高密度下不同小麦品种干物质积累及产量构成分析

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  摘要[目的] 研究不同小麦品种主茎和分蘖的干物质积累状况以及产量和产量构成的差异。[方法]采用随机区组试验设计,对8个不同小麦品种主茎和分蘖的干物质积累及产量构成因素进行分析。[结果] 皖麦36和洛麦23主茎和分蘖的干物质积累量总体较多。洛麦23主茎和分蘖的单穗重均较高,其产量最高;泰农18主茎和分蘖的单穗重均较低,其产量最低。供试8个小麦品种中,洛麦23 的产量最高,淮麦35、良星99、邯6712和矮抗58的产量也相对较高,泰农18的产量最低。[结论]在高密度下洛麦23较适合大面积应用,淮麦35、良星99、邯6712和矮抗58 4个小麦品种也可以在生产中应用。
  关键词小麦;密度;干物质积累;产量
  中图分类号S512.1文献标识码A文章编号0517-6611(2017)16-0041-03
  Analysis on Dry Matter Accumulation and Yield Components in Different Wheat under High Density
  CUI Meng, ZHANG Xingchuan, YAN Suhui,SHAO Qingqin*
  (Agronomy College, Anhui Science and Technology University, Fengyang, Anhui 233100)
  Abstract[Objective] To study difference on the dry matter accumulation and yield components of wheat main stem and tillers stem. [Method] Taking eight wheat varieties as research object, the effect of the dry matter accumulation and yield components of wheat main stems and tillers stems were analyzed by using randomized block design. [Result] Wanmai 36 and Luomai 23 had more dry matter accumulation. The main stem and tillering panicle weight of Luomai 23 was the highest, so the yield was the highest. Main stem and tillering panicle weight of Tainong 18 were the low, the yield were low. From the view of yield in the eight wheat varieties, Luomai 23 was the highest, then followed by Huaimai 35, Liangxing 99, Han 6712 and Aikang 58, Tainong 18 was the lowest. [Conclusion] Luomai 23 is the best wheat cultivar to use in production, Huaimai 35, Liangxing 99, Han 6712 and Aikang 58 are also good wheat cultivars to use in production under high density.
  Key wordsWheat;Density;Dry matter accumulation;Yield
  我國是世界上最大的小麥生产国及消费国,根据预测,2020年我国小麦需求量为1.4亿t左右,要实现我国小麦的自给自足是一项艰巨的任务,因此在现有基础上稳定并提高小麦产量仍是小麦生产中的重要任务[1-2]。目前生产中大播量现象非常普遍,因此高密度下小麦品种的筛选,以及如何确保其高产稳产,对于小麦生产具有重要的实用价值。种植密度是影响小麦干物质积累和籽粒产量的重要因素[3-4]。密度过小,单株干物质积累量较多,小麦单穗产量较高,但单位面积产量较低;密度过大,单株干物质积累量较少,小麦单穗产量降低,但单位面积产量可能会增加[5-7]。植株干物质是小麦光合作用产物的固定和沉积形式,一般而言,植株干物质积累量越高,籽粒产量越高。研究表明,品种和密度均对干物质积累、运转及分配有较大影响[8]。笔者选择生产中应用面积较大的8个小麦品种,研究其在高密度下干物质积累及分配的差异及其产量构成的不同,并筛选在高密度下适宜的小麦品种,旨在为小麦的高产和稳产提供理论依据和应用基础。
