孟麗梅 李玉莉 呂樹作 霍 紅 胡曉亮 孫軍偉 張 珂

（1.洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院/洛陽(yáng)市作物分子生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 河南洛陽(yáng) 471000；2.洛陽(yáng)市教育局職業(yè)與成人教育研究室 河南洛陽(yáng) 471000）

河南是我國(guó)糧食生產(chǎn)核心區(qū)，是我國(guó)小麥產(chǎn)量第一大省，隨著氣候變暖和自然災(zāi)害不斷加劇，災(zāi)害種類年際間變化大等因素影響，干旱成為限制小麥增產(chǎn)的主要因素之一[1-3]，而水是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展最主要的因素之一，水資源利用水平已成為衡量國(guó)家或地區(qū)能否可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)[4-6]，隨著我國(guó)工業(yè)的飛速發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出，在所有自然災(zāi)害中，旱災(zāi)是影響我國(guó)糧食生產(chǎn)的主要因素，其造成的糧食損失占全部自然災(zāi)害所造成損失的50%以上[7-8]，因此，研究作物抗旱規(guī)律，發(fā)掘和利用耐干旱脅迫的優(yōu)良農(nóng)作物，對(duì)于充分利用土地、自然資源及發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。近年來關(guān)于干旱脅迫對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)與發(fā)育的影響研究，已是國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注研究的熱點(diǎn)問題[9]。筆者選取河南省新審定或河南省主推的30個(gè)小麥品種（系），對(duì)單株分蘗數(shù)、單株生物產(chǎn)量、單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、株高、抽穗期等指標(biāo)進(jìn)行分析，分析干旱處理對(duì)不同品種（系）單株性狀及產(chǎn)量的影響，以期為小麥抗旱高產(chǎn)栽培利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為2018-2019年度國(guó)家高肥小麥展示試驗(yàn)品種，品種屬性及品種名稱見表1。

表1 不同處理下小麥品種（系）抽穗期比較

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，干旱處理和充分灌溉處理，試驗(yàn)于2018-2020年在洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)田進(jìn)行。干旱處理試驗(yàn)在自動(dòng)折疊式干旱棚進(jìn)行，全生育期干旱處理。3次重復(fù)，行長(zhǎng)3.4 m，行距0.25 m，9行區(qū)，前茬為綠肥掩青。充分灌溉處理分別于小麥越冬期、拔節(jié)期、孕穗期進(jìn)行補(bǔ)充灌溉。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

1.3 取樣方法

取樣于成熟前開始，在采樣區(qū)于收獲前選取均勻一致的1 m樣段進(jìn)行考種。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

性狀調(diào)查包括株高、抽穗期等田間農(nóng)藝性狀，每個(gè)重復(fù)選取10株進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定單株分蘗數(shù)、單株生物產(chǎn)量、單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、主莖生物產(chǎn)量、主莖經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、主莖穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗粒重等。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)調(diào)查數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel和DPS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下小麥品種（系）抽穗期比較

從表1可以看出，不同品種不同處理下抽穗期差值在6～20 d之間，干旱處理下西農(nóng)583抽穗最早，為3月16日，周麥18抽穗最晚，為4月12日，其余品種抽穗期在3月23日至4月8日之間；干旱處理和灌溉處理抽穗期相差最短的為周麥18，為6 d，抽穗期相差最長(zhǎng)的為西農(nóng)583，為20 d；干旱處理下，不同品種抽穗期在3月16日至4月12日之間，灌溉處理下不同品種抽穗期在4月5～18日之間。

2.2 干旱處理下各小麥品種（系）單株性狀比較

由表2可以看出，穗長(zhǎng)變化最小，減幅最小，其次是穗粒數(shù)、穗粒重，單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、單株生物產(chǎn)量變化最大，減幅最大。干旱條件下，各品種（系）單株分蘗數(shù)變化在2.0～3.1個(gè)之間，各品種均值為2.6個(gè)，較平均值減少的品種有周麥18、華成麥1688、商麥167、鄭麥 379、鄭麥 583、新麥 30、鄭麥 369、濮興8號(hào)、百農(nóng) 4199、周麥32、周麥 36、豐德存麥 20、中麥895、懷川 919、百農(nóng) 207、西農(nóng) 583；單株生物產(chǎn)量變化在6.3～11.2 g之間，各品種均值為8.6 g，較平均值減少的品種有周麥18、商麥167、西農(nóng)511、鄭麥379、鄭麥 583、新麥 30、鄭麥 369、百農(nóng) 4199、囤麥127、周麥 32、豐德存麥 20、中麥 895、懷川 919、西農(nóng)583；單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量變化在3.2～5.2 g之間，各品種均值為4.2 g，較均值減少的品種有洛麥34、周麥18、商麥 167、鄭麥 583、新麥 30、鄭麥 369、百農(nóng) 4199、新科麥 168、囤麥 127、周麥 32、豐德存麥 20、中麥 895、懷川 919、西農(nóng) 583。

