運(yùn)城盆地不同播期小麥春季凍害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

王健， 許愛玲， 衛(wèi)曉東， 席吉龍， 楊娜， 王珂， 席天元， 張建誠

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所，山西 運(yùn)城 044000）

氣候變暖是當(dāng)今全球氣候變化的主要特征［1］。氣候系統(tǒng)的綜合觀測和多項(xiàng)指標(biāo)表明，全球變暖趨勢仍在持續(xù)，中國是全球氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū)［2］。以氣溫升高為主要特征的全球氣候變化并不意味著小麥霜凍發(fā)生幾率和潛在危險(xiǎn)的減弱，反而有加劇發(fā)生的趨勢［3］。受氣候變化的影響，小麥各生育階段的積溫均呈上升趨勢［4］，特別是開春之后，冬小麥隨春季氣溫的升高進(jìn)入快速生長，生育進(jìn)程明顯加快，但其耐寒力卻隨氣溫升高、生育進(jìn)程的提前而明顯減弱［5］。受春季氣溫不穩(wěn)定性的影響，小麥遭受晚霜凍害的風(fēng)險(xiǎn)加大［6］。朱偉等［7］和李茂松等［8］分析黃淮麥區(qū)小麥凍害的原因表明，霜凍害發(fā)生的概率呈上升趨勢。Fuller等［9］研究表明，小麥生育后期對低溫敏感，遭遇低溫會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量大幅下降。2018年4月7日，黃淮麥區(qū)發(fā)生大面積晚霜凍害，山西南部運(yùn)城地區(qū)13個(gè)縣（市）小麥均遭受不同程度的晚霜凍害，僅聞喜縣就有5 750 hm2小麥遭受嚴(yán)重晚霜凍害。

研究表明，冬小麥安全越冬的最適冬前積溫（≥0℃）為570～645℃，在該積溫條件下可形成利于小麥安全越冬的6～7葉壯苗［10］。本課題組研究了1959—2018年運(yùn)城地區(qū)600℃左右冬前積溫對應(yīng)的播期變化發(fā)現(xiàn)，60年來播期向后推遲了4 d，由10月3日推后到10月7日；小麥拔節(jié)期提前了10 d左右。按此播期，小麥春季晚霜凍害嚴(yán)重。呂麗華等［11］研究了不同小麥品種產(chǎn)量對冬前積溫變化的響應(yīng)，認(rèn)為冬前600℃的積溫條件并不是小麥獲得高產(chǎn)的重要保障，不同播期敏感型品種對積溫條件的響應(yīng)不同，應(yīng)根據(jù)品種特征選擇適宜的播期。

前人對小麥春季低溫凍害發(fā)生規(guī)律與機(jī)理做了大量研究，皇甫自起等［12］研究表明，播期和密度對晚霜凍害有一定的影響，播期早、密度小時(shí)凍害程度重；任德超等［13］、鐘秀麗等［14］研究不同品種與凍害發(fā)生的關(guān)系認(rèn)為，抗凍性與品種的冬春性無顯著相關(guān)性，適度凍害下多穗型品種還有增產(chǎn)的趨勢；拔節(jié)期的早晚是影響小麥抗凍的關(guān)鍵因素，小麥抗霜性與抗凍性沒有顯著相關(guān)性，凍害程度與葉片最低溫度顯著相關(guān)［15-17］；楊洪賓等［18］以濟(jì)麥20為供試材料，研究12個(gè)播期（時(shí)間跨度為67 d）處理下，冬小麥生長所需積溫由2 100～2 400℃減少到1 800～2 000℃，仍然能保證小麥高產(chǎn)；劉新月等［19］研究了山西臨汾氣候變化背景下黃淮旱地冬小麥農(nóng)藝性狀的變化特征，提出選育株高和有效穗數(shù)適中、穗粒數(shù)較多、千粒重較大的中高產(chǎn)抗旱品種是黃淮旱地適應(yīng)未來氣候變化的小麥育種改良方向。以往的研究多從某個(gè)側(cè)面分析小麥凍害的發(fā)展規(guī)律，有些研究只關(guān)注到區(qū)域主栽品種的最佳播期，與氣候變化的趨勢聯(lián)系不夠密切；有些研究結(jié)果因地域、播期和品種特性等差異較大而相互矛盾。關(guān)于不同冬前積溫下小麥春季凍害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)鮮有報(bào)道。本研究利用2個(gè)不同氣候年型，采取氣象分析和田間試驗(yàn)相結(jié)合的方式，研究當(dāng)前氣候情境下，不同冬前積溫對不同類型小麥品種春季生長發(fā)育進(jìn)程及春季凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響，為構(gòu)建適應(yīng)氣候變化的冬小麥節(jié)本抗逆高產(chǎn)新途徑提供理論依據(jù)，對確立適應(yīng)氣候變化的小麥冬前最適積溫（≥0℃）、保障小麥安全生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和地點(diǎn)

