5個周麥品種的產(chǎn)量構(gòu)成及其籽粒灌漿特性研究

董國玉 吳和平 韓玉林 王麗娜 鄒少奎 呂永軍 李楠楠張 倩 李順成 杜曉宇 李 藝 黃 峰 楊光宇

（河南省周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，周口466001）

小麥的產(chǎn)量由單位面積的穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重三因素構(gòu)成，不同品種產(chǎn)量構(gòu)成差異較大，對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率不同，研究表明目前小麥品種產(chǎn)量三要素中畝穗數(shù)、穗粒數(shù)相對穩(wěn)定，粒重變化最大，粒重的增加是高產(chǎn)階段以后提高小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵[1-2]。在過去60余年，黃淮麥區(qū)小麥產(chǎn)量年遺傳增益約為0．48%～1．05%，其中千粒重年遺傳增益較大，為0．35%～0．51%，粒重改良是該區(qū)產(chǎn)量顯著提高的關(guān)鍵因素[3]。粒重是決定小麥產(chǎn)量高低的重要因素之一，小麥粒重與該品種的籽粒灌漿特性關(guān)系密切，國內(nèi)外學(xué)者對粒重與灌漿特性關(guān)系做了大量研究[4-9]。一般研究認(rèn)為灌漿持續(xù)時間和灌漿速率與粒重顯著正相關(guān)[6]，也有研究認(rèn)為粒重與灌漿持續(xù)時間無顯著關(guān)系[7-9]。本試驗選用周口市農(nóng)科院自主選育的5個國審并在黃淮南片麥區(qū)得到大面積推廣應(yīng)用的小麥新品種為供試材料，其在產(chǎn)量三要素上存在差異，但都具有高產(chǎn)性突出的特點(diǎn)，其中周麥27號百畝高產(chǎn)示范方每667m2平均產(chǎn)821．7kg，曾創(chuàng)國內(nèi)最高單產(chǎn)記錄。通過研究其產(chǎn)量三要素構(gòu)成及籽粒灌漿特性，以期為小麥栽培和育種提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 本試驗選取周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育且推廣面積較大的國審小麥新品種周麥16號（國審麥2003029）、周麥18號（國審麥2005006）、周麥22號（國審麥2007007）、周麥23號（國審麥2008008號）、周麥 27號（國審麥2011003），于2016-2017年度在河南省周口市農(nóng)科院試驗基地進(jìn)行。試驗田土壤質(zhì)地為壤質(zhì)土，常年小麥產(chǎn)量500kg/667m2以上，土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì) 11．2g/kg、全氮 0．98g/kg、速效磷15．64mg/kg、速效鉀 152．03mg/kg，前茬作物為大豆。

1.2 試驗設(shè)計和方法 試驗采用完全隨機(jī)排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積為 13．3m2，長 9．5m，寬 1．4m，6 行區(qū)種植。10月15日播種，基本苗20萬/667m2。于小麥開花期選擇同一天開花、生長一致的麥穗掛牌標(biāo)記，掛牌后第10天開始取樣，以后每隔5d取樣1次，直至成熟。105℃殺青30min，再降至80℃，經(jīng)24h烘干至恒重，稱干重。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 采用DPS 18．0及Excel 2000軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量三因素分析 從表1可以看出，5個參試品種每667m2的平均產(chǎn)量為538．6kg，變幅為 502．7～586．0kg，周麥 27 號產(chǎn)量最高為 586．0kg，居第1位，周麥18號最低，為502．7kg。5個參試品種平均畝穗數(shù)為37．4萬，其中周麥27號畝穗數(shù)最高為40．6萬，周麥 23號最低，為32．8萬，變異系數(shù)為14．76%。平均穗粒數(shù)為36．1粒，周麥23號最高，為 43．1粒，周麥18號最低，為30．8粒，變異系數(shù)為17．14%。平均千粒重為 46．5g，周麥 16 號最大，為48．7g，周麥 23 號最小，為 43．8g，變異系數(shù)為 4．91%。不同品種的畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)不同，畝穗數(shù)較多的品種為周麥18號和周麥27號，穗粒數(shù)較多的品種為周麥23號和周麥27號，千粒重較大的品種為周麥16號、周麥18號和周麥22號。

表1 5個供試品種的產(chǎn)量三因素構(gòu)成

2.2 參試材料階段生育期和灌漿參數(shù)變異情況

由表2可知，本年度參試品種階段生育期除抽穗至開花天數(shù)（t2）變異較大，達(dá)到 14．29%，其余各段生育期天數(shù)變異均不大，全生育期（W）范圍為220．0～224．0d，播種至抽穗天數(shù)（t1）為 176．0～181．0d，開花至成熟天數(shù)（T）為 36．0～37．0d。

