郭麗果　劉盼　石晶晶　張悅　魏巖　杜偉娜　尹寶重

摘要：于2016—2017年小麥季，在國(guó)家糧食豐產(chǎn)科技工程藁城核心區(qū)，選取河北省主推的9個(gè)小麥品種，對(duì)其籽粒灌漿過(guò)程進(jìn)行研究。結(jié)果表明，各品種小麥在灌漿期間籽粒干質(zhì)量均呈“S”形曲線增長(zhǎng)，灌漿過(guò)程可劃分為灌漿漸增期、快增期和緩增期3個(gè)階段。但不同品種的灌漿也存在差異，最大灌漿速率出現(xiàn)時(shí)間（Tmax）最早的是魯原502，比最晚出現(xiàn)的濟(jì)麥22提早3.1 d;石農(nóng)086和邢麥4號(hào)的最大灌漿速率（vmax）和平均灌漿速率（vmean）均高于其他供試品種，而農(nóng)大399均為最小;在最大灌漿速率上，石農(nóng)086和邢麥4號(hào)比農(nóng)大399分別高52.0%、43.4%;在平均灌漿速率上，石農(nóng)086和邢麥4號(hào)比農(nóng)大399分別高40.2%、29.9%。相關(guān)分析表明，粒質(zhì)量與籽粒平均灌漿速率之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，而與灌漿持續(xù)時(shí)間相關(guān)性不顯著。

關(guān)鍵詞：河北平原;小麥;灌漿特性;粒質(zhì)量

中圖分類號(hào)： S512.1+10.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2019）08-0072-03

粒質(zhì)量是小麥產(chǎn)量的重要構(gòu)成因素之一，小麥粒質(zhì)量與籽粒灌漿特性有著密不可分的關(guān)系，前人對(duì)此已有許多的研究[1-15]。受地域環(huán)境、品種、管理措施等多方面因素的影響，有的研究認(rèn)為，灌漿速率和灌漿過(guò)程持續(xù)時(shí)間均與粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系[1-8];而有的研究則認(rèn)為，粒質(zhì)量?jī)H與灌漿速率呈正相關(guān)關(guān)系，與其他灌漿參數(shù)之間無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系[9-15]，存在爭(zhēng)論。因此，本試驗(yàn)主要選取適宜在河北省大面積推廣的小麥品種進(jìn)行籽粒灌漿特性研究，旨在深入探究不同小麥品種的灌漿特點(diǎn)，促進(jìn)粒質(zhì)量的增加，以期為河北地區(qū)及全國(guó)小麥新品種的選育、持續(xù)高產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1供試材料

供試小麥品種共9種，分別是濟(jì)麥22、中麥155、農(nóng)大399、魯原502、邢麥4號(hào)、冀麥418、邯麥15、冀麥325和石農(nóng)086。

1.2試驗(yàn)區(qū)概況

于2016—2017年小麥季，在國(guó)家糧食豐產(chǎn)科技工程藁城核心區(qū)（河北省石家莊市藁城區(qū)梅花鎮(zhèn)崔家莊村，地理位置114°84′E、38°03′N）進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬作物為玉米，土質(zhì)為壤土，0～20 cm土壤養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)含量22.1 g/kg、硝態(tài)氮含量18.6 mg/kg、速效磷含量25.0 mg/kg、速效鉀含量 173.0 mg/kg。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)田采用隨機(jī)區(qū)組排列，9個(gè)供試小麥品種，27個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為666.7 m2，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)播種籽粒 12 kg，行距設(shè)置為15 cm。田間管理同一般大田。

1.4測(cè)定項(xiàng)目和分析方法

小麥籽粒灌漿過(guò)程的測(cè)定：開(kāi)花后標(biāo)記長(zhǎng)勢(shì)一致并且花期相同的主莖穗，分別在開(kāi)花后的6、12、18、24、30 d取樣，每個(gè)小區(qū)每次取5個(gè)穗，3次重復(fù)，帶回實(shí)驗(yàn)室后手工剝粒，統(tǒng)計(jì)穗粒數(shù)，然后將籽粒用信封裝好后立即放置于烘箱內(nèi)，105 ℃ 殺青30 min后降至70 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量后計(jì)算千粒質(zhì)量。