選取半冬性偏冬性品種濟(jì)麥22（黃淮北片對照品種）、半冬性品種周麥18（黃淮南片對照品種）和弱春性品種西農(nóng)529（黃淮南片新品種）3種不同生態(tài)類型的小麥品種作為試驗(yàn)材料。于2017—2018和2018—2019兩個(gè)小麥生長季，在運(yùn)城市鹽湖區(qū)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院（現(xiàn)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)）棉花研究所棉花試驗(yàn)農(nóng)場（N34°48′—35°30′、E110°12′—111°41′）進(jìn)行，地處黃土高原運(yùn)城盆地中部，屬大陸溫帶季風(fēng)氣候，年均降雨量491.37 mm。試驗(yàn)地土壤為粘壤土，0—20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量1.59%、全氮0.093%、全磷0.23%、堿解氮 73.1 mg·kg?1、有效磷 19.3 mg·kg?1、有效鉀92.2 mg·kg?1。2個(gè)氣候年型冬小麥生長季的降水量和平均氣溫分別為：144.9 mm、9.2℃（2017—2018）和141.1 mm、10.25 ℃（2017—2018）；逐月最高氣溫和最低氣溫見圖1。

圖1 試驗(yàn)?zāi)甓炔煌瑲夂蚰晷托←溕L季逐月最高氣溫和最低氣溫Fig.1 Monthly maximum air temperature and minimum air temperature during annual wheat growingseasons in different climates

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用二因子裂區(qū)設(shè)計(jì)，以播期為主區(qū)，以品種為副區(qū)，每處理4次重復(fù)，采用完全隨機(jī)排列，小區(qū)面積3 m×1.38 m，行距23 cm。2017—2018小麥生長季設(shè)置9月25日、10月15日和10月30日共3個(gè)播期處理，基本苗分別為150萬、350萬和450萬株·hm?2；2018—2019小麥生長季設(shè)置10月5日、10月20日、11月5日、11月15日和11月25日共5個(gè)播期處理，基本苗分別為200萬、350萬、500萬、550萬和550萬株·hm?2。兩年均為足墑播種，基施純 N 112.5 kg·hm?2，P2O5150 kg·hm?2，K2O 90 kg·hm?2；于返青期和孕穗期結(jié)合灌水分別追施 N 67.5 和 45 kg·hm?2，每次灌水量75 m3左右。病蟲草害防控均采用常規(guī)管理方法，于次年6月5—10日收獲。

1.3 測定內(nèi)容與方法

氣象數(shù)據(jù)來源于運(yùn)城市鹽湖區(qū)氣象站。

冬前積溫：自小麥播種日至連續(xù)5日日均氣溫≤0℃止，期間≥0℃的日均氣溫之和。

拔節(jié)期：每小區(qū)標(biāo)記具有代表性的小麥30株，當(dāng)50%主莖地上部第1節(jié)間伸出地面達(dá)到1.5 cm時(shí)，記作拔節(jié)期。

生理生化指標(biāo)的測定［20-21］：依據(jù)天氣預(yù)報(bào)，預(yù)測春季凍害發(fā)生時(shí)間，在凍害發(fā)生前1 d取小麥旗葉測定生理生化指標(biāo)作為對照，在凍害發(fā)生后1 d取旗葉葉片測定各生理生化指標(biāo)。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性采用氮藍(lán)四唑（nitro-blue tetrazolium，NBT）比色法測定；過氧化物酶（peroxidase，POD）活性采用愈創(chuàng)木酚比色法測定；過氧化氫酶（catalase，CAT）活性采用過氧化氫法測定；葉片相對電導(dǎo)率采用電導(dǎo)儀測定法；丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量采用硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）比色法測定。

