干旱脅迫對(duì)四川小麥品種產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

王淑榮　費(fèi)德友　唐宗祥

摘 要：四川麥區(qū)常出現(xiàn)冬干春旱農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害天氣，給小麥生產(chǎn)造成巨大損失。因此有必要了解四川小麥品種的抗旱能力，為小麥品種結(jié)構(gòu)調(diào)整提供參考依據(jù)。本文以四川20個(gè)小麥品種（系）為研究對(duì)象，采用搭棚模擬冬干和春旱處理所有材料。結(jié)果表明：在干旱脅迫下所有品種（系）產(chǎn)量均比自然環(huán)境下有所下降，冬干脅迫下產(chǎn)量降幅更大;在2種脅迫條件下川麥104、川麥93和綿麥367均表現(xiàn)極強(qiáng)抗旱能力，南麥660、川麥82為中等抗旱能力。

關(guān)鍵詞：小麥;干旱脅迫;抗旱評(píng)價(jià);產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S-3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

小麥?zhǔn)侵袊?guó)的主要糧食作物之一，小麥產(chǎn)量的高低對(duì)中國(guó)糧食安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的作用。干旱是限制小麥增產(chǎn)最主要的非生物脅迫因素之一[1，2]，小麥的抗旱能力與產(chǎn)量具有直接關(guān)系，對(duì)干旱條件的適應(yīng)力直接影響到小麥的穩(wěn)產(chǎn)性和豐產(chǎn)性[3]。冀天會(huì)等[4]以137個(gè)小麥品種進(jìn)行篩選適宜抗旱鑒定的綜合指標(biāo)，得出抗旱指數(shù)DI是目前最適宜用于鑒定小麥抗旱的綜合指標(biāo)。胡雯媚等[5]通過(guò)對(duì)西南地區(qū)部分小麥品種進(jìn)行苗期抗旱和篩選，從中得出產(chǎn)量性狀對(duì)于評(píng)價(jià)小麥抗旱具有重要意義。四川省是我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)之一，地形特征以盆地和山地為主，雖然年降雨量可達(dá)到1000mm，但月降雨量并不均勻，特別是1月中旬—次年3月降雨量的減少極易出現(xiàn)冬干和春旱現(xiàn)象，從而影響分蘗、拔節(jié)孕穗，最終影響產(chǎn)量。四川地區(qū)選育出的小麥新品種（系）主要以產(chǎn)量和抗病性作為考核指標(biāo)，并未對(duì)抗旱性作具體要求。面對(duì)干旱情況的頻繁發(fā)生，有必要了解四川小麥品種（系）的抗旱能力，分析影響四川小麥抗旱能力大小的性狀指標(biāo)，為小麥品種結(jié)構(gòu)調(diào)整及選育抗旱品種提供一定參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選用南麥618（1）、南麥987（2）、南麥660（3）、南麥990（4）、川麥104（5）、川麥604（6）、川麥93（7）、川麥86（8）、川麥82（9）、川麥96（10）、川麥602（11）、川農(nóng)32（12）、川育27（13）、中科麥90（14）、中科麥99（15）、蜀麥969（16）、蜀麥133（17）、玉脈2號(hào)（18）、綿麥312（19），共19個(gè)四川省近年選育的新品種（系）為試材，以綿麥367（20）為對(duì)照，其中南麥987、南麥990、中科麥90和玉脈2號(hào)為品系，上述所有品種均為省區(qū)試參試種。

1.2 試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)為人工搭棚模擬干旱環(huán)境處理選取的20個(gè)品種（系）。試驗(yàn)于2017—2018年在南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院綜合大樓旁進(jìn)行，試驗(yàn)地土質(zhì)肥力均等，試驗(yàn)設(shè)A、B、C 3組處理。A處理為自然條件環(huán)境，B處理為12月底搭棚直至收獲模擬春旱，C處理為出苗后搭棚直至收獲模擬冬干。所有材料采用隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)2次重復(fù)。小區(qū)面積1m2，小區(qū)長(zhǎng)寬各1m，4行區(qū)，窄幅條播，小區(qū)間走道0.25m，周圍設(shè)保護(hù)行。3個(gè)處理均進(jìn)行蟲害防治。A處理在采用正常管理，除自然降雨外還進(jìn)行人工澆水3次。

1.3 性狀考察與抗旱指數(shù)計(jì)算

對(duì)所有參試品種（系）的產(chǎn)量和株高、穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、千粒重、穗粒數(shù)等農(nóng)藝性狀進(jìn)行考察。對(duì)獲得的數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的方差分析。此外，將產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行抗旱等級(jí)的計(jì)算，參照胡福順等[6]報(bào)道的抗旱指數(shù)（DRI）計(jì)算：

DRI=某品種旱地處理產(chǎn)量對(duì)照組處理產(chǎn)量×某品種的抗旱系數(shù)對(duì)照組抗旱系數(shù)

抗旱評(píng)價(jià)分級(jí)采用冀天會(huì)等[11]報(bào)道的五級(jí)抗旱指數(shù)（DRI）標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對(duì)小麥產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

