沟播对耐盐小麦品种青麦6号干物质积累及籽粒灌浆的影响

薛远赛，刘义国，张玉梅，师长海，林 琪，盖伟玲

(青岛农业大学，山东省旱作农业技术重点试验室，旱作节水创新团队，山东青岛 266109)

沟播对耐盐小麦品种青麦6号干物质积累及籽粒灌浆的影响

薛远赛，刘义国，张玉梅，师长海，林 琪，盖伟玲

(青岛农业大学，山东省旱作农业技术重点试验室，旱作节水创新团队，山东青岛 266109)

为探讨沟播对盐碱地小麦的增产机理，明确适合盐碱地小麦的沟播方式，以小麦耐盐品种青麦6号为试验材料，设置平播(CK)、沟播两行(T1)、沟播三行(T2)三种处理，研究了沟播对盐碱地小麦干物质积累与分配及灌浆速率的影响。研究表明，沟播较平播可显著提高盐碱地小麦旗叶的可溶性糖含量及籽粒的灌浆速率，其中，T2处理的效果最明显。T2处理与其余处理相比显著降低了花前营养器官贮藏同化物的转运量、转运效率及其对籽粒产量的贡献率，但显著提高花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率。T2处理提高了干物质在茎鞘+叶片、穗轴+颖壳及籽粒中的积累量。沟播处理较平播均能显著提高穗数和产量，其中T2处理的产量达到了7 988.35 kg·hm-2。因此认为，沟内三行播种可作为盐碱地小麦较为合理的播种方式。

沟播;盐碱地小麦;干物质积累;灌浆速率;产量

土壤盐渍化是限制农业发展的主要非生物胁迫因素之一。中国目前有0.4亿hm2以上盐渍化土壤，占可耕地面积的25%[1-4]。伴随着人口的增长、工业的发展及不合理的施肥灌溉，土壤次生盐渍化不断加剧，耕地面积持续减少[5-7]。如何使作物在盐碱地上稳产、高产是我国乃至世界亟待解决的农业问题。

沟播是小麦的一种重要播种方式。研究表明，沟播可提高盐碱地土壤含水量，减少水分散失，提高水分利用效率[8-9]。沟播可引盐上垄，降低沟内土壤的含盐量，优化土壤耕层水盐分布，降低盐胁迫对作物的危害[10-11]。沟播可显著提高盐碱地作物的干物质积累量，大幅增加产量[12-13]。但目前关于沟播效应的研究多为土壤水分和盐分动态变化，而对沟播条件下盐碱地小麦干物质积累及灌浆速率的变化鲜有研究报道。笔者选取耐盐性品种青麦6号为试验材料，探究沟播对盐碱地小麦的干物质积累、分配及灌浆速率的影响，以期为盐碱地小麦高产栽培提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

供试小麦为耐盐品种青麦6号，由青岛农业大学小麦遗传与育种试验室提供。试验在东营市现代畜牧业示范区进行。试验地耕层含全氮1.58 g·kg-1、速效磷20.63 mg·g-1、碱解氮61.62 mg·g-1、速效钾61.56 mg·g-1和有机质8.67 mg·g-1，pH 7.85，含盐量2.8 g·kg-1。

试验设置三个处理：(1)对照(CK)，小麦平播，行距20 cm；(2) T1处理，沟内(播种)两行小麦，垄距50 cm，垄高20 cm，垄宽30 cm，沟宽20 cm,沟内行距20 cm，平均行距25 cm；(3) T2处理，沟内播种三行小麦，垄距60 cm，垄高20 cm，垄宽30 cm，沟宽30 cm，沟内小麦行距15 cm，平均行距20 cm。各小区面积为180 m2(9 m×20 m)。采用随机区组设计，重复3次。沟播处理利用沟播机一次性完成开沟、施肥、播种、覆土、镇压等。播前底施为复合肥750 kg·hm-2(N-P2O5-K2O=18-18-8)，拔节期追施尿素(含氮量 46.2%)300 kg·hm-2。播种日期为2014年10月18日, 三个处理的基本苗分别为180万、144万和180万株·hm-2。

1.2 取样与测定方法

1.2.1 可溶性糖含量的测定

在小麦开花期选取生长一致、具有代表性的100个植株进行标记，于花后每7 d取一次干净的旗叶，每次取20片，采用蒽酮比色法[12]测定其可溶性糖含量。

1.2.2 灌浆速率的测定

选取开花期长势基本相同的植株标记，花后每7 d每个小区取样10穗，每穗选取中部小穗籽粒10粒，105 ℃杀青15 min，然后80 ℃烘干至恒重，称重并计算灌浆速率。

1.2.3 小麦干物质的测定

在小麦开花期和成熟期取长势相同、有代表性的植株20株，按叶、茎+叶鞘、穗轴+颖壳和(或)籽粒分开，放在烘箱中105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重，称干重，每个处理重复3次。

营养器官干物质运转与分配计算方法[13]：

花前贮藏干物质转运量=开花期营养器官干重-成熟期营养器官干重;

