不同播期小麦洛旱8 号籽粒灌浆特性的研究

杨洪强，田文仲，余四平，张学品，吴少辉，冯伟森，张园，张灿军

（洛阳农林科学院，河南洛阳 471023）

不同播期小麦洛旱8 号籽粒灌浆特性的研究

杨洪强，田文仲，余四平，张学品，吴少辉，冯伟森，张园，张灿军*

（洛阳农林科学院，河南洛阳 471023）

[目的]研究小麦洛旱8号在不同播期下的灌浆特性。[方法]以旱地小麦品种洛旱8号为材料，设置4个不同播期，用Logistic方程y=k/（1+ea-bx）对籽粒灌浆过程进行拟合。[结果]试验结果表现为，洛旱8号籽粒灌浆动态呈Logistic方程生长曲线，各处理的洛旱8号灌浆过程均呈“S”型变化，但方程中各参数因播期处理的不同而有所差异。表现随播期的延迟，灌浆持续时间缩短，灌浆渐增期持续时间缩短、灌浆快增期的灌浆速率降低，从而使粒重逐渐降低。[结论]在生产上洛旱8号应当适时早播，可以达到提高粒重的目的，为洛旱8号的高产打下基础。

洛旱8号；灌浆特性；播期

洛旱8号是洛阳农林科学院选育的半冬性、高产稳产、抗旱节水、综合抗性好的大穗型中熟旱地小麦品种，2008年通过河南省审定，审定编号为豫审麦2008013。为进一步发掘该品种高产潜力，加快品种示范推广步伐，笔者设置了4个播期处理，对籽粒灌浆进程进行了系统观测，用Logistic方程对小麦籽粒灌浆进程进行了拟合[1-2]，分析了洛旱8号籽粒灌浆拟合参数与粒重的关系，旨在明确播期对洛旱8

号籽粒灌浆的影响，为洛旱8号的高产高效栽培技术集成体系提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

洛旱8号为试验材料。于2012—2013年度在洛阳农林科学院旱地试验田进行。

1.2 方法

1.2.1 试验设计。设置4个播期，分别为：9月25日（处理①）、10月5日（处理②）、10月15日（处理③）、10月25日（处理④），基本苗225万/hm2。试验地土质黏壤，前茬绿豆掩青，肥力中等。

1.2.2 测定方法。在小麦开花期选择花期一致，长势、长相、穗子大小基本一致，无病虫害的单茎200个进行标记。从花后5 d开始取样，之后每间隔2 d取样1次。每个处理每次取样10穗。于穗中部取第1、2花位的籽粒10粒，共100粒，置于烘箱105℃下杀青30 min后降至80℃烘干至恒重，称其干重，折算成百粒重。

1.2.3 分析方法。采用韩占江等[3]的方法对籽粒干重进行Logistic方程y=k/（1+ea-bx）拟合，以千粒重（y）为因变量，开花后天数（t）为自变量，其中t为开花天数，k为最大生长量上限，a、b为待定系数，对Logistic求一阶导数，得灌浆速率方程：

由Logistic方程和灌浆速率方程推导出一些次级灌浆参数，Tmax为灌浆速率达到最大时的时间；Rmax为最大灌浆速率；T为整个灌浆过程持续天数（d）；R为整个灌浆过程的平均灌浆速率；T1、T2、T3分别表示灌浆渐增期与快增期、缓增期的持续天数（d）；R1、R2、R3分别表示灌浆渐增期与快增期、缓增期的灌浆速率（g/d）；t为灌浆快增期结束的天数（d）。利用DPS分析软件和Excel进行数据计算和分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期下洛旱8号灌浆速率和干物质积累

图1 不同播期对洛旱8号灌浆速率的影响

2.1.1 不同播期对洛旱8号籽粒灌浆的影响。洛旱8号的灌浆速率可以分为前期、中期、后期3个阶段[4-5]。在灌浆缓增期末，灌浆速率明显加快；进入快速增长的高峰期，即中期后，灌浆速率逐步上升达最大值；高峰后灌浆速率迅速下降，进入灌浆后期。从图1可以看出，洛旱8号的灌浆过程遵循前期慢—中期快—后期慢的变化趋势。但是，不同播期的洛旱8号灌浆速率也存在一定的差异：前期灌浆速率各处理表现为处理③>处理②>处理④>处理①；最大灌浆速率随着播期的推迟而逐渐减小，各处理表现为处理①>处理②>处理③>处理④；与其他3个播期相比较，处理②从开花到灌浆结束的时间较长，处理②>处理①、③、④；处理②的变化趋势比较平缓，而且灌浆持续时间较长。这说明10月5日播种对洛旱8号的灌浆速率有较大影响，灌浆持续的天数越长。