從圖1可以看出，在2種脅迫處理下大部分品種相較于自然環(huán)境下，產(chǎn)量出現(xiàn)不同程度降低、有效穗數(shù)減少、穗粒數(shù)減少和穗長(zhǎng)變短的現(xiàn)象，并且在C處理下的降幅更為嚴(yán)重;大部分品種的千粒重和株高出現(xiàn)不同程度增加和變高現(xiàn)象;C處理下的大部分品種千粒重和株高均比B處理下有所降低，這說(shuō)明冬干對(duì)千粒重和株高的影響大于春旱的影響。此外，在2種脅迫處理下品種南麥660、川麥93和綿麥367在產(chǎn)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和穗長(zhǎng)性狀上變化幅度較小。

2.2 ?品種（系）抗旱性指數(shù)評(píng)價(jià)

抗旱指數(shù)（DRI）結(jié)果表明，春旱條件下有5個(gè)品種表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗旱能力，8個(gè)品種（系）為強(qiáng)抗旱能力，2個(gè)品種（系）為中等抗旱能力。冬干條件下有5個(gè)品種表現(xiàn)出極強(qiáng)抗旱能力，2個(gè)品種（系）為強(qiáng)抗旱能力，2個(gè)品種為中等抗旱能力。在2種脅迫條件下川麥104、川麥93和綿麥367均表現(xiàn)極強(qiáng)抗旱能力，南麥660、川麥82表現(xiàn)出強(qiáng)抗旱能力以上。

3 討論

3.1 與前人研究結(jié)果的異同

所選品種（系）在2種干旱環(huán)境下均出現(xiàn)不同程度減產(chǎn);品種（系）的穗長(zhǎng)變短，有效穗和穗粒數(shù)減少，這一結(jié)果與許多研究者的結(jié)果相一致[7，8]。在春旱脅迫下川麥104、南麥660、川麥82、川農(nóng)32、玉脈2號(hào)、綿麥312、綿麥367等品種千粒重不減反增且增加明顯，這一結(jié)果同前人研究的表明適度的干旱脅迫可以提高千粒重結(jié)果相一致[8]。但干旱引起株高增加的報(bào)道還較少，有關(guān)這方面的研究今后將繼續(xù)。

3.2 四川抗旱品種中可能存在1～2個(gè)耐旱基因

對(duì)于小麥耐旱基因的相關(guān)研究，大多數(shù)研究者通過(guò)將水稻、擬南芥等其它物種的抗旱基因轉(zhuǎn)移到小麥中以增強(qiáng)小麥抗旱能力[9]。本試驗(yàn)通過(guò)抗旱指數(shù)DRI評(píng)價(jià)篩選出的中等以上抗旱品種川麥104、南麥660、川麥93和綿麥367親本組合均有共同的基因來(lái)源，川麥104的親本川麥42與綿麥367的親本川麥43互為2個(gè)姊妹系（品種來(lái)源SynCD768/SW3243//川6415），川麥93的親本之一川麥104與南麥660親本之一3911為姊妹系。王相權(quán)等[10]通過(guò)對(duì)15個(gè)四川冬小麥進(jìn)行抗旱鑒定，發(fā)現(xiàn)品系川重組125具有較強(qiáng)的抗旱能力，品系川重組125即品種川麥64（川麥42/川農(nóng)16）。何員江等[11]研究發(fā)現(xiàn)綿麥367、川麥104這2個(gè)品種具有級(jí)強(qiáng)的抗旱能力。結(jié)合王相權(quán)等[10]與何員江等[11]研究根據(jù)系譜追蹤，筆者推測(cè)在SynCD768、SW3243、川6415中可能存在1個(gè)或者多個(gè)與耐旱相關(guān)的基因，需要進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)研究。

3.3 四川小麥品種的抗旱能力逐漸提升

四川小麥主要分布于成都及周邊平原與川東北丘陵地帶，而近年的干旱逐漸成為影響四川小麥產(chǎn)量的主要自然災(zāi)害之一。王相權(quán)等[11]與何員江等[12]通過(guò)選取一部分新品種（系）進(jìn)行抗旱性研究，發(fā)現(xiàn)僅有個(gè)別品種的抗旱性較強(qiáng)，大部分品種的抗旱能力較弱，四川小麥抗旱整體水平較低。本研究選取的近年審定和參加區(qū)試品種，在春旱和冬干情況下抗旱較強(qiáng)品種均占樣本量的25%，表明近幾年四川小麥品種的抗旱能力逐漸提升。

4 結(jié)論

干旱脅迫使得小麥產(chǎn)量明顯降低，總體上冬干對(duì)產(chǎn)量的影響大于春旱對(duì)產(chǎn)量的影響，因此在生產(chǎn)上對(duì)易于出現(xiàn)冬干的地方更要提前進(jìn)行抗旱品種的品種布局，降低干旱災(zāi)害對(duì)小麥產(chǎn)量的影響。在冬干春旱同時(shí)發(fā)生地區(qū)選用本文研究得出的強(qiáng)抗旱品種有利于防范干旱所帶來(lái)的減產(chǎn)影響。南麥660、川麥104、川麥93和綿麥367品種（系）中可能攜帶有抗旱基因。因此，在選育具有抗旱品種時(shí)，可以選取具有潛在抗旱基因的資源材料，將耐旱基因轉(zhuǎn)移到目標(biāo)品種中，不斷提高四川小麥抗旱水平，防范干旱災(zāi)害所帶來(lái)的影響。

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（責(zé)任編輯 李媛媛）