農(nóng)業(yè)部黃淮北部小麥生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南 250100)
摘 要:分析了山東省近8年小麥生育期內(nèi)氣象三因素變化及旬氣象因子與旱地小麥主要農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀的相關(guān)性。結(jié)果表明:2003~2010年小麥生育期內(nèi)降水量減少和日照時(shí)數(shù)增加的趨勢(shì)較為明顯,積溫呈降低的趨勢(shì),但變化不明顯。生育期內(nèi)84個(gè)氣象因子中有25個(gè)因子與旱地小麥主要農(nóng)藝或產(chǎn)量性狀呈顯著或極顯著相關(guān),其中旬降水量有6個(gè)因子,旬日照時(shí)數(shù)有9個(gè)因子,旬平均氣溫有10個(gè)因子。因此,在今后旱地小麥品種選育過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合日照和氣溫等氣象因子變化特點(diǎn)進(jìn)行選擇,從而提高選育成功率。
關(guān)鍵詞:旱地小麥;氣象因子;相關(guān)性;山東
中圖分類(lèi)號(hào):S512.1+10.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2013)03-0028-05
水分是制約旱地小麥生長(zhǎng)量提高的首要因子[1]。由于干旱缺水,小麥長(zhǎng)期或階段性處于水分脅迫狀態(tài),影響了植株生長(zhǎng)發(fā)育和籽粒產(chǎn)量的形成,造成單產(chǎn)低而不穩(wěn)。小麥全生育期都可能受到干旱脅迫[2]。出苗期干旱導(dǎo)致出苗不齊,缺苗斷壟,即使勉強(qiáng)出苗,苗勢(shì)也小弱,根系不扎實(shí),次生根生成很少或沒(méi)有,導(dǎo)致基本苗不足,嚴(yán)重影響冬前分蘗和小麥越冬[3]。在小麥生長(zhǎng)關(guān)鍵期缺水,導(dǎo)致小麥生長(zhǎng)發(fā)育不良,植株矮小,有效分蘗減少,不能正常抽穗結(jié)實(shí),單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)減少,千粒重降低,嚴(yán)重影響產(chǎn)量[4,5]。
除了降水,光照和溫度也是旱地小麥生產(chǎn)最基本的農(nóng)業(yè)氣候條件[6],太陽(yáng)輻射的下降和溫度的升高都對(duì)旱地小麥生長(zhǎng)發(fā)育及籽粒產(chǎn)量的形成產(chǎn)生一定的影響。周林等(2003)[7]研究表明,黃淮海平原地區(qū)秋、冬季適度增溫,總體有利于小麥產(chǎn)量提高,但春季增溫則相反,升溫愈高,減產(chǎn)愈多。而史印山等(2008)[8]研究認(rèn)為,冬小麥產(chǎn)量與氣溫顯著相關(guān),過(guò)低或過(guò)高都會(huì)使小麥減產(chǎn),而高溫使小麥減產(chǎn)更嚴(yán)重。光照顯著下降,光照不足對(duì)小麥生產(chǎn)產(chǎn)生直接影響[10]。光強(qiáng)度與小麥產(chǎn)量形成密切相關(guān)[9]。賀明榮等(2001)[11]認(rèn)為,光照不足降低了小麥的干物質(zhì)積累和籽粒產(chǎn)量,而Wang等(1994)[12]認(rèn)為,光照不足對(duì)小麥產(chǎn)量的影響與周?chē)h(huán)境密切相關(guān),干旱時(shí)不影響產(chǎn)量,在濕潤(rùn)氣候下產(chǎn)量顯著下降。
山東省常年種植小麥在366×104 hm2左右,其中無(wú)水澆條件的旱地小麥占麥田總面積的1/3左右,因此進(jìn)一步穩(wěn)定提高雨養(yǎng)小麥增產(chǎn)潛力對(duì)全省乃至全國(guó)糧食生產(chǎn)都具有重要意義。本研究利用近8年山東省旱地小麥區(qū)試總結(jié)材料和山東省氣象資料,分析了旱地小麥主要農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀與氣象因子的相關(guān)性,以了解旱地小麥生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)氣候變化的響應(yīng)特征,為培育抗旱節(jié)水品種及研制配套栽培技術(shù)提供參考。
1 材料與方法1.1 試驗(yàn)材料
2003~2010年山東省旱地小麥區(qū)試對(duì)照品種魯麥21調(diào)查數(shù)據(jù)和山東省氣象數(shù)據(jù),資料分別來(lái)源于山東省種子管理總站和山東省氣象局。1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 氣象因素選取 分別選取10月至翌年6月的旬降水量、日照時(shí)數(shù)、平均溫度、累積溫度和小麥越冬前(10月上旬至12月中旬)、越冬期(12月下旬至次年2月中旬)、春發(fā)期(2月下旬至3月下旬)、拔節(jié)期(4月上旬至4月下旬)、灌漿期(5月上旬至6月下旬)、全生育期(10月至翌年6月)的累積降水量、日照時(shí)數(shù)、溫度(>0℃或<0℃)等氣象因素。
1.2.2 小麥生長(zhǎng)發(fā)育主要性狀選取 分別選取魯麥21在旱地小麥區(qū)試中的產(chǎn)量及單位面積(666.7m2)穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、容重、株高和全生育期等主要性狀,與氣象因子進(jìn)行相關(guān)性分析。1.3 數(shù)據(jù)分析
用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)性分析,用Excel隨機(jī)軟件做圖。
2 結(jié)果與分析2.1 小麥生育期內(nèi)氣候變化分析
由圖1可以看出,2003年以來(lái)在小麥生育期內(nèi)降水量呈減少的趨勢(shì),從2003年的487 mm降至2010年的163 mm。線(xiàn)性擬合結(jié)果表明,降水量平均每年減少28.78 mm,而日照時(shí)數(shù)呈增加趨勢(shì),平均每年增加9.23 h。
小麥生育期內(nèi)積溫變化(圖2),正積溫年際間變幅為2 263~2 813℃,變異系數(shù)為6.15%,而負(fù)積溫變幅為-153~-20℃,變異系數(shù)達(dá)到49.49%。說(shuō)明小麥生育期間0℃以上的積溫年度間相對(duì)穩(wěn)定,而小麥越冬期長(zhǎng)短或極端氣溫年度間波動(dòng)較大。
將最近4年(2007~2010)和前4年(2003~2006)的小麥不同生育期氣象因子進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)(表1),降水量在越冬期和春發(fā)期變化不大,拔節(jié)期略有增加,而越冬前和灌漿期減少幅度較大;日照時(shí)數(shù),小麥苗期(即拔節(jié)前)增加,而后期(即拔節(jié)后)略有減少;積溫,最近4年小麥各生育期正積溫均小于前4年,負(fù)積溫大于前4年,說(shuō)明近幾年平均氣溫有所降低,小麥越冬條件變劣。