段營營 王小燕 于晶晶 王曉玲
摘要:為了研究花前漬水對小麥(Triticum aestivum Linn.)產(chǎn)量的影響,對長江中下游主推小麥品種進行花前漬水試驗,在拔節(jié)期測量SPAD值(葉綠素相對含量),和黃綠葉面積比,孕穗期測量SPAD值和黃綠葉面積比,并對產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素進行分析。結(jié)果表明,漬水導(dǎo)致旗葉 SPAD值下降,黃綠葉面積比上升,收獲指數(shù)下降。產(chǎn)量的構(gòu)成因素中,千粒重、穗粒數(shù)、有效分蘗數(shù)下降。綜合各個品種來看,不同品種的指標參數(shù)下降幅度不同,通過分析不同品種指標參數(shù)下降幅度,尋找到優(yōu)勢品種襄麥25和皖麥56。
關(guān)鍵詞:漬水;小麥(Triticum aestivum Linn.);產(chǎn)量
中圖分類號:S512.1 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)10-2331-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.10.007
拔節(jié)期、孕穗期均為小麥(Triticum aestivum Linn.)一生中生長最旺盛的時期,累計干物質(zhì)的積累量約占小麥一生干物質(zhì)重的50%以上。前人研究表明,拔節(jié)期受漬對子粒產(chǎn)量等的影響顯著低于花后受漬的影響[1-2]。另有研究表明,孕穗期受漬,成穗率及每穗粒數(shù)明顯降低[1,3-8]。有統(tǒng)計資料分析表明,長江中下游流域每年因漬害造成小麥減產(chǎn)幅度為20%左右。因此有必要深入研究漬水對小麥產(chǎn)量的影響及其生理基礎(chǔ)。
前人研究表明,在小麥不同生育階段進行漬水處理,研究漬水對小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量性狀的影響。結(jié)果表明,不同生育期小麥根系、功能葉片相對受害率與產(chǎn)量相對受害率呈顯著正相關(guān)[9-11]。小麥漬水以后,漬水初期無明顯變化,一段時間后會出現(xiàn)葉片發(fā)黃,尤其是最下部的葉片葉色不再濃綠,轉(zhuǎn)變?yōu)榈G色,經(jīng)過漬水以后,小麥的分蘗減少,抗倒伏性下降,在灌漿期灌漿不飽滿,不充分,空癟子粒增加,進而對產(chǎn)量構(gòu)成了實質(zhì)性的影響[12-15]。漬害改變小麥的發(fā)育進程,小麥生長過程中的土壤漬害對小麥造成生理、生態(tài)等多方面的影響,最終導(dǎo)致其減產(chǎn)[8-10]。本研究擬在前人研究的基礎(chǔ)上,以江漢平原主推小麥品種為試驗材料,于拔節(jié)期、孕穗期進行漬水處理,以產(chǎn)量為主線,通過研究漬水對葉片SPAD值(葉綠青相對含量)、黃綠葉面積比、干物質(zhì)積累量的影響,進一步明確花前漬水對產(chǎn)量影響的生理機制,為創(chuàng)建緩解漬害減產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
供試品種包括襄麥55、襄麥25、皖麥56、明麥1號、輪選22。
1.2 試驗設(shè)計
試驗在長江大學(xué)西校區(qū)試驗基地進行,使用盆栽方式,試驗用土為黃褐土,土壤取自試驗田耕作層,土壤經(jīng)破碎后,過孔徑5 mm淌篩。土壤有機質(zhì)含量為1.20%。試驗盆缽采用聚乙烯塑料桶,規(guī)格為20 cm×20 cm,桶底中央有排水孔,漬水處理時另外再套一個無排水孔的塑料桶,播種前底肥施用量為氮肥1.40 g/盆(氮肥為尿素),鉀肥1.05 g/盆(鉀肥為K2SO4),磷肥0.70 g/盆[磷肥為Ca(H2PO4)2],裝土3.5 kg/盆。土壤澆透水后于11月1日播種,三葉期定苗,每盆均勻留苗5株,冬肥施純氮0.7 g/盆(尿素溶解后施入),拔節(jié)前追肥一次,施純氮0.7g/盆(尿素溶解后施入),每一供試品種設(shè)置12盆,分別在拔節(jié)期(3月15日)漬水4盆,漬水7 d,漬水7 d后正常澆水,孕穗期(4月10日)另外4盆漬水,漬水7 d后正常澆水,對照4盆,正常澆水。漬水期間保持水層為0.5~1.0 cm,其他管理同一般大田。