籽粒生長(zhǎng)曲線的擬合及灌漿參數(shù)計(jì)算：將開(kāi)花后的天數(shù)（t）作為自變量，籽粒粒質(zhì)量（Y）作為因變量，用Logistic曲線方程擬合開(kāi)花后各品種籽粒的灌漿過(guò)程，并將灌漿過(guò)程劃分為灌漿漸增期、快增期和緩增期3個(gè)階段。Logistic方程表達(dá)式為Y=K/（1+Ae-Bt），式中：K為理論上籽粒灌漿達(dá)到的最大干質(zhì)量，g/103粒;A、B均為待定參數(shù)。對(duì)Logistic方程求一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，可得到初級(jí)灌漿參數(shù)：最大灌漿速率vmax[g/（103?！）]、平均灌漿速率vmean[g/（103?！）]、最大灌漿速率出現(xiàn)時(shí)間Tmax（d）、灌漿持續(xù)時(shí)間T（d）;次級(jí)灌漿參數(shù)T1、v1，T2、v2、T3、v3分別表示3個(gè)階段相應(yīng)的灌漿持續(xù)時(shí)間（d）和灌漿速率[g/（103?！）]，m1、m2、m3分別表示各階段的籽粒干物質(zhì)積累量（g）。

1.5統(tǒng)計(jì)分析

采用DPS 7.05對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，SPSS 19.0作相關(guān)性分析，Excel 2003作圖。

2結(jié)果與分析

2.1小麥品種籽粒干質(zhì)量的變化

由圖1可以看出，各小麥籽粒干質(zhì)量的變化規(guī)律基本保持一致，即9個(gè)品種的小麥在灌漿期間籽粒干質(zhì)量均呈“S”形曲線增長(zhǎng)。在花后灌漿初期，小麥籽粒干質(zhì)量增長(zhǎng)較為緩慢;隨著花后天數(shù)的增多，籽粒干質(zhì)量也迅速增長(zhǎng)，此時(shí)進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，為籽粒形成的關(guān)鍵時(shí)期;后期籽粒干質(zhì)量增長(zhǎng)又趨于緩慢，直至成熟。進(jìn)一步分析表明，供試小麥品種籽粒最后的千粒質(zhì)量存在顯著性差異，其中，石農(nóng)086的千粒質(zhì)量最大，為49.24 g，魯原502的為49.17 g，僅次于石農(nóng)086;農(nóng)大399的千粒質(zhì)量最小，為42.64 g，其次是中麥155的千粒質(zhì)量為44.43 g，達(dá)到了顯著性差異水平。

2.2小麥籽粒灌漿模型

各小麥品種開(kāi)花后籽粒的灌漿過(guò)程均表現(xiàn)為“慢-快-慢”的增長(zhǎng)趨勢(shì)，通過(guò)對(duì)小麥開(kāi)花后天數(shù)與粒質(zhì)量之間進(jìn)行Logistic生長(zhǎng)曲線分析。由表1可知，各小麥品種方程的決定系數(shù)均大于0.980，經(jīng)檢驗(yàn)均達(dá)到顯著性水平，說(shuō)明不同品種的小麥灌漿過(guò)程均符合Logistic生長(zhǎng)曲線變化規(guī)律，擬合效果良好。

2.3小麥籽粒灌漿過(guò)程參數(shù)分析

根據(jù)Logistic曲線方程可以將小麥籽粒灌漿過(guò)程劃分為灌漿漸增期、快增期和緩增期3個(gè)階段。試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，各試驗(yàn)品種3個(gè)階段的灌漿天數(shù)都是逐漸增加的，快增期占灌漿時(shí)期的34%左右，緩增期占灌漿時(shí)期的43%左右，并且在快增期的灌漿速率最大，積累的干物質(zhì)最多，占總干物質(zhì)量的58.4%，而緩增期灌漿速率最小，積累的干物質(zhì)最少，僅占總干物質(zhì)量的20.2%。不同品種之間在灌漿時(shí)間和灌漿速率上有顯著差異。