冬小麥粒葉比與產(chǎn)量關(guān)系的研究

滕康開，盧　想

（1.宿州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽　宿州　234100；2.蒙城建筑工業(yè)學(xué)校，安徽　蒙城　233500）

1928年Mason和Maskell通過研究光合產(chǎn)物在棉株內(nèi)的分配方式，提出了“源庫”理論學(xué)說.在小麥籽粒產(chǎn)量形成過程中，把制造和供給光合產(chǎn)物的器官稱作“源”；把儲藏或消耗光合產(chǎn)物的器官稱作“庫”.從生理學(xué)的觀點來看，作物產(chǎn)量的形成是“源”和“庫”相互協(xié)調(diào)的結(jié)果[1].小麥產(chǎn)量的90-95%來自光合產(chǎn)物[2]，葉片是光合產(chǎn)物的主要來源,其中旗葉的光合能力對產(chǎn)量的影響較大，在生育后期旗葉光合產(chǎn)物對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)達(dá)三分之一[3].迄今為止，國內(nèi)外學(xué)者對小麥產(chǎn)量及其性狀關(guān)系的研究已有大量報道.但有關(guān)“源”和“庫”相對變化與產(chǎn)量關(guān)系的研究報道尚未多見.為此本試驗以旗葉面積作為“源”的指標(biāo)；以產(chǎn)量構(gòu)成因素（穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重）作為“庫”的指標(biāo);用穗粒數(shù)/旗葉面積（粒數(shù)葉比）和穗粒重/旗葉面積（粒重葉比）作為衡量“源”和“庫”是否協(xié)調(diào)的綜合指標(biāo)，分別探討其與小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相互關(guān)系，對冬小麥安農(nóng)0711和煙農(nóng)19進行比較，作出客觀的評價，為小麥高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù).

1　材料與方法

1.1　材料與試驗設(shè)計

試驗于2015-2016年在安徽省蒙城縣農(nóng)業(yè)科技示范場進行（位于樂土鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)）.前茬為夏玉米，土壤為砂漿黑土，0-20cm土壤有機質(zhì)為16.40g/kg，全氮 1.40g/kg，堿解 N 103.61 mg/kg，速效氮120.5mg/kg，速效磷79.93mg/kg，速效鉀310.9 mg/kg，PH 5.58.供試品種為安農(nóng)0711和煙農(nóng)19.其中安農(nóng) 0711（C1）為半冬性品種，煙農(nóng) 19（C2）為冬性品種.播種日期為10月13日.試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)3次重復(fù)，基本苗為180株/m2，等行距人工條播，每小區(qū)6行，行長9m,寬為1.5m，行距0.2m，小區(qū)面積為13.5m2.全生育期施氮肥（純氮）270kg/hm2、磷肥 （P2O5）112.5kg/hm2、鉀肥（K2O）112.5kg/hm2；氮肥50%作為底肥基施，50%拔節(jié)期追施，磷肥（P2O5）和鉀肥（K2O）全部基施，其它田間管理與一般高產(chǎn)田相同.

1.2　項目測定與方法

在灌漿中期，每小區(qū)隨機選取株高基本上一致、穗數(shù)、及麥穗大小相當(dāng)且無病、蟲害的20個單莖穗，測定旗葉面積.成熟后采用一米雙行調(diào)查單位面積穗數(shù)，并隨機選取20個單莖穗進行室內(nèi)考種.考種時主要考察產(chǎn)量構(gòu)成因素（穗粒數(shù)、千粒重、穗粒重），同時計算粒數(shù)葉比和粒重葉比.另收獲2m2，脫粒記產(chǎn).各性狀以小區(qū)平均值進行統(tǒng)計分析，在此基礎(chǔ)上對兩基因型冬小麥粒葉比（粒數(shù)葉比和粒重葉比）進行比較.

2　結(jié)果分析

2.1　安農(nóng)0711和煙農(nóng)19麥粒葉比大小比較

小麥粒葉比可作為衡量單位葉面積光合生產(chǎn)力綜合性狀的較好的庫源比指標(biāo)[4].粒數(shù)/cm2葉反映了開花前干物質(zhì)積累的狀況，代表單位葉面積的負(fù)荷量;粒重/cm2葉反映了小麥開花后源的質(zhì)量水平,庫對源的調(diào)運能力、反饋作用及流的暢通程度，代表單位葉面積的有效生產(chǎn)量[5-7].表1結(jié)果表明，小麥安農(nóng)0711的粒葉比（粒數(shù)葉比和粒重葉比）高于煙農(nóng)19.其中安農(nóng)0711粒數(shù)葉比較煙農(nóng)19的高0.52粒/cm2，粒重葉比較煙農(nóng)19高2.6mg/cm2.說明安農(nóng)0711生育后期單位葉面積負(fù)擔(dān)的穗粒數(shù)和生產(chǎn)的穗粒重均優(yōu)于煙農(nóng)19.

