北部旱地冬小麥抗倒伏性狀研究

楊 虓，路自泰，劉自成

(隴東學院農(nóng)林科技學院，甘肅慶陽 745000)

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北部旱地冬小麥抗倒伏性狀研究

楊 虓，路自泰，劉自成

(隴東學院農(nóng)林科技學院，甘肅慶陽 745000)

[目的]明確不同因素對冬小麥抗倒伏性的影響，為今后冬小麥生產(chǎn)提供科學依據(jù)。[方法]調(diào)查測定國家旱地區(qū)域試驗13個新品系株高、莖粗、第一節(jié)間長度、第二節(jié)間長度、莖稈二氧化硅含量。[結果]科遺12-6105、中麥39、太1305、長7080、長6990、眾信5158、臨旱5115這7個供試品系的抗倒伏性優(yōu)于其他品系。[結論]培育矮稈、粗莖，第一、第二節(jié)間較長及第一、二節(jié)間二氧化硅含量較高的品種是預防倒伏的主要途徑。

冬小麥；株高；莖粗；第一、二節(jié)間長度；二氧化硅

我國北部旱地冬小麥主要分布在山西、河北、山東、河南、陜西、甘肅等廣大秋播冬小麥的非灌溉區(qū)[1]，旱地冬小麥生產(chǎn)面臨干旱、凍害、病蟲害、干熱風等嚴峻問題，而倒伏也對冬小麥產(chǎn)量造成了極大影響，灌漿期倒伏可減產(chǎn)10%～40%。冬小麥發(fā)生倒伏的原因有很多，其中品種抗倒性不強為主要原因。冬小麥植株抗倒伏性與株高密切相關，適度降低株高是提高冬小麥抗倒伏性的有效措施之一。但在高產(chǎn)超高產(chǎn)條件下，單純降低株高難以使高產(chǎn)與抗倒伏目標同步實現(xiàn)，在株高一定條件下增強莖稈機械強度成為抗倒伏的關鍵因素[2]。冬小麥莖稈形態(tài)、結構特性，二氧化硅含量均與其抗倒伏性有密切關系。筆者對北部旱地冬小麥莖稈特性、二氧化硅含量進行了調(diào)查，明確不同因素對冬小麥倒伏性的影響，為今后冬小麥生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗設在隴東學院旱地冬小麥區(qū)域試驗田，地處中緯度地帶，屬大陸性季風氣候，冬季寒冷而干燥，夏季溫和而濕潤，光照充足，水熱同期[3]，總面積27 119 km2，海拔885～2 082 m，年降水量480～660 mm，年平均氣溫7～10 ℃，無霜期140～180 d。冬小麥從播種到成熟對光、熱、水的要求分別為：日照時數(shù)1 300～1 600 h；>0 ℃積溫1 700～2 400 ℃；降水量400 mm左右[4]。

1.2 材料

1.2.1 參試品系。選用參加國家旱地區(qū)域試驗的13個品系：中麥39、隴鑒108、科遺12-6105、隴育8號、太1305、長6990、長麥5823、眾信5158、長6878(CK)、滄麥2009-19、隴中4號、長7080、臨旱5115。

1.2.2 試劑。蒸餾水、濃硫酸、40%的NaOH、乙酸乙酯。

1.2.3 儀器與設備。530-101游標卡尺、剪刀、16目篩網(wǎng)、三口瓶(500 mL)、機械攪拌器、水冷凝器、LYHF-1馬弗爐、TGL-16G離心機。

1.3 調(diào)查指標及方法 冬小麥成熟時在每個參試品系中隨機選取10株，測量株高、第一節(jié)間長度、第二節(jié)間長度、莖粗，然后統(tǒng)計其平均值。取參試每個品系的第一節(jié)間和第二節(jié)間各一定量，測定其二氧化硅含量，重復3次。

1.3.1 材料預處理。取10 g莖稈，用剪刀剪碎后過16目篩網(wǎng)。將篩好的莖稈與200 mL 水在攪拌狀態(tài)下加熱煮沸1 h，冷卻后用濾布過濾。將濾渣稱重后轉(zhuǎn)移到三口瓶中，加入200 mL 蒸餾水。在三口瓶上裝置機械攪拌器和水冷凝器，邊攪拌邊加入濃硫酸2 mL，加熱煮沸2 h。冷卻三口瓶內(nèi)的混合物，過濾，用200 mL 蒸餾水洗滌，得到濾渣[5]。

