小麥AK58生長發育過程的初步研究

段艷紅++邢瑞林

摘 要：該文從葉、蘗、莖、穗、粒5個方面對冬小麥矮抗58的生長發育規律進行了研究。結果表明：葉片出生所需天數及積溫量相近，呈現出“下慢、中快、上慢”的趨勢，并且相對葉面積指數的動態變化與相對有效積溫的相關關系較好，可以很好地反映葉面積的動態變化規律。分蘗具有間隔性與規律性，具備2個旺盛期，1個高峰期，越冬期主莖仍能少許分蘗，并在拔節后集中死亡無效分蘗的性質。莖的粗長比值直接影響小麥的抗倒伏性能。幼穗分化與植株外部形態之間具有穩定的對應關系。籽粒的體積呈拋物線型變化，千粒含水率不斷下降且速度愈來愈快。

關鍵詞：小麥AK58；生長發育；分蘗；莖葉；穗

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）23-17-05

The Preliminary Study of Wheat AK58 Growth Process

Duan Yanhong et al.

（Life Science and Technology Institute of Xinxiang University，Xinxiang 453003，China）

Abstract：The experiment was studied in the growth and development of winter wheat AK 58 from leaves，tillers，stem，ear and grain. Results show that：the blade was born the required number of days and the required amount of accumulated temperature，under the present slow fast slow in trend，and relative leaf area index dynamic change and the relative effective accumulated temperature relationship is better，which can well reflect the dynamic change regulation of leaf area. Tillers has the interval and the regularity，with two apparent and a peak. Main stem of over-wintering stage can still be a few tillers，and die after jointing stage focus on the nature of the ineffective tillers. Stem thick long ratio directly affect the lodging resistance of wheat. The young ear differentiation and plants has stable corresponding relationship between the external forms.The grain size is parabolic，thousand grainmoisture content decreased and the speed is faster and faster.

Key words：Wheat AK58；Growth；Tiller；Stem leaf；Sprike

本次研究通過探索新鄉地區矮抗58的葉、蘗、莖、穗、粒5個方面的動態過程，深入了解小麥品種矮抗58的生長發育進程，對掌握其生育規律，不斷改進栽培技術，實現小麥高產具有重要的理論價值和實踐意義，并且研究結果可以為作物的引種、栽培和育種提供參考和預測。

1 調查對象與方法

1.1 調查對象 試驗在河南新鄉封丘龍化村大田（35.19°N，113.53°E，海拔72.7m）中進行。該區土壤質地為粉砂壤，田間持水量占干重的24.1%，有機質含量0.97%，多年平均降雨量為610mm，氣溫13.5℃，年積累日照時數2 497h，無霜期220d，氣候條件適宜冬小麥的生長發育[1]。此次試驗采用畦灌方式滿足長12m，寬3.4m，埂寬40cm，高20cm，面積達41m2的畦供水。此次研究的主要內容主要側重于矮抗58品種的葉（葉面積指數變化）、蘗（分蘗的消長動態）、莖（各莖節長度、粗度與彈性變化）、穗（幼穗分化和植株外部形態的聯系）、粒（灌漿期和成熟期籽粒的形態變化以及干物質的增長動態）的觀察測定，通過測得的數據，總結出它們在小麥一生的動態生長發育過程中的規律。

1.2 研究方法 本次試驗采用定株調查與大田抽樣觀測相結合的方法。出苗后，選擇品相一致的健壯植株，于全田顯現第2～3真葉時開始，每隔1d調查葉片的生長情況，測量葉片的長度寬度，借以掌握品種的葉面積指數和相對葉面積指數變化情況[2]。除此之外，記錄每天氣溫，取其平均值，以計算小麥所需積溫。葉面積指數由式（1）求得：

[LAI=0.75ρ種j=1mi=1nLij×Bijm] （1）

式中，n為第j株的總葉片數；m為測定株數；ρ種為種植密度；葉長（Lij）和葉寬（Bij）。

積溫計算如公式（2）、（3）：

<＼＼Pc10＼工作盤 （E）＼姜秀紅＼雜志＼安徽農學通報雜志＼2015-23農學通報內文＼8859-7.tif>[（2）；] <＼＼Pc10＼工作盤 （E）＼姜秀紅＼雜志＼安徽農學通報雜志＼2015-23農學通報內文＼8859-8.tif>[（3）]

