g之间；单株经济产量平均值为7.6 g，变化幅度在9.0～10.4 g之间；穗长平均值为8.9 cm，变化幅度在7.8～10.6 cm之间；穗粒数平均值为39.0粒，变化幅度在32.7～43.8 g之间；穗粒重平均值为1.8 g，变化幅度在1.4～2.2 g之间；株高平均值为78.1 cm，变化幅度在63.7～87.9 cm之间。

2.4 不同处理下各小麦品种（系）主要性状的聚类分析

从附图可以看出，采用聚类法将参试品种（系）中30份材料分为4类，其中较抗旱材料2份，分别是百农207、机麦210；对水分较敏感材料12份，分别是许麦318、中育1428、西农583、许科168、洛麦 34、花成麦 1688、锦绣 21、丰德存 5号、郑品麦8号、商麦167、西农511、中麦578；对水分敏感材料12份，分别是郑麦 379、郑麦583、新麦30、郑麦 369、濮兴8号、新科麦168、囤麦127、濮兴5号、周麦32、周麦36、怀川919、西农20；对水分强敏感材料4份，分别是周麦18、百农4199、丰德存麦20、中麦895。

附图 水旱处理下各小麦品种（系）主要性状的聚类分析

3 结论与讨论

前人研究了土壤水分胁迫对冬小麦根系分布规律的影响[10-11]，也对作物根系发育、根系活力及不同环境条件下根系变化与抗旱性关系进行了深入研究[12-13]，结果表明，干旱胁迫下，作物体内会发生自身代谢来抵御外界环境的刺激，其外部形态结构的体现也相对明显，例如干旱导致株高降低等[14-17]。张木清等的研究表明，鉴定作物抗旱性，需要将生理生化指标、产量性状及形态结合，同时结合各个时期的抗旱性进行综合评价。本研究以近年河南审定的小麦新品种（系）为材料，调查了供试材料在水、旱2种环境下的株高、抽穗期、株高、穗粒数、穗粒重、单株穗数、单株生物产量等性状，利用聚类分析法评价了30个小麦品种在干旱处理下和灌溉处理下的单株性状，将供试品种（系）分为4大类，较抗旱材料2份，对水分较敏感材料 12份，对水份敏感材料12份，对水分强敏感材料4份，但由于抗旱性是一个复杂的评价概念，因此综合评价各品种应从多方面考虑。

本研究通过大田鉴定直观反映田间的实际情况，其结果能直观展示不同小麦品种的抗旱效果，但仍存在不足之处。由于受到气候和环境因素的影响，年际间存在差异，仅仅通过几个指标来评价可能存在一定的片面性，因此，鉴定品种应通过多性状来综合分析和评价更全面、更准确。本研究可通过进一步完善试验设计，采用多性状多指标的分析方法来综合评价品种，可使试验结果更可靠，使试验结果更具说服力。