尚毅,朱靖環(huán),華為,巫小建,楊建明,汪軍妹
(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物與核技術(shù)利用研究所,浙江 杭州 310021)
水稻和小麥?zhǔn)俏覈膬纱笾饕Z食作物,其總產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)的70%以上,因而水稻和小麥的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)對我國糧食安全具有重要意義[1]。在長江中下游地區(qū),稻麥輪作種植面積很大,2012年達(dá)215萬hm2[2]。然而近年來,在南方麥區(qū),隨著水稻直播和機(jī)插秧的推廣,及中晚熟水稻品種種植面積的擴(kuò)大,小麥前茬水稻的收獲越來越遲,致使部分小麥不能適時播種,直接影響了小麥的種植面積。小麥?zhǔn)钦憬〉闹饕咀魑铮?018年浙江省小麥種植面積為10萬 hm2左右,由于茬口的影響,浙江省有些農(nóng)戶小麥播種已經(jīng)推遲到12月以后,比正常播種期推遲近1個月,使得小麥的產(chǎn)量下降,影響農(nóng)戶的收益,降低農(nóng)民種糧的積極性。
播種期的推遲已成為長江中下游麥區(qū)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要障礙,小麥?zhǔn)侵饕r(nóng)作物,且種植面積大,對小麥遲播已有廣泛研究[3-5]。遲播對小麥生育期、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及產(chǎn)量組成性狀均有影響。楊勇等[6]研究認(rèn)為,與適期播種相比,遲播小麥生育進(jìn)程起步晚,發(fā)育快,全生育期縮短,總?cè)~數(shù)、有效分蘗、小穗和小花分化數(shù)減少,粒重低、穗數(shù)不足是遲播小麥產(chǎn)量不高的主要限制因子。楊桂霞等[7]研究認(rèn)為,小麥過晚播種分蘗少,不利于形成較多的大分蘗,從而使產(chǎn)量降低。為了減少小麥遲播的不利影響,除了栽培措施應(yīng)對外,根本措施是培育適合遲播的小麥品種[8]。育種時應(yīng)重點加強(qiáng)對在遲播條件下出苗快、生根快、分蘗早、越冬期仍能保持較大生長量和分蘗發(fā)生量等性狀的選擇;提高抗性,特別是赤霉病抗性、耐漬性和抗穗發(fā)芽性;注重選擇灌漿速率高、耐高溫逼熟的品種,利用灌漿速率的提高補(bǔ)償灌漿時間縮短的不利效應(yīng),培育遲播高產(chǎn)品種。
篩選和鑒定耐遲播高分蘗的小麥種質(zhì)資源材料,是培育遲播小麥品種的重要基礎(chǔ)。為鑒定和篩選耐遲播小麥種質(zhì)資源,作者前期對1 442 份小麥種質(zhì)資源的遲播分蘗力進(jìn)行了鑒定,篩選到了一批耐遲播高分蘗種質(zhì)資源材料浙736、浙889、浙817和浙902 等,并且發(fā)現(xiàn)耐遲播高分蘗材料的種子活性和分蘗力都很高[9]。本研究對這些耐遲播高分蘗材料的遲播豐產(chǎn)性進(jìn)行鑒定,為選育耐遲播高產(chǎn)的優(yōu)良小麥品種提供更優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)材料。
參試的小麥材料共12份,其中栽培品種4個,分別為揚麥12、華麥2 號、鄭麥9023和揚麥158,其余8個為前期試驗篩選到的耐遲播種質(zhì)資源材料(表1)。
試驗在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院海寧基地進(jìn)行。試驗設(shè)計2個播期,常規(guī)播期為2015年11月20日,遲播播期為2015年12月10日,按單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,小區(qū)面積 10 m2,重復(fù) 3 次。其他耕作栽培管理按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。
表1 12份小麥材料不同播期的主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)
