三個小麥主推品種的抗倒性能分析

于 洋1，高 爽2，王光祿1，王懷恩1

(1.聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東聊城 252000；2.山東省聊城市農(nóng)業(yè)委員會，山東聊城 252000)

摘要[目的]研究小麥品種的抗倒性能，并進一步提高主推品種的抗倒伏能力,為小麥抗倒伏育種以及品種的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。[方法]以山東省主推的3個品種濟麥22、良星66、山農(nóng)17為試驗材料，通過分析其在不同密度條件下莖稈機械強度、莖稈鮮重、重心高度、倒伏指數(shù)等與其他莖稈形態(tài)性狀間的相互關(guān)系，評價其抗倒伏能力的相對強弱。[結(jié)果]濟麥22、良星66均在270萬/hm2的密度下取得最高產(chǎn)量，山農(nóng)17在225萬/hm2密度下取得了最高產(chǎn)量；4個時期倒伏指數(shù)與3個莖稈性狀間的相關(guān)程度不一，但是均與機械強度的相關(guān)性最大，其中孕穗期3個品種倒伏指數(shù)與機械強度均達到極顯著負(fù)相關(guān)，其次為重心高度，與莖稈鮮重的相關(guān)性最小；在節(jié)間長度方面，3個品種倒伏指數(shù)均與倒2節(jié)間長度顯著相關(guān)，山農(nóng)17、良星66還與倒1節(jié)間長度顯著相關(guān)；在相同密度下，蠟熟期的倒伏指數(shù)最大，孕穗期倒伏指數(shù)最小，開花期的倒伏指數(shù)大于乳熟期，相同生育時期下，倒伏指數(shù)隨著密度的增加而增加。[結(jié)論] 3個品種的抗倒性能強弱依次為：良星66、濟麥22、山農(nóng)17。

關(guān)鍵詞小麥；主推品種；密度；產(chǎn)量；倒伏性狀

中圖分類號S512.1

基金項目山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系小麥創(chuàng)新團隊聊城綜合試驗站資助項目(SDAIT-04-022-17)。

作者簡介于洋(1989-)，女，山東聊城人，助理農(nóng)藝師，碩士研究生，研究方向：小麥育種與栽培。

收稿日期2015-06-10

Analysis of Lodging Resistance of Three Mainly Promoted Wheat Varieties

YU Yang1,GAO Shuang2,WANG Guang-lu1et al(Liaocheng Academy of Agricultural Sciences, Liaocheng, Shandong 252000; The Agricultural Committee of Liaocheng, Liaocheng,Shandong 252000)

Abstract[Objective]The lodging resistance of wheat varieties was studied to further improve the lodging resistance ability of main varieties, and provide some references for the popularization and application of wheat lodging resistance breeding.[Method] Using three wheat varieties Jimai22，Liangxing66，Shannong17 which mainly promoted in Shandong Province as test materials. The relations of G,H,S and lodging index with other stem traits at different densities were analyzed, the strength of its lodging capacity was evaluated.[Result] Jimai22，Liangxing66 obtained the maximum yield under the density of 2.70 million/hm2 , Shannong17 obtained the maximum yield under the density of 2.25 million/hm2.Under the same density, the lodging index was the biggest at the dough stage and smallest at the booting stage. The lodging index at the blossom period was bigger than that at the milk stage, the lodging index increased with the increase of density under the same growth period. [Conclusion]The lodging resistance order of three varieties was Liangxing66，Jimai22，Shannong17.

Key words Wheat; Mainly promoted wheat varieties; Density; Yield; The lodging character

小麥?zhǔn)侵匾募Z食作物，倒伏是制約小麥高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的主要因素之一[1]。倒伏會給小麥生產(chǎn)造成巨大損失。據(jù)調(diào)查，如果孕穗至揚花期發(fā)生倒伏，小麥產(chǎn)量會減少30%～50%；如果灌漿期發(fā)生倒伏，產(chǎn)量會減少10%～20%；如果乳熟期倒伏，產(chǎn)量會減少10%～15%。因此要提升小麥產(chǎn)量，必須首先解決小麥倒伏問題，抗倒伏是實現(xiàn)小麥超高產(chǎn)的保障和前提。對小麥品種的抗倒性能展開深入研究，并進一步提高主推品種的抗倒伏能力，可為小麥抗倒伏育種以及品種的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗地概況試驗品種為：良星66、濟麥22、山農(nóng)17。試驗于2013～2014年在聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院高新技術(shù)示范園進行。播種期為2013年10月11日。試驗地前茬作物為玉米，土壤pH 7.5，有機質(zhì)含量14.4 mg/g，堿解氮128.8 mg/kg[2]，有效磷31.3 mg/kg，速效鉀80.0 mg/kg，黏土質(zhì)，排灌設(shè)施良好，田間管理同一般大田。

