2種物候型小麥品種晚播后產(chǎn)量性狀、品質(zhì)分析及優(yōu)化栽培

簡俊濤 張震 李玉鵬

摘要：探究不同物候型小麥品種晚播后產(chǎn)量性狀變化及品質(zhì)差異，并優(yōu)化栽培播期。在同一播量下晚播，以生殖物候極穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)強筋小麥品種小偃81和生殖物候極不穩(wěn)定的中筋品種西農(nóng)1376為材料，研究晚播后產(chǎn)量性狀及品質(zhì)指標(biāo)變化，并以基因環(huán)境互作分析軟件對品質(zhì)指標(biāo)進行系統(tǒng)分析。結(jié)果表明，播期與抽穗期極顯著正相關(guān)，西農(nóng)1376產(chǎn)量與播期及抽穗期極顯著負(fù)相關(guān)，小偃81產(chǎn)量與播期極顯著負(fù)相關(guān)，西農(nóng)1376千粒質(zhì)量與產(chǎn)量顯著正相關(guān)，小偃81播期及抽穗期與蛋白質(zhì)含量顯著負(fù)相關(guān)。吸水率、最大拉伸阻力、容重和延伸性都表現(xiàn)較小的變異;蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、拉伸面積與沉降值都有一定的變異;穩(wěn)定時間和形成時間變異系數(shù)均較大，小偃81分別為9.21%、8.95%，西農(nóng)1376分別為19.80%、19.63%。品種審定中品質(zhì)六大指標(biāo)的優(yōu)化以穩(wěn)定時間最易，蛋白質(zhì)含量、拉伸面積及濕面筋含量次之，以吸水率及最大拉伸阻力最難。軟件分析發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)晚播能夠優(yōu)化品質(zhì)綜合指標(biāo)，小偃81最佳優(yōu)質(zhì)播期是T0～T2，西農(nóng)1376最佳優(yōu)質(zhì)播期是T3。選育生殖物候穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)品種、適當(dāng)晚播是優(yōu)質(zhì)栽培的一種策略。

關(guān)鍵詞：晚播;物候型小麥;產(chǎn)量性狀;品質(zhì);優(yōu)化栽培

中圖分類號：S512.104?? 文獻標(biāo)志碼： A? 文章編號：1002-1302（2020）06-0073-05

播期與小麥產(chǎn)量性狀及品質(zhì)關(guān)系密切，目前關(guān)于不同物候型小麥品種晚播產(chǎn)量性狀、品質(zhì)的變化規(guī)律，尤其是進行優(yōu)化栽培的操作方法研究較少，充分利用區(qū)域溫光資源及發(fā)揮品種優(yōu)勢是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)。近年來河南地區(qū)秋季作物收獲后常遇陰雨天氣或干旱，導(dǎo)致小麥難以適期播種，進而導(dǎo)致晚播小麥面積不斷加大。小麥播期的推遲造成冬前有效積溫減少，伴隨次生根及分蘗的減少，難以形成壯苗，后期干物質(zhì)積累量減少，成穗率降低，最終導(dǎo)致穗子變小，有效穗減少[1]。有研究表明，增加施氮量、群體數(shù)量均能提高晚播小麥的產(chǎn)量[2-4]。播期、施氮量和種植密度合理搭配可顯著改善小麥籽粒品質(zhì)[5]。有研究表明，晚播可以提高小麥蛋白質(zhì)含量，但也有試驗表明，晚播降低小麥蛋白質(zhì)含量[6-9]。極端晚播處理使拔節(jié)期和開花期土壤0～40 cm耕層硝態(tài)氮含量顯著提高，促進小麥拔節(jié)后植株對氮素吸收積累，最終顯著提高籽粒蛋白質(zhì)含量[10]。極端晚播與常規(guī)播期小麥氮素積累量相比，拔節(jié)前顯著降低，用于生育前期營養(yǎng)器官生長的氮素消耗減少。一般小麥晚播后導(dǎo)致生育進程延遲，成熟期相應(yīng)推后，然而生殖物候性穩(wěn)定的品種適度晚播后抽穗期及成熟期并不延后，這就降低了灌漿期高溫危害及后期連續(xù)陰雨天氣導(dǎo)致爛麥的風(fēng)險，對產(chǎn)量和品質(zhì)的穩(wěn)定起到重要的作用。不同小麥品種對晚播的響應(yīng)程度不同，關(guān)于不同物候型小麥品種同一播量晚播產(chǎn)量性狀及品質(zhì)變化規(guī)律的報道較少。