表2 5個供試品種的階段生育期和籽粒灌漿特征參數(shù)

參試品種的灌漿特性變異幅度均較大，平均灌漿速率（Rmean）和最大灌漿速率（Rmax）分別為 1．42～1．67mg/grain·d、2．46～3．29mg/grain·d，漸增期、快增期和緩增期灌漿速率（R1、R2、R3）分別為 1．50～1．77mg/grain·d、2．16～2．89mg/grain·d 和 0．73～0．98mg/grain·d。參試材料的平均灌漿持續(xù)時間（Tmean）為 35．6d，變幅為 32．8～36．7d，最大灌漿速率到達(dá)時間（Tmax）平均天數(shù)為開花后17．1d，品種間變異范圍為 15．8～18．1d。平均漸增期、快增期和緩增期持續(xù)時間（T1、T2、T3）分別為 10．9d、12．4d 和 12．3d，變 幅 分 別 為 9．0～12．0d、11．4～13．8d 和 11．3～13．7d。最大灌漿速率達(dá)到時間（Tmax）周麥27號最短，為15．8d，周麥 18 號最遲，為 18．1d，漸增期持續(xù)時間（T1）周麥 16號最長，為 12．0d，周麥 23號最短，為9．0d；快增期持續(xù)時間（T2）周麥 23號最長，為 13．8d，最短周麥27號為11．4d；緩增期持續(xù)時間（T3）周麥23號最長，為 13．7d，周麥 27 號最短，為 11．3d。平均灌漿速率（Rmean）和最大灌漿速率（Rmax）周麥16號均為最大分別為 1．67mg/grain·d、3．29mg/grain·d，周麥 23號均最小分別為 1．42 mg/grain·d、2．46mg/grain·d ；漸增期（R1）周麥 23號最大，為 1．77mg/grain·d，其余品種間差異不顯著；快增期和緩增期灌漿速率（R2、R3）周麥 16 號均為最大分別為 2．89 mg/grain·d、0．98mg/grain·d，周麥 23 號最小分別為 2．16 mg/grain·d和 0．73mg/grain·d。

3 結(jié)論與討論

小麥畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重決定了小麥單位面積的產(chǎn)量。5個供試品種產(chǎn)量三要素平均畝穗數(shù)為37．4萬、平均穗粒數(shù)為36．1粒、平均千粒重為46．5g。與過去相比畝穗數(shù)、穗粒數(shù)沒有明顯變化，千粒重與過去相比有較大改良。最高周麥16號千粒重為48．7g。表明在保證畝穗數(shù)和穗粒數(shù)一定的情況下，提高粒重是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。

5個供試小麥品種的籽粒灌漿過程可分為漸增期、快增期和緩增期，符合小麥灌漿規(guī)律。苗永杰等[9]認(rèn)為不同粒重類型品種間平均灌漿速率（Rmean）、最大灌漿速率（Rmax）和各時期灌漿速率均存在顯著差異，表現(xiàn)為高粒重〉中等粒重〉低粒重，灌漿持續(xù)時間（T）則差異不顯著。本試驗中漸增期持續(xù)時間（T1）、快增期持續(xù)時間（T2）和最大灌漿速率達(dá)到時間（Tmax）存在顯著差異，但平均灌漿持續(xù)時間（Tmean）差異不顯著，與其研究基本一致。吳少輝等[10]認(rèn)為灌漿過程中平均灌漿速率（Rmean）、漸增期灌漿速率（R1）、快增期灌漿速率（R2）對粒重影響較大。本試驗供試品種的平均灌漿速率（Rmean）、最大灌漿速率（Rmax）、快增期灌漿速率（R2）和緩增期灌漿速率（R3）品種間存在顯著差異，漸增期除周麥23號外，其他4個品種間差異不顯著。與其他研究結(jié)果基本一致。參試材料中周麥16號千粒重最大為 48．7g，其平均灌漿速率（Rmean）、最大灌漿速率（Rmax）、快增期和緩增期灌漿速率（R2、R3）在參試品種中均表現(xiàn)為最大，而周麥23號（R3）千粒重最小，其平均灌漿速率（Rmean）、最大灌漿速率（Rmax）、快增期和緩增期灌漿速率（R2、R3）在參試品種中均表現(xiàn)為最小，而漸增期灌漿速率（R1）則表現(xiàn)為相反，周麥16號最小為1．50mg/grain·d，周麥23號最大，為1．77mg/grain·d，此原因待進(jìn)一步驗證。