張先平 梁秋霞 郝興順 白立華 李云 尹素芬 李小安 楊利群 饒建國 李荷娟

摘要選取漢中不同類型小麥品種為材料，通過人工加壓減源處理，分別在花后6、25 d測定葉綠素含量，處理后開花前期6 d，3種類型小麥旗葉的葉綠素含量最高，但在去倒三葉與去旗葉處理下，出現(xiàn)了開花前期6 d時(shí)，有去旗葉葉綠素含量大于去倒三葉處理，但花后25 d時(shí)，出現(xiàn)去倒三葉處理葉綠素含量大于去旗葉處理;減源處理后，花后期即灌漿期，大穗型及多穗型品種葉源原初光能轉(zhuǎn)化效率比中間型高，不同減源處理對粒重的影響表現(xiàn)各異，大穗型品種降幅最為明顯，以中間型品種最為穩(wěn)定;因此在選育新品種時(shí)，在形態(tài)上要優(yōu)先考慮中間型品種，其次為大穗型、多穗型品種，而且在該生態(tài)氣候條件下，要穩(wěn)產(chǎn)應(yīng)適度擴(kuò)大中間型品種的種植面積，大穗型品種要獲得高產(chǎn)，應(yīng)保證穗數(shù)來彌補(bǔ)減源導(dǎo)致的同化產(chǎn)物供應(yīng)不足引發(fā)的粒重下降問題。單個(gè)指標(biāo)不能體現(xiàn)品種的特征特性，因此該試驗(yàn)的結(jié)論不能作為推薦的充分指標(biāo)，還要結(jié)合其他指標(biāo)綜合考慮。

關(guān)鍵詞減源;小麥;葉綠素;光合速率;穗部性狀

中圖分類號S512.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2020）15-0055-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.016

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of Source Reduction on Chlorophyll Photosynthetic Rate and Panicle Traits of Wheat

ZHANG Xianping ， LIANG Qiuxia， HAO Xingshun et al

（Agricultural Institute of Hanzhong City， Hanzhong， Shaanxi 723000）

AbstractLocal different types of wheat varieties were selected as the materials， through artificial pressure reduction and source reduction treatment， chlorophyll content were detected at 6 and 25 d after flowering， it was found that the chlorophyll content of the flag leaf of the three types of wheat was the highest after 6 d of flowering， but it appeared in the chlorophyll content under T2 and T3 treatments. At 6 d before flowering， chlorophyll content in T3 was higher than that in T2， but at 25 d after flowering， chlorophyll content in T2 treatment was greater than T3 treatment; after reduction treatment， the late flowering stage was the filling stage， and the big ear varieties and multipleear varieties leaf source primary light energy， the transformation efficiency was higher than that of the intermediate varieties. Different reduction treatments showed no obvious effect on the panicle traits， but the effects on grain weight were different. The big ear varieties showed the most obvious decline， and the intermediate varieties were the most stable;therefore， the new varieties were selected， in the case of morphological priority， intermediate varieties should be given priority， followed by big ear varieties and multipleear varieties. Under the ecological climate condition， in order to obtain high yield of big ear varieties， it is necessary to ensure the appropriate number of ears. To compensate for the problem of falling grain weight caused by insufficient supply of assimilation products caused by source reduction， individual indexes can not reflect the characteristics of varieties. Therefore， the conclusion of this experiment could not be used as the recommended sufficient index， but must be considered in combination with other indexes.

