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        淮北小麥越冬期葉片受凍特征及影響因素

        2021-08-23 22:19:46張英
        安徽農學通報 2021年13期
        關鍵詞:小麥影響因素葉片

        張英

        摘 要:對楊柳農業(yè)科學實驗站小麥試驗田越冬期主莖葉片凍傷情況進行調查,分析葉片凍傷特征及其與栽培措施的關系,以期為淮北麥區(qū)的抗寒減損提供依據(jù)。結果表明:心葉至倒5葉凍傷率、倒2葉至倒5葉凍傷度隨葉位降低而升高;凍傷率、凍傷度品種間差異顯著;凍傷率隨播期推遲、密度減小呈直線降低趨勢,凍傷度隨播期推遲、施氮量增加呈先降低后上升趨勢。

        關鍵詞:小麥;葉片;受凍特征;影響因素

        中圖分類號 S512文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2021)13-0064-04

        淮北麥區(qū)地處黃淮海平原南部的南北氣候過渡地帶,各種氣象災害均有發(fā)生,尤其以凍(冷)害較嚴重[1]。越冬期和早春凍害輕者葉尖乃至整葉干枯,重者凍傷生長錐;倒春寒(晚霜凍)輕者部分小穗畸形、殘缺,重者部分莖蘗光稈、不抽穗。濉溪縣2020—2021年小麥越冬期遭遇多次凍(冷)害。為此,筆者對楊柳農業(yè)科學實驗站小麥試驗田越冬期主莖葉片凍傷情況進行調查,分析葉片凍傷特征及其與栽培措施的關系,以期為淮北麥區(qū)的抗寒減損提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        2021年1月30日取楊柳農業(yè)科學實驗站5塊小麥試驗田(各試驗田的基本情況見表1)各小區(qū)單株10株,分別量取主莖上5葉(心葉至倒5葉)的葉長及凍傷葉長,計算凍傷率和凍傷度。主莖葉片凍傷率和凍傷度則取上5葉凍傷的幾何平均數(shù)。2020年10月至2021年1月的氣象數(shù)據(jù)來自濉溪縣氣象局。

        凍傷率(%)=凍傷葉片數(shù)/考察葉片數(shù)×100

        凍傷度(%)=凍傷葉長/整葉葉長×100

        2 結果與分析

        2.1 越冬期氣候特點 由表2可知,濉溪縣2020年10月至2021年1月平均氣溫7.2℃,較歷年平均低0.5℃;日最高氣溫平均13.1℃,日最低氣溫平均2.8℃;降水量68.8mm,較歷年平均少35.9mm;日照時數(shù)552.6h,較歷年平均少87.6h。

        濉溪縣2020年10月至2021年1月逐月平均氣溫分別為15.0、10.5、3.9、-0.6℃,10月、1月較歷年平均低1.7、1.8℃,11月、12月分別高1.1、0.6℃。2020年11月27日至2021年1月29日先后遭遇10次低溫過程,溫谷最低氣溫-1.4~-12.7℃,12月下旬、1月上旬最低氣溫低于-12.0℃;最低氣溫降低3.0~12.5℃,12月下旬、1月上旬降溫幅度超過10.0℃;低于0℃持續(xù)1~10d(圖1、表3)??傮w而言,1月氣溫較低,低溫持續(xù)時間長,且降水量相對偏少,凍旱交加,越冬期凍害較重。

        2.2 葉片凍傷與葉位的關系 由圖2可知,心葉的凍傷率最低,隨著主莖葉位的降低,越冬期葉片凍傷率趨于升高,倒3葉后速率放緩?;貧w分析表明葉片凍傷率(R)與葉位(X,設定心葉為1,倒2葉為2,以此類推)呈二次曲線或直線相關關系,偏相關系數(shù)和顯著性測驗均達顯著水平以上(表4),表明主莖葉片經歷的低溫過程越多,凍傷率越大[2]。由圖3可知,優(yōu)質麥施氮量試驗主莖心葉的凍傷度最低,隨葉位降低,凍傷度趨于升高;除優(yōu)質麥施氮量試驗外,凍傷度隨葉位降低呈“高—低—高”的變化趨勢;倒2葉至倒5葉凍傷度趨于升高,由27.1%增至41.6%;心葉凍傷率接近于倒5葉,為41.1%。取樣時心葉還未完全抽出,葉長僅相當于倒2葉的47%~55%。

        2.3 品種的抗凍性 由表5可知,徽創(chuàng)區(qū)試A組15個參試種主莖葉片凍傷率55.4%~92.0%,對照濟麥22最低;凍傷度29.8%~86.3%,金海1999最低,濟麥22次之,為30.1%。方差分析表明品種間凍傷率、凍傷度差異顯著。豐星麥4號、富麥2000、金海1999和楊科麥19凍傷率與濟麥22差異不顯著,豐星麥4號、富麥2000、金海1999和楊科麥19等品種凍傷度與濟麥22差異不顯著(表5)。這說明豐星麥4號、富麥2000、金海1999和楊科麥19越冬期抗凍性較好。

