閆樹平

摘要：為探明不同品種小麥花前營養(yǎng)器官干物質積累、轉運與產量形成的關系，并據此為當前的小麥育種提供理論依據和技術支持，特選擇6個新品種為材料進行試驗。結果表明：冬前生物量對小麥花前生物量的積累具有一定程度的決定作用，要提高花前營養(yǎng)器官中儲藏的干物質總量，就必須保證冬前有效積溫的總量，從而積累更多的養(yǎng)分；花前營養(yǎng)器官中積累的干物質較多，對籽粒的貢獻率就較大，并且干物質的轉移率也會較高，對最終的總生物量起決定性作用。

關鍵詞：小麥；花前干物質；轉運；產量

中圖分類號：S512.103.3文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）10-0065-04

我國是世界上最大的小麥生產國和消費國。據預測，2020年我國小麥需求量約為1.4億噸，超過目前產量的28%[1]，要實現(xiàn)小麥主體自給，任務非常艱巨[2]。要保證小麥產量的持續(xù)增長，就必須依靠良種的換代改良[3]，從源頭上做好高產準備，為日后的田間管理打下堅實的基礎，起到事半功倍的效果，實現(xiàn)小麥的穩(wěn)產增產。

籽粒是小麥生產的終極產品。我們育種目標中關于小麥籽粒標準的制定應對路、執(zhí)行要到位，反之，則是失敗[4]。小麥粒重是產量的重要組成部分，籽粒是否充實直接關系到粒重和產量的高低[5]。小麥籽粒的積累是一個不斷變化、協(xié)調的過程，搞好育種，必須明晰、疏通小麥庫源關系才能使育出品種在品質、產量方面有所改進提高，最終育出品質優(yōu)、產量高的新品種。為探明不同品種小麥花前營養(yǎng)器官干物質積累、轉運與產量形成的關系，并據此為當前育種提供理論依據和技術支持，特選6個自育新品種為試材進行試驗。

1材料與方法

1.1試驗材料

聊城市農業(yè)科學研究院自選新品種LN05-1、LN06-1、LN06-2、LN07-1、LN07-2、LN07-3。

1.2試驗地概況

2014年10月，試驗在排灌條件良好的本院高新技術示范園區(qū)進行。黏質土壤，有機質含量15.7 g/kg，堿解氮126.9 mg/kg，速效磷33.1 mg/kg，速效鉀78.7 mg/kg。前茬夏玉米，收獲后秸稈還田。每公頃用腐熟牛糞60 m3、小麥專用復合肥（N-P2O5-K2O=12-18-15）50 kg、尿素10 kg，勻撒地面耕翻作底肥。

1.3試驗設計和管理

試驗地共540 m2。小區(qū)長10 m，寬3 m。12行區(qū)，行距25 cm。10月13日用精播機播種，留基本苗225萬/hm2。隨機區(qū)組排列，重復3次。拔節(jié)后期追施尿素300 kg/hm2，其它田間管理措施同大田。

1.4調查和取樣

三葉期每小區(qū)選6個生長均勻有代表性的固定樣段（樣段長50 cm），分別于越冬期、返青期、起身期、拔節(jié)期、開花期每次選取一個樣點，將樣段內的麥苗全部拔出以測量其葉面積系數(shù)和開花期的干物質量，于成熟期拔其樣點植株測量干物質量及籽粒干重。

將麥苗剪去根部帶回實驗室。將每個小區(qū)拔取植株上的全部綠葉取下，從中選取較大的10片綠葉截取中間的3～5 cm作為標準葉，量其長和寬，求其葉面積（S1），裝入紙袋，烘干后稱其重為g1。將其余綠色葉片裝入紙袋，烘干后稱其重為g2。將剩下的莖稈裝入紙袋，烘干后稱其重為g3。將紙袋放入烘箱，在105℃殺青30 min，然后70℃烘至恒重。