Key wordsSource reduction;Wheat;Chlorophyll;Photosynthetic rate;Panicle characters

基金項(xiàng)目陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目（No.S2015TNNY0021）。

作者簡介張先平（1968—），女，陜西洋縣人，研究員，從事植物病蟲害的防治研究、作物新品種的選育及推廣工作。*通信作者，農(nóng)藝師，從事小麥新品種選育及配套栽培技術(shù)研究。

收稿日期2019-10-24;修回日期2019-11-27

漢中平壩地處陜南，屬北暖溫帶和亞熱帶氣候的過渡帶，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，雨量充沛，氣候濕潤，年降水量800～1 000 mm，年均氣溫14 ℃，稻麥或稻油輪作。因地貌特征，小麥種植劃分為陜南平壩早熟冬麥區(qū)和秦巴淺山丘陵中熟冬麥區(qū)，年種植面積7.3萬hm2，總產(chǎn)量52萬t，占夏糧作物總產(chǎn)的50%以上，是陜南糧食生產(chǎn)中不可忽視的農(nóng)作物之一，因此選育適合本地生態(tài)氣候的小麥品種、提高小麥產(chǎn)量對滿足人民生活需求和確保糧食安全有十分重要的意義。植物的源庫理論[1]是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)理論，源指作物葉、莖為主體的全部營養(yǎng)器官，庫主要是指產(chǎn)品器官的容積和接納營養(yǎng)物質(zhì)的能力，通過對小麥的源庫關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，足夠大的源和充實(shí)度較高的庫是小麥高產(chǎn)的必要條件[2]，源、庫是產(chǎn)量形成的2個(gè)方面[3-4]，由于遺傳和環(huán)境的差異，源庫對產(chǎn)量形成的作用不等。雷亞珂等[5]研究認(rèn)為，不同穗形冬小麥庫源改良的側(cè)重點(diǎn)不同，在源庫關(guān)系上對不同生態(tài)類型的小麥已有較多的研究，但鮮見減源對葉綠素與光合速率的影響的研究。鑒于此，筆者選取不同類型小麥品種為材料，通過人工控制減源處理，探索減源對不同類型小麥葉綠素、光合速率及穗部性狀的影響，為當(dāng)?shù)匦←溣N及栽培管理提理論基礎(chǔ)，從而更好地服務(wù)當(dāng)?shù)氐男←湲a(chǎn)業(yè)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年在漢中平壩進(jìn)行（3°04′10″ N，107°01′38″E），海拔510 m，前茬蔬菜地，土壤肥力較好，地勢平坦，四周有排灌溝渠。

1.2試驗(yàn)材料供試材料為陜西省漢中市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所培育的新品種（系）和引進(jìn)的新品種共同組成，共3個(gè)類型9個(gè)品種。其中，大穗型品種為漢5、南30-7、玉脈一號;多穗型品種為李無紅/620-B11、 08-3-3-1-1、 漢8;中間型品種為漢6、漢麥7號、川麥42。每個(gè)品種各播種9行，行長1.70 m，寬0.26 m。

1.3試驗(yàn)方法在抽穗期選株高和長勢基本相同、同日抽穗的材料各2行，每行再篩選無損單株30株掛牌標(biāo)記，并進(jìn)行以下減源處理：T1處理為去倒二葉、倒三葉;T2處理為去倒三葉;T3處理為去旗葉;T4（CK）處理為保留全葉、不去葉。其他管理同大田，至成熟后全株收獲。

1.4測定項(xiàng)目與方法在開花后6、25 d的晴朗、無風(fēng)的上午（09：00—12：00），采用Yaxin-1101光合作用測定儀田間測定旗葉（L1）、倒二葉（L2）、倒三葉（L3）的光合（呼吸）速率等光合作用生理指標(biāo);采用便攜式Y(jié)axin-1260葉綠素儀測定各葉位葉綠素含量，成熟時(shí)全株收獲室內(nèi)考種。

1.5數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖;采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對花后6、25 d小麥葉綠素含量的影響從表1可以看出，減源處理后小麥單株葉綠素含量變化不同。方差分析顯示，花后6 d，T1處理與其他處理間差異極顯著，T3與T4處理為同一水平，可見不同小麥品系的旗葉葉綠素含量在開花初期（花后6 d）葉綠素含量最高，這與何麗香等[6]的研究結(jié)果相同。花后25 d隨著生育期的延伸推進(jìn)，T1與T3處理差異極顯著，其他各處理間無顯著差異;花后6 d時(shí)T3處理的葉綠素含量比T2處理高，即葉色倒置現(xiàn)象;但在開花后25 d時(shí)，T2處理的葉綠素比T3處理高，這與歐俊梅等[7]的研究結(jié)果不一致。

