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摘要[目的]研究小麦品种的抗倒性能，并进一步提高主推品种的抗倒伏能力，为小麦抗倒伏育种以及品种的推广应用提供参考依据。[方法]以山东省主推的3个品种济麦22、良星66、山农17为试验材料，通过分析其在不同密度条件下茎秆机械强度、茎秆鲜重、重心高度、倒伏指数等与其他茎秆形态性状间的相互关系，评价其抗倒伏能力的相对强弱。[结果]济麦22、良星66均在270万/hm2的密度下取得最高产量，山农17在225万/hm2密度下取得了最高产量；4个时期倒伏指数与3个茎秆性状间的相关程度不一，但是均与机械强度的相关性最大，其中孕穗期3个品种倒伏指数与机械强度均达到极显著负相关，其次为重心高度，与茎秆鲜重的相关性最小；在节间长度方面，3个品种倒伏指数均与倒2节间长度显著相关，山农17、良星66还与倒1节间长度显著相关；在相同密度下，蜡熟期的倒伏指数最大，孕穗期倒伏指数最小，开花期的倒伏指数大于乳熟期，相同生育时期下，倒伏指数随着密度的增加而增加。[结论] 3个品种的抗倒性能强弱依次为：良星66、济麦22、山农17。
关键词 小麦；主推品种；密度；产量；倒伏性状
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）22-033-03
Abstract [Objective]The lodging resistance of wheat varieties was studied to further improve the lodging resistance ability of main varieties， and provide some references for the popularization and application of wheat lodging resistance breeding.[Method] Using three wheat varieties Jimai22，Liangxing66，Shannong17 which mainly promoted in Shandong Province as test materials. The relations of G，H，S and lodging index with other stem traits at different densities were analyzed， the strength of its lodging capacity was evaluated.[Result] Jimai22，Liangxing66 obtained the maximum yield under the density of 2.70 million/hm2 ， Shannong17 obtained the maximum yield under the density of 2.25 million/hm2.Under the same density， the lodging index was the biggest at the dough stage and smallest at the booting stage. The lodging index at the blossom period was bigger than that at the milk stage， the lodging index increased with the increase of density under the same growth period. [Conclusion]The lodging resistance order of three varieties was Liangxing66，Jimai22，Shannong17.
Key words Wheat； Mainly promoted wheat varieties； Density； Yield； The lodging character
小麦是重要的粮食作物，倒伏是制约小麦高产和优质的主要因素之一[1]。倒伏会给小麦生产造成巨大损失。据调查，如果孕穗至扬花期发生倒伏，小麦产量会减少30%～50%；如果灌浆期发生倒伏，产量会减少10%～20%；如果乳熟期倒伏，产量会减少10%～15%。因此要提升小麦产量，必须首先解决小麦倒伏问题，抗倒伏是实现小麦超高产的保障和前提。对小麦品种的抗倒性能展开深入研究，并进一步提高主推品种的抗倒伏能力，可为小麦抗倒伏育种以及品种的推广应用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料及试验地概况
