扬麦16耐迟播早熟特性研究

2016-12-30 05:56朱冬梅王君婵高德荣
麦类作物学报 2016年12期
关键词:宁麦扬麦播期

王 慧,朱冬梅,王君婵,陈 明,张 晓,高德荣,

(1.江苏里下河地区农业科学研究所/农业部长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室,江苏扬州 225007; 2.长江大学农学院,湖北荆州 434025)

扬麦16耐迟播早熟特性研究

王 慧1,朱冬梅1,王君婵1,陈 明2,张 晓1,高德荣1,2

(1.江苏里下河地区农业科学研究所/农业部长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室,江苏扬州 225007; 2.长江大学农学院,湖北荆州 434025)

小麦品种扬麦16自2009年审定以来推广种植面积不断扩大,生产中表现出耐迟播、早熟的特性。为阐明其耐迟播、早熟的生长发育机制,比较了在不同播期(10月20日,早播;11月5日,适播;11月20日,迟播)下扬麦16和当前本地区其他小麦主栽品种的生育特性、群体结构、灌浆特性及产量性状。结果表明,扬麦16在迟播条件下穗粒数和千粒重以及产量下降幅度均最小,稳产性好;扬麦15和扬麦22的早播和适播产量高,而迟播相对于适播的减产幅度大,但减产原因不同,扬麦15穗粒数下降幅度较大,扬麦22则是千粒重下降显著。随着播期的推迟,所有品种的全生育期天数均逐渐缩短。迟播时扬麦16生育期最短,开花期至成熟期天数比其他品种缩短3~5 d,但其快速灌浆启动早,持续时间长,灌浆速率峰值大,千粒重高。迟播条件下,扬麦16越冬期茎蘖数、LAI及干物质积累量最大,能保持较大的生长量及分蘖发生量,群体结构协调,这是其迟播高产的基础。扬麦16耐迟播、早熟的特性明显,稳产性好,能满足当前长江中下游麦区小麦迟播早熟的种植需求。

小麦;品种;扬麦16;成熟期;产量;灌浆

长江中下游地区小麦适播期为10月下旬至11月上旬,然而近年来,该地区偏迟熟粳稻的推广以及水稻直播和机插秧面积的扩大,造成水稻收获期推迟,如江苏省扬州地区麦套稻、机插秧多在11月3-8日收获,直播稻多在11月7-15日收割[1],加之近年来气候异常,播种季节雨水偏多,使得小麦无法适期播种,播期大幅度推迟,甚至推迟20~30 d,导致迟播小麦种植面积不断扩增。据统计,2015年江苏省迟播小麦比例达到48.6%,比2014年增长18.4%,截止11月19日,小麦未播种面积超过13万公顷。迟播后小麦不仅生育期缩短,积温、光照时数减少,营养生长不足,难以形成高产群体,病虫的危害还加重,灌浆期遭遇高温胁迫的风险及收获前遇阴雨发生穗发芽的概率增加[2]。因此,在长江中下游稻麦轮作区迫切需要耐迟播早熟小麦品种,以解决当前小麦生产面临的迟播问题和满足水稻种植对早茬口的需要。

关于迟播对小麦生长及产量的影响,前人进行了大量的研究。杨 勇等[3]认为,迟播小麦生育进程前期起步晚,中期发育快,后期生长平稳,全生育期缩短,主茎分化总叶数、低节位有效分蘖数减少,粒重低、穗数不足是迟播小麦产量不高的主要限制因子。杨清岭等[4]研究表明,播种期越迟,小麦出苗和分蘖越迟,冬前分蘖越少,不能形成壮苗,穗分化过程中退化小穗数过多,最终导致有效穗数减少。Photiades等[5]的研究结果显示,迟播常导致小麦冬前基本苗不足,后期生物量、穗数和产量降低。但也有学者认为,迟播小麦的产量构成中有效穗数增加,穗粒数和千粒重减少,最终产量下降,其中,穗粒数降低是小麦产量下降的主要影响因子[6]。为了降低迟播对产量造成的损失,前人从栽培学的角度提出了不少技术方法。张金宝等[7]指出,迟播条件下,适当提高种植密度,通过增加群体数量,弥补个体生长发育的不足,进而提高产量。Kibe[8]认为,随着施氮量的增加,迟播小麦籽粒产量也在增加。席晋飞等[9]研究表明,前期重施拔节肥促源,后期重施孕穗肥促库,可提高籽粒产量以及品质。除栽培技术外,解决迟播问题的根本措施是选择和培育适合迟播的小麦品种。