產(chǎn)量性狀測定：每小區(qū)去除邊行，割取中間4行，行距0.23 m，行長1.5 m，面積1.38 m2，統(tǒng)計(jì)總穗數(shù)，折合為單位面積穗數(shù)；風(fēng)干后脫粒、稱重，折算為含水量13%的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量后，折合每公頃產(chǎn)量；隨機(jī)取樣5次烘干稱重，折算為含水量13%的標(biāo)準(zhǔn)千粒重；統(tǒng)計(jì)穗粒數(shù)。

1.4 氣象數(shù)據(jù)與春季凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)評估方法

采用鹽湖區(qū)近30年（1988—2018）3月下旬和4月上旬的極端低溫資料，以各冬前積溫下春季不同時(shí)段的凍害指標(biāo)在30年中出現(xiàn)的頻次占總頻次的百分率，反映各冬前積溫下春季不同時(shí)段的凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。小麥霜凍害指標(biāo)以馮玉香等［3］研究得出的小麥發(fā)生重霜凍害的最低氣溫指標(biāo)為依據(jù)（表1）。

表1 小麥發(fā)生重霜凍害的最低氣溫指標(biāo)Table 1 The lowest temperature index of heavy frost damage in wheat

為便于確定拔節(jié)前后每天重霜凍害氣溫指標(biāo)，用表1指標(biāo)數(shù)據(jù)建立了拔節(jié)前后時(shí)間與發(fā)生重霜凍害溫度指標(biāo)的關(guān)系方程：Y=0.078 6X2+0.618 6X?4.96，R2=0.993，其中以拔節(jié)期記為X=2，拔節(jié)期前1 d記為X=1.8，拔節(jié)期后1 d記為X=2.2，以此類推計(jì)算不同拔節(jié)期對應(yīng)3月下旬和4月上旬的重霜凍害氣溫指標(biāo)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用DPS 7.55進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 霜凍未發(fā)生年，不同播期對小麥冬前生長及拔節(jié)期的影響

霜凍未發(fā)生年（2018—2019），隨著播期的推遲（表2），小麥的冬前葉齡和冬前分蘗數(shù)相應(yīng)減少，播期推遲到11月15日（冬前積溫107.7℃）以后，小麥冬前未能出土。在播期為10月20日（冬前積溫390.1℃）、11月5日（冬前積溫186.9℃）、11月15日（冬前積溫107.7℃）和11月25日（冬前積溫62.9℃）時(shí)，3個(gè)品種的拔節(jié)期均較常規(guī)播期（冬前積溫616.3℃）推遲，其中，濟(jì)麥22分別推遲了5、11、15和 16 d；周麥18推遲了5、9、12和14 d；西農(nóng)529 推遲了6、13、17和18 d。由此說明，不同類型小麥品種的冬前生長量隨播期的推遲（冬前積溫降低）而減少，拔節(jié)期隨播期推遲而推遲；品種的春性越強(qiáng)，拔節(jié)越早。

2.2 霜凍未發(fā)生年，不同播期對小麥春季凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響

從表3可知，小麥在3月下旬和4月上旬可承受的低溫范圍及春季霜凍發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與冬前積溫和品種的春性強(qiáng)弱密切相關(guān)。播期越早，冬前積溫越高，小麥拔節(jié)越早，可承受低溫的能力越弱，春季凍害風(fēng)險(xiǎn)越高；品種春性越強(qiáng)，承受低溫的能力越弱，霜凍害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)越高。濟(jì)麥22、周麥18、西農(nóng)529均以常規(guī)播期的霜凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)最高，在3月下旬和4月上旬凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分別為13.33%、18.33%、25%和20%、20%、21.67%。隨著冬前積溫的降低，各品種的凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)呈降低趨勢。11月5日以后播種，按現(xiàn)有氣象資料分析，3月下旬的凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)為0，4月上旬的凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也明顯降低。

表3 不同品種不同播期小麥春季凍害風(fēng)險(xiǎn)分析Table 3 Spring frost damage probability of wheat with different cultivars and sowing dates