试验品种为：良星66、济麦22、山农17。试验于2013～2014年在聊城市农业科学研究院高新技术示范园进行。播种期为2013年10月11日。试验地前茬作物为玉米，土壤pH 7.5，有机质含量14.4 mg/g，碱解氮128.8 mg/kg[2]，有效磷31.3 mg/kg，速效钾80.0 mg/kg，黏土质，排灌设施良好，田间管理同一般大田。
1.2 试验方法
试验采用二因素随机区组设计，3次重复，其中密度处理设计5个水平，基本苗分别为①135万/hm2、②180万/hm2、③225万/hm2、④270万/hm2、⑤315万/hm2，小区面积5.4 m21.8 m×3.0 m。
1.3 性状调查
调查方法主要有：田间考察和取样室内考察。田间考察：株高、实际倒伏状况、生育期等。取样考察：植株重心高度、各节间长度、茎秆机械强度、穗粒数。每小区取20个单茎用于考察相关性状。蜡熟末期收获小区记产、考种测定千粒重等。
1.4 茎秆抗倒性的评定
1.4.1
茎秆机械强度的测定。取新鲜茎秆基部第2节间中部5 cm，放在固定好的支架上，用AH20型數字式测力仪（福州艾普仪器有限公司产）的弹簧钩钩住支架上茎秆的中部，缓慢向下拉直到将茎秆拉断为止，这时拉力计上保留最大的拉力值，并记下读数。 1.4.2
品种倒伏指数的测定。 借鉴王勇[3]提出的品种倒伏指数来衡量供试材料抗倒性的相对强弱。品种倒伏指数=H×G/S，式中S为茎秆抗折力（即为茎秆的机械强度值），G为地上部鲜重（带穗、叶和鞘的完整地上部鲜重），H为茎秆重心高度（带穗、叶和鞘）。
1.5 倒伏分级
分最初倒伏、最终倒伏（日期、倒伏程度、面积）2次记载，以最终倒伏数据进行汇总。不倒伏（1级）；倒伏轻微，植株倾斜角度小于30°（2级）；中等倒伏，倾斜角度30°～45°（3级）；倒伏较重，倾斜角度45°～60°（4级）；倒伏严重，倾斜角度60°以上（5级）。
2 结果与分析
2.1 倒伏时期与倒伏程度
各品种在不同时期倒伏情况见表1。
2.2 品种产量与产量性状
从品种的产量性状表现来看，各产量性状随着播种密度呈现规律性变化。由表2可知，在一定密度范围内穗粒数、千粒重与密度呈负相关，有效穗数与密度则呈正相关。济麦22、良星66在270万/hm2密度下取得最高产，山农17在225万/hm2密度下取得最高产。可以看出，在地理环境相似的条件下，像济麦22等多穗型的品种，可以选择225万～270万/hm2的播量进行播种。
2.3 茎秆性状
从表3可以看出，随着小麦的生长发育，茎秆鲜重逐渐增大；同一生育期条件下，每个品种鲜重都是随着密度的增加而逐渐减小；同一密度条件下，山农17的茎秆鲜重最小，重心高度最高。3个品种机械强度的差异较为明显，综合倒伏指数性状可知，良星66的抗倒伏性较好，山农17的抗倒性最弱。
分析乳熟期与蜡熟期倒伏性状间差异显著性：乳熟期，济麦22鲜重在处理①与处理⑤间差异显著，山农17在处理①与处理⑤间差异显著，良星66在处理①与处理⑤间差异显著；3个品種不同密度间重心高度的差异性呈现出与鲜重相同的规律，即处理①与处理⑤间差异显著；此时期品种间机械强度的差异显著；倒伏指数方面，济麦22和良星66各密度间差异情况不如孕穗期和开花期显著，山农17各密度间差异显著（除处理①和②）。
蜡熟期，植株鲜重方面，济麦22处理③与处理④间差异不显著，其他处理间差异显著；重心高度方面，济麦22处理①、②与处理⑤间差异显著，山农17处理①与处理④、⑤间差异显著，良星66处理①与处理④、⑤间差异显著；3个品种不同处理间机械强度差异显著。
2.4 倒伏指数与茎秆性状的相关性分析
从表4中可以看出，无论哪个生育时期，倒伏指数均与机械强度相关性较大，且均呈显著或极显著负相关，良星66倒伏指数不仅与机械强度相关性比较大，还与重心高度有较大的相关性。
2.5 节间性状
由表5可知，相同密度下，济麦22与良星66株高差别不大，但与山农17差别较大。135万/hm2播量时，济麦22与良星66的株高分别为72.08、69.43 cm，山农17的株高为77.57 cm，株高较高。而同一品种间，株高都是随着播量的增加逐渐变高，差别明显。相同条件下，蜡熟期重心高度与各节间长度的变化趋势与株高是一致的。
2.6 倒伏指数与节间长度的相关性分析
从表6中可以看出，济麦22倒伏指数与倒2节间长度呈极显著相关；山农17和良星66倒伏指数与倒2节间长度也呈极显著相关，并与倒1节间长度呈显著相关。
3 结论与讨论
3.1 供试品种抗倒伏性能的差异
供试品种抗倒伏性能强弱依次为良星66、济麦22、山农17，这与相同条件下3个品种的倒伏指数是一致的，也与3个品种的田间实际表现是相符的，即良星66的抗倒伏能力最强。相同条件下良星66的3个倒伏性状虽然不都是最突出的，但茎秆机械强度值都是最大的。可见，在育种工作中，针对抗倒伏性状的选择，应着重选择茎秆机械强度较大的株系[4]。
3.2 倒伏指数与密度的关系
