四川北部丘陵地區小麥新品種(系)抗旱性比較

何員江，任　勇，周　強，杜小英，雷加容，歐俊梅，陶　軍，李生榮，廖紹帆

(1.四川省綿陽市農業科學研究院/國家小麥改良綿陽分中心，四川 綿陽 621000；2.國家小麥產業技術體系綿陽綜合試驗站，四川 綿陽 621000)

我國小麥是僅次于水稻的第2位重要糧食作物，也是分布范圍最廣的一種作物，其產量與品質直接關系到國計民生。隨著全球氣候變暖，干旱是限制農業生產的最主要因素之一，而目前我國正處于干旱頻度顯著增多的時期，因此總結和分析我國小麥抗旱性研究進展，對開展小麥的抗旱研究工作以及抗旱品種的選育具有重要意義。

四川屬于盆地地形，農田耕種土地特點是平原面積較小，丘陵田地居多，受近年來氣候變化的影響，丘陵田地處于干旱的時期增多，解決丘陵田地旱情問題，保障糧食作物的生產變得極其重要。四川丘陵旱地小麥面積占70%，但目前沒有專門針對旱地的小麥品種。近年來，干旱已成為限制四川小麥生產的主要因素之一。篩選出適宜四川省丘陵旱地種植的小麥新品種和新材料，為抗旱育種和小麥生產可持續發展奠定基礎。

小麥抗旱性是一個復雜的性狀，是受多種因素共同作用的結果，因此研究小麥的抗旱性比較困難。一般認為有效分蘗多、植株較高、莖稈較細有彈性、葉片與莖稈夾角小、葉片窄小、葉色淡綠、葉片較薄、葉片具有蠟質或表皮毛、干旱條件下植株萎蔫較輕等是抗旱的形態結構指標，干旱條件下的旗葉長與寬、株高、稍節長度、分蘗成穗率，根重、根長、根深、根冠比等形態指標，以及籽粒產量來評價作物的抗旱性[1-2]；二是通過生理生化性狀來研究作物抗旱性，如呼吸速率、光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、MDA含量、過氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)活性、胚芽鞘長度、葉綠素含量、葉綠素熒光動力、滲透調節、水分利用效率、碳穩定同位素等等性狀以及干旱脅迫下特異蛋白代謝[3-5]。

本研究是從小麥最終形成籽粒的角度，通過籽粒產量來研究小麥的抗旱性強弱的。

1　材料與方法

1.1　參試品種(系)

參試材料共計14個，包括四川省主推品種、四川省新審定品種和參加四川省區域性試驗新品系；對照品種為川麥42。其中，綿麥367、綿麥51、綿麥1403、綿麥52、12-25、8171、10BMY12(雜交小麥)由綿陽市農業科學研究院提供，川麥104、川麥42、川麥60、川麥65、SW1445由四川省農科院作物所提供，蜀麥969由四川農業大學小麥研究所提供，內麥836由內江市農科院提供。

1.2　試驗方法

本研究是通過在自然干旱條件下篩選出全生育期內抗旱的小麥品種(系)。2016～2017年度分別在綿陽市農科院院內稻茬田、三臺縣、江油市和德陽市中江縣等地的旱地開展試驗。試驗采取列區設計，3次重復，小區面積為12.5m2，于2016年10月30日至11月2日完成播種，采用人工開溝條播的方式。參試品種(系)每667m2的基本苗為14萬。各試驗點田間管理的方式和生產一致，病蟲害和草害防治統一管理，同時防治鳥害。另外，防止倒伏影響籽粒產量，選擇地塊時注意肥力均勻、平整。

1.3　考察指標

本研究主要考察小麥千粒重、穗粒數和有效穗產量三要素以及籽粒產量等性狀指標。

1.4　數據分析

采用Microsoft Excel 2007、DPS7.05進行數據整理和統計分析。

2　結果與分析

在稻茬田和旱地環境條件下，分別對參試的14個品種(系)的籽粒產量、千粒重、穗粒數、有效穗等測量數據進行方差分析。結果表明，所檢測的性狀在品種間和環境方面的差異(P<0.05)呈顯著水平，反映各性狀在不同環境中不同品種間存在顯著差異。

2.1　籽粒產量在不同環境中的差異

籽粒產量作為評價品種抗旱性強弱的核心指標。試驗以長江中上游國家區域試驗對照品種川麥42作為對照，在稻茬田環境中，綿麥1403的籽粒產量最高，達到487.7kg/667m2，但其在旱地環境中，籽粒產量也達到416.3kg/667m2；川麥60的籽粒產量在旱地環境中最大，籽粒產量達到432.5kg/667m2。比較稻茬田和旱地2種環境中的籽粒產量表現，綿麥367的籽粒產量分別達到469.9kg/667m2、431.1kg/667m2，是參試品種(系)中既具有較強的抗旱性又高產的品種(表1)。