本研究選用物候性穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)強筋小麥品種小偃81和物候性極不穩(wěn)定的中筋小麥品種西農(nóng)1376為材料[11-12]，研究不同播期條件下小麥產(chǎn)量性狀及品質(zhì)性狀變化，以期明確不同物候型小麥品種最佳優(yōu)質(zhì)品質(zhì)播期，為河南省南陽地區(qū)小麥優(yōu)質(zhì)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料及種植方式

小偃81是由李振聲院士選育的優(yōu)質(zhì)強筋半冬性小麥品種，具有穩(wěn)定的生殖物候發(fā)育特性，在年際間抽穗期非常穩(wěn)定;西農(nóng)1376是由西北農(nóng)林科技大學(xué)王輝教授選育的優(yōu)質(zhì)中筋弱春性小麥品種，在年際間抽穗期波動較大。小偃81、西農(nóng)1376均能在南陽地區(qū)正常成熟。采用分期播種法，結(jié)合以往經(jīng)驗及南陽地區(qū)氣候特征，2016—2017年第1播期為10月21日（T0）、第2播期為11月2日（T1）、第3播期為11月9日（T2）、第4播期為11月16日（T3）、第5播期為11月25日（T4），將2個品種的小麥種植于南陽市農(nóng)科院潦河試驗基地，每個播期每個材料種植4行，行長2 m，行距21 cm，每行播100粒。前茬玉米壓青，田間施750 kg/hm2復(fù)合肥（N、P、K比例為 15 ∶ 15 ∶ 15）及150 kg/hm2尿素（氮含量為46%）。

1.2 性狀調(diào)查及品質(zhì)指標(biāo)測定

田間調(diào)查各播期下小麥抽穗期、有效穗及穗粒數(shù)，記載標(biāo)準(zhǔn)參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1301—2007《農(nóng)作物品種區(qū)域試驗技術(shù)規(guī)程 小麥》，田間防治病蟲害。收獲后稱量千粒質(zhì)量及產(chǎn)量，采用DA7200近紅外谷物分析儀測定蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率、穩(wěn)定時間、最大拉伸阻力、拉伸面積、容重、沉降值、延伸性及形成時間。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Office Excel 2007及DPS v7.05對數(shù)據(jù)進行整理及變異分析，采用基因環(huán)境互作分析軟件（GGEbiplot）分析品種品質(zhì)與環(huán)境的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 小偃81、西農(nóng)1376晚播后產(chǎn)量性狀及蛋白質(zhì)含量相關(guān)分析

由表1可知，小偃81播期與抽穗期極顯著正相關(guān)，產(chǎn)量與播期極顯著負(fù)相關(guān)，產(chǎn)量與抽穗期顯著負(fù)相關(guān)，有效穗數(shù)與千粒質(zhì)量及產(chǎn)量極顯著正相關(guān)，蛋白質(zhì)含量與播期及抽穗期顯著負(fù)相關(guān)。由表2可知，西農(nóng)1376播期與抽穗期極顯著正相關(guān)，產(chǎn)量與播期及抽穗期極顯著負(fù)相關(guān)，千粒質(zhì)量與產(chǎn)量顯著正相關(guān)。表3是小偃81與西農(nóng)1376各播期下產(chǎn)量性狀及蛋白質(zhì)含量。

2.2 小偃81、西農(nóng)1376各播種時期品質(zhì)特性總體分析

從表4可以看出，小偃81蛋白質(zhì)含量平均為15.57%，變幅為14.81%～16.09%，變異系數(shù)為 4.48%;濕面筋含量平均為33.60%，變幅為 31.90%～34.60%，變異系數(shù)為 3.00%;穩(wěn)定時間平均為11.64 min，變幅為10.30～13.00 min，變異系數(shù)為9.21%;拉伸面積平均為100.40 cm2，變幅為81.00～110.00 cm2，變異系數(shù)為3.54%;沉降值平均為39.52 mL，變幅為37.30～41.20 mL，變異系數(shù)為3.10%;形成時間平均為 4.20 min，變幅為 4.10～4.40 min，變異系數(shù)為8.95%。吸水率、最大拉伸阻力、容重及延伸性變異系數(shù)較小，分別為 1.21%、1.17%、0.24%、1.18%。

