低溫脅迫條件下漯麥6010產量及其農藝性狀研究

郭春強，王 君，張振永，喬冀良，黃 杰，廖平安，葛昌斌，曹燕燕，齊雙麗

（漯河市農業(yè)科學院，河南漯河 462000）

由于冬春季正是冷空氣活動頻繁、氣溫波動較大的多發(fā)時期，小麥易遭受低溫冷害的影響。自20世紀80年代以來，黃淮麥區(qū)霜凍經(jīng)常發(fā)生，霜凍害的發(fā)生頻率達45%，是冬小麥霜凍害的高發(fā)區(qū)，特別是商丘地區(qū)已高達60%[1]。2004年，黃淮麥區(qū)發(fā)生大面積早春霜凍害，受害冬小麥面積為333 hm2[2]。近年來，隨著全球氣候變暖，無霜期縮短，干旱越來越嚴重，導致春季氣候變得更加不穩(wěn)定，使得早春凍害出現(xiàn)的頻率增多，在黃淮南片麥區(qū)春季霜凍對小麥生產已構成較大影響，嚴重制約著該區(qū)小麥的持續(xù)高產穩(wěn)產，已經(jīng)成為影響該區(qū)小麥產量的主要農業(yè)氣象災害之一[3-7]。因此，研究低溫脅迫對小麥產量及其農藝性狀的影響至關重要。漯麥6010為漯河市農業(yè)科學院選育，2013年通過湖北省審定，審定編號：鄂審麥2013001，2018年引種至河南省信陽和南陽地區(qū)。

本試驗以漯麥6010為材料，通過研究低溫脅迫對漯麥6010產量及其農藝性狀的影響，探索提高小麥植株免疫力和抵抗低溫冷害的能力，以及快速修復低溫冷害對小麥植株造成損傷的方法，以期為小麥抗低溫脅迫栽培技術提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試小麥品種為漯麥6010，由漯河市農業(yè)科學院提供。

1.2 試驗方法

2017年10月在漯河市農業(yè)科學院試驗基地室外進行盆栽試驗。所用盆栽材料為HDPE雙壁波紋管，直徑30 cm，深50 cm，底部用網(wǎng)袋扎緊，以便透水透氣，里面填土實落，埋于地下，表面與地表持平。試驗設5個處理，分別為：T1.室外對照（不進行低溫脅迫）；T2.低溫脅迫48 h；T3.低溫脅迫48 h，脅迫前噴施KH2PO4，濃度0.2%～0.3%；T4.低溫脅迫48 h，脅迫后噴施KH2PO4，濃度0.2%～0.3%；T5.低溫協(xié)迫24 h。10月28日播種，3次重復，三葉期定苗，每盆定苗40株，拔節(jié)期將低溫脅迫各處理置于人工智能控制低溫室（低溫：-3～-5℃，光照：白天12 h，黑暗12 h），按試驗方案進行低溫脅迫，脅迫后移回室外至成熟。

1.3 測定項目及方法

小麥成熟后全部收獲（含秸稈），測定生物產量、株高、穗數(shù)，然后隨機取30穗，調查結實小穗數(shù)和不孕小穗數(shù)，最后全部脫粒測定產量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Microsft Office Excel 2003統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計，用SPSS統(tǒng)計軟件進行差異顯著性檢驗，采用Duncan氏新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對小麥單株穗數(shù)的影響

由表1可知，低溫脅迫后各處理與T1處理相比，單株穗數(shù)均有不同程度的減少，且差異達顯著水平，減少18.7%～37.2%，其中，T2處理穗數(shù)比T1處理減少最多，為37.2%，T3處理比T1處理穗數(shù)減少25.1%，T4處理比T1處理穗數(shù)減少25.9%，T5處理比T1處理穗數(shù)減少18.7%；T3處理比T2處理穗數(shù)增加19.1%，T4處理比T2處理穗數(shù)增加18.0%，T5處理比T2處理穗數(shù)增加29.4%；T3與T4處理穗數(shù)基本沒有差異，T5處理與T3，T4處理穗數(shù)增加差異不明顯，分別為8.6%，9.7%。由此可以看出，低溫脅迫后各處理穗數(shù)均比室外對照減少較多，T3，T4與T5處理穗數(shù)差異均小于10%，比T2處理穗數(shù)增加明顯，幅度分別為19.1%，18.0%。