2.1.2 不同播期对洛旱8号干物质积累的影响。从表1可以看出，洛旱8号粒重自开花后开始增重，至花后32～35 d达最大值。4个播期的灌浆进程均呈“慢—快—慢”的变化趋势，以Logistic方程y=k/（1+ea-bx）进行拟合，拟合效果良好，真实反映了洛旱8号的灌浆过程，在这个过程中处理①的干物质积累量最大（图2）。

表1 不同播期籽粒干物质积累进程g/100粒

由图2可以看出，播期虽然不同，但洛旱8号灌浆期间的干物质积累进程呈一定的规律性。洛旱8号的灌浆进程经历3个明显的阶段：第1阶段为籽粒形成阶段。从开花授粉到籽粒成型，基本处于花后8～11 d。此阶段灌浆缓慢，粒重增加较为缓慢，灌浆

速率为0.840 0～0.972 1 g/d，而较晚播的处理③在籽粒形成阶段灌浆较快，达1.016 6 g/d，粒重一直较高；第2阶段为快速灌浆阶段。在开花后的20～23 d，灌浆速率达到1.620 5～2.459 3 g/d，处理①、②灌浆速率稳步提高，而处理③在前期灌浆速度迅速提高，然后逐渐减缓，而处理④的灌浆速度则逐渐减缓，干物质积累量始终最小。第3阶段为缓慢增长期。在开花后的32～35 d，籽粒增重速度较慢，灌浆速率处于0.274 0～0.822 5 g/d，处理③、④基本已停止灌浆。洛旱8号灌浆进程各个灌浆阶段的规律性可为其栽培措施提供理论依据。

图2 不同播期对洛旱8号灌浆期干物质积累的影响

2.2 不同播期对洛旱8号的灌浆模型和参数的影响

对洛旱8号不同播期下籽粒的灌浆进程采用Logistic方程进行拟合，方程参数列于表2。

从表2可以看出，不同播期下Logistic方程的r值均达到极显著差异水平，说明方程拟合效果良好，可以真实反映洛旱8号的灌浆规律。但在不同播期的条件下，各曲线方程也不完全一致：最高粒重K值表现处理①>处理②、③、④，表明在豫西旱地环境条件下，适时的早播对粒重的提高有一定作用；参数a值表现为随播期的推迟逐渐减小，参数b值仅在播期晚的处理③、④中明显减小。

表2 不同播期洛旱8号籽粒灌浆的Logistic方程参数

由于在不同播期下的曲线模型存在一定差异，故需进一步分析不同播期对籽粒灌浆参数的影响。结果见表3。

由表3可知，随着播期的推迟，Rmax值逐渐缩小，说明播种越晚，最大灌浆速率越小；而T1值也随播期推迟逐渐缩短，说明播种越早，灌浆渐增期持续时间越长；R1值则随播期推迟略有增大，说明播种越晚，灌浆渐增期灌浆速率越快；T2值则随播期的推迟明显延长，说明播种越晚，灌浆快增期的持续时间越长；而R2值随播期推迟则明显减小，说明播种越早，灌浆快增期灌浆速率越快；T3值则随播期推迟逐渐缩短，说明播种越早，灌浆缓增期持续时间越长；R3值则随播期推迟而逐渐减小，说明播种越早，灌浆缓增期灌浆速率越大。从表3还可看出，在处理①播期（9月25日）下，洛旱8号多数指标都符合籽粒灌浆的“慢—快—慢”趋势，表现为，R1较慢、R2快、R3慢，同时最大灌浆速率也最大，灌浆持续的时间长，因而该播期的粒重最高。从而说明洛旱8号适时早播，可以协调各个灌浆阶段的灌浆时间及灌浆速率，利于形成较高的粒重。

2.3 洛旱8号籽粒灌浆参数的变异

由表4可知，灌浆速率表现为：R3（灌浆缓增期）的变异系数最大，达21.88%，其次是R2（灌浆快增期），R1（灌浆渐增期）最小，说明播期对灌浆缓增期灌浆速率的影响最为明显，而对渐增期灌浆速率的影响较小；从灌浆的持续时间来看，T3（灌浆缓增期）的变异系数最大，达27.15%，T1（灌浆渐增期）次之，而T2（灌浆快增期）变化最小，表明播期变化对缓增期的灌浆持续时间影响较大，而对灌浆快增期的灌浆持续时间影响较小。从而表明不同的播期对洛旱8号灌浆缓增期的持续时间和灌浆速率影响较大。

表3 洛旱8号不同播期的籽粒灌浆参数

表4 籽粒灌浆参数的变异

3 结论与讨论

试验结果表明，播期对洛旱8号的灌浆规律和粒重的形成有显著的相关性。适时早播对洛旱8号的灌浆速率和干物质积累有良好的促进作用。同时，在生产中应协调好洛旱8号各阶段的灌浆速率和灌浆持续时间的关系，在保证灌浆快增期灌浆速率的前提下，适时延长灌浆渐增期的持续时间，有利于增加洛旱8号的粒重。

