7份旱地小麥新品系(種)光合特性及主要農藝性狀差異

吳秀寧，于浩世，張 軍，王新軍

(商洛學院,陜西 商洛 726000)

小麥是陜西省主要的糧食作物，常年種植面積約120萬hm-2[1]。其中旱地小麥面積約占70%[2]，加之地處生態環境脆弱帶，干旱已成為陜西小麥生產的最大氣象災害[3]。旱地小麥新品種的選育(用)對保障陜西糧食安全、促進農村經濟發展具有重要的意義。

準確評價作物的生產性能是選育(用)新品種的關鍵[4]。前人研究表明，小麥產量的90%～95%來自于光合作用，旗葉的凈光合速率對產量有顯著地正向效應[5]。農藝性狀方面，有效穗數、穗粒數和千粒重等與產量密切相關[6]。這為后續研究提供了較好地借鑒和參考。試驗以課題組選育的6個旱地小麥新品系為材料，大田種植條件下測定光合生理特性和主要農藝性狀，結合產量表現，以期篩選出抗旱豐產性優良的小麥新品系。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與材料

試驗于2017-2018年在商洛學院秦嶺植物良種繁育中心張村試驗站進行。隨機區組設計，小區行長5 m，行距0.27 m。2017年10月30日播種，人工開溝點播，播量20萬粒·667 m-2，每小區種植5行，3次重復。田間種植與管理參照國家區域試驗規程。整個生育期中，2018年4月7日遭遇倒春寒。

供試材料7個，其中小麥新品系6個，依次為08(2)-3-11、09(15)-4-6、09(15)-6-4、10(2)-1-4、10(2)-1-10、12(17)-1-1，對照品種1個，為小偃15，種子均由商洛學院秦嶺植物良種繁育中心提供。

1.2 測定指標與方法

1.2.1 光合指標測定 在灌漿期選擇晴朗無風的晴天，早晨9：00-11：00采用LI-6400光合儀測定倒數第一片葉的測定凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)。紅藍光源作為固定光源，設定為1 000～1 500 μmol·m-2·s-1；開放式氣路，CO2濃度約為370 μmol·L-1左右。每個葉片3次重復。

1.2.2 抗性和農藝性狀測定 寒害發生72 h后進行調查，方法參考安曉東等[7]進行調查。揚花初期就赤霉病發病率進行調查。灌漿期選取每小區中間行中間1m處統計有效穗數，中間1m內隨機選取10株調查株高、穗下莖節長、穗長、穗粒數。小區全部收獲脫粒、曬干，統計千粒重和產量。

1.3 數據處理

采用Excel 2003進行數據整理和作圖、SPSS 22進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 光合特性

光合參數是葉片光合能力的表征。由表1可得，小偃15的凈光合速率最大，為15.18 μmolCO2·m-2·s-1，其次為08(2)-3-11，為14.86 μmolCO2·m-2·s-1，10(2)-1-4最小，為12.68 μmolCO2·m-2·s-1。氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率為小偃15最大，09(15)-4-6最小，其余品種介于二者之間。

2.2 抗性和農藝性

由表2可得，抗性和農藝性狀在參試品系(種)間存在差異。抗性方面，參試品系的凍害發生率均顯著高于對照小偃15。12(17)-1-1赤霉病發病為2級外，其余品系(種)為1級。農藝性狀方面，除10(2)-1-4、10(2)-1-10和小偃15為無芒外，其余4個品系為有芒類型。從株高來看，10(2)-1-10最高，為82.7 cm，09(15)-6-4最低，為73.8 cm，其余品系(種)介于二者之間。從穗下莖節長來看，08(2)-3-11最長，為30.4 cm，12(17)-1-1最短，為24.2 cm。從穗長來看，除10(2)-1-4為12.6 cm外，其余品系(種)介于7.8～9.1 cm之間。

2.3 產量及其構成因素

由表3可得，參試品系(種)穗數09(15)-4-6最大，為45.5 萬穗·667m-2，12(17)1-1最小，為30.7萬穗·667m-2；穗粒數08(2)-3-11最大，每穗為26.8粒，09(15)-4-6最小，為16.9粒/穗；10(2)-1-10千粒重最大，為53.2 g，12(17)-1-1最小，為36.8 g；其余品種其值介于二者之間。從產量來看，08(2)-3-11產量為321.9 kg·667m-2，較小偃15增產5.01%，其余品系的產量均低于小偃15。

表1 參試品系(種)光合參數

表2 參試品系(種)主要農藝性狀

表3 參試品系(種)產量及其構成因素

3 討論

眾多研究表明，作物產量的90%～95%直接或間接來自于光合作用[8]。葉片作為主要的光合器官直接影響到干物質的積累，尤其是生育后期功能葉的光合能力對作物進一步獲得高產起著關鍵的作用[9]。筆者試驗中，小偃15的凈光合速率最高，究其原因，可能與其相對較高地胞間CO2濃度有關[10]，這為后期獲得較高的產量(307.5 kg·667m-2)奠定了基礎。

2018年4月7日，商洛地區遭遇倒春寒天氣，參試小麥品系(種)均遭受到不同程度凍害。其中小偃15凍害率最低(7.5%)，其較強地抗性可能與含有長穗偃麥草的部分遺傳基因所致。08(2)-3-11凍害率為31.4%，最終產量較小偃15增產5.01%，表現出較好地抗逆豐產性，可進一步進行試驗觀察。就產量構成要素而言，倒春寒后穗粒數下降，但對千粒重影響甚微，這可能是低溫降低穗粒數的同時，相對增加了每穗的物質供應量有關[11]。另外，4月下旬的陰雨天氣正值小麥揚花初期，所有參試品系都有赤霉病發生。凍害與赤霉病的交互作用導致參試小麥品系(種)的產量整體低于去年產量水平。