1.2試驗方法試驗采用二因素隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，其中密度處理設(shè)計5個水平，基本苗分別為①135萬/hm2、②180萬/hm2、③225萬/hm2、④270萬/hm2、⑤315萬/hm2，小區(qū)面積5.4 m21.8 m×3.0 m。

1.3性狀調(diào)查調(diào)查方法主要有：田間考察和取樣室內(nèi)考察。田間考察：株高、實際倒伏狀況、生育期等。取樣考察：植株重心高度、各節(jié)間長度、莖稈機械強度、穗粒數(shù)。每小區(qū)取20個單莖用于考察相關(guān)性狀。蠟熟末期收獲小區(qū)記產(chǎn)、考種測定千粒重等。

1.4莖稈抗倒性的評定

1.4.1莖稈機械強度的測定。取新鮮莖稈基部第2節(jié)間中部5 cm，放在固定好的支架上，用AH-20型數(shù)字式測力儀(福州艾普儀器有限公司產(chǎn))的彈簧鉤鉤住支架上莖稈的中部，緩慢向下拉直到將莖稈拉斷為止，這時拉力計上保留最大的拉力值，并記下讀數(shù)。

1.4.2品種倒伏指數(shù)的測定。 借鑒王勇[3]提出的品種倒伏指數(shù)來衡量供試材料抗倒性的相對強弱。品種倒伏指數(shù)=H×G/S，式中S為莖稈抗折力(即為莖稈的機械強度值)，G為地上部鮮重(帶穗、葉和鞘的完整地上部鮮重)，H為莖稈重心高度(帶穗、葉和鞘)。

1.5倒伏分級分最初倒伏、最終倒伏(日期、倒伏程度、面積)2次記載，以最終倒伏數(shù)據(jù)進行匯總。不倒伏(1級)；倒伏輕微，植株傾斜角度小于30°(2級)；中等倒伏，傾斜角度30°～45°(3級)；倒伏較重，傾斜角度45°～60°(4級)；倒伏嚴(yán)重，傾斜角度60°以上(5級)。

2結(jié)果與分析

2.1 倒伏時期與倒伏程度各品種在不同時期倒伏情況見表1。

2.2品種產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀從品種的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)來看，各產(chǎn)量性狀隨著播種密度呈現(xiàn)規(guī)律性變化。由表2可知，在一定密度范圍內(nèi)穗粒數(shù)、千粒重與密度呈負(fù)相關(guān)，有效穗數(shù)與密度則呈正相關(guān)。濟麥22、良星66在270萬/hm2密度下取得最高產(chǎn)，山農(nóng)17在225萬/hm2密度下取得最高產(chǎn)。可以看出，在地理環(huán)境相似的條件下，像濟麥22等多穗型的品種，可以選擇225萬～270萬/hm2的播量進行播種。

2.3莖稈性狀從表3可以看出，隨著小麥的生長發(fā)育，莖稈鮮重逐漸增大；同一生育期條件下，每個品種鮮重都是隨著密度的增加而逐漸減?。煌幻芏葪l件下，山農(nóng)17的莖稈鮮重最小，重心高度最高。3個品種機械強度的差異較為明顯，綜合倒伏指數(shù)性狀可知，良星66的抗倒伏性較好，山農(nóng)17的抗倒性最弱。

分析乳熟期與蠟熟期倒伏性狀間差異顯著性：乳熟期，濟麥22鮮重在處理①與處理⑤間差異顯著，山農(nóng)17在處理①與處理⑤間差異顯著，良星66在處理①與處理⑤間差異顯著；3個品種不同密度間重心高度的差異性呈現(xiàn)出與鮮重相同的規(guī)律，即處理①與處理⑤間差異顯著；此時期品種間機械強度的差異顯著；倒伏指數(shù)方面，濟麥22和良星66各密度間差異情況不如孕穗期和開花期顯著，山農(nóng)17各密度間差異顯著(除處理①和②)。蠟熟期，植株鮮重方面，濟麥22處理③與處理④間差異不顯著，其他處理間差異顯著；重心高度方面，濟麥22處理①、②與處理⑤間差異顯著，山農(nóng)17處理①與處理④、⑤間差異顯著，良星66處理①與處理④、⑤間差異顯著；3個品種不同處理間機械強度差異顯著。

表2　供試品種的產(chǎn)量及其性狀表現(xiàn)

表3　供試品種在不同密度下的莖稈性狀表現(xiàn)

接下表

續(xù)表3

注：同列相同品種不同處理數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異達5%顯著水平。

2.4倒伏指數(shù)與莖稈性狀的相關(guān)性分析從表4中可以看出，無論哪個生育時期，倒伏指數(shù)均與機械強度相關(guān)性較大，且均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，良星66倒伏指數(shù)不僅與機械強度相關(guān)性比較大，還與重心高度有較大的相關(guān)性。

