付亮 趙啟學(xué) 馬華平 李洋 程玉民 史兆新 蔣志凱
摘要 [目的]分析國(guó)審超高產(chǎn)新品種新麥29灌漿特性。[方法]以新麥29為試驗(yàn)材料,研究了其籽粒形成和灌漿規(guī)律,葉片組成、干物質(zhì)積累的動(dòng)態(tài)變化。[結(jié)果]在超高產(chǎn)條件下,新麥29 籽粒灌漿期長(zhǎng),粒重增加快,每日每千粒增重平均達(dá)2.3 g;新麥29葉片上挺,透光性好,上三葉功能期長(zhǎng),特別是旗葉功能期更長(zhǎng)。在超高產(chǎn)栽培條件下,葉面積系數(shù)達(dá)7.75,上三葉葉面積系數(shù)為5.06,旗葉葉面積系數(shù) 1.72;小麥籽粒灌漿所需要的干物質(zhì)主要來(lái)自開(kāi)花后的光合水平產(chǎn)物。[結(jié)論]新麥29在7 200~9 115 kg/hm2 產(chǎn)量水平下表現(xiàn)最穩(wěn)定;其產(chǎn)量構(gòu)成最佳模式為:有效穗數(shù)611.5萬(wàn)/hm2以上,穗粒數(shù)32.3粒左右,千粒重50.5 g左右。
關(guān)鍵詞 新麥29;葉面積系數(shù);產(chǎn)量結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào) S512.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611(2018)15-0034-02
Abstract [Objective]To analyze the grouting laws of new variety Xinmai 29 with super-high yield. [Method] With Xinmai 29 as the test materials, we researched the dynamic changes of seed formation, grouting laws, the dynamic changes of leaf composition, and dry matter accumulation. [Result] Under the super-high yield condition, Xinmai 29 had a long period of grain filling, and the weight of grain in filling stage increased fast with an average of 2.3 g of 1 000-grains per day;the leaves of Xinmai 29 stuck out and had good light transmittance, and the top-three leaves had long functional period. Under the super-high yield condition, the index of the leaf area came to 7.75, the index of the top-three leaf was 5.06 and the index of the flag leaf was 1.72;the dry matter weight of Xinmai 29 was mainly from the photo-synthate after flowering. [Conclusion] Xinmai 29 was most stable under the yield level of 7 200-19 115 kg/hm2. The optimal mode of yield structure was effective spikes more than 6115 000 spikes/hm 32.3 grains per spike and 1 000-grain weight around 50.5 g.
Key words Xinmai 29;Leaf area index;Yield structure
