宋玉婷,劉 林
(1.成都理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院,四川 成都 610059;2.西昌學(xué)院農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院,四川 西昌 615013)
小麥?zhǔn)且环N溫帶長(zhǎng)日照植物,適應(yīng)范圍廣,是三大谷物之一,在我國(guó)乃至世界的糧食作物生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位[2],聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織指出:小麥產(chǎn)量關(guān)系著全球的糧食問(wèn)題[1]。其中新品種的選育和栽培技術(shù)進(jìn)步在增產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用[3]。
研究表明,想要獲得小麥高產(chǎn)必須同時(shí)具備優(yōu)良品種、適宜的環(huán)境以及配套的栽培技術(shù),其中優(yōu)良的品種是小麥增產(chǎn)的根本[4],而影響小麥產(chǎn)量的各個(gè)因素中,選育和推廣高產(chǎn)優(yōu)良新品種占據(jù)著主導(dǎo)作用[5,6]。此次將12種特異小麥種質(zhì)資源中包括有三粒小麥品種TP、中國(guó)春CS、中國(guó)春與三粒小麥雜交所獲得的品種CSTP、川麥系列的品種CM28和川麥42、川麥28與三粒小麥的雜交品種CM28TP、矮稈品種Rht16和Rht18,以及高稈品種LD和LD222,以及人工合成的品種Syn-Sau-1等進(jìn)行引種栽培,利用普格縣特有的立體生態(tài)氣候進(jìn)行反季擴(kuò)繁加代的適應(yīng)性研究試驗(yàn),為解決川西南一年一季種植冬小麥栽培現(xiàn)狀,同時(shí)為篩選出適合該地區(qū)的小麥品種提供了科學(xué)依據(jù)和參考。
試驗(yàn)于2017年6月6日,在四川省涼山州普格縣的馬鈴薯試驗(yàn)基地進(jìn)行的,該地區(qū)海拔2090m,屬于高原氣候條件,且該試驗(yàn)地年溫差小,日溫差大,光照充足,前茬為韭菜,土壤為沙壤土,肥力中等偏上,地力均勻。
CS[7]、川麥42[8]、HTS-1、TP、CM28[9]、CM28TP、Rht16、Rht18、LD、LD222、CSTP、Syn-Sau-1共計(jì)12個(gè)特異小麥種質(zhì)資源。
卷尺、鋤頭、人工氣候室、電子天平、培養(yǎng)皿、噴壺、記號(hào)筆、標(biāo)簽紙、12cm×12cm×5cm規(guī)格的發(fā)芽盒、濾紙、衛(wèi)生紙、鑷子、剪刀、無(wú)菌水、75%酒精、筆記本、簽字筆。
1.4.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選擇12塊大小一致、肥力一致的實(shí)驗(yàn)小區(qū),每塊小區(qū)長(zhǎng)×寬為100cm×100cm,每塊小區(qū)之間間隔30cm,12個(gè)小麥品種隨機(jī)播種至12塊實(shí)驗(yàn)小區(qū)內(nèi),小麥種子進(jìn)行人工點(diǎn)播,每塊小區(qū)種10行,每行間隔10cm,每粒小麥間距為10cm。
1.4.2 實(shí)驗(yàn)室發(fā)芽實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 分別從6個(gè)試驗(yàn)樣品中隨機(jī)數(shù)取400粒種子,每份100粒,4次重復(fù),即24個(gè)發(fā)芽實(shí)驗(yàn)。
1.5.1 試驗(yàn)方法 通過(guò)比較12個(gè)小麥品種在該試驗(yàn)區(qū)的出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、蠟熟期以及完熟期的表現(xiàn),以及株高、穗長(zhǎng)、穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重和發(fā)芽率等各個(gè)農(nóng)藝性狀的對(duì)比,初步篩選出適宜在該地栽培的品種[10]。