相同密度条件下，蜡熟末期的倒伏指数最大，最宜发生倒伏，孕穗期倒伏指数最小。乳熟期倒伏指数要小于开花期，这是该研究不同前人的地方[5]，而且3个供试品种均呈现了同样的规律性，这可能与小麦茎秆组织结构的发育有关，也可能与茎秆鲜重、重心高度、机械强度的综合变化有关，需要进一步研究明确。相同生育时期，倒伏指数都随密度的增加而增加，且在该试验条件下，供试品种的最高产量都不是在最大密度下获得的，可见，生产上盲目增加播量只会增加小麦发生倒伏的风险。
3.3 倒伏指数与抗倒伏性状、节间长度的关系
同一生育时期，不同密度间供试品种的机械强度差异显著。分析倒伏指数与抗倒伏性状间的相关性，不同生育时期倒伏指数与倒伏性状间的相关性不一，但均与机械强度的相关性最大，其次为重心高度，与茎秆鲜重的相关性最小，这可以为育种中甄别株系的抗倒性提供一定的依据。
供试品种倒伏指数均与倒2节间长度显著相关，山农17与良星66倒伏指数还与倒1节间长度显著相关，可见田间选择时应选择倒2节间长度较短的株系。鉴于试验条件的限制，倒伏指数与倒2节间的其他性状（壁厚、节间密度[6]）是否具有相关性还需进一步研究明确。
参考文献
[1]张志强，付晶，王奉芝，等.小麦抗倒伏研究进展[J].安徽农业科学，2013，41（5）：2020-2022.
[2] 魏凤珍，李金才，王成雨，等.氮肥运筹模式对小麦茎秆抗倒性能的影响[J].作物学报，2008，34（6）：1080-1085.
[3] 王勇，李晴祺，李安飞，等.小麦品种茎秆的质量及解剖学研究[J].作物学报，1998，24（4）：452-458.
[4] 孙允超，尹会会，王光禄，等.小麦杂种F3代茎秆机械强度的选择效应分析[J].山东农业科学，2012，44（6）：24-26，52.
[5] 崔勇，谢全刚，刘宾，等.不同播期条件下小麦基部节间性状的相关性分析[J].山东农业科学，2012，44（4）：20-23.
[6] 徐磊，王大伟，时荣盛，等.小麦基部节间茎秆密度与抗倒性关系的研究[J].麦类作物学报，2009，29（4）：673-679.
关键词 小麦；主推品种；密度；产量；倒伏性状
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）22-033-03
Abstract [Objective]The lodging resistance of wheat varieties was studied to further improve the lodging resistance ability of main varieties， and provide some references for the popularization and application of wheat lodging resistance breeding.[Method] Using three wheat varieties Jimai22，Liangxing66，Shannong17 which mainly promoted in Shandong Province as test materials. The relations of G，H，S and lodging index with other stem traits at different densities were analyzed， the strength of its lodging capacity was evaluated.[Result] Jimai22，Liangxing66 obtained the maximum yield under the density of 2.70 million/hm2 ， Shannong17 obtained the maximum yield under the density of 2.25 million/hm2.Under the same density， the lodging index was the biggest at the dough stage and smallest at the booting stage. The lodging index at the blossom period was bigger than that at the milk stage， the lodging index increased with the increase of density under the same growth period. [Conclusion]The lodging resistance order of three varieties was Liangxing66，Jimai22，Shannong17.