黃淮南片是我國(guó)冬小麥的主產(chǎn)區(qū)和高產(chǎn)區(qū),是我國(guó)重要的商品糧基地,常年小麥播種面積在800萬(wàn)hm2左右,約占全國(guó)小麥播種面積的1/3。我國(guó)人口眾多,且耕地面積逐漸減少,這對(duì)新品種的選育和審定工作提出了更高的要求[1]。因此,育種目標(biāo)應(yīng)調(diào)整為以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗逆為主[2-3]。河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的優(yōu)質(zhì)中筋超高產(chǎn)小麥新品系新麥29已通過(guò)國(guó)家審定(國(guó)審麥20170012),該品種近兩年在河南省小麥品種區(qū)域試驗(yàn)和國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)非常突出,共獲得5個(gè)第一、1個(gè)第二(第一名為半冬性品種),國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)比對(duì)照平均增產(chǎn)825 kg/hm 豐產(chǎn)性好,有望成為弱春性高產(chǎn)品種的當(dāng)家種。鑒于此,筆者分析了新麥29在超高產(chǎn)栽培條件下的灌漿特性,為其普及推廣提供相關(guān)的理論依據(jù)與技術(shù)參考[4]。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
新麥29高產(chǎn)攻關(guān)示范點(diǎn)設(shè)在輝縣市孟莊鎮(zhèn)高村,示范面積 10 hm2 。播種前底施有機(jī)肥 12 000 kg/hm2,純氮157.5 kg/hm2 ,磷肥135 kg/hm 鉀肥105 kg/hm2,硫酸鋅22.5 kg/hm2。
1.2 試驗(yàn)材料 該試驗(yàn)采用國(guó)審超高產(chǎn)新品種新麥29。
1.3 試驗(yàn)方法
圍繞新麥29的播期、播量等小區(qū)試驗(yàn),配合超高產(chǎn)攻關(guān)任務(wù)同步進(jìn)行。2月15 日播種,播量 375 kg/hm2。機(jī)器條播,播種后人工起埂。2月25日起身后追施小麥氮肥 450 kg/hm2 。在試驗(yàn)小區(qū)和攻關(guān)田設(shè)立取樣區(qū)和固定觀察點(diǎn)。取樣區(qū)在不同時(shí)期取植株樣本供室內(nèi)分析,按常規(guī)方法測(cè)定灌漿速度[4],固定觀察點(diǎn)調(diào)查各生育時(shí)期的生育動(dòng)態(tài)。
2 結(jié)果與分析
2.1 新麥29籽粒形成及灌漿規(guī)律
由圖1可知,新麥29籽粒形成期歷時(shí) 12 d,平均增重 0.5 g/(千?!);灌漿期持續(xù) 21 d,平均增重 2.2 g/(千?!);成熟期 7 d,平均增重0.5 g/(千?!)。新麥29后期綜合性狀好,5 月 31 日調(diào)查顯示,多數(shù)植株的旗葉功能時(shí)間長(zhǎng),這是該品種灌漿期較長(zhǎng)、千粒重較高的重要原因[4]。
2.2 葉片組成動(dòng)態(tài)變化
2.2.1 葉片組成。超高產(chǎn)品種較高的生產(chǎn)能力與其相適應(yīng)的葉片組成特征分不開(kāi)[4]。葉片的組成特征通常以葉片的長(zhǎng)度、寬度、面積大小和與莖稈夾角大小來(lái)衡量。
從表 1 可以看出,新麥29葉片長(zhǎng)由高到低依次為倒3 葉、倒2 葉、倒4 葉、倒5葉、旗葉;葉片寬表現(xiàn)為旗葉最寬,且呈由上到下逐漸變窄的規(guī)律性變化;單葉面積由大到小依次為倒2 葉、旗葉、倒3 葉、倒4葉、倒5 葉。旗葉長(zhǎng)度最小,寬度最大,這種組成使得旗葉能保持較大的受光面積。通風(fēng)透光性好可能是超高產(chǎn)品種的重要特征,這和田偉等[4]的研究結(jié)果一致。
2.2.2 葉面積系數(shù)。在超高產(chǎn)栽培條件下,新麥29 葉面積系數(shù)達(dá) 7.84,莖生 4 葉葉面積系數(shù)為 6.55,上三葉葉面積系數(shù)達(dá)5.09,旗葉葉面積系數(shù)為 1.75。較大的葉面積指數(shù),尤其是上三葉和旗葉葉面積系數(shù)較大,是后期干物質(zhì)積累的重要基礎(chǔ),這和田偉等[4]的研究結(jié)果一致。
2.2.3 葉片的功能期。2016 年調(diào)查顯示,在超高產(chǎn)栽培條件下,新麥29倒5 葉的功能期延續(xù)到5月6日,倒4 葉的功能期延續(xù)到 5 月 18 日,倒3 葉的功能期延續(xù)到 5 月24 日,倒2 葉的功能期延續(xù)到 5 月 27 日,旗葉的功能期延續(xù)到 6月 2日,此時(shí)已到蠟熟末期。上三葉,尤其是旗葉功能期長(zhǎng),這是新麥29籽粒灌漿充分,籽粒飽滿,千粒重較高的重要原因。
2.3 干物質(zhì)積累的動(dòng)態(tài)變化
