唐子興
摘 要:通過觀察313個小麥品種“倒春寒”凍害情況,分析小麥生長習性、凍害率、凍害指數(shù)三者間的相關性,以評價不同小麥品種的抗寒性。結(jié)果顯示:小麥生長習性與凍害指數(shù)之間的相關系數(shù)為0.1000,差異不顯著;與凍害率間的相關系數(shù)為0.18,差異極顯著;凍害率與凍害指數(shù)的相關系數(shù)為0.92,差異極顯著。由此可見,小麥生長習性對低溫的敏感程度較低,即小麥品種抗寒性與小麥習性并非嚴格對應。
關鍵詞:小麥;抗寒性;凍害率;凍害指數(shù);相關分析
中圖分類號 S512.1文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2021)02-0024-03
“倒春寒”是小麥種植過程中經(jīng)常遇到的一種自然災害,特別是近幾十年暖冬氣候的出現(xiàn),導致冬春季小麥凍害現(xiàn)象更加嚴重,影響了小麥的生長發(fā)育,制約了產(chǎn)量提升??购允侵参飳Φ蜏睾洵h(huán)境長期適應中通過自身的遺傳變異和自然選擇獲得的一種抗寒能力。長期以來,眾多學者從不同研究角度對小麥的抗寒性進行了廣泛而深入的研究,并提出了一些有關植物抗寒性的鑒定方法及其指標[1-4]。前人研究方向大致包括2類:一是小麥的農(nóng)藝措施,如播期、播種深度、播量、肥水管理等,二是與小麥抗寒性有關的生理生化性狀,如SOD活性、可溶性糖含量、MDA含量等,這些都與產(chǎn)量形成有關[5-6]。小麥的抗寒性是一個復雜的生物性狀,是多個因素共同作用的結(jié)果,因此將小麥的直觀性狀綜合起來評價,更為全面。筆者在大田試驗的基礎上,通過記錄小麥的凍害穗數(shù)計算出凍害指數(shù)和凍害率,并利用相關分析對小麥品種(系)的凍害和生長習性進行分析,進而對不同小麥品種(系)的抗低溫能力進行比較,試圖從較為合理的角度對小麥抗寒性作出評價,以期為小麥大田生產(chǎn)提供技術支持,為小麥品種(系)抗寒性鑒定提供方法。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 試驗材料為313個小麥品種(系)。
1.2 試驗方法 每個品種(系)種植4行,行長1m,株距5cm,行距25cm。每個品種(系)選取100株,通過田間觀察,記錄不同小麥品種在自然狀態(tài)下的受凍情況。凍害分5級:0級為正常穗,1級為穗尖受凍發(fā)黃,2級為穗1/2凍害,3級為穗全枯,4級為植株或大部分分蘗凍死。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 采用公式1、2計算凍害率和凍害指數(shù),凍害率越小表明該小麥品種抗寒性越強。采用Excel 2003軟件進行數(shù)據(jù)處理和DPS、SPSS軟件進行相關分析。
凍害率(%)=凍害穗數(shù)/調(diào)查總穗數(shù)×100 (1)
凍害指數(shù)=〔∑(各級凍害穗數(shù)×相應凍害級數(shù))/調(diào)查樣本總數(shù)×最高凍害級數(shù)〕×100 (2)
2 結(jié)果與分析
2.1 小麥受凍癥狀 晚春凍害是小麥在拔節(jié)期,由于氣溫低于0℃、地面溫度在-5~-3℃或更低時遭遇的霜凍凍害,春性小麥更易受凍害影響。根據(jù)小麥植株受凍害后的癥狀可以將凍害分為嚴重凍害和一般凍害(圖1、2)。一般情況下,小麥受凍后細胞質(zhì)會外泄,外部表現(xiàn)為縮水、粘連,最終表現(xiàn)為小麥干縮、葉死亡;若小麥受凍較輕或部分受凍,則表現(xiàn)為畸形穗或穗部出現(xiàn)畸形小花。小麥受凍害后植株會停止生長甚至全株死亡,因此凍害會給小麥產(chǎn)量造成嚴重損失。