分蘗時，每隔1d，調查分蘗出生期和死亡期，以便統計有效、無效分蘗發生的確實日期[3]。莖的測量方法：在不同生育期取20個株樣，分別測量莖的高度以及不同節間的長度，并用游標卡尺量出各節間中間部位外徑粗度[4]。幼穗分化過程觀察方法：于葉子二齡期開始到花粉粒形成為止，每隔1d觀察取樣一次。早上8：00在田間取樣，先進行植株外部考察，而后將植株攝影，再剝開幼穗放在顯微鏡下觀察其所處分化期[5]。籽粒觀察：在小麥剛出穗時，選擇同一天出穗且穗數基本相等的主莖穗，掛牌標記，然后從開花后3d開始到麥粒成熟為止，每隔3d取樣一次，每次取10穗，然后在每穗選中部10個進行剝粒，測其長度、寬度、厚度，稱鮮粒重和烘干重[6]。

2 結果與分析

2.1 葉 本試驗材料是矮抗58，于10月10日播種，播種至發芽需2d左右，大田中苗出齊需7d左右。就不同葉位的葉片而言，其生長呈現出“下慢、中快、上慢”的規律，這是因為前期依靠種子內儲存的營養物質供能小麥的生長，隨著物質的消耗，葉片的生長速度也隨之減慢，而且由于多方面的原因，形態學的最下端的2片葉片會出現枯黃，但總葉片數仍呈上升趨勢。4葉之后，氣溫開始逐步下降，生長速度隨之放慢，當日平均氣溫下降到2℃左右，小麥基本停止生長，但在漫長的越冬期，主莖還是能夠增長1片葉的。直到來年春天，氣溫回轉才又開始生長，葉片的生長速度也相應變快。而當小麥拔節，上部葉片出現和生長時，小麥葉片的生長速度又減慢了。

注：LAI代表葉面積指數，RLAIi 代表相對葉面積指數，RDDi代表相對積溫。

冬小麥葉面積指數的變化是一個連續過程，但具有明顯的階段轉折（圖1）。在生長前期這一階段，葉面積指數增長緩慢，基本呈現出線性增長；越冬期間葉面積指數基本沒有什么變化，但這一時期的葉面積具有不確定性，因為某些綠葉受凍害影響出現枯死。返青后，冬小麥開始由營養生長轉為營養生長與生殖生長并行，生長發育快而葉面積指數迅速增長，符合經典Logistic曲線。成熟后，由于綠葉的枯黃，葉面積指數也隨之迅速下降。

圖3 相對葉面積與相對積溫的關系

2.2 蘗 該品種在出苗后15d左右開始分蘗，經過8d左右進入盛期，分蘗到3個左右進入越冬期，此階段分蘗數主要是3個，次之4個分蘗也有很多，只有少數幾個呈現2蘗，或者5蘗。進入越冬期后，冬小麥幾乎停止分蘗，之后返青又開始分蘗，到拔節期后，分蘗結束，一般不再發生。到抽穗開花時，所有無效分蘗完全衰亡。于10月10日且播種量按9kg/667m2算播種的矮抗58，其在整個生育過程中平均會分蘗6.57個。在適時播種的情況下，矮抗58小麥在4葉期就開始分蘗，直到拔節期為止。這一期間會出現2個分蘗盛期，一個在年前的11月中旬到12月上旬，這時的分蘗能夠占總分蘗的80%以上，另一個則是在來年的2月中、下旬，約占總分蘗的20%左右。另外，在越冬期間，主莖可增長1片葉和1～2個分蘗，符合河南冬季小麥生長的特點。而分蘗期的高峰期出現在起身期，即2月下旬到3月初這一階段，起身后5～10d分蘗處于不增不減的狀態，所以又稱之為平頂高峰。以后就步入了兩極分化階段，無效分蘗會集中死亡于3月下旬到4月上旬這一階段，一般會在抽穗前結束。此種情況即所謂的“2個盛期，1個高峰，越冬不停，集中死亡”。

圖5 植株莖節情況占總數的百分比

各個節間的增長具有一定的順序和重疊性。除此之外，小麥在開花后，隨著時間的流逝，葉片進行光合作用積累的干物質會逐漸向籽粒運輸，結果穗部的重量不斷加大并伴隨著出現莖壁變薄的現象，致使莖稈的承受能力逐漸降低，后期極易發生倒伏，所以說莖稈基部莖節的質量在小麥的抗倒性中起著關鍵性的作用。矮抗58的莖節基部節間粗短、穗下節間較長，第1、2節全長都不超過9.9cm，而株高也僅為70.3cm，莖部節間粗短，重心低，很是符合抗倒伏的特性。