1.3.2 二氧化硅的制備。

1.3.2.1 秸稈焙燒。秸稈焙燒的主要目的是去除碳和有機物質(zhì)。將濾渣放在空氣中，風干后，平鋪于馬弗爐的爐底，不要壓實。馬弗爐中的焙燒分焙燒、除炭、白化3個溫度帶。焙燒帶的溫度為280～350 ℃，是初步燒碳過程，時間大約1 h，這一階段要充分通氧，使燃燒充分；除碳帶的溫度為500～520 ℃，時間大約2 h，這時應充分通氧，使燃燒充分，在除碳帶結束時秸稈灰呈黑褐色，體積變小；進入白化帶的溫度為600～650 ℃，控溫時間為1 h，此溫度帶下，秸稈由黑褐色逐漸變?yōu)榘咨勰３鰻t的樣品純度為85%～90%，產(chǎn)率為6%～7%。

Na2SiO3+H2SO4→Na2SO4+H2SiO3↓

H2SiO3→SiO2+H2O

用上述方法得到的二氧化硅，純度在98%以上，粒徑為40～60 nm[6]。

2 結果與分析

2.1 不同品系冬小麥的莖稈特性 由表1可知，眾信5158、科遺12-6105、長6990、滄麥2009-19、長7080、太1305、中麥39品系株高為60～80 cm。眾信5158、隴鑒108、太1305、科遺12-6105、臨旱5115、隴中4號、長麥5823、中麥39、長7080莖粗為0.38～0.45 cm。科遺12-6105、中麥39、長6878(CK)、臨旱5115、眾信5158、太1305、隴中4號、長7080和長6990第一、二節(jié)間長度占株高的比例為18%～23%。

眾信5158、科遺12-6105、長6990、滄麥2009-19、長7080、太1305、中麥39株高與隴育8號、隴鑒108、臨旱5115、長麥5823株高間差異極顯著。眾信5158、科遺12-6105、隴鑒108、太1305、臨旱5115莖粗與隴育8號、長6990、長7080莖粗間差異極顯著。長6878(CK)、中麥39第一節(jié)間長度與長麥5823、滄麥2009-19、長6990間差異極顯著。臨旱5115、隴育8號、中麥39、長麥5823第二節(jié)間長度與長6990、滄麥2009-19、眾信5158間差異極顯著。

表1 不同品系冬小麥莖稈特性

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)；同列數(shù)據(jù)后大寫字母不同表示差異極顯著(P<0.01)。

Note：Data followed by different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)；different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

2.2 不同品系冬小麥第一、二節(jié)間二氧化硅含量 由表2可知，滄麥2009-19、隴中4號、太1305、科遺12-6105、眾信5158、長7080、長麥5823、隴鑒108、隴育8號、中麥39第一節(jié)間二氧化硅含量為0.30～0.45 g；長6990、隴中4號、長6878(CK)、太1305、長7080第二節(jié)間二氧化硅含量為0.45～0.51 g，其抗倒伏性較強。冬小麥第二節(jié)間二氧化硅含量普遍較高，高于第一節(jié)間二氧化硅含量，第二節(jié)間較第一節(jié)間對冬小麥抗倒伏性影響較大[7]。

滄麥2009-19、隴中4號、太1305、科遺12-6105、眾信5158、長7080第一節(jié)間二氧化硅含量與臨旱5115、長6878(CK)、長6990差異極顯著，抗倒伏性較好。長6990、隴中4號、長6878(CK)、太1305第二節(jié)間二氧化硅含量與滄麥2009-19、長麥5823、隴鑒108差異極顯著。

3 結論與建議

(1)在冬小麥生產(chǎn)實踐中，株高較低、基部節(jié)間長度較短、莖粗較高的品系抗倒伏性較強。通常小麥株高為55～100 cm，莖粗為0.38～0.44 cm，第一、二節(jié)間長度占株高的20%左右時，小麥的抗倒伏性較強[8]。綜合上述3個方面的抗倒伏因素可知，科遺12-6105、中麥39、太1305、長7080、長6990、眾信5158、臨旱5115這7個供試品系的抗倒伏性優(yōu)于其他品系。

(2)冬小麥莖稈中二氧化硅含量對其抗倒伏性影響較大。冬小麥二氧化硅含量較高時，其抗倒伏性強。在冬小麥種植時噴施適量的硅肥能夠有效遏制其倒伏，從而提高冬小麥產(chǎn)量。一般當?shù)谝弧⒍?jié)間二氧化硅含量大于0.7 g時，冬小麥抗倒伏性較好。參試品系第一、二節(jié)間二氧化硅含量之和均在0.7 g以上，說明抗倒性都較強。