2.3 霜凍發(fā)生年，不同播期對不同類型小麥品種春季凍害的影響

2.3.1 對小麥?zhǔn)軆鏊肼实挠绊?2018年4月7日凌晨3點(diǎn)至7點(diǎn)試驗(yàn)所在農(nóng)場出現(xiàn)持續(xù)5 h?0.1～?0.7℃極端低溫霜凍，5月10日小麥灌漿中期進(jìn)行凍穗調(diào)查，3個(gè)不同類型品種的受凍穗率皆隨冬前積溫的減少而降低（圖2）。播期為9月22日時(shí)，西農(nóng)529受凍穗率較高，周麥18次之，濟(jì)麥22凍害最輕；10月30日播期時(shí)，3個(gè)品種的受凍害程度均顯著減輕。由此表明，冬前積溫和品種春性的強(qiáng)弱均對小麥春季抗霜凍能力有一定影響，隨著品種冬性的增強(qiáng)，小麥抗霜凍能力增加；隨著播期的推遲（冬前積溫降低），小麥抗霜凍能力提高。并且，不同生態(tài)類型小麥品種的穗部凍害程度與霜凍未發(fā)生年時(shí)的凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分析趨勢表現(xiàn)一致。

2.3.2 對小麥穗分化的影響 極端低溫發(fā)生后，以凍害嚴(yán)重的西農(nóng)529為代表，研究不同播期對穗分化的影響（圖3）。播期不同，小麥中部穗粒的形態(tài)大小和生長發(fā)育所處的階段不同，凍害來臨時(shí)，9月22日播種的小麥穗發(fā)育已處于四分體羽毛形成后期；10月15日播種的小麥穗發(fā)育處于四分體羽毛形成初期；而10月30日播種的小麥處于柱頭伸長期。由此表明，隨著播期的推遲，延緩了小麥的幼穗發(fā)育進(jìn)程。

圖3 2017—2018年度小麥晚霜凍害發(fā)生時(shí)西農(nóng)529三個(gè)播期的穗分化時(shí)期Fig.3 Spike differentiation period of Xinong 529 at three sowing dates after wheat late frost injury from 2017 to 2018

2.3.3 對小麥生理生化指標(biāo)的影響 霜凍發(fā)生后，不同播期小麥的生理生化指標(biāo)存在一定差異（圖4）。隨著冬前積溫的降低、播期的推遲，3個(gè)不同類型小麥品種的相對電導(dǎo)率在凍害發(fā)生前后的增幅均逐漸減小。其中，播期為9月22日和10月15日時(shí)，凍害發(fā)生后相對電導(dǎo)率均顯著增加；而10月30日播期時(shí)，凍害發(fā)生前后的電導(dǎo)率無顯著變化。3種抗氧化酶的活性隨著冬前積溫的降低、播期的推遲在凍害發(fā)生前后的增幅均逐漸增大；凍害發(fā)生后，POD和CAT活性隨著播期的推遲呈上升趨勢，SOD活性隨播期的推遲無顯著變化。3個(gè)品種MDA含量在凍害前后均存在顯著差異，隨著冬前積溫的降低和播期的推遲，凍害發(fā)生前后的增幅均逐漸減??；且MDA含量隨著播期的推遲呈降低趨勢。綜合比較，同一冬前積溫下，凍害發(fā)生后濟(jì)麥22的相對電導(dǎo)率最低，酶活性變化幅度最大，MDA含量最低；西農(nóng)529的相對電導(dǎo)率最高，酶活性變化幅度最低，MDA含量最高。以上結(jié)果表明，降低冬前積溫能明顯減輕植物受凍害后膜脂受傷害的程度，提高抗氧化酶活性，從而減輕凍害對植物葉片的損傷。半冬性、偏冬性品種的抗低溫凍害能力較強(qiáng)，弱春性品種抗低溫能力較差。

圖4 2017—2018年度凍害前后小麥葉片中相對電導(dǎo)率、抗氧化酶活性和MDA含量Fig.4 Relative conductivity，antioxidant enzyme activity and MDA content of wheat before and after freezing injury from 2017 to 2018