利用以下公式計算所需數(shù)據[6，7]：

樣點葉面積=標準葉的葉面積（S1）×[（g1+g2）/g1]；

葉面積系數(shù)=樣點葉面積/樣點面積。

由數(shù)據g1、g2、g3計算出干物質量，公式為

生物產量=（g1+g2+g3）×80 000.0；

小麥花前營養(yǎng)器官同化物轉移量=開花期整株干重-成熟期秸稈干重；

小麥花前營養(yǎng)器官同化物轉移率（%）=（開花期整株干重-成熟期秸稈干重）/開花期整株干重×100；

小麥花前干物質對籽粒產量的貢獻率（%）=花前營養(yǎng)器官同化物轉移量/成熟期籽粒干重×100。

1.5數(shù)據處理

數(shù)據采用Microsoft Excel 2003和SPSS 2012方差分析軟件進行分析。

2結果與分析

2.1葉面積系數(shù)對花前小麥營養(yǎng)器官干物質積累的影響

由表1可見，從越冬前到開花期小麥的葉面積系數(shù)逐漸增大，開花期達到最大。冬前到返青期6個品種的葉面積系數(shù)增加不明顯，返青到開花期增長迅速，尤其是起身到拔節(jié)期，此時正值春季分蘗高峰期，開花期小麥群體達最大值；拔節(jié)后葉面積系數(shù)的增長主要靠單片葉面積的增大。

結合圖1和表1可見，LN05-1冬前生長旺盛，分蘗較多，葉面積系數(shù)在6個品種中較大，雖然其返青、拔節(jié)、起身期的葉面積系數(shù)較小，但到了開花期它的葉面積系數(shù)和花前干物質積累量卻是最大的。LN07-1冬前葉面積系數(shù)在6個品種中倒數(shù)第二，雖然其返青后表現(xiàn)出較強的生長勢頭，葉面積系數(shù)迅速增大，但到開花期它積累的生物產量仍是6個品種中最少的。其余4個品種的花前葉面積系數(shù)表現(xiàn)差異不大，花前營養(yǎng)器官積累的生物量也處于中間水平。由此可見，冬前的生物量對冬小麥花前生物量的積累具有一定程度的決定作用，要提高花前營養(yǎng)器官中儲藏的干物質總量，就必須保證冬前有效積溫的總量，保證冬前分蘗的個數(shù)，促使冬前大蘗成穗，從而積累更多的養(yǎng)分。

2.2不同小麥品種花前營養(yǎng)器官貯藏物質向籽粒轉運分析

產量的形成一方面決定于總生物量的多少，另一方面還決定于干物質向經濟器官的轉運效率[8]。由表2可見，6個品種的花前營養(yǎng)器官的干物質積累量在11 305～15 572 kg/hm2之間，最高相差4 267 kg/hm2；籽粒和成熟期秸稈干物質量僅LN05-1較高，其余5個品種差異均不大；花前干物質對籽粒的貢獻率均低于花后干物質對籽粒的貢獻率，LN07-3花后干物質對籽粒的貢獻率達到91.5%；花前同化物轉移率最高的LN06-1為18.5%，最低的LN07-3僅為5.4%。

6個品種中，LN05-1的花前營養(yǎng)器官積累的干物質量最高為15 572 kg/hm2，籽粒干重和成熟期秸稈干重也最高，但它的花前干物質對籽粒的貢獻率卻只有24.1%，居第3位，花前同化物的轉移率只有13.9%，也是第3位。LN06-1的花前營養(yǎng)器官積累的干物質量是12 480 kg/hm2，在6個品種中居第3位，籽粒干重最低，僅為6 779 kg/hm2，成熟期秸稈重排在第5位，但是花前干物質對籽粒的貢獻率和花前同化物的轉移率卻都是6個品種中最高的。LN07-3的籽粒干重、成熟期的秸稈重均是6個品種中的第3位，但花前干物質對籽粒的貢獻率只有8.5%，花前同化物的轉移率只有5.4%，均是6個品種中最低的。

6個品種花前干物質的積累量與花前干物質對籽粒的貢獻率及花前干物質的轉移率3個指標高度一致，可見，花前營養(yǎng)器官中積累的干物質較多，對籽粒的貢獻率就較大，并且干物質的轉移率也會較高?；ㄇ盃I養(yǎng)器官積累的干物質量在6個品種中的排名，與收獲時籽粒干重、秸稈干物質量在6個品種中的排名高度一致，可見，小麥花前營養(yǎng)器官中積累的干物質量對最終收獲的總生物量起決定性作用。

2.3不同小麥品種產量構成因素及收獲指數(shù)