1.5.2 田間的管理 在播種小麥種子前把已腐熟的羊糞按照200kg/667m3的施肥量作為基肥使用,然后進(jìn)行翻耕土地,避免燒種燒苗。利用鋤頭將試驗(yàn)區(qū)的雜草,大型的石頭都清理干凈,并在每個(gè)試驗(yàn)區(qū)之間挖出寬為30cm,深度為5cm的溝。全生育期施用尿素90kg/667m3,按基肥:追肥=7∶3方式施用,基肥在播種后對(duì)清水均勻澆施,追肥在苗期對(duì)清水均勻追肥[11]。在小麥抽穗前期用40%多酮福美雙100g加20%三唑酮50mL對(duì)水30~50kg/667m2,常規(guī)噴霧防治小麥赤霉病和白粉病等。在用藥后5d進(jìn)行第2次噴藥,再次防治小麥赤霉病與蚜蟲(chóng),其他栽培措施同大田生產(chǎn)[12]。將不同時(shí)期成熟的小麥分別收獲,且收獲時(shí)從地下部分連根挖出,貼好標(biāo)簽后裝袋,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行拷種。
1.5.3 發(fā)芽實(shí)驗(yàn) 將帶回實(shí)驗(yàn)室的小麥,分組進(jìn)行晾曬,剝離麥粒并測(cè)量小麥株高、穗長(zhǎng)、穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)以及千粒重,為下步實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。將脫粒后的小麥實(shí)粒曬種,將不飽滿(mǎn)的種子或者有霉菌的種子剔除。在各個(gè)已經(jīng)曬好的小麥試驗(yàn)樣品種子中隨機(jī)取出100粒種子,每個(gè)小麥品種的試驗(yàn)樣品種子都隨機(jī)的重復(fù)4次,每個(gè)品種共計(jì)400粒放入培養(yǎng)皿內(nèi),使用標(biāo)簽紙分別編號(hào)CM28、川麥42、TP、HTS-1、CS和CM28TP共6個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品,加入清水浸透后,瀝去多余的水分,備用。再分別從各個(gè)品種中隨機(jī)數(shù)千粒數(shù),重復(fù)3次,記錄各個(gè)小麥試驗(yàn)樣品的的千粒重,最后計(jì)算平均千粒重。
此次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,使用蘸有75%的酒精反復(fù)擦拭發(fā)芽盒,發(fā)芽盒蓋子、刀子和鑷子,同時(shí)使用裝有75%酒精的噴壺噴灑人工氣候室,發(fā)芽床使用的濾紙?zhí)崆笆褂酶邏赫羝麥缇仠缇员WC實(shí)驗(yàn)的無(wú)菌環(huán)境。首先將發(fā)芽盒貼上標(biāo)簽紙編號(hào),使用小刀剪裁出適合發(fā)芽盒大小的濾紙,將剪裁好的濾紙2張1組放入發(fā)芽盒內(nèi),備用。將浸水后的種子,倒入發(fā)芽盒內(nèi),使用鑷子將種子均勻的分布在發(fā)芽床上,種子的間距在種子長(zhǎng)度的1倍左右,再將清水加入噴壺內(nèi),噴淋至濾紙上,且使濾紙達(dá)到充分濕潤(rùn),但不積水,再在發(fā)芽盒內(nèi)加入2層干凈的衛(wèi)生紙,使用噴壺將其噴濕。
在小麥種子發(fā)芽的時(shí)間段內(nèi),要及時(shí)補(bǔ)充發(fā)芽盒內(nèi)的水分,使發(fā)芽床始終保持濕潤(rùn),且人工氣候室的溫度維持在20℃。發(fā)芽床或者種子上滋生霉菌時(shí),取出發(fā)霉的小麥種子,使用清水洗凈后,再放回原處。如果出現(xiàn)大量的霉菌感染時(shí),就重新進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn),同時(shí)利用酒精噴灑室內(nèi)空間,進(jìn)行室內(nèi)的消毒。
每天都要對(duì)小麥的初次計(jì)數(shù)、末次計(jì)數(shù)時(shí)間以及每天的發(fā)芽種子數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)記載,最后進(jìn)行結(jié)果計(jì)算和數(shù)據(jù)分析,實(shí)驗(yàn)方法參考《種子生產(chǎn)與檢驗(yàn)技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)》。
