四川北部丘陵地區(qū)小麥新品種(系)抗旱性比較

何員江，任　勇，周　強(qiáng)，杜小英，雷加容，歐俊梅，陶　軍，李生榮，廖紹帆

(1.四川省綿陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/國家小麥改良綿陽分中心，四川 綿陽 621000；2.國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系綿陽綜合試驗(yàn)站，四川 綿陽 621000)

我國小麥?zhǔn)莾H次于水稻的第2位重要糧食作物，也是分布范圍最廣的一種作物，其產(chǎn)量與品質(zhì)直接關(guān)系到國計(jì)民生。隨著全球氣候變暖，干旱是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最主要因素之一，而目前我國正處于干旱頻度顯著增多的時(shí)期，因此總結(jié)和分析我國小麥抗旱性研究進(jìn)展，對開展小麥的抗旱研究工作以及抗旱品種的選育具有重要意義。

四川屬于盆地地形，農(nóng)田耕種土地特點(diǎn)是平原面積較小，丘陵田地居多，受近年來氣候變化的影響，丘陵田地處于干旱的時(shí)期增多，解決丘陵田地旱情問題，保障糧食作物的生產(chǎn)變得極其重要。四川丘陵旱地小麥面積占70%，但目前沒有專門針對旱地的小麥品種。近年來，干旱已成為限制四川小麥生產(chǎn)的主要因素之一。篩選出適宜四川省丘陵旱地種植的小麥新品種和新材料，為抗旱育種和小麥生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

小麥抗旱性是一個(gè)復(fù)雜的性狀，是受多種因素共同作用的結(jié)果，因此研究小麥的抗旱性比較困難。一般認(rèn)為有效分蘗多、植株較高、莖稈較細(xì)有彈性、葉片與莖稈夾角小、葉片窄小、葉色淡綠、葉片較薄、葉片具有蠟質(zhì)或表皮毛、干旱條件下植株萎蔫較輕等是抗旱的形態(tài)結(jié)構(gòu)指標(biāo)，干旱條件下的旗葉長與寬、株高、稍節(jié)長度、分蘗成穗率，根重、根長、根深、根冠比等形態(tài)指標(biāo)，以及籽粒產(chǎn)量來評價(jià)作物的抗旱性[1-2]；二是通過生理生化性狀來研究作物抗旱性，如呼吸速率、光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、MDA含量、過氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)活性、胚芽鞘長度、葉綠素含量、葉綠素?zé)晒鈩恿?、滲透調(diào)節(jié)、水分利用效率、碳穩(wěn)定同位素等等性狀以及干旱脅迫下特異蛋白代謝[3-5]。

本研究是從小麥最終形成籽粒的角度，通過籽粒產(chǎn)量來研究小麥的抗旱性強(qiáng)弱的。

1　材料與方法

1.1　參試品種(系)

參試材料共計(jì)14個(gè)，包括四川省主推品種、四川省新審定品種和參加四川省區(qū)域性試驗(yàn)新品系；對照品種為川麥42。其中，綿麥367、綿麥51、綿麥1403、綿麥52、12-25、8171、10BMY12(雜交小麥)由綿陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供，川麥104、川麥42、川麥60、川麥65、SW1445由四川省農(nóng)科院作物所提供，蜀麥969由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所提供，內(nèi)麥836由內(nèi)江市農(nóng)科院提供。

1.2　試驗(yàn)方法

本研究是通過在自然干旱條件下篩選出全生育期內(nèi)抗旱的小麥品種(系)。2016～2017年度分別在綿陽市農(nóng)科院院內(nèi)稻茬田、三臺縣、江油市和德陽市中江縣等地的旱地開展試驗(yàn)。試驗(yàn)采取列區(qū)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積為12.5m2，于2016年10月30日至11月2日完成播種，采用人工開溝條播的方式。參試品種(系)每667m2的基本苗為14萬。各試驗(yàn)點(diǎn)田間管理的方式和生產(chǎn)一致，病蟲害和草害防治統(tǒng)一管理，同時(shí)防治鳥害。另外，防止倒伏影響籽粒產(chǎn)量，選擇地塊時(shí)注意肥力均勻、平整。

1.3　考察指標(biāo)

本研究主要考察小麥千粒重、穗粒數(shù)和有效穗產(chǎn)量三要素以及籽粒產(chǎn)量等性狀指標(biāo)。

1.4　數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007、DPS7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

在稻茬田和旱地環(huán)境條件下，分別對參試的14個(gè)品種(系)的籽粒產(chǎn)量、千粒重、穗粒數(shù)、有效穗等測量數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。結(jié)果表明，所檢測的性狀在品種間和環(huán)境方面的差異(P<0.05)呈顯著水平，反映各性狀在不同環(huán)境中不同品種間存在顯著差異。