表2 不同處理下各小麥品種（系）主要性狀比較

續(xù)表2

續(xù)表2

穗長(zhǎng)在5.9～9.9 cm之間，各品種均值為8.2 cm，較均值減少的品種有周麥18、錦繡21、鄭品麥8號(hào)、西農(nóng) 511、鄭麥 583、鄭麥 369、百農(nóng) 4199、囤麥 127、西農(nóng)20；穗粒數(shù)變化在22.3～41.8 g之間，各品種均值為31.0，較均值減少的品種有周麥18、西農(nóng)511、中麥 578、鄭麥 379、鄭麥 583、新麥 30、鄭麥 369、百農(nóng)4199、周麥 32、豐德存麥 20、中麥 895、懷川 919、許麥318、西農(nóng)20；穗粒重變化在1.0～1.9 g之間，各品種均值為1.4 g，較均值減少的品種有周麥18、西農(nóng)511、中麥 578、鄭麥 379、鄭麥 583、新麥 30、鄭麥369、百農(nóng) 4199、周麥 32、中麥 895、懷川 919、西農(nóng)20、西農(nóng)583；株高變化在43.5～68.8 cm之間，各品種均值為59.4 cm，較均值減少的品種有周麥18、鄭麥379、鄭麥 583、新麥 30、鄭麥 369、濮興 8 號(hào)、百農(nóng)4199、新科麥 168、囤麥 127、濮興 5 號(hào)、周麥 32、周麥36、豐德存麥 20、中麥 895、懷川 919。

2.3 灌溉處理下各小麥品種（系）單株性狀比較

從表2可以看出，灌溉處理下各品種（系）單株分蘗數(shù)平均值為3.8個(gè)，變化幅度在3.1～5.4個(gè)之間；單株生物產(chǎn)量平均值為15.4 g，變化幅度在11.9～21.8 g之間；單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量平均值為7.6 g，變化幅度在9.0～10.4 g之間；穗長(zhǎng)平均值為8.9 cm，變化幅度在7.8～10.6 cm之間；穗粒數(shù)平均值為39.0粒，變化幅度在32.7～43.8 g之間；穗粒重平均值為1.8 g，變化幅度在1.4～2.2 g之間；株高平均值為78.1 cm，變化幅度在63.7～87.9 cm之間。

2.4 不同處理下各小麥品種（系）主要性狀的聚類分析

從附圖可以看出，采用聚類法將參試品種（系）中30份材料分為4類，其中較抗旱材料2份，分別是百農(nóng)207、機(jī)麥210；對(duì)水分較敏感材料12份，分別是許麥318、中育1428、西農(nóng)583、許科168、洛麥 34、花成麥 1688、錦繡 21、豐德存 5號(hào)、鄭品麥8號(hào)、商麥167、西農(nóng)511、中麥578；對(duì)水分敏感材料12份，分別是鄭麥 379、鄭麥583、新麥30、鄭麥 369、濮興8號(hào)、新科麥168、囤麥127、濮興5號(hào)、周麥32、周麥36、懷川919、西農(nóng)20；對(duì)水分強(qiáng)敏感材料4份，分別是周麥18、百農(nóng)4199、豐德存麥20、中麥895。

附圖 水旱處理下各小麥品種（系）主要性狀的聚類分析

3 結(jié)論與討論

前人研究了土壤水分脅迫對(duì)冬小麥根系分布規(guī)律的影響[10-11]，也對(duì)作物根系發(fā)育、根系活力及不同環(huán)境條件下根系變化與抗旱性關(guān)系進(jìn)行了深入研究[12-13]，結(jié)果表明，干旱脅迫下，作物體內(nèi)會(huì)發(fā)生自身代謝來抵御外界環(huán)境的刺激，其外部形態(tài)結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)也相對(duì)明顯，例如干旱導(dǎo)致株高降低等[14-17]。張木清等的研究表明，鑒定作物抗旱性，需要將生理生化指標(biāo)、產(chǎn)量性狀及形態(tài)結(jié)合，同時(shí)結(jié)合各個(gè)時(shí)期的抗旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本研究以近年河南審定的小麥新品種（系）為材料，調(diào)查了供試材料在水、旱2種環(huán)境下的株高、抽穗期、株高、穗粒數(shù)、穗粒重、單株穗數(shù)、單株生物產(chǎn)量等性狀，利用聚類分析法評(píng)價(jià)了30個(gè)小麥品種在干旱處理下和灌溉處理下的單株性狀，將供試品種（系）分為4大類，較抗旱材料2份，對(duì)水分較敏感材料 12份，對(duì)水份敏感材料12份，對(duì)水分強(qiáng)敏感材料4份，但由于抗旱性是一個(gè)復(fù)雜的評(píng)價(jià)概念，因此綜合評(píng)價(jià)各品種應(yīng)從多方面考慮。

本研究通過大田鑒定直觀反映田間的實(shí)際情況，其結(jié)果能直觀展示不同小麥品種的抗旱效果，但仍存在不足之處。由于受到氣候和環(huán)境因素的影響，年際間存在差異，僅僅通過幾個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)可能存在一定的片面性，因此，鑒定品種應(yīng)通過多性狀來綜合分析和評(píng)價(jià)更全面、更準(zhǔn)確。本研究可通過進(jìn)一步完善試驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用多性狀多指標(biāo)的分析方法來綜合評(píng)價(jià)品種，可使試驗(yàn)結(jié)果更可靠，使試驗(yàn)結(jié)果更具說服力。