花前营养器官贮藏干物质转运效率=花前营养器官干物质转运量/开花期营养器官干重×100%

花前贮藏干物质对籽粒产量的贡献率=花前贮藏干物质转运量/成熟期籽粒干重×100%

花后干物质积累量=成熟期籽粒干物质量-花前贮藏干物质转运量

花后干物质积累对籽粒产量的贡献率=花后干物质积累量/成熟期籽粒干重×100%

1.3 小麦产量及构成的测定

于小麦成熟期在田间调查每个小区的有效穗数和穗粒数，各小区选取完整的4 m2小麦，收获后风干、脱粒，测千粒重和产量。

1.4 数据处理

用Excel 2007处理数据和图表，用SAS 9.3进行统计分析和差异性显著性检验。

2 结果与分析

2.1 沟播对盐碱地小麦旗叶可溶性糖含量的影响

各处理旗叶的可溶性糖含量均先增后降，均在花后14 d达到最大值(表1)。在整个灌浆期间，沟播处理的可溶性糖含量高于CK， T1与T2处理间差异不大，但在小麦产量提升的关键时期灌浆中后期，T2处理的可溶性糖含量高于其余处理。这表明沟播有利于盐碱地小麦在灌浆时期可溶性糖的合成和积累，以T2处理表现最佳。

2.2 沟播对盐碱地小麦籽粒灌浆速率的影响

由图1以看出，各处理的灌浆速率均呈现单峰变化趋势。灌浆前期平播的灌浆速率大于沟播处理，T2处理最小。随着生育进程的推进，三个处理的灌浆速率均逐渐增大，在灌浆中期沟播处理的灌浆速率超过平播，以T2处理最大，此后沟播处理的灌浆速率一直高于平播。说明沟播能够促进盐碱地小麦灌浆中后期的籽粒灌浆，有利于产量的形成。

表1 不同处理对小麦旗叶可溶性糖含量的影响

Table 1 Effects of different treatments on the content of soluble sugar in flag leaf of wheat

mg·g-1

同列数值后不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。下表同。

Different lower-case letters in the same column indicate significant differences among the treatments at 0.05 level.The same as in other tables.

图1 不同处理对小麦籽粒灌浆速率的影响

表2 不同处理对小麦花后干物质分配量和花后积累量的影响

Table 2 Effect of different treatments on dry matter allocation and post anthesis accumulation in wheat

处理Treatment花前营养器官贮藏同化物Drymatterinvegetativeorgansassimilatepreanthesis转运量Translationamount/(kg·hm-2)转运效率Translationrate/%贡献率Contributionrate/%花后干物质Drymatterafteranthesis积累量Accumulationamount/(kg·hm-2)贡献率Contributionrate/%CK2834．61a21．41a39．76a4294．20c60．24abT12630．53a19．09a34．32ab5034．78ab65．68aT22622．30a17．42ab32．83ab5366．05a67．17a

2.3 沟播对盐碱地小麦干物质积累和转运的影响

由表2可知，小麦产量形成主要依赖花后干物质积累，其中，沟播处理的花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率高于CK，而CK的花前营养器官贮藏同化物转运量、转运效率及其对籽粒产量的贡献率均高于其余处理。T2处理花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率均最高，说明其最有利于盐碱地小麦花后干物质生产，从而有助于提高产量。

2.4 沟播对盐碱地小麦成熟期干物质在不同器官分配的影响

由表3可以看出，T2处理下小麦成熟期干物质在茎鞘和叶片、穗轴和颖壳、籽粒的分配量均大

于其余处理，干物质在茎鞘和叶片的分配比例也最高，但在穗轴和颖壳的分配比例最小。CK、T1处理的干物质在籽粒的分配比例最高，茎鞘+叶片次之。说明T2处理在促进茎鞘+叶片、穗轴+颖壳、籽粒的干物质积累的同时，也提高了茎鞘+叶片、颖轴+颖壳中干物质的残留。

2.5 沟播对盐碱地小麦产量及其构成的影响

沟播对盐碱地小麦的穗数和产量影响较大，对穗粒数和千粒重影响不显著(表5)。穗数和产量表现为T2>T1>CK，三个处理间产量差异均显著，而两个沟播处理间穗数差异不显著，说明沟播的增产效应主要是因为增加了小麦穗数。

表3 不同处理对小麦成熟期干物质在不同器官分配的影响

Table 3 Effect of different treatments on dry matter distribution in different organs of wheat

处理Treatment茎鞘+叶片Stem+sheath+leaf数量Amount/(kg·hm-2)比例Ratio/%穗轴+颖壳Spikeaxis+glume数量Amount/(kg·hm-2)比例Ratio/%籽粒Grain数量Amount/(kg·hm-2)比例Ratio/%CK6993．51c39．89a3410．17ab19．45a7128．81b40．66aT17631．53b40．56a3519．20a18．70a7665．31ab40．74aT28658．95a42．41a3770．29a18．47a7988．35a39．12a