表1 低溫冷害對漯麥6010產量及其構成因素的影響

2.2 不同處理對小麥株高的影響

低溫脅迫各處理與T1相比，株高均有不同程度降低（表1），其中，T2處理比T1處理降低最多，為29.6 cm，T3處理比T1處理降低24.6 cm，T4處理比T1處理降低22.6cm，T5處理比T1處理降低21.6cm；T2 處理株高分別比 T3，T4，T5 處理降低 5，7，8 cm，處理T3，T4，T5間株高差異基本不大，相差1～3 cm。因此，低溫脅迫后各處理與室外對照相比，株高降低較為明顯，降低幅度為21.6～29.6 cm。

2.3 不同處理對小麥結實小穗數(shù)、不育小穗和結實率的影響

由圖1可知，試驗各處理間差異較為明顯，低溫脅迫后各處理結實小穗數(shù)、不育小穗和結實率均與T1間差異明顯；統(tǒng)計分析表明，處理間差異均不顯著。平均結實小穗數(shù)T1處理最多，T2處理最少，T3，T4，T5處理間差異不明顯；從結實率來看，T1處理結實率最高，T5處理次之，T3與T4處理差異不大，T2處理最低。說明低溫脅迫后T2處理的結實小穗數(shù)、結實率明顯比其他處理低；T3與T4處理差異不大，但與T5處理相比，結實小穗數(shù)差異不大，結實率仍有一定差異。

2.4 不同處理對小麥產量的影響

由表1可知，不同處理產量差異較大，T1與低溫脅迫各處理相比，差異均達極顯著水平，T5與T2處理相比，產量差異達極顯著水平，其他處理間差異不顯著。從產量來看，低溫脅迫后各處理比T1處理減產59.4%～76.9%，T2比T1處理減產最多，達76.9%，T3，T4處理比 T1處理減產次之，均為69.9%，T5處理比T1處理減產最少，為59.4%，減產仍然較大；T3，T4處理比T2處理均增產30.7%，T5處理比T2處理增產達76.1%；T3處理與T4處理相比，產量沒有差異；T5處理比T3，T4處理均增產34.7%。由此可以看出，低溫脅迫后各處理均比室外對照減產較大，T3，T4，T5處理比T2處理增產30.7%～76.1%，說明低溫脅迫前后及時噴施KH2PO4，可有效提高小麥抵抗低溫冷害的能力，效果較為明顯。

2.5 不同處理對小麥生物產量的影響

對試驗各處理生物產量進行多重比較，生物產量差異與經(jīng)濟產量結果相同，低溫脅迫后各處理比對照減產均達極顯著水平（表1），減產幅度為60.4%～81.5%，其中，T2處理比T1處理減產最多，達81.5%，T3處理比T1處理減產73.0%，T4處理比T1處理減產67.7%，T5處理比T1處理減產60.4%；T3處理比T2處理的生物產量增加46.2%，T4處理比T2處理增加74.9%，T5處理比T2處理增加114.5%；T4處理比T3處理的生物產量增加19.6%；T3處理比T5處理的生物產量減少31.8%；T4處理比T5處理的生物產量減少18.5%。由此可以看出，低溫脅迫后各處理生物產量均比室外對照減產明顯，低溫脅迫前后噴施KH2PO4，可顯著提高生物產量，提高幅度為46.2%～74.9%，從生物產量來看，T4處理略好于T3處理；T3，T4處理與T5處理相比，生物產量減產均明顯，減產幅度為18.5%～31.8%。

3 結論與討論

有研究表明，春季低溫冷害嚴重影響小麥的結實性，降低了單株穗數(shù)和單穗粒數(shù)，小麥的結實率下降，最終影響小麥的產量[8-12]。胡新等[13]研究發(fā)現(xiàn)，小麥品種矮抗58在低溫脅迫后，與未受凍的小麥幼穗相比，各級凍害穗數(shù)升高，穗粒數(shù)顯著降低，籽粒質量也下降明顯。王士強等[14]研究表明，低溫脅迫使水稻產量及構成因素受到負面影響，低溫脅迫導致所有試材每穴實粒數(shù)、結實率、千粒質量和每穴產量下降，其中，每穴實粒數(shù)、結實率和每穴產量比千粒質量敏感。

本研究表明，拔節(jié)期受低溫脅迫，漯麥6010各處理產量、穗數(shù)、結實率等均比室外對照減少明顯，小麥產量顯著降低，這與前人結果一致；在小麥低溫冷害發(fā)生前后及時噴施KH2PO4，可有效減輕災害的嚴重程度。結合小麥高產優(yōu)質栽培技術，不失時機的采取針對性措施才能達到綜合防霜增產增效的目的。因此，在田間試驗基礎上進行小麥抗寒性的研究，為小麥安全生產提供理論依據(jù)和技術途徑，可有效減少因小麥凍害而帶來的損失。