2.4 穗 在適時播種的情況下，出苗后27d進入幼穗分化（伸長期），而從伸長期到花粉粒形成期所需天數為150d，占整個生育期的66.0%。從各時期幼穗分化的開始時間和延續天數方面分析，矮抗58進入幼穗發育時期的時間較早，從11月15開始就進入伸長期，在越冬前就已進入二棱始期；從時間方面考慮，單棱期和二棱期延續耗時最長，分別是25d和75d。該品種小麥在11月底就進入單棱期，12月15日進入二棱始期，直至來年的1月底進入二棱中期，2月底進入二棱末期。總之，二棱期幾乎經歷整個越冬時間段；最后，從起身期后，幼穗出現明顯變化，發育很快，從護穎分化開始到花粉粒形成的這一階段，總共經歷了7個時期（表4）。

3 討論

在分蘗方面，本次實驗并未深入，只是簡單地歸納了其在生長過程中出現的規律，如主莖葉位與分蘗的同伸關系以及分蘗的消長與成穗規律，比較系統地統計了有效分蘗，而對無效分蘗則沒有考慮太多，存在一定的問題，尚需進一步完善與研究。另外，本次實驗并沒有考慮與生產產量上的聯系，留待進一步的試驗研究。

對莖的調查，只是統計了其外在形態數據，并對其彈性作了比較，以及比較深入地對莖的功能進行了探索，較為科學地解釋了莖稈抗倒伏的性能，并沒有進行更為深入的研究，除此之外數據有限，結論具有局限性。

至于穗的調查，用的是從外部形態聯系穗的分化進程的思路，運用了前人關于幼穗的分化與植株外部形態之間存在一定的聯系的結論，分析穗分化所相對應的時期，由此對小麥的整個生理狀況出現的時間有更為清楚的掌握。但是，弊端也是在于數據的不足，有待更多的驗證。

最后是關于籽粒的探索，由于是破壞性取樣，取樣時更為小心地采取了生理狀態相近的植株，并用統計學的方法處理數據，實驗結果更為貼近事實，具有較好的預測性，數據圖表也是與學者們關于籽粒的結論有良好的符合性，驗證了冬小麥的灌漿、干物質、含水率以及籽粒形態變化的規律[8]。

4 結論

本次針對新鄉地區冬小麥品種AK58的試驗，可從葉面積指數與所需積溫成正比關系證明矮抗58對光照的要求較高，從分蘗的成穗率可以看出該品種的成穗狀況良好，從莖的分析可以知道該品種的抗倒伏性能強，幼穗分化期與植株高度和節間總長間存在某種聯系，可以為幼穗的劃分提供依據，籽粒的外形成呈先增后降的曲線變化，千粒重日增長量成“S”形變化，千粒含水量成拋物曲線變化，干物質的積累呈現出“慢-快-慢”的規律變化。研究結果可以為指導農業生產，延長灌漿中、后期，以及提高小麥產量提供理論依據。

參考文獻

[1]肖俊夫，劉戰東，段愛旺，等.不同灌水處理對冬小麥籽粒灌漿過程的影響研究[J].干旱氣象，2007，1：10-12.

[2]劉戰東，段愛旺，高陽，等.河南新鄉地區冬小麥葉面積指數的動態模擬研究[J].麥類作物學報，2008，28：680-685.

[3]陸正鐸，常守吉，劉新正，等.春小麥生長發育過程的初步研究[J].內蒙古農業科技，1978，8：7-12.

[4]陸正鐸，常守吉，劉新正，等.春小麥生長發育過程的初步研究（續二）[J].內蒙古農業科技，1979，3：23-27.

[5]張錦熙，劉錫山，閻潤濤.小麥冬春品種類型及各生育階段主莖葉數與穗分化進程變異規律的研究[J].中國農業科學，1986，3：27-33.

[6]胡煥煥.播種期和密度對冬小麥群體質量和產量的調控效應[J].麥類作物學報，2008，3：17-21.

[7]李存東，曹衛星，羅衛紅，等.小麥葉片出生與穗分化關系的研究[J].中國農業科學，2000，33：33-38.

[8]崔振嶺，陳新平，張福鎖，等.華北平原小麥施肥現狀及影響小麥產量的因素分析[J].華北農學報，2008，23（增刊）：224-229.

（責編：張宏民）