由圖2可知,4 月19日小麥抽穗期干物質(zhì)重為10 900 kg/hm 開(kāi)花期為 15 098 kg/hm 成熟期為 24 100 kg/hm 理論產(chǎn)量為 10 515 kg/hm 開(kāi)花后增加的干物質(zhì)量占經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的96%,經(jīng)濟(jì)系數(shù)為 0.512??梢?jiàn),在超高產(chǎn)條件下,小麥灌漿所需要的干物質(zhì)主要來(lái)自開(kāi)花后的光合產(chǎn)物,這與田偉等[4]的研究結(jié)果一致。
2.4 新麥29產(chǎn)量結(jié)構(gòu)
在小麥進(jìn)入蠟熟期時(shí),通過(guò)隨機(jī)取樣進(jìn)行田間測(cè)產(chǎn),調(diào)查產(chǎn)量三要素。共調(diào)查30個(gè)樣點(diǎn),其中超過(guò)10 500 kg/hm2 的樣點(diǎn)5個(gè),占16.7%;9 550~10 500 kg/hm2 的樣點(diǎn) 20 個(gè),占 67.6%;低于9 550 kg/hm2的樣點(diǎn)5個(gè),占16.7% 。小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果顯示,新麥29產(chǎn)量為9 115~10 485 kg/hm2 時(shí),其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)為穗數(shù) 660.0萬(wàn)/hm 穗粒數(shù)32.5粒,千粒重 52.0 g。新麥29在72 00~9 115 kg/hm2產(chǎn)量水平下表現(xiàn)最穩(wěn)定。產(chǎn)量構(gòu)成最佳模式為:?jiǎn)挝挥行霐?shù)611.5萬(wàn)/hm2以上,穗粒數(shù)32.3粒左右,千粒重50.5 g左右[5-7]。綜上所述,新麥29在豫北超高產(chǎn)栽培條件下產(chǎn)量形成因素之間是非常協(xié)調(diào)的。
3 結(jié)論與討論
新麥29是河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥所采用冬春雜交選育而成的優(yōu)質(zhì)中筋抗病超高產(chǎn)小麥新品種,近兩年在河南省小麥品種區(qū)域試驗(yàn)和國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)突出,產(chǎn)量獲得6個(gè)第一。2016年9月下旬降水偏少,土壤含水量偏低,冬季氣溫整體偏低,而這3個(gè)月的日照時(shí)數(shù)也比較低,造成小麥整體發(fā)育較慢。受前期低溫影響,小麥整體發(fā)育較慢,特別是植株第一節(jié)間發(fā)育慢,后期株高比去年低3~5 cm,春季積溫高,小麥抽穗明顯提早,抽穗期較常年提前5 d左右,灌漿期溫光適宜、灌漿充分,5月中、下旬遇到氣溫正常,小麥灌漿正常,灌漿能持續(xù)進(jìn)行,光合產(chǎn)物運(yùn)輸正常,形成更高的粒重、飽滿度,千粒重比常年高3~5 g。但后期幾次降雨導(dǎo)致田間濕度大,白粉病、葉銹病和赤霉病較重。在此有利和不利氣候條件下,新麥29表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性和廣泛的適應(yīng)性。2017年新麥29在輝縣試驗(yàn)產(chǎn)量達(dá)到 9 307.5 kg/hm 比當(dāng)?shù)厝醮盒云贩N增產(chǎn)14%,2015年新麥29在安徽瘦西湖農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)產(chǎn)量達(dá)到9 358.5 kg/hm 比當(dāng)?shù)厝醮盒云贩N增產(chǎn)12%,2014年新麥29在安徽省渦陽(yáng)縣試驗(yàn)產(chǎn)量達(dá)到10 503.0 kg/hm2,比當(dāng)?shù)厝醮盒云贩N增產(chǎn)10%。
新麥29屬弱春性,中晚熟,抗倒春寒,成穗率較高,旗葉較大,株高適中,莖稈粗壯,株型偏緊湊,抗倒性好;葉功能期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),光合效率高,尤其是旗葉功能期可以延遲到蠟熟末期;籽粒灌漿期長(zhǎng),粒重增加快,產(chǎn)量三因素協(xié)調(diào)性好[8]。綜合近幾年試驗(yàn)和示范結(jié)果顯示,新麥29高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)、廣適性好,因此種植面積應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。
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