  1材料与方法
  1.1试验材料
  试验于2015—2016年在安徽科技学院种植园进行。供试小麦品种为生产上大面积应用的8个小麦品种,分别为皖麦36、烟优361、淮麦35、良星99、泰农18、邯6712、洛麦23和矮抗58。
  1.2试验方法
  采用随机区组试验设计,设3次重复,共计24个小区。等行距播种,每小区面积8 m2(2 m×4 m),行距25 cm。小麦出苗后,在二叶期调查出苗情况,各品种的密度均严格定苗为450万基本苗/hm2。播前施入750 kg/hm2复合肥和150 kg/hm2尿素,起身期追施150 kg/hm2尿素。其他田间管理措施按照一般高产麦田进行。
  1.3测定项目与方法
  1.3.1干物质的测定。分别在开花期和成熟期,选择株高相近、长势均匀一致有代表性的小麦植株15株,分为主茎和分蘖后,再分为茎叶(包括叶片和茎鞘)和穗2部分,分别装入大信封中,105 ℃杀青30 min后,70 ℃烘干(3 d)至恒重,冷却,称量干重。成熟期样品在烘干后将籽粒剥离后,称量籽粒重量,考察干物质积累情况。   干物质积累与转运参数计算参照刘希伟等[9]的方法:营养器官花前贮藏物质转运量=开花期营养器官干重一成熟期营养器官干重;营养器官花前贮藏物质转运率=(开花期营养器官干重一成熟期营养器官干重)/开花期营养器官干重×100%;营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率=花前贮藏干物质转运量/成熟期籽粒干重×100%;花后干物质积累量=成熟期籽粒干重一营养器官花前贮藏物质转运量;花后干物质对籽粒的贡献率=花后贮藏干物质转运量/成熟期籽粒干重×100%;经济系数=成熟期籽粒重量/植株总干物质量。
  1.3.2产量及产量构成的测定。在小麦成熟期,选取生长整齐一致的典型植株20株,分为主茎和分蘖后,对主茎和分蘖进行产量及产量构成因素的考察。在收获前,每个小区取2 m2进行实收测产,计算实际产量。实际产量的聚类分析,采用欧氏距离和离差平方和法进行。
  2结果与分析
  2.1高密度下不同小麥品种对干物质积累的影响
  2.1.1主茎干物质。
  花后随着穗部籽粒灌浆的进行,主茎茎叶物质部分转运到籽粒中,茎叶干物质积累量下降,穗部干物质积累量上升。由表1可知,皖麦36、洛麦23和淮麦35的主茎在开花期茎叶干物质积累量较多,成熟期莖叶中保留的干物质也较多。泰农18的主茎在开花期茎叶干物质积累量较少,成熟期茎叶中保留的干物质也较少。矮抗58的主茎在开花期茎叶干物质积累量较多,成熟期茎叶中保留的干物质较少,物质外运量较多。皖麦36和洛麦23的主茎在开花期穗部干物质积累量较多,成熟期穗部的干物质积累量也最多。良星99和泰农18的主茎在开花期穗部干物质积累量较少,成熟期穗部的干物质积累量也最少。烟优361的主茎在开花期穗部干物质积累量较多,但成熟期穗部的干物质积累量相对较少。淮麦35的主茎在开花期穗部干物质积累量较少,但成熟期穗部干物质积累量相对较多。
  2.1.2分蘖干物质。
  由表1可知,皖麦36和洛麦23的分蘖在开花期茎叶干物质积累量较多,成熟期茎叶中保留的干物质也较多。良星99的分蘖在开花期茎叶干物质积累量较少,成熟期茎叶中保留的干物质也较少。泰农18、矮抗58和烟优36的分蘖在开花期茎叶干物质积累量较多,成熟期茎叶中保留的干物质较少,物质外运量较多。皖麦36的分蘖在开花期穗部干物质积累量较多,成熟期穗部干物质积累量也较多。烟优361和淮麦35的分蘖在开花期穗部干物质积累量较少,成熟期穗部干物质积累量也较少。烟优361的分蘖在开花期穗部干物质积累量较多,但成熟期穗部的干物质积累量相对较少。良星99的分蘖在开花期穗部干物质积累量较多,但成熟期穗部的干物质积累量相对较少。
  2.2高密度下不同小麦品种对干物质转运的影响
  2.2.1主茎干物质。
  由表2可知,高密度下不同小麦品种对主茎营养器官花前贮藏物质转运量、转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率,以及花后干物质积累量、花后干物质对籽粒的贡献率和经济系数的影响存在一定差异。从花前贮藏物质的转运看,矮抗58的主茎营养器官花前贮藏物质转运量、转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率较高,皖麦36和淮麦35的主茎营养器官花前贮藏物质转运量、转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率均较低。从花后干物质积累看,皖麦36和淮麦35的主茎花后干物质积累量及花后干物质对籽粒的贡献率较高,矮抗58和泰农18的主茎花后干物质积累量及花后干物质对籽粒的贡献率均较低。从经济系数看,洛麦23、良星99、泰农18、邯6712和矮抗58的主茎经济系数均较高,烟优361的经济系数最低。