（1）洛旱8号灌浆持续的时间一般为32～35 d。4个播期下洛旱8号籽粒的灌浆规律符合Logistic曲线方程，表现为“慢—快—慢”的变化趋势。播期虽不同，但洛旱8号灌浆期籽粒干物质积累的进程均经过3个明显的阶段，即籽粒形成阶段、快速灌浆阶段及缓慢增长期。

（2）洛旱8号的灌浆过程也遵循前期慢—中期快—后期慢的变化趋势。但不同播期间也存在一定的差异：随着播期推迟，前期灌浆速率逐渐增大；最大灌浆速率则随着播期推迟而逐渐减小；灌浆持续时间随着播期推迟而逐渐缩短。这表明适时早播对洛旱8号的灌浆速率影响较大，在适播期内，播期越早，灌浆持续天数越长。

（3）不同播期条件下，K值（最大生长量上限）表现为处理①>处理②、③、④，说明洛旱8号在豫西旱地条件下，适时的早播可以提高粒重。随播期推迟，灌浆持续的时间缩短、灌浆渐增期及灌浆缓增期持续的时间缩短，灌浆渐增期的灌浆速率提高、灌浆快增期持续的时间延长，但灌浆快增期灌浆速率降低，最大灌浆速率明显降低。在9月25日播种的洛旱8号，多数指标符合籽粒灌浆“慢—快—慢”的趋势，R1较慢、R2快、R3慢，最大灌浆速率最大，灌浆持续的时间长，因此，9月25日播期的粒重最高。从而表明洛旱8号适时早播可以协调各个灌浆阶段的灌浆时间及灌浆速率，利于形成较高的粒重。

（4）不同的播期对洛旱8号的籽粒灌浆规律和粒重形成呈显著的相关性。适时早播对洛旱8号灌浆速率及干物质积累有促进作用。在生产中，应协调好洛旱8号各阶段的灌浆速率与灌浆持续时间的关系，在确保灌浆快增期灌浆速率的基础上，适当延长灌浆渐增期持续时间，利于提高洛旱8号粒重[6-7]。

[1]莫惠栋.Logistic方程及应用[J].江苏农学院学报，1983，4（2）：53-57.

[2]王信理.在作物干物质积累的动态模拟中如何合理利用Logistic方程[J].农业气象，1986，7（1）：14-17.

[3]韩占江，郜庆炉，吴玉娥，等.小麦籽粒灌浆参数变异及粒重的相关性分析[J].种子.2008，27（6）：27-30.

[4]阴卫军，刘霞.播期对优质小麦籽粒灌浆特性及产量构成的影响[J].山东农业科学，2005，16（5）：16-22.

[5]周竹青，朱旭彤.不同粒重小麦品种灌浆特性分析[J].华中农业大学学报，1999，18（2）：107-110.

[6]张晓龙.小麦品种籽粒灌浆的研究[J].作物学报，1982，8（2）：87-92.

[7]刘丰明，陈明灿，郭香风，等.高产小麦粒重形成的灌浆特性分析[J].麦类作物，1997，17（6）：38-41.

（责任编辑 张杨林）

Study on Grain Filling Characteristics of Luohan 8 on Different Sowing Time

YANG Hong-qianget al.（Luoyang Academy of Agriculture and Forestry,Luoyang,Henan 471023）

[Objective]The aim was to research on grain filling characteristics of Luohan 8 under different sowing period.[Method]Taking the variety of dryland wheat Luohan 8 as materials,the 4 different sowing time was set,and the grain filling process was fitted by the Logistic equation y=k/(1+ea-bx)for studying on grain filling characteristics of Luohan 8 under different sowing period.[Result]The results showed that the varieties of dryland wheat Luohan 8’s grain filling rule accorded with Logistic equation the growth curve,and the varieties of dryland wheat Luohan 8’s filling characteristics on each sowing time showed"S"type change,but the parameters in the equation for sowing time were different.With the delay of sowing time,filling duration was gradually shortened,increasing duration shortened filling,but also reduced the rate of grain filling grouting fast increase period,so that the grain weight decreased gradually.[Conclusion]In the production,the varieties of dryland wheat Luohan 8 should be timely early seeded,and could achieve the purpose of improving grain weight,laying the foundation for high production.

Luohan 8;Filling characteristics;Sowing date

S512

A

2095-0896（2015）05-007-04

国家及河南省小麦产业体系 (CARS-3-2-36、S2010-10-02)；河南省科技成果转化项目-洛麦24示范与推广（142201110004）；河南旱地小麦育种研究洛阳创新基地项目；河南省重大科技专项-小麦新品种选育与示范。

杨洪强（1979-），男，河南洛阳人，助理研究员，从事旱地小麦遗传育种及旱地小麦区试工作，E-mail: 13849902228@139.com。*通讯作者，研究员，硕士，从事小麦育种及区试工作。

2015-04-21