30個(gè)冬小麥株高與產(chǎn)量的關(guān)系

曹亞偉，王 健，劉 坤，唐躍輝，張 怡，張 菊，徐克東，李曉麗，于德水， 齊 靜，胡小玉，原 鑫，張思馨，高倩倩

(周口師范學(xué)院a植物遺傳與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b生命科學(xué)與農(nóng)學(xué)學(xué)院，河南 周口 466000)

小麥倒伏是小麥減產(chǎn)的主要原因之一，倒伏成為制約小麥高產(chǎn)育種的瓶頸[1]。外界條件通過(guò)作用于小麥植株的莖葉，使小麥發(fā)生倒伏現(xiàn)象[2]。一般情況下，通過(guò)植株矮化、降低重心可使小麥抗倒伏能力增強(qiáng)。也有研究表明，小麥植株的抗倒伏能力主要取決于莖稈質(zhì)量的優(yōu)劣,而不一定取決于植株的高矮[1]。小麥矮化固然能在一定范圍內(nèi)提高小麥產(chǎn)量，但是小麥植株過(guò)度矮化，產(chǎn)量不增反減的現(xiàn)象也頗為普遍。劉兆曄等[3-4]研究認(rèn)為，矮化能提高小麥的抗倒性和收獲指數(shù),也會(huì)帶來(lái)一些不利影響，對(duì)株高的選取應(yīng)在一定的范圍進(jìn)行。傅兆麟[5]研究認(rèn)為，矮化育種縮短節(jié)間會(huì)引起葉片、葉鞘長(zhǎng)度的降低,導(dǎo)致葉面積系數(shù)可能變小,根系變小，以及矮稈帶來(lái)的其他器官也變小等現(xiàn)象。為此，對(duì)30個(gè)冬小麥品種(系)進(jìn)行定量分析研究,分析株高與小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的關(guān)系,以期為冬小麥高產(chǎn)品種(系)的選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試30個(gè)小麥品種(系)分別為小偃6號(hào)、高19、輪01-11、陜星63、矮稈高產(chǎn)王、蘭硬粒小麥、皖麥19、漯麥9號(hào)、科農(nóng)199、YC22/泉麥26、豫麥57、石4185、小偃81、鄭麥7698、經(jīng)科168、YDC81/溫麥968、YC45/豫圣麥21、眾麥1號(hào)、YC5許麥6號(hào)、周麥22、洛麥22、金豐33號(hào)、周麥27、鹿麥1號(hào)、百農(nóng)160、YC30/百農(nóng)201、YC36/豫農(nóng)508、百農(nóng)AK58、矮抗先鋒和矮抗58。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年10月至2017年6月在河南省植物遺傳與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)田進(jìn)行。以供試材料為處理，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積為6 m2(長(zhǎng)4 m，寬1.5 m)，各小區(qū)間隔為0.6 m過(guò)道。每個(gè)小區(qū)種6行，行距0.25 m，株距0.03 m。試驗(yàn)田按常規(guī)施肥，土壤肥力中等。

1.3 節(jié)間長(zhǎng)度及產(chǎn)量測(cè)定

在收獲前，各小區(qū)取樣10株進(jìn)行拷種。測(cè)量項(xiàng)目為株高、節(jié)間長(zhǎng)度、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗粒重。小區(qū)收獲籽粒自然風(fēng)干后，按實(shí)計(jì)產(chǎn)，并測(cè)定千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各小麥株高聚類(lèi)分析

對(duì)30個(gè)不同小麥品種(系)的株高進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果(表1)劃分為2大類(lèi)6小類(lèi)。

圖1 30個(gè)小麥品種(系)株高的聚類(lèi)分析

2.2 6種類(lèi)型小麥各性狀方差分析

由表1可知，6種類(lèi)型小麥品種穗粒數(shù)、穗粒重、穗長(zhǎng)、千粒重、產(chǎn)量性狀，類(lèi)型間均達(dá)顯著差異。

表1 6種類(lèi)型小麥各性狀的方差分析

注：*表示0.05水平上顯著，**表示0.01水平上極顯著。

2.3 6種類(lèi)型小麥產(chǎn)量分析

表2看出，產(chǎn)量、穗粒數(shù)、穗粒重較高為B類(lèi)型，株高為68.1 cm。千粒重較高為E類(lèi)型，株高為83.2 cm。產(chǎn)量較低為D、F類(lèi)型，株高分別為57.3和86.9 cm，為6種類(lèi)型中株高較低和較高的2種類(lèi)型。E與F小麥品種類(lèi)型，株高較相近，但其產(chǎn)量差距極大，E類(lèi)型遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于F類(lèi)型。C、D類(lèi)型株高相距不大，產(chǎn)量差距則較大。

表2 6種類(lèi)型小麥產(chǎn)量的分析

3 小結(jié)

從小麥株高的視角，對(duì)30個(gè)小麥品種，6種株高類(lèi)型進(jìn)行研究，株高較高類(lèi)型間的比較，株高較高產(chǎn)量較低。株高較低類(lèi)型間的比較，株高較低產(chǎn)量較低。這與閔東紅等[1]的“矮中選高”“高中選矮”可利于提高產(chǎn)量的研究成果相符。D類(lèi)型中，矮抗先鋒、矮抗58產(chǎn)量低，可能與植株過(guò)矮及葉層密集有關(guān)，因而導(dǎo)致冬小麥群體內(nèi)光照不足，且難以通風(fēng)而減產(chǎn)[6]。矮稈小麥具有明顯的早衰現(xiàn)象，導(dǎo)致減產(chǎn)[7]。小麥產(chǎn)量的提升并不僅僅取決于某一產(chǎn)量要素的日趨完善,而是在于多個(gè)產(chǎn)量要素的協(xié)調(diào)均衡發(fā)展[8]。

在育種中株高矮化已不合時(shí)宜，并不能完全解決小麥倒伏現(xiàn)狀，反而會(huì)降低小麥產(chǎn)量。株高過(guò)高，雖可提高小麥生產(chǎn)潛力，但易引起倒伏現(xiàn)象。株高高于90 cm不利于提高收獲指數(shù)，且高于90 cm，植株越高，收獲指數(shù)越低[9-10]。本研究認(rèn)為，株高合理控制在70～80 cm均可獲得高產(chǎn)，實(shí)際產(chǎn)量的收獲，則與其他產(chǎn)量因素的協(xié)調(diào)程度相關(guān)。

高產(chǎn)與倒伏現(xiàn)象的研究應(yīng)聚集在提高莖稈質(zhì)量和根系上。在莖稈質(zhì)量、根系數(shù)量和根系扎根深度達(dá)到一定程度后，可提高小麥株高，即可更大程度利用小麥生產(chǎn)空間，達(dá)到高產(chǎn)的目的。