  2.2.2分蘖干物质。
  由表3可知,高密度下不同小麦品种
  对分蘖营养器官花前贮藏物质转运以及花后干物质积累的影响同样存在差异。从花前贮藏物质的转运看,矮抗58和洛麦23的分蘖营养器官花前贮藏物质转运量、转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率较高,淮麦35的分蘖营养器官花前贮藏物质转运量、转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率均较低。从花后干物质积累看,皖麦36和淮麦35的分蘖花后干物质积累量及花后干物质对籽粒的贡献率较高,泰农18的分蘖花后干物质积累量及花后干物质对籽粒的贡献率均较低。从经济系数看,矮抗58的分蘖经济系数最高,皖麦36和泰农18的经济系数最低。
  2.3高密度下不同小麦品种对产量及产量构成的影响
  2.3.1产量构成。
  由表4可知,从主茎看,皖麦36和洛麦23的主茎穗粒数和千粒重均较高,其单穗粒重也最高;烟优361的主茎千粒重最低,穗粒数居中,其单穗粒重最低;泰农18的主茎穗粒数最低,千粒重较低,其单穗粒重较低。从分蘖看,皖麦36的分蘖穗粒数最高,千粒重较高,其单穗粒重最高;洛麦23的分蘖穗粒数和千粒重均较高,其单穗粒重也较高;烟优361和良星99的分蘖千粒重较低,泰农18的分蘖穗粒数较低,泰农18、烟优361和良星99的分蘖单穗粒重均较低。邯6712和矮抗58的分蘖穗粒数最低,千粒重最高,因此其分蘖单穗粒重居中。
  2.3.2产量。
  由图1可知,将供试品种的产量分为四类,第一类是产量最高的品种,为洛麦23;第二类是产量较高的品种,包括淮麦35、良星99、邯6712和矮抗58 4个小麦品种;第三类为产量较低的品种,包括皖麦36和烟优361 2个小麦品种;第四类是产量最低的品种,为泰农18。
  3结论与讨论
  干物质积累是小麦产量形成的重要物质基础,在一定范围内,干物质积累越多,产量越高[10-12]。该试验结果表明,供试品种洛麦23在开花期和成熟期主茎和分蘖中茎叶和穗部的干物质积累量较多,分蘖单茎中的营养器官花前贮藏物质转运量、转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率均较高,主茎穗和分蘖穗的单穗重均较高,因此其在供试8个品种中产量最高。泰农18在开花期和成熟期主茎茎叶和穗部的干物质积累量较少,虽然主茎花前贮藏物质转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率较高,但其花前贮藏物质转运量中等,且分蘖花前贮藏物质转运率也较大,因此其花前贮藏物质对籽粒的贡献总体不占优势;泰农18的主茎和分蘖花后干物质积累量及花后干物质对籽粒的贡献率均较低;主茎穗和分蘖穗的单穗重均较低,因此其在供试8   个品种中产量最低。结合干物质积累与分配以及产量构成分析和实际产量后,该研究认为在高密度下洛麦23较适合大面积应用,淮麦35、良星99、邯6712和矮抗58 4个小麦品种可以在生产中应用。
  主茎和分蘖干物质积累与运转规律及单穗粒重在品种之间表现不一致[13-15]。从干物质积累看,皖麦36和洛麦23的主茎和分蘖干物质积累量均较高,但其他6个品种的主茎和分蘖干物质积累量却表现不一致,其中泰农18的主茎干物质积累量在供试品种中最低,但其分蘖的干物质积累量居中,且开花期的茎叶干物质量以及成熟期的穗部干物质量均较高。从花前干物质转运看,矮抗58主茎和分蘖的营养器官花前贮藏物质转运量、转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率较高,淮麦35的主茎和分蘖营养器官花前贮藏物质转运量、转运率和营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率均较低,主茎和分蘖保持一致,其余6个供试品种的花前干物质运转在主茎与分蘖之间有一定差异,如洛麦23的主茎花前贮藏物质对籽粒的贡献率较低,但其分蘖花前贮藏
  物质对籽粒的贡献率很高。从花后干物质对籽粒的贡献看,
  供试品种的花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率在主茎和分蘖之间规律保持一致,皖麦36和淮麦35的花后干物质对籽粒的贡献率较高,矮抗58和泰农18的花后干物质对籽粒的贡献率较低。总体来看,供试品种的花前干物质积累与运转在主茎与分蘖之间存在一定差异,花后干物质积累及运转在主茎与分蘖之间保持一致性。
  参考文献
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