不同小麦品种生育后期叶面积指数变化及其对产量的影响

冯素伟,李淦,姜小苓,张自阳,茹振钢,石瑞杰

（河南科技学院,河南新乡453003）

叶面积指数（leafarea index,LAI）变化是反映作物群体大小较好的动态指标,前人对小麦的株叶特征及动态变化做了大量的研究工作[1-4].一般认为,合理的群体叶面积是高产形成的物质保证.小麦产量形成的大部分干物质来源于光合作用,叶片是光合作用的主要器官,叶面积对小麦籽粒产量的形成具有较大的影响[5].进一步提高小麦产量必须在群体数量的基础上优化群体质量[1],而影响叶面积指数的因素主要有播期、播量、施肥、品种特性等,其中影响最大的是品种自身的因素[2].过去研究重点多在外部环境条件对叶面积指数的影响以及测定方法上[6-8],针对不同小麦品种,尤其是近年来河南省小麦新品种不断更新换代,对新近育成的、生产中大面积推广的小麦新品种的叶面积指数变化与产量之间的关系研究较少.本研究选取了目前河南省新近育成的或大面积推广的小麦新品种,研究不同品种生育后期LAI的变化特征及与产量的关系,以期为小麦新品种的高产选育与高产栽培提供参考依据.

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验材料选用生产中大面积推广或新育成的小麦品种,百农矮抗58、周麦18、百农高光3709、百农898、温麦6号、周麦22和平安6号共7个品种,供试材料均由河南科技学院小麦中心提供.

1.2 试验设计与方法

试验在河南科技学院小麦育种试验田进行,试验田土质为中壤,肥力中等.供试材料于2009年10月5日播种,随机区组设计,3次重复,小区面积8.28 m2,12行区.田间管理同一般高产田.

1.3 LAI的测定

采用人工直尺测定法.各处理于孕穗期采用不间断标记法标记小麦20株,分别于孕穗期、开花期、灌浆期、成熟期测定小麦群体绿叶面积,再折算成单位平均值.LAI=单位土地面积总绿叶面积/单位土地面积.

1.4 产量及成产因素

成熟期,每小区调查3行（长度为1 m）的总穗数,折算每667 m2的穗数；选取代表行不间断数取30个单茎,调查每穗粒数；成熟期收获,数取千粒计重.

2 结果与分析

2.1 不同小麦品种生育后期LAI的动态变化

不同小麦品种生育后期LAI的动态变化见图1.

图1 不同小麦品种生育后期LAI变化

由图1可以看出,不同小麦品种生育后期的LAI变化均呈下降趋势,孕穗期LAI较高,抽穗后逐渐下降,直至成熟.相同时期不同品种间的LAI存在一定差异,孕穗期百农898的LAI较高,为10.03,其次为百农矮抗58与周麦22,分别达到了9.91与9.82,抽穗后LAI逐渐下降,直至成熟,成熟期LAI品种间差异不大.

2.2 不同小麦品种的产量及产量构成因素

不同小麦品种的产量性状见表1.

表1 不同小麦品种的产量性状

由表1可以看出,不同小麦品种间的产量及产量构成因素间有很大差异,温麦6号的成穗数较多,达到了44.93万/667 m2,但其穗粒数与千粒重较低,因而产量较低；百农898与百农矮抗58的成穗数仅次于温麦6号.小麦新品种百农高光3709的成穗数较低,但其穗粒数与千粒重较高,因而产量较高,达到了622.86 kg/667 m2,其次为百农矮抗58.方差分析结果表明,品种间产量的差异显著,百农高光3709的产量显著高于其他品种,百农矮抗58的产量显著高于百农898和温麦6号,但与周麦18、周麦22、平安6号之间差异不显著.

2.3 不同小麦品种的产量与LAI的关系

生育后期的LAI对千粒重的影响较大,进而影响最终的产量,对成穗数及穗粒数的影响较小.不同小麦品种各生育时期的LAI与千粒重及产量的相关性分析见表2.

表2 产量性状与不同时期LAI相关性

由表2可以看出,不同小麦品种各生育时期LAI与产量都有一定的相关性.孕穗期LAI与千粒重及产量呈正相关,开花后LAI与千粒重及产量呈负相关,说明后期LAI居高不下,植株与叶片中的养分不能及时转运到籽粒中,会造成千粒重的降低,而导致产量下降.由此可以看出,孕穗期LAI大小是后期干物质积累的基础,而开花后LAI过高则会导致千粒重的下降.

3 结论与讨论

小麦籽粒产量的绝大部分来源于开花后的光合产物,它是光合物质生产,同化运输和籽粒发育对同化物利用的综合结果.生育后期适当调整LAI,使其下降速度趋于平缓,高峰持续期适当加长,有利于光合速率的增加、光合产物的形成,对穗数的增加、籽粒的饱满有着积极的作用；孕穗期LAI越高越有利于群体光合势增加,有利于光合产物的形成与积累.

生育后期LAI的变化对小麦产量及产量构成因素有着重要的影响.孕穗期LAI的大小和生育后期LAI的动态变化影响产量的形成.抽穗期适宜的LAI是小麦高产的主要标志,它是协调库源关系和各部器官平衡发展的基础[9].孕穗期LAI高的和生育后期LAI消减变化平缓的品种其产量也高[10].株高较低,株型比较紧凑的品种,在大密度下抗倒伏能力强,具有较好的通风透光性,这种冠层结构能最大程度地利用光能,单位空间生产能力较高,因此具有较高的产量潜力[11].供试的7个品种,百农898与百农矮抗58开花期的LAI较大,开花后逐渐下降；且百农矮抗58的株高最低,株型紧凑,百农898分蘖力强,旗叶上举,这样可以协调高质量大群体与田间通风透光之间的矛盾,维持生育后期适宜的LAI.

试验处理的当年3月上中旬,正值小麦拔节期出现了-5℃的极端低温,致使大部分小麦品种的幼穗受冻,结实率显著下降.但抗倒春寒能力较强的百农高光3709的穗粒数较多,理论产量达到了622.86kg/667 m2.通过相关分析可知,产量与开花前的LAI呈正相关,但后期LAI居高不下,会造成田间郁闭,光照不足,光合效率减弱,植株与叶片中的养分不能及时转运到籽粒中,会造成千粒重的降低,导致产量下降.抽穗前LAI越大,积累干物质越多,为后期籽粒灌浆提供物质基础.灌浆期和成熟期适当的LAI会促进光合速率的增加,光合产物的形成,有利于粒重的增加.因此,后期LAI变化对产量影响较大,生产中应根据实际情况适当调节,确保小麦高产稳产.由于本研究结果是在一年的数据基础上得出的,有待进一步的研究验证.

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