2.2　千粒重、穗粒數、有效穗等在不同環境中的差異

千粒重、穗粒數、有效穗作為構成產量的三要素，影響籽粒產量，研究三者在不同環境中的變化進一步解釋參試品種(系)的抗旱性。

以川麥42作為對照品種，在稻茬田環境中，SW1445的千粒重最高，達到58.3g，而在旱地環境中的千粒重也高；綿麥51的千粒重在旱地環境中達到51.2g，在稻茬田環境中達到50.4g；川麥104的穗粒數在2種環境中均高，表明這些品種的穗粒數受干旱環境影響不大。而綿麥367在不同環境中的千粒重均不高。

穗粒數方面，綿麥367、12-25和綿麥51的表現要強于其他的參試品種(系)，而12-25在旱地環境中最高。其中，綿麥367在稻茬田和旱地環境中分別達到56.6g、48.3g，表明這些品種的穗粒數受干旱環境影響不大。而川麥104的穗粒數在2種環境中略有變化。

有效穗方面，SW1445明顯要比其他的參試品種(系)多，在稻茬田和旱地環境中分別達到29.3萬/667m2、26.4萬/667m2，川麥60和綿麥1403的在旱地環境中有效穗也均高，表明受干旱環境影響小。而綿麥367和綿麥51在不同環境中的有效穗僅有19～20萬/667m2左右。

表1不同環境中籽粒產量及其產量相關性狀的變化單位為：kg/667m2，g，萬穗

品種稻茬田旱地籽粒產量(kg/667m2)千粒重(g)穗粒數有效穗(萬穗/667m2)籽粒產量(kg/667m2)千粒重(g)穗粒數有效穗(萬穗/667m2)綿麥367469．949．656．619．7431．145．948．320．1川麥104478．051．348．221．0417．748．834．222．2蜀麥696430．154．536．824．7352．149．340．022．8內麥836315．748．248．419．6343．745．743．719．6川麥60453．550．940．425．1432．547．840．623．2川麥65386．349．738．323．2375．548．832．924．6川麥42447．054．735．925．4381．050．630．623．0綿麥51461．150．450．120．4405．851．249．518．410BMY12160．152．118．825．1213．151．223．322．3綿麥1403487．748．241．528．6416．345．542．023．7SW1445442．458．329．529．2376．949．137．126．4綿麥52328．155．839．817．8350．047．942．918．812-25444．945．549．424．2371．841．750．418．98171366．251．039．524．2343．142．847．722．7

結果表明，像綿麥367、綿麥51等大穗品種，其產量的優勢主要來源于穗粒數和千粒重；而川麥60和綿麥1403等多穗品種，產量優勢來源于有效穗和千粒重；川麥104的產量則受產量三因素的影響較為均衡。因此，穗粒數、有效穗和千粒重受到干旱程度影響而直接導致籽粒產量的變化，而抗旱性越強受干旱的影響越小，反之越大(表1)。

3　結論

籽粒產量和構成其三要素千粒重、穗粒數、有效穗等是作為評價品種抗旱性強弱的重要指標，而最終的籽粒產量卻是核心指標。大量的研究證實，需要形態指標、生理生化指標及產量指標相結合綜合評價小麥的抗旱性，但是從整個生產上來說，籽粒產量是決定小麥品種抗旱性的關鍵指標。

綿麥367、川麥60、川麥104、綿麥1403和綿麥51在旱地環境中籽粒產量均達到400kg/667m2，其抗旱性明顯要強于其他參試品種(系)，適合在四川北部丘陵旱地種植。篩選適合旱地種植的新品種(系)，為抗旱育種和小麥生產可持續發展奠定基礎，同時研究配套的旱地小麥栽培技術，對于四川丘陵旱地小麥生產有極大地促進作用，乃至推動整個四川小麥生產的發展。

參考文獻：

[1]景蕊蓮.作物抗旱研究的現狀與思考[J].干旱地區農業研究，1999,17(2):79-85.

[2]周桂蓮，楊慧霞.小麥抗旱性鑒定的生理生化指標及其分析評價[J].干旱地區農業研究，1996,14(2):65-71.

[3]王金玲,張憲政小麥對干旱的生理反應及抗性機理[J].麥類作物學報，1994,5:44-46.

[4]王士強，胡銀崗，佘奎軍，等.小麥抗旱相關農藝性狀和生理生化性狀的灰色關聯度分析[J]，2007,40(11):2452-2459.

[5]張維軍，袁漢民，陳東升，等.小麥抗旱性生理生化機制及QTL研究進展[J].干旱地區農業研究，2015,33(6):139-148.