2.2 不同凍害級別 小麥的凍害穗數(shù)能夠反映小麥的抗寒性強弱,小麥抗寒性越強,其正常穗數(shù)就越多,受凍害的穗數(shù)也就越少。由表1及圖3~7可知,在同一環(huán)境中生長的不同品種(系)的小麥,其抗寒性存在明顯差異。正常穗數(shù)平均達到73%,主要分布在70%~80%,變異系數(shù)為22.05%,與凍害穗數(shù)相比變異程度較小。1級凍害穗數(shù)平均達到8%,主要分布在6%~12%,變異系數(shù)為87.73%;2級凍害穗數(shù)平均達到8%,主要分布在8%~10%,變異系數(shù)為73.39%;3級凍害穗數(shù)平均達到3%,主要分布在3%~5%,變異系數(shù)為101.07%,變異程度最大;4級凍害穗數(shù)平均達到6%,主要分布在8%~10%。
2.3 平均凍害率與凍害指數(shù) 凍害指數(shù)和凍害率可以從側(cè)面反映不同小麥品種(系)的抗寒性。在調(diào)查總穗數(shù)相同的情況下,凍害穗數(shù)越多,其凍害率也就越高。同理,小麥所受的凍害級數(shù)越高,凍害穗數(shù)越多,則其凍害指數(shù)也相應越高。由表2及圖8、9可知,不同小麥品種(系)的凍害指數(shù)平均為31.93%,主要分布在25.0%~35.0%,變異系數(shù)為28.35%,變異程度相對較小;不同小麥品種(系)的凍害率平均為26.18%,主要分布在20.0%~30.0%,變異系數(shù)為62.16%。
2.4 小麥品種生長習性 根據(jù)小麥自身習性的不同,選擇大樣本考察小麥習性對凍害的反應,找出小麥對凍害抵抗能力差別的不同表現(xiàn)。由圖10可知,小麥品種的習性主要分布在1.5~2.5,說明小麥在低溫條件下主要呈半匍匐或匍匐狀態(tài)。
2.5 小麥凍害與生長習性的相關分析 由表3可知,不同小麥品種的生長習性與凍害指數(shù)之間的相關系數(shù)為0.1000,與凍害率之間的相關系數(shù)為0.18,說明習性與凍害指數(shù)之間差異不顯著,與凍害率之間差異極顯著,但遠小于1。由此可見,小麥生長習性對低溫的敏感程度較低,即小麥品種抗寒性與小麥生長習性并非嚴格對應。但凍害率與凍害指數(shù)的相關系數(shù)為0.92,兩者間差異極顯著,說明一,兩者之間相關程度較高。
3 結(jié)論與討論
小麥抗寒性是小麥品種的一個重要特征,也是反映小麥生長發(fā)育特性并決定其適應性、穩(wěn)產(chǎn)性的重要指標。小麥品種類型不同,其抗低溫能力也存在較大差別[7-10]。不同小麥品種的抗寒性在相同程度的低溫脅迫下并非完全一致。本試驗把不同品種(系)小麥所受凍害穗數(shù)作為1個因素加以考察,用基本參數(shù)作比較,探討小麥品種(系)的抗寒穩(wěn)定性。結(jié)果顯示:在調(diào)查總穗數(shù)相同的情況下,小麥所受的凍害級數(shù)越高,凍害穗數(shù)越多,則其凍害指數(shù)也相應越高;不同小麥品種的生長習性與凍害指數(shù)之間的相關系數(shù)為0.1000,與凍害率之間的相關系數(shù)為0.18,說明習性與凍害指數(shù)之間差異不顯著,與凍害率之間差異極顯著,但遠小于1。由此可見,習性對低溫的敏感程度較低,即小麥品種抗寒性與小麥習性并非嚴格對應。但凍害率與凍害指數(shù)的相關系數(shù)為0.92,兩者間差異極顯著,說明兩者之間相關程度較高。
小麥的抗寒性是由多因素共同作用的結(jié)果,本試驗僅僅分析了小麥品種的凍害穗數(shù)指標,沒有涉及到其他的生理生化指標,且只考慮了小麥后期的性狀,沒有對小麥整個生育期和其他性狀進行分析,因此所得結(jié)論存在一定的局限性,今后還應繼續(xù)深入開展該方面的研究。
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(責編:徐世紅)