付亮 趙啟學 馬華平 李洋 程玉民 史兆新 蔣志凱
摘要 [目的]分析國審超高產新品種新麥29灌漿特性。[方法]以新麥29為試驗材料,研究了其籽粒形成和灌漿規律,葉片組成、干物質積累的動態變化。[結果]在超高產條件下,新麥29 籽粒灌漿期長,粒重增加快,每日每千粒增重平均達2.3 g;新麥29葉片上挺,透光性好,上三葉功能期長,特別是旗葉功能期更長。在超高產栽培條件下,葉面積系數達7.75,上三葉葉面積系數為5.06,旗葉葉面積系數 1.72;小麥籽粒灌漿所需要的干物質主要來自開花后的光合水平產物。[結論]新麥29在7 200~9 115 kg/hm2 產量水平下表現最穩定;其產量構成最佳模式為:有效穗數611.5萬/hm2以上,穗粒數32.3粒左右,千粒重50.5 g左右。
關鍵詞 新麥29;葉面積系數;產量結構
中圖分類號 S512.1文獻標識碼 A文章編號 0517-6611(2018)15-0034-02
Abstract [Objective]To analyze the grouting laws of new variety Xinmai 29 with super-high yield. [Method] With Xinmai 29 as the test materials, we researched the dynamic changes of seed formation, grouting laws, the dynamic changes of leaf composition, and dry matter accumulation. [Result] Under the super-high yield condition, Xinmai 29 had a long period of grain filling, and the weight of grain in filling stage increased fast with an average of 2.3 g of 1 000-grains per day;the leaves of Xinmai 29 stuck out and had good light transmittance, and the top-three leaves had long functional period. Under the super-high yield condition, the index of the leaf area came to 7.75, the index of the top-three leaf was 5.06 and the index of the flag leaf was 1.72;the dry matter weight of Xinmai 29 was mainly from the photo-synthate after flowering. [Conclusion] Xinmai 29 was most stable under the yield level of 7 200-19 115 kg/hm2. The optimal mode of yield structure was effective spikes more than 6115 000 spikes/hm 32.3 grains per spike and 1 000-grain weight around 50.5 g.
Key words Xinmai 29;Leaf area index;Yield structure
黃淮南片是我國冬小麥的主產區和高產區,是我國重要的商品糧基地,常年小麥播種面積在800萬hm2左右,約占全國小麥播種面積的1/3。我國人口眾多,且耕地面積逐漸減少,這對新品種的選育和審定工作提出了更高的要求[1]。因此,育種目標應調整為以高產、優質和抗逆為主[2-3]。河南省新鄉市農業科學院培育的優質中筋超高產小麥新品系新麥29已通過國家審定(國審麥20170012),該品種近兩年在河南省小麥品種區域試驗和國家區域試驗中表現非常突出,共獲得5個第一、1個第二(第一名為半冬性品種),國家區域試驗和生產試驗比對照平均增產825 kg/hm 豐產性好,有望成為弱春性高產品種的當家種。鑒于此,筆者分析了新麥29在超高產栽培條件下的灌漿特性,為其普及推廣提供相關的理論依據與技術參考[4]。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
新麥29高產攻關示范點設在輝縣市孟莊鎮高村,示范面積 10 hm2 。播種前底施有機肥 12 000 kg/hm2,純氮157.5 kg/hm2 ,磷肥135 kg/hm 鉀肥105 kg/hm2,硫酸鋅22.5 kg/hm2。
1.2 試驗材料 該試驗采用國審超高產新品種新麥29。
1.3 試驗方法
圍繞新麥29的播期、播量等小區試驗,配合超高產攻關任務同步進行。2月15 日播種,播量 375 kg/hm2。機器條播,播種后人工起埂。2月25日起身后追施小麥氮肥 450 kg/hm2 。在試驗小區和攻關田設立取樣區和固定觀察點。取樣區在不同時期取植株樣本供室內分析,按常規方法測定灌漿速度[4],固定觀察點調查各生育時期的生育動態。
2 結果與分析
2.1 新麥29籽粒形成及灌漿規律
由圖1可知,新麥29籽粒形成期歷時 12 d,平均增重 0.5 g/(千粒·d);灌漿期持續 21 d,平均增重 2.2 g/(千粒·d);成熟期 7 d,平均增重0.5 g/(千粒·d)。新麥29后期綜合性狀好,5 月 31 日調查顯示,多數植株的旗葉功能時間長,這是該品種灌漿期較長、千粒重較高的重要原因[4]。