2.1　籽粒產(chǎn)量在不同環(huán)境中的差異

籽粒產(chǎn)量作為評價(jià)品種抗旱性強(qiáng)弱的核心指標(biāo)。試驗(yàn)以長江中上游國家區(qū)域試驗(yàn)對照品種川麥42作為對照，在稻茬田環(huán)境中，綿麥1403的籽粒產(chǎn)量最高，達(dá)到487.7kg/667m2，但其在旱地環(huán)境中，籽粒產(chǎn)量也達(dá)到416.3kg/667m2；川麥60的籽粒產(chǎn)量在旱地環(huán)境中最大，籽粒產(chǎn)量達(dá)到432.5kg/667m2。比較稻茬田和旱地2種環(huán)境中的籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)，綿麥367的籽粒產(chǎn)量分別達(dá)到469.9kg/667m2、431.1kg/667m2，是參試品種(系)中既具有較強(qiáng)的抗旱性又高產(chǎn)的品種(表1)。

2.2　千粒重、穗粒數(shù)、有效穗等在不同環(huán)境中的差異

千粒重、穗粒數(shù)、有效穗作為構(gòu)成產(chǎn)量的三要素，影響籽粒產(chǎn)量，研究三者在不同環(huán)境中的變化進(jìn)一步解釋參試品種(系)的抗旱性。

以川麥42作為對照品種，在稻茬田環(huán)境中，SW1445的千粒重最高，達(dá)到58.3g，而在旱地環(huán)境中的千粒重也高；綿麥51的千粒重在旱地環(huán)境中達(dá)到51.2g，在稻茬田環(huán)境中達(dá)到50.4g；川麥104的穗粒數(shù)在2種環(huán)境中均高，表明這些品種的穗粒數(shù)受干旱環(huán)境影響不大。而綿麥367在不同環(huán)境中的千粒重均不高。

穗粒數(shù)方面，綿麥367、12-25和綿麥51的表現(xiàn)要強(qiáng)于其他的參試品種(系)，而12-25在旱地環(huán)境中最高。其中，綿麥367在稻茬田和旱地環(huán)境中分別達(dá)到56.6g、48.3g，表明這些品種的穗粒數(shù)受干旱環(huán)境影響不大。而川麥104的穗粒數(shù)在2種環(huán)境中略有變化。

有效穗方面，SW1445明顯要比其他的參試品種(系)多，在稻茬田和旱地環(huán)境中分別達(dá)到29.3萬/667m2、26.4萬/667m2，川麥60和綿麥1403的在旱地環(huán)境中有效穗也均高，表明受干旱環(huán)境影響小。而綿麥367和綿麥51在不同環(huán)境中的有效穗僅有19～20萬/667m2左右。

表1不同環(huán)境中籽粒產(chǎn)量及其產(chǎn)量相關(guān)性狀的變化單位為：kg/667m2，g，萬穗

品種稻茬田旱地籽粒產(chǎn)量(kg/667m2)千粒重(g)穗粒數(shù)有效穗(萬穗/667m2)籽粒產(chǎn)量(kg/667m2)千粒重(g)穗粒數(shù)有效穗(萬穗/667m2)綿麥367469．949．656．619．7431．145．948．320．1川麥104478．051．348．221．0417．748．834．222．2蜀麥696430．154．536．824．7352．149．340．022．8內(nèi)麥836315．748．248．419．6343．745．743．719．6川麥60453．550．940．425．1432．547．840．623．2川麥65386．349．738．323．2375．548．832．924．6川麥42447．054．735．925．4381．050．630．623．0綿麥51461．150．450．120．4405．851．249．518．410BMY12160．152．118．825．1213．151．223．322．3綿麥1403487．748．241．528．6416．345．542．023．7SW1445442．458．329．529．2376．949．137．126．4綿麥52328．155．839．817．8350．047．942．918．812-25444．945．549．424．2371．841．750．418．98171366．251．039．524．2343．142．847．722．7

結(jié)果表明，像綿麥367、綿麥51等大穗品種，其產(chǎn)量的優(yōu)勢主要來源于穗粒數(shù)和千粒重；而川麥60和綿麥1403等多穗品種，產(chǎn)量優(yōu)勢來源于有效穗和千粒重；川麥104的產(chǎn)量則受產(chǎn)量三因素的影響較為均衡。因此，穗粒數(shù)、有效穗和千粒重受到干旱程度影響而直接導(dǎo)致籽粒產(chǎn)量的變化，而抗旱性越強(qiáng)受干旱的影響越小，反之越大(表1)。

3　結(jié)論

籽粒產(chǎn)量和構(gòu)成其三要素千粒重、穗粒數(shù)、有效穗等是作為評價(jià)品種抗旱性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)，而最終的籽粒產(chǎn)量卻是核心指標(biāo)。大量的研究證實(shí)，需要形態(tài)指標(biāo)、生理生化指標(biāo)及產(chǎn)量指標(biāo)相結(jié)合綜合評價(jià)小麥的抗旱性，但是從整個(gè)生產(chǎn)上來說，籽粒產(chǎn)量是決定小麥品種抗旱性的關(guān)鍵指標(biāo)。

綿麥367、川麥60、川麥104、綿麥1403和綿麥51在旱地環(huán)境中籽粒產(chǎn)量均達(dá)到400kg/667m2，其抗旱性明顯要強(qiáng)于其他參試品種(系)，適合在四川北部丘陵旱地種植。篩選適合旱地種植的新品種(系)，為抗旱育種和小麥生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，同時(shí)研究配套的旱地小麥栽培技術(shù)，對于四川丘陵旱地小麥生產(chǎn)有極大地促進(jìn)作用，乃至推動整個(gè)四川小麥生產(chǎn)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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