表4 不同处理对小麦产量及其构成因素的影响

Table 4 Effects of different treatments on yield and yield components of wheat

处理Treatment穗数Spikes/(104·hm-2)穗粒数Grainsperspike千粒重1000⁃grainweight/g产量Yeild/(kg·hm-2)CK653．49b28．0a38．96a7128．81cT1688．53ab28．4a39．20a7665．31bT2718．06a28．2a39．45a7988．35a

3 讨 论

盐碱地的水盐动态对小麦的生长发育具有重要的影响，适当的水分可促进小麦旗叶中可溶性糖含量的积累及籽粒灌浆速率的提高[14-15]，盐胁迫条件下小麦旗叶的可溶性含量及籽粒的灌浆速率会显著降低[16-17]。本研究发现，在灌浆期间T2处理的小麦旗叶可溶性糖含量均高于其余处理，尤其在灌浆中后期T2处理仍保持了较高的可溶性糖含量。灌浆速率是影响作物产量的重要因素。一般来讲，灌浆速率、灌浆持续期与作物产量呈正相关[18]。本试验中，各处理的灌浆速率在前期均较低，灌浆峰值出现较早，但T2处理与其余处理相比有较长的灌浆持续期和在灌浆的中后期保持较大灌浆速率，这与前人研究结果不尽相同。这首先与盐胁迫条件下小麦的生育期较短相关。此外，沟播可显著提高了土壤水分含量，降低沟内土壤全盐含量，从而有利于小麦植株生长发育和光合作用，促进同化物合成、积累及其向籽粒的转运，这与张 凯等[19]的研究结果一致。

小麦叶片等营养器官在开花前储存的碳水化合物在花后会部分向籽粒转移与分配，因而是小麦产量形成的物质来源之一[20-23]。本研究中，T2处理的花前营养器官贮藏同化物转运量、转运效率及其对籽粒产量的贡献率均低于其余处理，其花后干物质积累量及其贡献率则显著高于其余处理，产量也显著高于其他处理，表明了较高的花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率才是沟播小麦产量增加的重要原因，这与屈会娟等[24]研究结果一致。有研究认为，逆境胁迫会导致小麦干物质积累量的下降，影响干物质在各器官的转移与分配[25]。本研究表明，T2处理的干物质在各器官积累量均最高，但其干物质在茎鞘+叶片的分配比例最高，这与姜丽娜等[26]得出干物质在籽粒的分配比例最高的结论不尽相同。究其原因，一是与胁迫条件不同有关，盐胁迫影响干物质向籽粒的转运；二是沟播可影响土壤中的水盐动态，改善了小麦生存环境。从小麦产量构成看，T2处理与其余处理相比显著提高了穗数，但对穗粒数和千粒重影响不显著，说明沟播主要是通过增加穗数来提高小麦产量的。

总体来看，相比于平播，沟播具有改善灌浆期小麦碳源、提高灌浆速率、促进了花后干物质积累及向籽粒的转运与分配的作用，有助于小麦高产，尤以T2处理效果明显，但不同的沟垄比例是否可以持续提高小麦产量，有待进一步试验验证。

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Effects of Furrow Sowing on Dry Matter Accumulation and Grain Filling in Salt Tolerant Cultivar Qingmai 6

XUE Yuansai,LIU Yiguo,ZHANG Yumei,SHI Changhai,LIN Qi,GAI Weiling

(College of Qingdao Agricultural University，Shandong Key Laboratory of Dryland Farming Technology，Dry Land Water-saving Farming Innovation Team，Qingdao, Shandong 266109，China)

In order to study the mechanism of increasing yield of wheat in saline alkali land, with Qingmai 6 as material, three sowing models, the flat sowing(CK), furrow sowing(T1), furrow sowing three lines(T2) were conducted.The effects of different furrow sowing models on dry matter accumulation and distribution of dry matter and grain filling rate of wheat in saline alkali land were studied.The results showed that the soluble sugar content of flag leaf and grain filling rate were significantly increased in saline alkali soil, and the effect of T2 was the most significant.Compared to other treatments, T2 significantly reduced the transport rate and grain contribution rate from vegetative organs assimilate pre anthesis, but significantly increased dry matter accumulation and contribution rate to grain after anthesis.T2 increased the dry matter accumulation in leaf and stem, and sheath and spike, and glume and grain.Compared with flat sowing, furrow sowing could significantly increase the number of spikes and yield.Of them, the yield of T2 treatment reached 7 988.35 kg·hm-2.Thus, the experiment showed that the three line trench(T2) can be used as reasonable sowing method for saline wheat cultivation.

Furrow sowing; Wheat in saline alkali land; Dry matter accumulation; Grain filling rate; Yield

2016-05-04

2016-05-22

山东省旱地作物水分高效利用高校优秀科研创新团队资金资助项目；山东省自主创新专项(2014ZZCX07401-5)；国家粮食丰产科技工程项目(2013BAD07B06-3)

E-mail：1247974327@qq.com

盖伟玲(E-mail:gaiweiling@163.com)

时间：2016-12-07

S512.1；S312

A

1009-1041(2016)12-1651-06

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20161207.1751.030.html