表4　同一品種倒伏指數(shù)與莖稈性狀的相關(guān)性分析

注：*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)。下同。

2.5節(jié)間性狀 由表5可知，相同密度下，濟麥22與良星66株高差別不大，但與山農(nóng)17差別較大。135萬/hm2播量時，濟麥22與良星66的株高分別為72.08、69.43 cm，山農(nóng)17的株高為77.57 cm，株高較高。而同一品種間，株高都是隨著播量的增加逐漸變高，差別明顯。相同條件下，蠟熟期重心高度與各節(jié)間長度的變化趨勢與株高是一致的。

表5　節(jié)間性狀

2.6倒伏指數(shù)與節(jié)間長度的相關(guān)性分析從表6中可以看出，濟麥22倒伏指數(shù)與倒2節(jié)間長度呈極顯著相關(guān)；山農(nóng)17和良星66倒伏指數(shù)與倒2節(jié)間長度也呈極顯著相關(guān)，并與倒1節(jié)間長度呈顯著相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

3.1 供試品種抗倒伏性能的差異 供試品種抗倒伏性能強弱依次為良星66、濟麥22、山農(nóng)17，這與相同條件下3個品

種的倒伏指數(shù)是一致的，也與3個品種的田間實際表現(xiàn)是相符的，即良星66的抗倒伏能力最強。相同條件下良星66的3個倒伏性狀雖然不都是最突出的，但莖稈機械強度值都是最大的。可見，在育種工作中，針對抗倒伏性狀的選擇，應(yīng)著重選擇莖稈機械強度較大的株系[4]。

表6　 倒伏指數(shù)與節(jié)間長度相關(guān)性分析

3.2倒伏指數(shù)與密度的關(guān)系 相同密度條件下，蠟熟末期的倒伏指數(shù)最大，最宜發(fā)生倒伏，孕穗期倒伏指數(shù)最小。乳熟期倒伏指數(shù)要小于開花期，這是該研究不同前人的地方[5]，而且3個供試品種均呈現(xiàn)了同樣的規(guī)律性，這可能與小麥莖稈組織結(jié)構(gòu)的發(fā)育有關(guān)，也可能與莖稈鮮重、重心高度、機械強度的綜合變化有關(guān)，需要進一步研究明確。相同生育時期，倒伏指數(shù)都隨密度的增加而增加，且在該試驗條件下，供試品種的最高產(chǎn)量都不是在最大密度下獲得的，可見，生產(chǎn)上盲目增加播量只會增加小麥發(fā)生倒伏的風(fēng)險。

3.3倒伏指數(shù)與抗倒伏性狀、節(jié)間長度的關(guān)系同一生育時期，不同密度間供試品種的機械強度差異顯著。分析倒伏指數(shù)與抗倒伏性狀間的相關(guān)性，不同生育時期倒伏指數(shù)與倒伏性狀間的相關(guān)性不一，但均與機械強度的相關(guān)性最大，其次為重心高度，與莖稈鮮重的相關(guān)性最小，這可以為育種中甄別株系的抗倒性提供一定的依據(jù)。供試品種倒伏指數(shù)均與倒2節(jié)間長度顯著相關(guān)，山農(nóng)17與良星66倒伏指數(shù)還與倒1節(jié)間長度顯著相關(guān)，可見田間選擇時應(yīng)選擇倒2節(jié)間長度較短的株系。鑒于試驗條件的限制，倒伏指數(shù)與倒2節(jié)間的其他性狀(壁厚、節(jié)間密度[6])是否具有相關(guān)性還需進一步研究明確。

參考文獻

[1] 張志強，付晶，王奉芝，等.小麥抗倒伏研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013,41(5)：2020-2022.

[2] 魏鳳珍，李金才，王成雨，等.氮肥運籌模式對小麥莖稈抗倒性能的影響[J].作物學(xué)報，2008,34(6)：1080-1085.

[3] 王勇，李晴祺，李安飛，等.小麥品種莖稈的質(zhì)量及解剖學(xué)研究[J].作物學(xué)報，1998,24(4):452-458.

[4] 孫允超，尹會會，王光祿，等.小麥雜種F3代莖稈機械強度的選擇效應(yīng)分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012,44(6)：24-26,52.

[5] 崔勇，謝全剛，劉賓，等.不同播期條件下小麥基部節(jié)間性狀的相關(guān)性分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，44(4)：20-23.

[6] 徐磊，王大偉，時榮盛，等.小麥基部節(jié)間莖稈密度與抗倒性關(guān)系的研究[J]．麥類作物學(xué)報，2009,29(4):673-679.