表1　兩種基因型冬小麥粒葉比的大小

2.2　旗葉面積與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素間的相關(guān)分析

相關(guān)分析表明（表2），安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的旗葉面積與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均呈相關(guān)關(guān)系.其中旗葉面積與穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（安農(nóng) 0711 R2=-0.145;煙農(nóng) 19 R2=-0.024），而與穗粒數(shù)、千粒重，產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系，且旗葉面積與產(chǎn)量間的相關(guān)性達(dá)到顯著水平（安農(nóng)0711（R2=0.629*）＞ 煙農(nóng) 19(R2=0.503*)）.因此表明生育后期冬小麥單位內(nèi)旗葉葉面積越大，有利于小麥穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的增加，進而有利于提高小麥的產(chǎn)量.

表2　旗葉面積與小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的關(guān)系

2.3　小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素間的相關(guān)分析

小麥產(chǎn)量由有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重共同決定[8].表3結(jié)果表明，小麥安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的產(chǎn)量及構(gòu)成因素間均呈相關(guān)關(guān)系.其中穗數(shù)與穗粒數(shù)、千粒重和穗粒重呈負(fù)相關(guān)，而穗數(shù)與穗粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，且安農(nóng)0711（R2=-0.592*）顯著高于煙農(nóng)19(R2=-0.485*).因此表明，增加穗數(shù)會致使安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的穗粒數(shù)、穗粒重均下降，安農(nóng)0711較煙農(nóng)19明顯.而，穗粒數(shù)與穗粒數(shù)重呈顯著正相關(guān)，且安農(nóng)0711（R2=0.625*）顯著高于煙農(nóng)19（R2=0.508*）則表明穗粒數(shù)與穗粒重密切相關(guān).穗粒數(shù)的增加，對穗粒重有顯著影響.

表3　小麥產(chǎn)量因素與產(chǎn)量間的相關(guān)關(guān)系

2.4　粒葉比與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相關(guān)分析

表4結(jié)果表明，冬小麥安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的粒葉比與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素呈相關(guān)關(guān)系.從粒數(shù)葉比指標(biāo)來看：粒數(shù)葉比與穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)，而與穗數(shù)、千粒重，產(chǎn)量呈正相關(guān)，其中與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，且安農(nóng) 0711（R2=0.470*）＞ 煙農(nóng) 19（R2=0.396*）.從粒葉比指標(biāo)來看：粒重葉比與穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)，而與穗數(shù)、千粒重，產(chǎn)量呈正相關(guān)，其中與千粒重、產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，且安農(nóng)0711（R2=0.570*）＞煙農(nóng)19（R2=0.329*）.因此說明明粒葉比（粒數(shù)葉比和粒重葉比）與千粒重、籽粒產(chǎn)量的關(guān)系密切相關(guān)，提高粒葉比，可以有效的提高產(chǎn)量.

3　討論與結(jié)論

小麥粒葉比可作為庫、源是否協(xié)調(diào)的綜合指標(biāo)[4,5].于經(jīng)川等[9]從表型和遺傳型兩個方面對小麥粒葉比與產(chǎn)量的關(guān)系進行的探討結(jié)果表明，粒葉比與千粒重呈正相關(guān)，千粒重的增加對產(chǎn)量有一定的密切關(guān)系，對籽粒產(chǎn)量有很重要的影響.

許育彬[10]、張娜等[11]學(xué)者研究認(rèn)為：增加CO2濃度和施氮量有利于提高小麥的穗粒數(shù)、穗粒重、粒數(shù)葉比和粒重葉比.

表4　粒葉比與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素間的關(guān)系

張鴻新等[12]研究認(rèn)為，揚麥14號在10月23日到11月16日之間播種,密度在120～340萬/hm2下，千粒重、有效穗隨著粒葉比的增加呈周期性振蕩.線性關(guān)系表明，千粒重隨著粒葉比的增加總的趨勢是增加的；而有效穗隨著粒葉比的增加總的趨勢是減少的.而本試驗研究表明，在180株/m2下，安農(nóng)0711粒葉比高于煙農(nóng)19，并且相關(guān)分析表明，安農(nóng)0711和煙農(nóng)19的千粒重與粒葉比呈顯著正相關(guān)，千粒重的增加，有利于小麥產(chǎn)量的提高；而穗粒數(shù)與粒葉比呈負(fù)相關(guān)，提高粒葉比會使穗粒數(shù)減少，不利于提高小麥產(chǎn)量.

作物產(chǎn)量的形成是“源、庫、流”三者相互協(xié)調(diào)的結(jié)果.生產(chǎn)實踐中，若想提高小麥籽粒產(chǎn)量的最大潛力，需要“源、庫、流”三者共同的改良及其相互間協(xié)調(diào)作用.隨著粒葉比的提高，穗粒數(shù)和穗粒重對小麥旗葉光合物質(zhì)的需求大大增加，需求更加迫切.小麥葉片的光合潛能將進一步激發(fā)，發(fā)揮著重要作用，大大的提高了光合同化產(chǎn)物的有效性，同時單位內(nèi)葉面積的光合有效生產(chǎn)效能進一步增大，因此提高粒葉比可有效地提高小麥產(chǎn)量.因此，生產(chǎn)上可選擇粒葉比高的品種安農(nóng)0711進行栽培種植，以期獲得高產(chǎn).

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