2.4 不同播期對小麥產(chǎn)量及構(gòu)成的影響

2017—2018 年霜凍發(fā)生年型下，不同生態(tài)類型小麥產(chǎn)量對播期的響應(yīng)見表4。在相同播期下，濟(jì)麥22的產(chǎn)量最高，周麥18次之，西農(nóng)529最低。隨著播期的推遲，冬前積溫的降低，3種類型小麥的產(chǎn)量均顯著提高，西農(nóng)529在播期為10月30日下的產(chǎn)量較播期為9月22日（冬前積溫833.4℃）時(shí)的產(chǎn)量提高117.5%。3個(gè)品種的穗數(shù)與穗粒數(shù)均隨著冬前積溫的降低呈上升趨勢。其中，濟(jì)麥22的穗數(shù)在播期為10月30日時(shí)最高；而周麥18與西農(nóng)529的穗數(shù)以10月15日播種最高；西農(nóng)529的穗粒數(shù)在播期為9月22日時(shí)下降最為顯著。3個(gè)品種的千粒重，均隨冬前積溫的降低、播期的推遲而降低，這可能是產(chǎn)量三因素協(xié)調(diào)的結(jié)果，凍害主要影響穗數(shù)和穗粒數(shù)，穗粒數(shù)降低，植物光合作用能量供應(yīng)的庫端分流減少，導(dǎo)致單個(gè)籽粒的粒重增加。

表4 2017—2018年不同播期下小麥的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 4 Yields and yield components of wheat at different sowing date from 2017 to 2018

2018—2019 未發(fā)生霜凍的年型下，不同生態(tài)類型小麥產(chǎn)量對播期的響應(yīng)見表5。濟(jì)麥22與周麥18皆以10月5日播期的產(chǎn)量最高，分別為11 423.1和12 685.6 kg·hm?2；西農(nóng)529則在10月20日播期下產(chǎn)量最高。隨著播期的推遲（冬前積溫的降低），3個(gè)品種的產(chǎn)量均呈下降趨勢，當(dāng)播期推遲至11月15日（冬前積溫107.7℃）后，產(chǎn)量顯著降低。相同播期下，周麥18產(chǎn)量最高，濟(jì)麥22次之，西農(nóng)529產(chǎn)量最低。3個(gè)品種的每公頃穗數(shù)先隨播期的推遲而升高，隨后降低，播期11月5日（冬前積溫186.9℃）的成穗數(shù)最高；播期繼續(xù)推遲則每公頃穗數(shù)顯著減少，因此，11月25日播期的每公頃穗數(shù)最低。而3個(gè)品種的穗粒數(shù)隨冬前積溫的減少而減少。千粒重受播期的影響因品種而異，濟(jì)麥22在11月5日以后播種的千粒重顯著低于之前播種的千粒重；周麥18的千粒重在不同播期處理間無顯著差異；西農(nóng)529在不同播期間千粒重?zé)o明顯變化規(guī)律。3個(gè)品種相比較，周麥18的千粒重最高。

表5 2018—2019年不同播期下小麥的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 5 Yield and yield component of wheat at different sowing date from 2018 to 2019

以上結(jié)果表明，在霜凍發(fā)生年，適度降低冬前積溫、推遲播期，小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素皆顯著優(yōu)于常規(guī)播期，與春季凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的趨勢表現(xiàn)一致；在無異常極端低溫出現(xiàn)的情況下，不同類型品種降低冬前積溫、推遲播期，對產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成造成一定影響，但與常規(guī)播期差異不顯著。結(jié)合兩年的產(chǎn)量表現(xiàn)，適度推遲播期，增加播量，有利于保證小麥高產(chǎn)群體的每公頃穗數(shù)，達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

3 討論

小麥霜凍害的發(fā)生程度受地勢、天氣等條件影響，植株體溫作為研究小麥霜凍害的最佳指標(biāo)與氣溫間不具有對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系［3］。本研究僅采用小麥生長發(fā)育進(jìn)程對冬前積溫的響應(yīng)以及最低氣溫指標(biāo)評估霜凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，采用凍害年型的植株指標(biāo)分析和非凍害年型的產(chǎn)量驗(yàn)證，為小麥抗逆品種的選擇和播期控制提供了理論依據(jù)。楊洪賓等［18］研究表明，小麥推遲播期但冬前正常出苗的處理，其春季生長發(fā)育無顯著差異。本研究表明，小麥推遲播期（冬前積溫降低），春季拔節(jié)期明顯延后，但當(dāng)冬前積溫降低到一定程度時(shí)，拔節(jié)期不再延后。氣候變暖對春季小麥拔節(jié)期影響顯著，可以通過冬前積溫調(diào)控返青?拔節(jié)所需積溫，進(jìn)而影響拔節(jié)期。結(jié)合小麥拔節(jié)期和當(dāng)?shù)貧夂蛸Y料，認(rèn)為10月5日（616℃）播種的小麥?zhǔn)艿剿獌龊︼L(fēng)險(xiǎn)較高，與前人研究結(jié)論相一致［1，15］。推遲播期、降低冬前積溫使小麥在霜凍害頻發(fā)的3月下旬和4月上旬受到重霜凍害的風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。