1.3 觀測指標
SPAD值。拔節(jié)期每個品種漬水7 d后停止?jié)n水,在漬水停止的第2天上午測量SPAD值。在漬水的4盆中選取生長狀況一致的分蘗10個,用SPAD儀測量每個分蘗最上部第一片完全葉的SPAD值,每片葉在葉片中部測量一次,之后緊接著測量對照組10個分蘗的SPAD值。孕穗期到來之后漬水和測量的方法同上。
黃綠葉數(shù)。拔節(jié)期每個品種漬水7 d后停止?jié)n水,在漬水停止后的第2天下午測量SPAD值。在漬水的4盆中選取生長狀況一致的分蘗10個,記錄每個分蘗的黃葉數(shù)和綠葉數(shù)。孕穗期到來之后漬水和記錄的方法同上。
有效分蘗數(shù)。小麥于5月12日成熟,5月13日收獲,收獲時扔掉結(jié)實率低、生長矮小的分蘗,得到有效分蘗,分別記錄每個品種拔節(jié)期漬水處理、孕穗期漬水處理以及對照的有效分蘗數(shù)。
千粒重。每個品種,每個處理,每盆小麥單獨脫粒,之后在每盆小麥的子粒中隨機取出1 000粒,考察其重量,得到3組差值不超過0.7 g的數(shù)據(jù),取其平均值,最后每個處理選取4盆計算平均千粒重,得到每個處理的千粒重。
平均每穗粒數(shù)。數(shù)出每個處理小麥脫粒后的子粒數(shù)量,除以相應(yīng)的每個處理的有效分蘗數(shù),得到平均每穗粒數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 漬水后小麥葉綠素含量的變化
2.1.1 拔節(jié)期漬水后小麥葉綠素含量的變化 如圖1所示,拔節(jié)期漬水后每個品種葉片SPAD值均有不同程度的下降,不同品種下降幅度不同,由圖1可知,襄麥55葉片SPAD值較對照下降6.60%,襄麥25下降6.30%,皖麥56下降7.10%,明麥1號下降10.60%,輪選22下降9.26%。其中明麥1號下降幅度最大,襄麥25下降幅度最小,襄麥55下降后的SPAD值仍然較高,為52.39%。
2.1.2 孕穗期漬水后小麥葉綠素含量的變化 如圖2所示,孕穗期漬水后,葉片SPAD值明顯下降,由圖2可知,襄麥55漬水處理葉片SPAD值較對照下降7.50%,襄麥25下降7.60%,皖麥56下降4.50%,明麥1號下降6.50%,輪選22下降2.30%,其中襄麥55下降幅度最大,輪選22下降幅度最小。
2.2 漬水后黃綠葉面積比的變化endprint
2.2.1 拔節(jié)期漬水后黃綠葉面積比的變化 由圖3可知,漬水后,各品種黃綠葉面積比均明顯上升。襄麥55黃綠葉面積比較對照上升了76.9%,襄麥25上升了71.0%,皖麥56上升了277.8%,明麥1號上升了300.0%,輪選22上升了176.9%。其中明麥1號上升幅度最大,襄麥25黃綠葉面積比最大,漬水處理的黃綠葉面積比達0.53,按每個分蘗4片完全葉計算,漬水后至少有兩片葉完全變黃。雖皖麥56黃綠葉比上升幅度較大,但黃綠葉面積比較低,僅為0.40,對照組中皖麥56的黃綠葉面積比為供試品種中最低的品種。
2.2.2 孕穗期漬水后黃綠葉面積比的變化 由圖4可知,孕穗期漬水處理后,與對照相比各品種黃綠葉面積比亦有所上升,其中襄麥55升高11.1%,襄麥25升高15.6%,皖麥56升高42.3%,明麥1號升高35.7%,輪選22升高4.8%。其中輪選22升高幅度最小,皖麥56升高幅度最大。皖麥56無論是對照還是漬水處理后,相較于其他品種,均為黃綠葉面積比較低的品種。
2.3 漬水對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