從表5可以看出，西農(nóng)1376蛋白質(zhì)含量平均為14.02%，低于小偃81，變幅為13.71%～14.31%，變異系數(shù)為3.55%，小于小偃81;濕面筋含量平均為30.34%，變幅為29.30%～31.20%，變異系數(shù)為2.76%，小于小偃81;穩(wěn)定時間平均為 6.54 min，變幅4.90～9.10 min，變異系數(shù)高于小偃81;拉伸面積平均為62.20 cm2，變幅為44.00～90.00 cm2，變異系數(shù)高于小偃81;沉降值平均為33.94 mL，變幅為31.40～37.50 mL，變異系數(shù)為4.43%，高于小偃81;形成時間平均為3.16 min，變幅為2.70～3.60 min，變異系數(shù)為19.63 min，明顯高于小偃81。

2.3 品種播期與相關(guān)品質(zhì)性狀的分類篩選

利用基因環(huán)境互作處理軟件（GGEbiplot），將多指標(biāo)進行結(jié)合分析篩選2品種的最佳播期。利用GGEbiplot數(shù)據(jù)處理軟件對品種審定中的6個指標(biāo)（蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率、穩(wěn)定時間、最大拉伸阻力、拉伸面積）及抽穗期進行分析，對所用數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，可以認(rèn)為它們在分析中具有同等重要性。根據(jù)數(shù)據(jù)作出的圖形為多邊形，多邊形的頂點為不同指標(biāo)，從圖中播期與指標(biāo)的分布關(guān)系可以找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。圖中相鄰2點間連線的垂直線是這2個所用指標(biāo)優(yōu)化后的等值線，用來比較相鄰處理的指標(biāo)含量關(guān)系。在圖中垂直線將多邊形分為2部分，優(yōu)勢播期位于相應(yīng)部分的最高點。播期與指標(biāo)間的位置越近，該指標(biāo)的含量越高。所有垂直線的交點是最佳平衡點。

由圖1可以看出，小偃81在5個播期下綜合指標(biāo)表現(xiàn)為T1、T2優(yōu)于T0，T3、T4次于T0，這與小偃81在T0～T2下具有較穩(wěn)定的抽穗期是分不開的。由圖2可以看出，西農(nóng)1376在5個播期下綜合指標(biāo)表現(xiàn)為T1、T3、T4優(yōu)于T0，T2次于T0，T3最優(yōu)。

3 討論與結(jié)論

在一定播量下，適期播種是培育冬前壯苗，進一步實現(xiàn)高產(chǎn)的重要條件之一[13]。本試驗按照15萬棵左右基本苗統(tǒng)一播種量，分播期播種，結(jié)果表明，小偃81生育進程受播期影響較小，而西農(nóng)1376各生育進程受播期影響較大。前人研究認(rèn)為，隨著播期的推遲，小麥的各生育期均有所滯后，出苗、抽穗、開花及成熟均不同程度地推遲[14-16]。一般正常播種西農(nóng)1376生長勢及抽穗前生育進程早于小偃81，晚播后小偃81春季長勢及抽穗前生育進程加快，最終彌補晚播帶來的不利影響。

楊衛(wèi)君等研究發(fā)現(xiàn)，播期及密度能夠影響產(chǎn)量三要素：穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量，最終影響產(chǎn)量[17]。本研究得出，同一播種量下，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒質(zhì)量在2種物候型品種中隨播期的延遲波動式降低，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。由于小偃81抽穗期比較穩(wěn)定，這對于千粒質(zhì)量的穩(wěn)定起到較好的作用，千粒質(zhì)量與有效穗數(shù)極顯著正相關(guān)，產(chǎn)量與有效穗數(shù)極顯著正相關(guān)，表明穩(wěn)定的抽穗期對協(xié)調(diào)產(chǎn)量相關(guān)性狀起到積極作用。小偃81蛋白質(zhì)含量和播期及抽穗期顯著負(fù)相關(guān)，而西農(nóng)1376蛋白質(zhì)含量和播期及抽穗期相關(guān)性不顯著，可見利用播期對小偃81進行優(yōu)質(zhì)栽培調(diào)優(yōu)具有較大的可行性。

播期對小麥籽粒品質(zhì)具有一定的影響，然而與前人研究結(jié)果不一致。范金平等研究認(rèn)為，隨播期延遲，蛋白質(zhì)含量、沉降值及濕面筋含量呈上升趨勢[8，18]。劉瑩等研究認(rèn)為，播期對蛋白質(zhì)、濕面筋含量沒有影響，但過早或過晚播種對品質(zhì)均不利[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同播期下蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量及沉降值都有一定的變異系數(shù)，小偃81變異系數(shù)中蛋白質(zhì)含量>沉降值>濕面筋含量，而西農(nóng)1376各變異系數(shù)表現(xiàn)為沉降值>蛋白質(zhì)含量>濕面筋含量。此外，對品質(zhì)相關(guān)的其他指標(biāo)進行研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定時間和形成時間具有較大的變異系數(shù)。

