冬小麥節(jié)間長度與株高的關(guān)系

王健，曹亞偉，劉坤，唐躍輝，張怡，張菊，徐克東，李曉麗，齊靜， 李成偉，胡小玉，原鑫，張思馨，高倩倩

(周口師范學(xué)院 a 植物遺傳與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b 生命科學(xué)與農(nóng)學(xué)學(xué)院，河南 周口 466000)

小麥的種植面積和總產(chǎn)量約占我國糧食作物的1/4[1]。在小麥高產(chǎn)育種工作中，除需考慮產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素外，小麥株形及其生理特性也是關(guān)注的熱點(diǎn)[2]。小麥莖稈是株型的主要構(gòu)成之一，既是小麥物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃彩切←湹厣掀鞴俚闹е€是干物質(zhì)積累的暫時(shí)儲(chǔ)存庫，對小麥產(chǎn)量形成具有獨(dú)特的作用。不同品種(系)小麥株高的差異主要由各節(jié)間長度差異產(chǎn)生。有研究表明，在株高構(gòu)成因素中，穗下節(jié)長對株高的影響最大，其次為第2節(jié)長[3]。魏燮中等[4]于1983年提出株高構(gòu)成指數(shù)(I)的概念，認(rèn)為現(xiàn)代小麥品種類型的I值接近于0.618，即“黃金分割”。對I值高于0.618的品種進(jìn)行選擇，將有利于小麥產(chǎn)量潛力的進(jìn)一步提高[5]。本研究通過對30個(gè)冬小麥品種(系)的定量研究，分析株高與小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的關(guān)系，旨在為冬小麥高產(chǎn)品種(系)選育和鑒定提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

選用30個(gè)冬小麥品種(系)：小偃6號、高19、輪01-11、陜星63、矮稈高產(chǎn)王、蘭硬粒小麥、皖麥19、漯麥9號、科農(nóng)199、YC22/泉麥26、豫麥57、石4185、小偃81、鄭麥7698、經(jīng)科168、YDC81/溫麥968、YC45/豫圣麥21、眾麥1號、YC5許麥6號、周麥22、洛麥22、金豐33號、周麥27、鹿麥1號、百農(nóng)160、YC30/百農(nóng)201、YC36/豫農(nóng)508、百農(nóng)AK58、矮抗先鋒、矮抗58。

1.2 方法

于2016年10月—2017年6月在河南省植物遺傳與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)田進(jìn)行試驗(yàn)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)品種3次重復(fù)，每小區(qū)6 m2(長4 m，寬1.5 m)，內(nèi)設(shè)6行，行距為0.25 m，株距0.03 m。各小區(qū)間隔為0.6 m過道。試驗(yàn)田土壤肥力中等，按常規(guī)方法施肥。倒伏情況以5月24日(收獲前)為準(zhǔn)，采用分類記錄，將倒伏情況劃分為全部倒伏、大量倒伏(全部小麥的3/4發(fā)生倒伏)、一半倒伏、少量倒伏(全部小麥的1/4發(fā)生倒伏)。

1.3 節(jié)間長度及產(chǎn)量測定

在成熟期，每小區(qū)取樣10株進(jìn)行室內(nèi)考種，測量其株高、各節(jié)間長度、穗長，統(tǒng)計(jì)單株穗粒數(shù)、穗粒重。小區(qū)收獲籽粒自然風(fēng)干后，折合公頃產(chǎn)量，并測定千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

按照文獻(xiàn)[4]中的公式計(jì)算IL和In值。

倒伏情況數(shù)據(jù)分析。將全部倒伏、大量倒伏、一半倒伏、少量倒伏分別記為1、0.75、0.5、0.25，進(jìn)行折算，取平均值。

所有數(shù)據(jù)在Excel 2010和SPSS 19.0上進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 節(jié)間長度

按有無倒六節(jié)將30個(gè)冬小麥品種(系)分為2類。

無倒六節(jié)的為A類(表1)，株高56.464～83.900 cm，穗長6.836～10.480 cm，穗下節(jié)長23.600～29.300 cm，倒二節(jié)長11.330～20.490 cm，倒三節(jié)長6.480～12.330 cm，倒四節(jié)長4.340～9.540 cm，倒五節(jié)長1.500～6.900 cm。穗長/株高的平均值為0.126。

有倒六節(jié)的為B類(表2)，株高62.553～87.671 cm，穗長7.085～12.344 cm，穗下節(jié)長21.947～32.640 cm，倒二節(jié)長12.733～19.000 cm，倒三節(jié)長7.744～12.493 cm，倒四節(jié)長5.893～9.754 cm，倒五節(jié)長3.020～7.323 cm，倒六節(jié)長1.500～4.000 cm。穗長/株高的平均值0.128。

對比兩類冬小麥可知，矮稈小麥?zhǔn)峭ㄟ^縮短各節(jié)間長度來降低株高的，尤以倒二、三節(jié)的縮短程度較大。

表1 A類各品種(系)小麥株高及各節(jié)間長度

表2 B類各品種(系)小麥株高及各節(jié)間長度

2.2 株高構(gòu)成指數(shù)

如表3所示：A類冬小麥IL、I1、I2、I3、I4的取值范圍分別為0.548～0.657、0.561～0.690、0.595～0.646、0.534～0.621、0.532～0.762，平均值分別為0.596、0.635、0.618、0.577、0.640，其中，I1、I2、I4的值不低于0.618。

表3 A類各品種(系)小麥的株高構(gòu)成指數(shù)

如表4所示，B類冬小麥IL、I1、I2、I3、I4的取值范圍分別為0.541～0.621、0.566～0.701、0.593～0.646、0.543～0.602、0.553～0.722，平均值分別為0.572、0.632、0.617、0.565、0.601，其中，只有I1的值不低于0.618。

表4 B類各品種(系)小麥的株高構(gòu)成指數(shù)

2.3 倒伏情況

如表5所示，A類冬小麥倒伏情況的平均值(0.154)大于B類(0.114)，即有倒六節(jié)的小麥品種的倒伏情況整體低于無倒六節(jié)的小麥品種，但各類別內(nèi)不同品種(系)的倒伏情況也存在著明顯的差異。

表5 2016—2017年度各類冬小麥的倒伏情況

3 小結(jié)與討論

前人研究證明，用株高構(gòu)成指數(shù)來研究小麥莖稈具有實(shí)際意義，而且株高構(gòu)成指數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)，可以反映產(chǎn)量水平[5-6]。本研究發(fā)現(xiàn)，矮稈小麥?zhǔn)峭ㄟ^縮短各節(jié)間長度來降低株高的，與前人研究結(jié)果相似[7-8]。

本研究A(B)類株高構(gòu)成指數(shù)的平均值與朱有才等[9]的研究相比，I1較大，且倒二、三節(jié)間的縮短程度較大。對比本研究中A、B兩類冬小麥的基部節(jié)間，發(fā)現(xiàn)B類基部節(jié)間普遍小于A類，屬于上部節(jié)間較長、下部節(jié)間較短。前人研究認(rèn)為[4,10]，株高相似的品種中I值高、下部節(jié)間短的，抗倒伏能力強(qiáng)。本研究也顯示，具有6個(gè)節(jié)間的小麥品種，其抗倒伏性一般優(yōu)于只有5個(gè)節(jié)間的品種。