2.3.1 拔節(jié)期漬水對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 由表1可知,拔節(jié)期漬水后,各品種子粒產(chǎn)量均明顯降低,其中襄麥55降低幅度最大,達33.8%,襄麥25下降幅度最小,僅為3.5%。進一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因素表明,拔節(jié)期漬水后,千粒重、每穗粒數(shù)、每盆有效分蘗數(shù)均有不同程度的降低。其中襄麥55子粒產(chǎn)量的降低主要歸因于每盆有效分蘗數(shù)和每穗粒數(shù)的降低,千粒重降低幅度較小。拔節(jié)期漬水對千粒重的影響方面,明麥1號千粒重降幅最小,僅下降3.1%,襄麥25千粒重降幅最大,下降達6.1%;拔節(jié)期漬水對穗粒數(shù)的影響方面,襄麥25穗粒數(shù)降幅最小,僅下降4.5%,輪選22穗粒數(shù)降幅最大,下降達23.7%;拔節(jié)期漬水對有效分蘗的影響較小,明麥1號及輪選22號的每盆有效分蘗數(shù)未降低。
2.3.2 孕穗期漬水后對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 由表2可知,孕穗期漬水后,各品種子粒產(chǎn)量均明顯降低,其中輪選22降低幅度最大,達19.6%;襄麥25、皖麥56下降幅度均較小,分別為1.6%、3.3%。進一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因素表明,孕穗期漬水,千粒重、每穗粒數(shù)、有效分蘗數(shù)均有不同程度的降低。其中輪選22子粒產(chǎn)量的降低歸因于千粒重、每穗粒數(shù)和有效分蘗數(shù)均明顯降低,降低幅度分別為14.0%、13.8%和11.1%;襄麥25孕穗期漬水對產(chǎn)量影響較小,則主要歸因于其較高的每穗粒數(shù),較對照僅減少4.1%。同時,孕穗期漬水對千粒重的影響方面,明麥1號千粒重較對照降幅最小,僅為3.9%,而輪選22較對照降幅最大,達14.0%;孕穗期漬水對穗粒數(shù)的影響方面,襄麥25每穗粒數(shù)較對照降幅最小,僅為3.9%,輪選22每穗粒數(shù)較對照降幅最大,達13.8%;孕穗期漬水對有效分蘗亦有較大影響,這可能與漬水后下落穗增多有關(guān),其中,皖麥56有效分蘗較對照降幅最大,達15.0%,襄麥55和襄麥25有效分蘗較對照降幅較小,分別為5.3%和5.6%。
3 小結(jié)與討論
前人研究表明,小麥不同生育時期土壤漬水逆境均嚴重抑制了不同小麥品種根系對N、P、K營養(yǎng)元素的吸收與積累,抑制的最大效應(yīng)期為孕穗期[1,3]。另有研究表明,麥類作物對濕害逆境的反應(yīng),在不同生育階段表現(xiàn)出較大的差異,一般認為生育初期耐濕性較強,中期則急劇下降,前期主要影響群體,但群體數(shù)量可通過分蘗得到補償,損失較小,而后期主要影響個體,表現(xiàn)為每穗粒數(shù)下降,粒重減少。麥類作物的耐濕性是可以遺傳的,在不同品種之間表現(xiàn)出極大的差異[10],拔節(jié)期到孕穗期濕害主要造成根毛減少,根皮突起,根尖發(fā)黑且有沉淀物,濕害直接導(dǎo)致土壤供氧能力不足,直接影響根系生命活動的進行[11]。本研究在前人研究基礎(chǔ)上進行,結(jié)果表明,拔節(jié)期漬水、孕穗期漬水均導(dǎo)致子粒產(chǎn)量明顯降低,即花前漬水不利于產(chǎn)量形成。進一步分析表明,漬水后每個品種的SPAD值均有不同程度的下降,漬水后,襄麥55的SPAD值仍然較高,表現(xiàn)出良好的抗性,由此認為該指標是耐濕性強的一個重要標志。拔節(jié)期漬水后,襄麥25的SPAD值的變化不明顯,另外拔節(jié)期漬水后,襄麥25黃綠葉面積比最大,說明漬水后主要減少了功能葉,使葉片變黃,但是對旗葉的葉綠素含量未形成太大影響,綜合來看,拔節(jié)期漬水后,襄麥25千粒重略微下降,每穗粒數(shù)略微下降,但是有效分蘗數(shù)卻無明顯變化,最終使得產(chǎn)量在拔節(jié)期漬水處理里面是最高的。孕穗期漬水后,襄麥25的SPAD值仍無明顯變化,孕穗期漬水后的黃綠葉面積比最高,最終使得千粒重較大幅度降低,孕穗期漬水后的有效分蘗數(shù)仍較高,最終產(chǎn)量僅次于最高水平,說明對于襄麥25,漬水會造成其黃綠葉數(shù)明顯增加,黃綠葉面積比的增加又會導(dǎo)致千粒重的明顯降低,但是漬水不會影響葉綠素含量和有效分蘗數(shù)的降低,若此品種要高產(chǎn),適當注意孕穗期排灌即可,取得高產(chǎn)較容易。
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