由表3可見，6個品種中籽粒產量最高的是LN05-1，為8 986 kg/hm2；LN06-2為7 423 kg/hm2，位于第2位；LN06-1產量最低為6 779 kg/hm2。方差分析結果表明，6個品種間產量有顯著差異。

LN05-1的群體穗數(shù)最多，為707.8萬/hm2，穗粒數(shù)最少，為29.7個，千粒重42.3 g，位居6個品種的第3位，它的產量和秸稈干物質重都是6個品種中最高的，收獲指數(shù)（HI）是0.40?？梢姡笕后w是LN05-1取得產量優(yōu)勢的首要因素，若要保證LN05-1高產穩(wěn)產就必須保證有足夠的群體。

LN06-1的群體穗數(shù)是524.3萬/hm2，在6個品種中居第4位；穗粒數(shù)32.5個，位于第4位，千粒重也是第4位；產量最低，秸稈和地上部總干物質積累位于第5位，收獲指數(shù)0.40。要提高產量就必須對產量三要素進行全面提升，定向選取符合育種目標的株系。

LN06-2的穗數(shù)是541.8萬/hm2，穗粒數(shù)34.6個，千粒重39.3 g，實際產量7 423 kg/hm2（第2位），秸稈干物質重和總干物質重均為第2位，收獲指數(shù)最低，為0.37。要提高LN06-2的產量就要著手提高其收獲指數(shù)，從而使其產量水平再上一個新臺階。

LN07-1的群體穗數(shù)最低，為441.3萬/hm2，千粒重最高，為43.2 g，籽粒產量第5位，秸稈干物質重最低，收獲指數(shù)最高，為0.42。要提高產量，就要適當早播，著重培育冬前壯苗以增加冬前分蘗，并且加強春季管理促進春季有效分蘗形成，盡可能提高有效穗數(shù)，以此達到增產目的。

LN07-2的群體穗數(shù)為554.9萬/hm2（第2位），穗粒數(shù)第5位，千粒重為42.5 g（第2位），籽粒產量、秸稈干物質重和地上部總干物質重都是第4位，收獲指數(shù)0.40。要提高產量就要適當選取穗粒數(shù)多的穗子進行著重培育，再輔以適當?shù)墓芾泶胧┍M可能提高群體穗數(shù)。

LN07-3的穗粒數(shù)最多，群體穗數(shù)較少，千粒重較低，產量指標均為第3位，收獲指數(shù)0.40。此品種產量的提高主要應以增加群體穗數(shù)和千粒重為主。

3討論與結論

由本試驗可見，起身到拔節(jié)期為春季分蘗高峰期，此時小麥群體達最大值，其葉面積系數(shù)的增長主要靠葉片總數(shù)的增多；拔節(jié)后葉面積系數(shù)的增長主要靠單片葉面積的增大，它對葉面積系數(shù)的貢獻率較大。冬前生物量對小麥花前生物量的積累具有一定程度的決定作用，要提高花前營養(yǎng)器官中儲藏的干物質總量，就必須保證冬前有效積溫的總量，保證冬前分蘗的個數(shù)，促使冬前大蘗成穗，從而積累更多養(yǎng)分?；ㄇ盃I養(yǎng)器官中積累的干物質較多，對籽粒的貢獻率就較大，并且干物質轉移率也會較高[9-11]。小麥花前營養(yǎng)器官中干物質積累量對最終收獲的總生物量起決定性作用。

針對6個品種分別提出增產措施如下：LN05-1，必須有足夠的群體；LN06-1，必須對產量三要素進行全面提升；LN06-2，提高收獲指數(shù)；LN07-1，適當早播，盡可能提高有效穗數(shù)；LN07-2，適當選取穗粒數(shù)多的穗子，再適當提高群體穗數(shù)；LN07-3，主要提高群體穗數(shù)和千粒重。

通過品種改良可以提高小麥物質生產能力和生產效率，協(xié)調不同生育階段的物質積累情況，調節(jié)花前和花后干物質對籽粒的貢獻比例。在今后育種中，我們要著力于提高拔節(jié)前的營養(yǎng)生長、花前的干物質轉運、后期干物質向籽粒的轉運，以提高收獲指數(shù)和小麥單產。

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