綜上所述，隨播期的推遲總體來說小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量及產(chǎn)量均有一定程度的降低。品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)中吸水率、最大拉伸阻力、容重和延伸性變異系數(shù)較小;蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、拉伸面積與沉降值都有一定的變異;穩(wěn)定時間和形成時間變異系數(shù)均較大。對品種審定中品質(zhì)六大指標(biāo)進行優(yōu)化時以穩(wěn)定時間最易，蛋白質(zhì)含量、拉伸面積及濕面筋含量次之，吸水率及最大拉伸阻力最難優(yōu)化。相比正常播種，適當(dāng)晚播能夠優(yōu)化品質(zhì)綜合指標(biāo)，生殖物候型穩(wěn)定的小偃81具有較為明顯且廣的品質(zhì)優(yōu)化范圍（T0～T2），生殖物候型極不穩(wěn)定的西農(nóng)1376以T3為最優(yōu)播期，以T2為最劣播期。

參考文獻：

[1]屈會娟，李金才，沈?qū)W善，等. 種植密度和播期對冬小麥品種蘭考矮早八干物質(zhì)和氮素積累與轉(zhuǎn)運的影響[J]. 作物學(xué)報，2009，35（1）：124-131.

[2]Kibe A M，Singh S，Kalra N. Water-nitrogen relationships for wheat growth and productivity in late sown conditions[J]. Agricultural Water Management，2006，84（3）：221-228.

[3]張金寶，秦 霞，孫佩賢，等. 黃淮麥區(qū)種植密度對晚播冬小麥花后氮素代謝和利用率的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，38（12）：112-116.

[4]楊 勇，郭文善，朱新開，等. 晚播冬小麥高產(chǎn)吸肥特性的研究[J]. 揚州大學(xué)學(xué)報（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2002，23（3）：56-57.

[5]胡延積. 小麥生態(tài)與生產(chǎn)技術(shù)[M]. 鄭州：河南科技出版社，1986：150-164.

[6]李 筠，王 龍，任立凱，等. 播期、密度和氮肥運籌對冬小麥連麥2號產(chǎn)量與品質(zhì)的調(diào)控[J]. 麥類作物學(xué)報，2010，30（2）：303-308.

[7]潘 潔，姜 東，戴廷波，等. 不同生態(tài)環(huán)境與播種期下小麥籽粒品質(zhì)變異規(guī)律的研究[J]. 植物生態(tài)學(xué)報，2005，29（3）：467-473.

[8]范金平，陸成彬，吳建中，等. 不同晚播條件對揚麥20產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2017，33（8）：1-4.

[9]范金萍，呂國鋒，張伯橋，等. 播期對小麥主要品質(zhì)性狀的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，31（1）：23-24.

[10]吳金芝，黃 明，王志敏，等. 極端晚播對小麥籽粒產(chǎn)量、氮素吸收利用和籽粒蛋白質(zhì)含量的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2018，29（1）：185-192.

[11]李法計. 小麥發(fā)育穩(wěn)定性和冬春性的遺傳分析和基因定位[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2013.

[12]簡俊濤. 小麥農(nóng)藝性狀及發(fā)育穩(wěn)定性相關(guān)基因研究[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2015.

[13]劉 瑩，唐 清，王立峰，等. 播期和密度對襄麥D31籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 麥類作物學(xué)報，2017，37（3）：376-381.

[14]邵慶勤，閆素輝，張從宇，等. 密度對沿淮晚播小麥產(chǎn)量形成及品質(zhì)性狀的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，26（9）：1366-1377.

[15]史曉芳，仇松英，史忠良，等. 播期和播量對冬小麥堯麥16群體性狀和產(chǎn)量的影響[J]. 麥類作物學(xué)報，2017，37（3）：357-365.

[16]薛亞光，魏亞鳳，李 波，等. 播期和密度對寬幅帶播小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報，2016，6（1）：1-6.

[17]楊衛(wèi)君，賈永紅，石書兵，等. 播期和密度對春小麥品種新春26號生長及產(chǎn)量的影響[J]. 麥類作物學(xué)報，2016，36（7）：913-918.

[18]楊 浩，胡 海，汪 燦，等. 播期、施肥量和種植密度對糯小麥1718WX的品質(zhì)、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響[J]. 西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，37（2）：12-17.周羊梅，顧正中，王安邦，等. 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥新品種淮麥45選育研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（6）：78-80.