從此次試驗(yàn)的小麥品種的各個(gè)生育期不同時(shí)期的表現(xiàn)分析,從6月6日計(jì),全生育期在96~155d,出苗期在6.12~6.13之間,無(wú)明顯差別;到分蘗期時(shí),HTS-1和CS小麥2個(gè)品種表現(xiàn)出晚于其他10個(gè)品種的小麥3~4d;CM28、TP、CM28TP和川麥42號(hào)4個(gè)品種抽穗最早,LD和LD222抽穗期最晚,Rht16和Rht18沒(méi)有抽穗的表現(xiàn)。CM28、TP、CM28TP和川麥42的完熟期較早,LD和LD222完熟期最晚,且LD、LD222、CSTP、Syn-Sau-1 共4個(gè)品種都表現(xiàn)出灌漿不實(shí)現(xiàn)象。綜上,CS、川麥42、HTS-1、TP、CM28、CM28TP 計(jì)6個(gè)品種在高山冷涼地區(qū)能有良好的適應(yīng)性,Rht16、Rht18、LD、LD222、CSTP和Syn-Sau-1 這6個(gè)品種在高山冷涼地區(qū)的適應(yīng)性表現(xiàn)不佳,見(jiàn)表1。
表1 小麥全生育期記錄表單位:月·日
12個(gè)小麥品種的田間試驗(yàn),完全隨機(jī)設(shè)計(jì),由于Rht16、Rht18、LD、LD222、CSTP和Syn-Sau-16個(gè)品種中,Rht16、Rht18這2個(gè)品種并未抽穗,LD、LD222、CSTP和Syn-Sau-1 小麥4個(gè)品種灌漿不實(shí),因此未對(duì)該6個(gè)小麥品種進(jìn)行拷種。分析此次試驗(yàn)的中CS、川麥42、HTS-1、TP、CM28、CM28TP 6個(gè)小麥品種的株高、穗長(zhǎng)、總穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)4個(gè)性狀的數(shù)據(jù)。
對(duì)株高進(jìn)行測(cè)定,這是一個(gè)各處理重復(fù)數(shù)都為100的單因素隨機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)資料,處理數(shù)為k=6,方差分析見(jiàn)表2。因?yàn)槠贩N間的F>F0.01(5,594)、P<0.01,表明6個(gè)不同小麥品種的平均株高存在極顯著的差異。因而進(jìn)行6個(gè)小麥品種平均株高的多重比較,采用SSR法,結(jié)果見(jiàn)表3。
由表3中各個(gè)差數(shù)進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明品種HTS-1和CS的平均株高極顯著高于CM28TP、川麥42、CM28、TP 4個(gè)品種的平均株高,HTS-1和CS的平均株高兩兩差異不明顯。而CM28、TP 2品種的平均株高極顯著低于其他4個(gè)品種的平均株高,CM28、TP這2個(gè)品種的平均株高兩兩差異不明顯。
表2 6個(gè)不同小麥品系平均株高方差分析表
表3 6個(gè)小麥品種平均株高多重比較表(SSR法)
表4 6個(gè)小麥品種平均穗長(zhǎng)的多重比較表字母標(biāo)記法(SSR法)
對(duì)6個(gè)品種的小麥平均穗長(zhǎng)進(jìn)行方差分析,F(xiàn)>F0.01(5,594),P<0.01,6個(gè)不同品種的小麥平均穗長(zhǎng)存在極顯著的差異,進(jìn)行6個(gè)品種的小麥平均穗長(zhǎng)的多重比較結(jié)果,見(jiàn)表4。
由表4中多重比較的結(jié)果表明品種川麥42、CM28TP、CS的平均穗長(zhǎng)極顯著或者顯著長(zhǎng)于小麥品種TP、HTS-1,所有品種中川麥42、CM28TP、CS的穗長(zhǎng)最長(zhǎng),TP、HTS-1 小麥2個(gè)品種的平均穗長(zhǎng)最短,CM28品種的小麥平均穗長(zhǎng)居中。
對(duì)6個(gè)品種的小麥平均穗數(shù)進(jìn)行方差分析,F(xiàn)>F0.01(5,594),P<0.01,6個(gè)品種的小麥平均穗數(shù)存在極顯著的差異,進(jìn)行6個(gè)品種的小麥平均穗數(shù)的多重比較結(jié)果見(jiàn)表5。
由表5中各個(gè)差數(shù)進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明品種CM28和CS平均小穗數(shù)極顯著多于CM28TP、HTS-1、HTS-1、川麥42、TP小麥平均小穗數(shù),CM28TP和HTS-1小麥2個(gè)品種平均小穗數(shù)居中。