2017—2018 霜凍發(fā)生年型的凍害發(fā)生結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了本研究關(guān)于霜凍發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)評估的結(jié)論，并通過對凍害后小麥的穗分化進(jìn)程、生理生化指標(biāo)等鑒定，闡明了降低冬前積溫后小麥對凍害響應(yīng)的表現(xiàn)。植物受低溫凍害后，膜透性增大，電解質(zhì)外滲，從而導(dǎo)致相對電導(dǎo)率增大。MDA是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一，其含量的高低反應(yīng)了植物對低溫冷害反應(yīng)的強(qiáng)弱［22-23］。超氧自由基含量會(huì)大幅度升高，SOD酶將植物體內(nèi)的O2氧化成H2O2及·OH，POD清除·OH，CAT清除部分H2O2，通過3種酶的協(xié)同作用減輕凍害對植物的傷害［24-25］。本研究結(jié)果顯示，推遲播期，降低冬前積溫，小麥穗部發(fā)育延緩，在4月上旬凍害高發(fā)期，能有效避開凍害敏感的四分體時(shí)期［26］。降低冬前積溫，不同品種的SOD和POD酶活性增高，相對電導(dǎo)率降低，MDA含量下降，本研究與前人研究結(jié)果相一致［22-25］，并且半冬性偏冬性品種濟(jì)麥22的抗凍能力顯著優(yōu)于周麥18與西農(nóng)529。小麥春季抗凍性與播期（冬前積溫）及品種特性關(guān)系密切，推遲播期、降低冬前積溫使小麥穗部發(fā)育敏感期避開春季凍害，同時(shí)通過維持較高水平的抗氧化酶活性等保護(hù)機(jī)制來提高植株對低溫的耐受性。凍害發(fā)生年型，產(chǎn)量隨著播期的推遲顯著提高，3個(gè)不同類型的品種中，濟(jì)麥22的產(chǎn)量最高。

2018—2019 霜凍未發(fā)生年型，在不同冬前積溫下播種，以冬前積溫600℃處理的產(chǎn)量最高，但與冬前積溫390℃處理的產(chǎn)量無顯著差異。3個(gè)品種相比較，周麥18在未發(fā)生凍害年型下產(chǎn)量最高，不同類型品種最高產(chǎn)量處理的冬前積溫不同，這與呂麗華等［11］研究結(jié)果一致。穗數(shù)隨著播期推遲而下降，晚播增加播量可以提高成穗數(shù)［27］；適當(dāng)晚播可以提高小麥穗粒數(shù)［28］；也有學(xué)者認(rèn)為適度晚播穗粒數(shù)降低［29］；不同地域、不同播期、不同品種的產(chǎn)量三因素結(jié)果存在一定差異。本研究表明，凍害年型時(shí)，穗數(shù)、穗粒數(shù)隨播期的推遲而增加，千粒重隨著播期的推遲而降低；非凍害年型時(shí)，穗粒數(shù)隨播期的推遲而降低，千粒重在不同播期處理間無顯著差異。不同氣候環(huán)境對小麥產(chǎn)量三因素的影響較為明顯，不同品種的三因素構(gòu)成隨播期變化也存在一定差異。因此，播期對產(chǎn)量構(gòu)成的影響機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

結(jié)合2年的試驗(yàn)結(jié)果，以冬前積溫為250～390℃時(shí)，小麥產(chǎn)量比較穩(wěn)定，凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較低。春性較強(qiáng)的品種如在較高冬前積溫時(shí)播種，春季凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)將大幅上升。因此，受全球氣候變暖及氣候變化不確定性的影響，構(gòu)建小麥適應(yīng)氣候變化的節(jié)本、抗逆、高產(chǎn)栽培技術(shù)體系，應(yīng)以“適度減少冬前積溫消減氣候影響、優(yōu)化品種選擇規(guī)避凍害風(fēng)險(xiǎn)”為主要策略，在不影響產(chǎn)量的情況下，既可減少冬前水分蒸騰，降低養(yǎng)分消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)蒸降耗，也有利于降低春季凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也為夏播作物留下了更充足的生長空間。