2.2 葉片組成動態變化
2.2.1 葉片組成。超高產品種較高的生產能力與其相適應的葉片組成特征分不開[4]。葉片的組成特征通常以葉片的長度、寬度、面積大小和與莖稈夾角大小來衡量。
從表 1 可以看出,新麥29葉片長由高到低依次為倒3 葉、倒2 葉、倒4 葉、倒5葉、旗葉;葉片寬表現為旗葉最寬,且呈由上到下逐漸變窄的規律性變化;單葉面積由大到小依次為倒2 葉、旗葉、倒3 葉、倒4葉、倒5 葉。旗葉長度最小,寬度最大,這種組成使得旗葉能保持較大的受光面積。通風透光性好可能是超高產品種的重要特征,這和田偉等[4]的研究結果一致。
2.2.2 葉面積系數。在超高產栽培條件下,新麥29 葉面積系數達 7.84,莖生 4 葉葉面積系數為 6.55,上三葉葉面積系數達5.09,旗葉葉面積系數為 1.75。較大的葉面積指數,尤其是上三葉和旗葉葉面積系數較大,是后期干物質積累的重要基礎,這和田偉等[4]的研究結果一致。
2.2.3 葉片的功能期。2016 年調查顯示,在超高產栽培條件下,新麥29倒5 葉的功能期延續到5月6日,倒4 葉的功能期延續到 5 月 18 日,倒3 葉的功能期延續到 5 月24 日,倒2 葉的功能期延續到 5 月 27 日,旗葉的功能期延續到 6月 2日,此時已到蠟熟末期。上三葉,尤其是旗葉功能期長,這是新麥29籽粒灌漿充分,籽粒飽滿,千粒重較高的重要原因。
2.3 干物質積累的動態變化
由圖2可知,4 月19日小麥抽穗期干物質重為10 900 kg/hm 開花期為 15 098 kg/hm 成熟期為 24 100 kg/hm 理論產量為 10 515 kg/hm 開花后增加的干物質量占經濟產量的96%,經濟系數為 0.512。可見,在超高產條件下,小麥灌漿所需要的干物質主要來自開花后的光合產物,這與田偉等[4]的研究結果一致。
2.4 新麥29產量結構
在小麥進入蠟熟期時,通過隨機取樣進行田間測產,調查產量三要素。共調查30個樣點,其中超過10 500 kg/hm2 的樣點5個,占16.7%;9 550~10 500 kg/hm2 的樣點 20 個,占 67.6%;低于9 550 kg/hm2的樣點5個,占16.7% 。小區試驗結果顯示,新麥29產量為9 115~10 485 kg/hm2 時,其產量結構為穗數 660.0萬/hm 穗粒數32.5粒,千粒重 52.0 g。新麥29在72 00~9 115 kg/hm2產量水平下表現最穩定。產量構成最佳模式為:單位有效穗數611.5萬/hm2以上,穗粒數32.3粒左右,千粒重50.5 g左右[5-7]。綜上所述,新麥29在豫北超高產栽培條件下產量形成因素之間是非常協調的。
3 結論與討論
新麥29是河南省新鄉市農業科學院小麥所采用冬春雜交選育而成的優質中筋抗病超高產小麥新品種,近兩年在河南省小麥品種區域試驗和國家區域試驗中表現突出,產量獲得6個第一。2016年9月下旬降水偏少,土壤含水量偏低,冬季氣溫整體偏低,而這3個月的日照時數也比較低,造成小麥整體發育較慢。受前期低溫影響,小麥整體發育較慢,特別是植株第一節間發育慢,后期株高比去年低3~5 cm,春季積溫高,小麥抽穗明顯提早,抽穗期較常年提前5 d左右,灌漿期溫光適宜、灌漿充分,5月中、下旬遇到氣溫正常,小麥灌漿正常,灌漿能持續進行,光合產物運輸正常,形成更高的粒重、飽滿度,千粒重比常年高3~5 g。但后期幾次降雨導致田間濕度大,白粉病、葉銹病和赤霉病較重。在此有利和不利氣候條件下,新麥29表現出良好的豐產性和廣泛的適應性。2017年新麥29在輝縣試驗產量達到 9 307.5 kg/hm 比當地弱春性品種增產14%,2015年新麥29在安徽瘦西湖農場試驗產量達到9 358.5 kg/hm 比當地弱春性品種增產12%,2014年新麥29在安徽省渦陽縣試驗產量達到10 503.0 kg/hm2,比當地弱春性品種增產10%。
新麥29屬弱春性,中晚熟,抗倒春寒,成穗率較高,旗葉較大,株高適中,莖稈粗壯,株型偏緊湊,抗倒性好;葉功能期持續時間長,光合效率高,尤其是旗葉功能期可以延遲到蠟熟末期;籽粒灌漿期長,粒重增加快,產量三因素協調性好[8]。綜合近幾年試驗和示范結果顯示,新麥29高產、抗逆性強、廣適性好,因此種植面積應進一步擴大。
參考文獻
[1] 王紹中,田云峰,郭天財,等.河南小麥栽培學(新編)[M].北京:中國農業科學技術出版社,2010.
[2] 張榮琦,陳春環,吉萬全.高產抗病優質小麥新品種西農509的選育及穩定性分析[J].種子,2014,33(10):100-101.
[3] 馮家春,鄧賀明.黃淮南片“十一五”國審小麥品種品質性狀分析[J].安徽農業科學,2011,39(31):19070-19072.
[4] 田偉,郭振升,劉艷俠,等.超高產條件下鄭麥7698產量形成特征特性的研究[J].安徽農學通報,2011,17(21):51-53.
[5] 趙虹,胡衛國.2013-2014年度國家黃淮冬小麥品種試驗總結[M].北京:中國廣播電視出版社,2014:32-63.
[6] 趙虹,胡衛國.2014-2015年度國家黃淮冬小麥品種試驗總結[M].北京:中國廣播電視出版社,2015:20-60.
[7] 趙虹,胡衛國.2015-2016年度國家冬麥區黃淮南片小麥品種試驗總結[M].北京:中國廣播電視出版社,2016:155-183.
[8] 季書勤,趙淑章,王紹中,等.小麥畝產 600kg 綜合栽培技術[J].河南農業科學,1998(8):14:15.