Key words Wheat； Mainly promoted wheat varieties； Density； Yield； The lodging character
小麦是重要的粮食作物，倒伏是制约小麦高产和优质的主要因素之一[1]。倒伏会给小麦生产造成巨大损失。据调查，如果孕穗至扬花期发生倒伏，小麦产量会减少30%～50%；如果灌浆期发生倒伏，产量会减少10%～20%；如果乳熟期倒伏，产量会减少10%～15%。因此要提升小麦产量，必须首先解决小麦倒伏问题，抗倒伏是实现小麦超高产的保障和前提。对小麦品种的抗倒性能展开深入研究，并进一步提高主推品种的抗倒伏能力，可为小麦抗倒伏育种以及品种的推广应用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料及试验地概况
试验品种为：良星66、济麦22、山农17。试验于2013～2014年在聊城市农业科学研究院高新技术示范园进行。播种期为2013年10月11日。试验地前茬作物为玉米，土壤pH 7.5，有机质含量14.4 mg/g，碱解氮128.8 mg/kg[2]，有效磷31.3 mg/kg，速效钾80.0 mg/kg，黏土质，排灌设施良好，田间管理同一般大田。
1.2 试验方法
试验采用二因素随机区组设计，3次重复，其中密度处理设计5个水平，基本苗分别为①135万/hm2、②180万/hm2、③225万/hm2、④270万/hm2、⑤315万/hm2，小区面积5.4 m21.8 m×3.0 m。
1.3 性状调查
调查方法主要有：田间考察和取样室内考察。田间考察：株高、实际倒伏状况、生育期等。取样考察：植株重心高度、各节间长度、茎秆机械强度、穗粒数。每小区取20个单茎用于考察相关性状。蜡熟末期收获小区记产、考种测定千粒重等。
1.4 茎秆抗倒性的评定
1.4.1
茎秆机械强度的测定。取新鲜茎秆基部第2节间中部5 cm，放在固定好的支架上，用AH20型數字式测力仪（福州艾普仪器有限公司产）的弹簧钩钩住支架上茎秆的中部，缓慢向下拉直到将茎秆拉断为止，这时拉力计上保留最大的拉力值，并记下读数。 1.4.2
品种倒伏指数的测定。 借鉴王勇[3]提出的品种倒伏指数来衡量供试材料抗倒性的相对强弱。品种倒伏指数=H×G/S，式中S为茎秆抗折力（即为茎秆的机械强度值），G为地上部鲜重（带穗、叶和鞘的完整地上部鲜重），H为茎秆重心高度（带穗、叶和鞘）。
1.5 倒伏分级
分最初倒伏、最终倒伏（日期、倒伏程度、面积）2次记载，以最终倒伏数据进行汇总。不倒伏（1级）；倒伏轻微，植株倾斜角度小于30°（2级）；中等倒伏，倾斜角度30°～45°（3级）；倒伏较重，倾斜角度45°～60°（4级）；倒伏严重，倾斜角度60°以上（5级）。
2 结果与分析
2.1 倒伏时期与倒伏程度
各品种在不同时期倒伏情况见表1。
2.2 品种产量与产量性状
从品种的产量性状表现来看，各产量性状随着播种密度呈现规律性变化。由表2可知，在一定密度范围内穗粒数、千粒重与密度呈负相关，有效穗数与密度则呈正相关。济麦22、良星66在270万/hm2密度下取得最高产，山农17在225万/hm2密度下取得最高产。可以看出，在地理环境相似的条件下，像济麦22等多穗型的品种，可以选择225万～270万/hm2的播量进行播种。
2.3 茎秆性状
从表3可以看出，随着小麦的生长发育，茎秆鲜重逐渐增大；同一生育期条件下，每个品种鲜重都是随着密度的增加而逐渐减小；同一密度条件下，山农17的茎秆鲜重最小，重心高度最高。3个品种机械强度的差异较为明显，综合倒伏指数性状可知，良星66的抗倒伏性较好，山农17的抗倒性最弱。
分析乳熟期与蜡熟期倒伏性状间差异显著性：乳熟期，济麦22鲜重在处理①与处理⑤间差异显著，山农17在处理①与处理⑤间差异显著，良星66在处理①与处理⑤间差异显著；3个品種不同密度间重心高度的差异性呈现出与鲜重相同的规律，即处理①与处理⑤间差异显著；此时期品种间机械强度的差异显著；倒伏指数方面，济麦22和良星66各密度间差异情况不如孕穗期和开花期显著，山农17各密度间差异显著（除处理①和②）。