(3)縱觀歷年來冬小麥倒伏情況，一般都是從基部倒伏，很少有莖稈被直接刮斷的。相對于高稈抗倒伏小麥，矮稈小麥風阻系數(shù)低，具有抗倒伏的先天優(yōu)勢。同時矮稈高抗倒伏小麥品系有著比高稈小麥和其他矮稈小麥品系更適合套種套播的天然優(yōu)勢[9]，在實際生產(chǎn)中建議選用矮稈高抗倒伏冬小麥品系，從而提高產(chǎn)量。為了預防倒伏，還應采用合理的栽培技術：①越冬前和開春時，對旺苗、瘋長苗鎮(zhèn)壓1～2次，

表2 不同品系冬小麥第一、二節(jié)間二氧化硅含量

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)；同列數(shù)據(jù)后大寫字母不同表示差異極顯著(P<0.01)。

Note：Data followed by different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)；different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

可有效抑制莖葉伸長，并可使莖稈加粗、變短，從而減少和杜絕倒伏；②土壤水分過多，特別是長期漬水，則麥根淺、易倒伏，要求在冬小麥生長季節(jié)，小水勤灌，保持土壤不干、不濕；③在冬小麥拔節(jié)始期，以0.20%～0.30%的矮壯素溶液噴淋植株1～2次，可使植株節(jié)間變短、加粗，增強抗倒伏性；④合理施用化學肥料，注意小麥對氮、磷、鉀、硅等元素的需求；⑤將已經(jīng)發(fā)生倒伏的植株每50～100株捆在一起，扶其直立，以減少霉爛、利于通風透光、增強光合作用、增加粒重，可在一定程度上挽回損失。

[1] 張燦軍.2013旱地小麥新品種新引技術集成與示范培訓教材[Z].洛陽：全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心，洛陽農(nóng)林科學院，2013.

[2] 楊文飛，潘德眾，朱云林，等.“勁豐谷德”對小麥抗倒性和產(chǎn)量的影響[J].長江大學學報(自然科學版)，2015，12(15)：1-3，47

[3] 仇化民，李懷德，李桂芳.從慶陽地區(qū)的氣候條件談種草[J].干旱氣象，1987(1)：16-18.

[4] 張謀草，趙滿來，張紅妮，等.氣候變化對隴東塬區(qū)冬小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2005，23(5)：232-235.

[5] 于欣偉，徐廣惠，周英彥，等.用稻殼、稻草、麥秸生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白炭黑的新技術[J].硅酸鹽通報，1996(3)：48-51.

[6] 劉恒權，孫時知，趙國鵬，等.利用稻殼生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白炭黑的新方法[R].鞍山鋼鐵學院化學工程研究中心，2002：4-8.

[7] 徐磊.小麥抗倒性狀的評價與早代選擇研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2009.

[8] 范平，張娟，李新平.不同小麥品種(系)莖稈組織結構與產(chǎn)量潛力關系研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報，2000，34(3)：216-219.

[9] 蒲定福，周俊儒，李邦發(fā)，等.根倒伏小麥抗倒性評價方法研究[J].西北農(nóng)業(yè)學報，2000，9(1)：58-61.

Study on Dryland Winter Wheat Lodging Resistance in Northern Region

YANG Xiao, LU Zi-tai, LIU Zi-cheng

(College of Agriculture and Forestry, Longdong University, Qingyang, Gansu 745000)

[Objective] To determine effects of different factors on winter wheat lodging resistance and provide scientific basis for winter wheat production. [Method] The plant height, stem diameter, section 1 length, section 2 length, silica content of 13 new lines in dryland were investigated. [Result] The lodging resistance of Keyi12-6105, Zhongmai39, Tai1305, Chang7080, Chang6990, Zhongxin5158, Linhan5115 was better than other lines. [Conclusion] Cultivating lines with short, thick stem, longer section length between section 1 and 2, higher silica content is the main way to prevent lodging.

Winter wheat; Plant height; Stem diameter; Length between section 1 and 2; Silica

慶陽市科技支撐項目(KN201318)；甘肅省重點學科項目。

楊虓(1969- )，女，甘肅華池人，副教授，農(nóng)業(yè)推廣碩士，從事作物遺傳育種及栽培研究。

2016-09-05

S 512.1+1

A

0517-6611(2016)31-0015-03