2.2不同處理對不同類型品種葉片光合速率的影響

由表2可知，花后6 d大穗型品種冠層葉位光合速率明顯高于多穗型和中間型品種，但開花后期25 d中間型品種各葉位葉片光合速率優(yōu)于大穗型和多穗型，表明小麥花期大穗型及多穗型品種冠層葉源衰老較快、功能期較短，這可能與花后期這2種穗型品種冠層葉源原初光能轉(zhuǎn)化效率高有關(guān)。減源后，T1、T2、T3處理剩余葉片光合速率均比對照同位葉增加，說明減源可提高剩余葉片的光合補(bǔ)償力，大穗型與多穗型品種去除葉位越高、離其越近的葉片光合速率提升越多，這與趙春江等[10]的研究結(jié)果不一致。花后25 d大穗型品種T1、T2處理旗葉光合速率比對照分別提高25.40%和76.20%;多穗型品種比對照分別提高6.60%和12.09%。檢測時(shí)段09：00—12：00時(shí)，日光直射到的葉位呼吸作用大于光合作用，因此測定結(jié)果有負(fù)值出現(xiàn)。

2.3不同處理對不同類型小麥穗部性狀的影響

由圖1可知，不同減源處理對穗部的穗長、結(jié)實(shí)性和不實(shí)性的影響不同，方差分析處理間無差異。鄭威等[8]研究指出，長江流域小麥農(nóng)藝性狀遺傳變異豐富，主基因控制的性狀差異較大，但數(shù)量性狀差異不大;不同處理3個(gè)農(nóng)藝性狀與對照相比呈大穗型>中間型>多穗型的統(tǒng)一趨勢，但同一性狀不同處理下農(nóng)藝性狀變幅又完全不同，T2、T3處理的不實(shí)性狀均表現(xiàn)為多穗型>大穗型>中間型。小麥的數(shù)量性狀遺傳力比較低，而彼此間又有復(fù)雜的相互關(guān)系[9]，是多種因素互作的結(jié)果，因此葉源對這些性狀的影響力還需進(jìn)一步研究。

2.4不同處理對小麥粒重的影響

減源處理后粒重均有降低，傅兆麟等[11]認(rèn)為，抽穗后冠層葉片對粒重的貢獻(xiàn)最大，小麥籽粒產(chǎn)量一部分由花后光合產(chǎn)物質(zhì)的積累構(gòu)成[12]。從表3可以看出，不同減源處理后各類型粒重降低幅度不同，大穗型的品種減源幅度最多，為12.24%～24.48%，遠(yuǎn)大于多穗型品種（11.76%～17.64%）和中間型品種（7.31%～19.51%）;不同減源處理對粒重的影響大小均為T4處理>T2處理>T1處理>T3處理，可見小麥開花后不同葉位的葉片對小麥的粒重有不同的影響，但由于小麥品種間的源庫結(jié)構(gòu)補(bǔ)償作用不同，千粒重對去除旗葉的反應(yīng)各異[13]，李豪圣等[14]指出旗葉和倒二葉光合作用對籽粒的碳水化合物積累有較大影響，該研究中同時(shí)去除兩葉位的葉片處理對粒重的影響最大，越靠近穗部影響越大，說明減源過多必然導(dǎo)致源庫協(xié)調(diào)性失衡，引起庫大而源不足。