在小麥不同生育時期按物候期標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查基本苗、最高莖數(shù)和有效穗。成熟時取樣考查經(jīng)濟(jì)性狀,按小區(qū)實收核產(chǎn)。
利用DPS 6.55軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
12份小麥材料的遲播產(chǎn)量見表1。揚麥158為當(dāng)年省區(qū)試的對照品種,方差分析結(jié)果顯示品種間達(dá)到了極顯著差異。產(chǎn)量比對照增產(chǎn)的有4份材料,其中種質(zhì)資源浙889增33.8%,達(dá)顯著水平;種質(zhì)資源浙902增20.0%,種質(zhì)資源S1309增8.8%,品種鄭麥9023增6.3%,但差異不顯著。種質(zhì)資源浙817產(chǎn)量與對照相同,剩余6份材料產(chǎn)量均低于對照,除種質(zhì)資源浙736與對照差異顯著外,其他材料與對照差異不顯著。
表1表明,12份小麥材料單株平均分蘗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重遲播的和常規(guī)播期的幾乎相當(dāng);株高遲播的下降了1.9 cm;667 m2有效穗遲播的平均為22.6萬,比常規(guī)播種的27.3萬減少了4.7萬;平均成穗率從常規(guī)播期的91.1%減小到遲播的72.7%。667 m2產(chǎn)量遲播的平均為234.6 kg,常規(guī)播期的為315.1 kg,減產(chǎn)25.8%,方差分析結(jié)果顯示不同播期的產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。減產(chǎn)的主要原因在于遲播的成穗率降低,有效穗較少。
種質(zhì)資源浙889產(chǎn)量在2個播期均居第1位,且相比其他品種(除浙902外)減產(chǎn)幅度最小,為15.7%,比平均水平小10.1百分點;在遲播的條件下,浙889產(chǎn)量降低的幅度小,主要原因在于其有效穗數(shù)減小量較少。種質(zhì)資源浙902在常規(guī)播期產(chǎn)量低,而在遲播的條件下產(chǎn)量增加,位居第2位;主要原因在于其有效穗數(shù)減小量較少,千粒重和穗粒數(shù)都有所增加。浙889和浙902可作為耐遲播的育種材料,進(jìn)一步轉(zhuǎn)育利用。遲播的小麥一般表現(xiàn)為生育期變短,植株降低,生物量減小,而浙889和浙902的株高都是增加的,顯示其遲播時生長依然旺盛。
確定適宜的播種期,是奪取小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的有效措施。浙江省小麥的適播期為11月上中旬,但由于受水稻等收獲期的影響,小麥的播種普遍偏遲,為此對12個小麥種質(zhì)資源材料進(jìn)行遲播產(chǎn)量試驗。李東升等[3]對淮南麥區(qū)小麥的適播期的研究顯示,淮南麥區(qū)小麥適播期為11月上中旬,最晚臨界期是11月22日。本研究設(shè)11月20日為常規(guī)播種期,12月10日為遲播播種期。試驗結(jié)果顯示,遲播對小麥產(chǎn)量影響很大,平均減產(chǎn)25.8%。不同品種遲播產(chǎn)量差異極顯著,浙889和浙902是2個耐遲播種質(zhì)資源,可作為耐遲播的育種材料,進(jìn)一步轉(zhuǎn)育利用。
遲播對有效分蘗的影響是產(chǎn)量降低的主要原因[11-12]。作者前期對1 442份小麥種質(zhì)資源的遲播分蘗力進(jìn)行鑒定,篩選到了一批耐遲播高分蘗材料[9],本試驗材料中有8個材料為前期篩選到的耐遲播高分蘗小麥,本試驗的結(jié)果也顯示這些材料的遲播分蘗數(shù)與正常播期持平,有效地降低了遲播對分蘗的影響。并且在這批材料中發(fā)現(xiàn)了2個耐遲播種質(zhì)資源浙889和浙902,遲播產(chǎn)量較高。通過對這2份材料農(nóng)藝性狀的分析,發(fā)現(xiàn)耐遲播主要原因在于其有效穗數(shù)減小量較少。