        由表6可知,優(yōu)質麥施氮量試驗主莖葉片凍傷率中,中麥255、15CA73與濟麥22差異顯著,中麥578與濟麥22差異不顯著;凍傷度品種間差異不顯著,說明中麥578越冬期抗凍性較好。

        2.4 栽培措施對主莖葉片凍傷的影響

        2.4.1 播種期 由圖4可知,隨著播期的推遲,萬豐269、渦麥9號主莖葉片凍傷率趨于降低;凍傷度渦麥9號趨于降低,萬豐269先降低后上升。萬豐269凍傷率始終高于渦麥9號,而凍傷度除11月2日播種的以外均低于渦麥9號,說明萬豐269抗凍性不如渦麥9號好。回歸分析表明:凍傷率與播種推遲天數(shù)(T,10/05設定為0,10/12設定為7,以此類推)呈直線負相關:R萬=83.80-1.496T,r=-0.951*;R渦=82.76-2.234T,r=-0.989*。播期每推遲1d,萬豐269、渦麥9號凍傷率分別降低1.50、2.23個百分點。凍傷度隨播期推遲呈二次曲線變化:D萬=35.07-1.195T+0.033T2,r(D,T)=-0.961*,r(D,T2)=-0.941*;D渦=41.24-1.034T+0.015T2,r(D,T)=-0.992**,r(D,T2)=-0.957*。

        2.4.2 種植密度 由圖5可知,隨著基本苗的增加,新研7號主莖葉片凍傷率趨于上升,凍傷度呈波浪式變化。回歸分析表明:凍傷率與基本苗(M)呈極顯著直線正相關,R=47.07+6.484M,r=0.818**?;久缑吭黾?00萬/hm2,凍傷率升高6.48個百分點。

        2.4.3 施氮量 由圖6可知,優(yōu)質麥4個品種平均凍傷率與施氮量呈正相關,但未達顯著水平(r=0.2823);凍傷度與施氮量(N)呈二次曲線相關,D=54.87-1.998N+0.036N2,r(D,N)=-0.943*,r(D,N2)=-0.885。

        3 結論與討論

        小麥受凍與溫度、光照、土壤水分等關系密切。隨著全球氣候變暖,霜凍呈初冬、早春減少,越冬、晚霜增多的趨勢。溫度越低,降溫幅度越大,持續(xù)時間越長,反復次數(shù)越多,則凍害越重[3]。初冬低溫來臨越早,春季低溫來臨越晚,凍害越重。低溫條件下,降雨、降雪及灌溉可以增加土壤含水量,有利于減緩土壤溫度劇烈波動,減輕凍害。本研究表明:越冬期主莖心葉至倒5葉凍傷率、倒2葉至倒5葉凍傷度隨葉位降低而升高。

        作物的抗寒性依賴于其自身諸多抗寒遺傳因子的作用,解決小麥抗寒性的關鍵在于培育推廣抗寒能力強的品種。小麥品種抗寒性表現(xiàn)為:冬性>半冬性>弱春性>春性。本研究表明:越冬期主莖葉片凍傷率、凍傷度品種間差異顯著,豐星麥4號、富麥2000、金海1999、楊科麥19和中麥578抗寒性較好。

        小麥植株抗寒性受遺傳基因和環(huán)境因素的共同制約。幼穗發(fā)育進程與抗寒性密切相關。幼穗發(fā)育進程越快,遭受寒流侵襲后的凍害越重[4]。植株體內的營養(yǎng)狀況也影響抗寒性。本研究表明:主莖葉片凍傷率隨播期推遲直線降低,隨密度加大直線上升;凍傷度隨播期推遲和施氮量增加呈先降低后上升。這表明播期與抗凍性關系密切。

        參考文獻

        [1]喬玉強,曹承富,杜世州,等.淮北地區(qū)小麥主栽品種對低溫脅迫的響應及抗寒性評價[J].中國農學通報,2018,34(27):22-27.

        [2]朱培賢,楊志杰,紀讓軍,等.關中西部麥區(qū)半春性小麥品種利用[J].種子世界,2015(2):29-31.

        [3]夏瑛光,馬朝陽,夏彥莉,等.黃淮區(qū)冬小麥越冬期凍旱災害成因及防控對策[J].農業(yè)科技通訊,2009(10):113-114.

        [4]岳彩鳳.弱春性小麥品種越冬期抗凍性差異的生理及分子機理研究[D].鄭州:河南農業(yè)大學,2008.

        (責編:徐世紅)

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