對(duì)6個(gè)品種的小麥平均實(shí)粒數(shù)進(jìn)行方差分析,F(xiàn)>F0.01(5,594),P<0.01,6個(gè)品種的小麥平均實(shí)粒數(shù)存在極顯著的差異,進(jìn)行6個(gè)品種的小麥平均實(shí)粒數(shù)的多重比較結(jié)果見(jiàn)表6。
表5 6個(gè)小麥品種平均小穗數(shù)的多重比較表字母標(biāo)記法(SSR法)
表6 6個(gè)小麥品種平均實(shí)粒數(shù)的多重比較表字母標(biāo)記法(SSR法)
由表6中各個(gè)差數(shù)進(jìn)行多重比較的結(jié)果,表明6個(gè)品種的小麥實(shí)粒數(shù)都存在顯著差異,其中平均實(shí)粒數(shù)最多的是小麥品種CM28TP和小麥品種CS,其中平均實(shí)粒數(shù)最少的為HTS-1和TP。
6個(gè)小麥品種HTS-1、TP、川麥42、CM28、CS、CM28TP的平均千粒重分別為18.55g、18.699g、38.33g、47.96g、37.82g、35.62g。
通過(guò)小麥發(fā)芽實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出[13],CM28的發(fā)芽率為92.5%,發(fā)芽勢(shì)為56.8%;TP的發(fā)芽率為66%,發(fā)芽勢(shì)為28%;HTS-1的發(fā)芽率為80.75%,發(fā)芽勢(shì)為22.5%;川麥42的發(fā)芽率為94%,發(fā)芽勢(shì)為92.5%;CS的發(fā)芽率為93.5%,發(fā)芽勢(shì)為58.75%;CM28TP的發(fā)芽率為95.25%,發(fā)芽勢(shì)為49%,在同一個(gè)發(fā)芽試驗(yàn)中,4次重復(fù)間的誤差在最大容許誤差內(nèi),試驗(yàn)結(jié)果可靠。CM28、川麥42、CS、CM28TP小麥 4個(gè)品種的發(fā)芽率都在90%以上,TP和HTS-1 小麥2個(gè)品種的發(fā)芽率分別為66%和80.75%,發(fā)芽率偏低。在4個(gè)發(fā)芽率較高的小麥品種中,發(fā)芽勢(shì)最高的為川麥42,其次為CS和CM28小麥2個(gè)品種,最次為CM28TP。
綜上所述,從小麥的生育周期、株高、穗長(zhǎng)、穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重、發(fā)芽率等農(nóng)藝性狀分析,12個(gè)小麥品種的生育周期在96~155d,其中川麥42、CM28、TP、CM28TP都是96d左右,全生育期最短,而LD和LD222的全生育期在155d左右,全生育期最長(zhǎng)。CS、川麥42、HTS-1、TP、CM28、CM28TP 小麥6個(gè)品種在川西南高山冷涼氣候有良好的適應(yīng)性,Rht16、Rht18 2個(gè)小麥品種表現(xiàn)出不抽穗的現(xiàn)象,LD、LD222、CSTP、Syn-Sau-1 4個(gè)小麥品種表現(xiàn)出灌漿不實(shí)的現(xiàn)象。
CM28和CS的各個(gè)農(nóng)藝性狀都較優(yōu),而HTS-1和TP小麥2個(gè)品種的農(nóng)藝性狀都略微差于川麥42,川麥42和CMTP小麥2個(gè)品種的農(nóng)藝性狀居中。
而此次試驗(yàn)中未對(duì)小麥的株高和分蘗數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀(guān)察記錄,對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果會(huì)有一定的影響;也未對(duì)小麥病蟲(chóng)害情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和記錄,也會(huì)影響對(duì)此次小麥在該地區(qū)的適應(yīng)性的分析。
播期對(duì)小麥的干物質(zhì)量積累和小麥的分蘗都呈正相關(guān)影響,因此適當(dāng)?shù)靥嵩绮テ?,能?duì)小麥的產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積極的影響[14]。而此次播種期在6月6日,該時(shí)期降雨量過(guò)大,光照時(shí)間縮短,溫度過(guò)高,積溫不足,可能是造成此次小麥的不能正常灌漿結(jié)實(shí)的原因。