蜡熟期，植株鲜重方面，济麦22处理③与处理④间差异不显著，其他处理间差异显著；重心高度方面，济麦22处理①、②与处理⑤间差异显著，山农17处理①与处理④、⑤间差异显著，良星66处理①与处理④、⑤间差异显著；3个品种不同处理间机械强度差异显著。
2.4 倒伏指数与茎秆性状的相关性分析
从表4中可以看出，无论哪个生育时期，倒伏指数均与机械强度相关性较大，且均呈显著或极显著负相关，良星66倒伏指数不仅与机械强度相关性比较大，还与重心高度有较大的相关性。
2.5 节间性状
由表5可知，相同密度下，济麦22与良星66株高差别不大，但与山农17差别较大。135万/hm2播量时，济麦22与良星66的株高分别为72.08、69.43 cm，山农17的株高为77.57 cm，株高较高。而同一品种间，株高都是随着播量的增加逐渐变高，差别明显。相同条件下，蜡熟期重心高度与各节间长度的变化趋势与株高是一致的。
2.6 倒伏指数与节间长度的相关性分析
从表6中可以看出，济麦22倒伏指数与倒2节间长度呈极显著相关；山农17和良星66倒伏指数与倒2节间长度也呈极显著相关，并与倒1节间长度呈显著相关。
3 结论与讨论
3.1 供试品种抗倒伏性能的差异
供试品种抗倒伏性能强弱依次为良星66、济麦22、山农17，这与相同条件下3个品种的倒伏指数是一致的，也与3个品种的田间实际表现是相符的，即良星66的抗倒伏能力最强。相同条件下良星66的3个倒伏性状虽然不都是最突出的，但茎秆机械强度值都是最大的。可见，在育种工作中，针对抗倒伏性状的选择，应着重选择茎秆机械强度较大的株系[4]。
3.2 倒伏指数与密度的关系
相同密度条件下，蜡熟末期的倒伏指数最大，最宜发生倒伏，孕穗期倒伏指数最小。乳熟期倒伏指数要小于开花期，这是该研究不同前人的地方[5]，而且3个供试品种均呈现了同样的规律性，这可能与小麦茎秆组织结构的发育有关，也可能与茎秆鲜重、重心高度、机械强度的综合变化有关，需要进一步研究明确。相同生育时期，倒伏指数都随密度的增加而增加，且在该试验条件下，供试品种的最高产量都不是在最大密度下获得的，可见，生产上盲目增加播量只会增加小麦发生倒伏的风险。
3.3 倒伏指数与抗倒伏性状、节间长度的关系
同一生育时期，不同密度间供试品种的机械强度差异显著。分析倒伏指数与抗倒伏性状间的相关性，不同生育时期倒伏指数与倒伏性状间的相关性不一，但均与机械强度的相关性最大，其次为重心高度，与茎秆鲜重的相关性最小，这可以为育种中甄别株系的抗倒性提供一定的依据。
供试品种倒伏指数均与倒2节间长度显著相关，山农17与良星66倒伏指数还与倒1节间长度显著相关，可见田间选择时应选择倒2节间长度较短的株系。鉴于试验条件的限制，倒伏指数与倒2节间的其他性状（壁厚、节间密度[6]）是否具有相关性还需进一步研究明确。
参考文献
[1]张志强，付晶，王奉芝，等.小麦抗倒伏研究进展[J].安徽农业科学，2013，41（5）：2020-2022.
[2] 魏凤珍，李金才，王成雨，等.氮肥运筹模式对小麦茎秆抗倒性能的影响[J].作物学报，2008，34（6）：1080-1085.
[3] 王勇，李晴祺，李安飞，等.小麦品种茎秆的质量及解剖学研究[J].作物学报，1998，24（4）：452-458.
[4] 孙允超，尹会会，王光禄，等.小麦杂种F3代茎秆机械强度的选择效应分析[J].山东农业科学，2012，44（6）：24-26，52.
[5] 崔勇，谢全刚，刘宾，等.不同播期条件下小麦基部节间性状的相关性分析[J].山东农业科学，2012，44（4）：20-23.
[6] 徐磊，王大伟，时荣盛，等.小麦基部节间茎秆密度与抗倒性关系的研究[J].麦类作物学报，2009，29（4）：673-679.