3結(jié)論與討論

漢中市地處南北過渡氣候帶，氣候多樣性顯著，3種類型的小麥品種均有種植。該研究結(jié)果顯示，減源處理后開花6 d時(shí)3種類型小麥旗葉的葉綠素含量最高。開花后6 d時(shí)，T3處理的葉綠素含量大于T2處理;但開花后25 d時(shí)，T2處理的葉綠素含量大于T3處理，這種葉色倒置、然后恢復(fù)正常的現(xiàn)象可能與漢中市的生態(tài)氣候有關(guān)，同時(shí)參試品種的株葉形態(tài)也影響各葉位葉片的受光程度。在漢中市氣候條件下，減源處理后，灌漿期中間型品種光合速率明顯優(yōu)于大穗型和多穗型，這有利于籽粒的灌漿滿倉，因此在選育新品種時(shí)，形態(tài)上要優(yōu)先考慮中間型品種，其次是大穗型、多穗型品種;該試驗(yàn)結(jié)果表明，不同減源處理對穗部性狀無明顯影響，但對粒重的影響表現(xiàn)各異，大穗型品種粒重減幅最多，中間型品種最穩(wěn)定，可見在漢中市生態(tài)氣候條件下，應(yīng)適度擴(kuò)大中間型品種的種植面積以達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)的目的;大穗型品種要想獲得高產(chǎn)，應(yīng)保證穗數(shù)來彌補(bǔ)減源導(dǎo)致的同化產(chǎn)物供應(yīng)不足引發(fā)的粒重下降問題。小麥的產(chǎn)量是多因素互作的結(jié)果，單個(gè)指標(biāo)不能體現(xiàn)品種的特征特性，因此該試驗(yàn)的結(jié)論不能作為推薦的充分指標(biāo)，還應(yīng)結(jié)合其他指標(biāo)綜合考慮。

參考文獻(xiàn)

[1]

王振林，賀明榮，傅金民，等.源庫調(diào)節(jié)對灌溉與旱地小麥開花后光合產(chǎn)物生產(chǎn)和分配的影響[J].作物學(xué)報(bào)，1999，25（2）：162-168.

[2] 馬冬云，郭天財(cái)，宋曉，等. 源庫調(diào)節(jié)對小麥籽粒灌漿及光合特性的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2006，26 （4）：74-78.

[3] 唐永金. 試論四川小麥的源庫關(guān)系及其利用[J].耕作與栽培，1989（4）：20-24.

[4] 郭文善，封超年，嚴(yán)六零，等. 小麥開花后源庫關(guān)系分析[J].作物學(xué)報(bào)，1995，21 （3）：334-340.

[5] 雷亞珂，王輝，宋美麗，等. ?不同穗型冬小麥源庫關(guān)系及源庫性狀改良[J].麥類作物學(xué)報(bào)， 2007，27 （3）：493-496.

[6] 何麗香，傅兆麟， 宮晶，等.小麥灌漿期上三葉葉綠素含量與產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2014，30（15）：183-187.

[7] 歐俊梅，王治斌，周強(qiáng)，等. 小麥開花及灌漿期葉片葉綠素含量與產(chǎn)量性狀的相關(guān)分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017，45（7）： ?42-43.

[8] 鄭 威，洪美艷，孫東發(fā).長江流域小麥地方品種農(nóng)藝性狀多樣性分析[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2009，29（6）：987-991.

[9] 朱軍.遺傳學(xué)[M ].3版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[10] 趙春江， 郭曉維， 張其德， 等. 不同穗型冬小麥葉片熒光誘變及光譜特性[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 1999， 32（2）：43-46.

[11] 傅兆麟，馬寶珍，王光杰，等.小麥旗葉與穗粒重關(guān)系的研究[J].麥類作物學(xué)報(bào)，200121（1）：92-94.

[12] 姜東，李永庚，余松烈，等.高產(chǎn)小麥營養(yǎng)器官臨時(shí)貯存物質(zhì)積運(yùn)及其對粒重的貢獻(xiàn)[J].作物學(xué)報(bào)，2003，29（1）： 31-36.

[13] 楊鳳書，李保佳， 邢志華，等.源庫調(diào)節(jié)對不同穗型小麥品種籽粒灌漿特性的影響[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2013（11）：66-68

[14] 李豪圣，程敦公，王燦國，等.小麥光合器官對不同穗位和粒位粒重及蛋白質(zhì)含量的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào)， 2018，38（10）：1207-1215.