扬麦16是江苏里下河地区农业科学研究所育成的小麦品种,自2009年以来一直被农业部列为长江中下游麦区的主栽品种,种植面积不断扩大,且在生产实践中表现出耐迟播、早熟特性,满足生产上对耐迟播早熟高产品种的需求。为进一步明确其耐迟播早熟机制,本研究通过比较扬麦16与部分长江中下游地区主栽品种在不同播期条件下的生育特性、群体结构和产量及其构成因素的差异,探讨其耐迟播早熟原因,以期为耐迟播早熟品种的选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试点概况

试验于2014-2016年在江苏里下河地区农业科学研究所湾头试验基地进行,试验地前茬为水稻。2014年秋播时耕层土壤有机质含量17.24 g·kg-1,全氮含量1.13 g·kg-1,全磷含量0.49 g·kg-1,速效氮含量65.44 mg·kg-1,速效磷含量19.40 mg·kg-1,速效钾含量86.20 mg·kg-1。2015年秋播时耕层土壤有机质含量16.57 g·kg-1,全氮含量1.04 g·kg-1,全磷含量0.46 g·kg-1,速效氮含量61.28 mg·kg-1,速效磷含量18.20 mg·kg-1,速效钾含量77.80 mg·kg-1。

1.2 试验设计

试验采用二因素裂区设计。品种为主区,2014-2015年度供试品种为扬麦16、扬麦158、扬麦14、扬麦15,2015-2016年度供试品种为扬麦16、扬麦20、扬麦22、扬麦23、宁麦13。播期为裂区,设10月20日(早播)、11月5日(适播)和11月20日(迟播)三个播期,基本苗分别为180×104、240×104和300×104株·hm-2。试验施纯氮210 kg·hm-2,基肥∶壮蘖肥∶拔节肥=5∶1∶4,基肥于播种前一天施用,壮蘖肥于4叶期施用,拔节肥于叶龄余数2.5叶期施用。P2O5、K2O肥施用量均为105 kg·hm-2,全部基施。人工条播,行距22 cm,小区面积6.67 m2,三叶期进行人工定苗,重复 3次。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生育期记载

观察记载不同播期下各小麦品种生育期,包括出苗期、拔节期、抽穗期、开花期及成熟期。

1.3.2 茎蘖动态、叶面积指数(LAI)、干物质积累量的测定

在2015-2016年度,于越冬期、拔节期、抽穗期、开花期、成熟期分别在每个小区取样20株,调查茎蘖数,用叶面积仪测定叶面积,样品在105 ℃杀青60 min,而后80 ℃烘干至恒重,测定干物质积累量。

1.3.3 产量及其构成因素的测定

小麦成熟期调查单位面积有效穗数、穗粒数及千粒重(水分13%)。每小区机械收割,自然晾晒,测定产量。

1.3.4 灌浆速率的测定

在2015-2016年度,于小麦开花期,各品种挂牌标记花期、大小基本一致的麦穗,花后10 d开始取样,以后每隔5 d取样一次,直至成熟。每次取20个标记的穗子,单穗手工脱粒后105 ℃杀青30 min,80 ℃烘至恒重,称重并统计粒数。灌浆速率用千粒每天增长量表示,单位为g·d-1。

1.4 数据统计与分析

用Microsoft Excel 2003统计试验结果,用SPSS 19.0软件进行显著性检验和方差分析。

2 结果与分析

2.1 播期对不同小麦品种产量及其构成因素的影响

由表1、表2可以看出,播期和品种对小麦产量的影响均达到极显著水平。各品种的产量均在适播下最高,2014-2015年度迟播的产量高于早播,2015-2016年度迟播产量略低于早播,主要是由于迟播后遇连续阴雨,多雨寡照,出苗推迟且瘦弱。2014-2015年度,早播、适播的产量均以扬麦15最高,最高产量达8 610.62 kg·hm-2;迟播条件下扬麦16产量最高,比其他品种高3.18%~13.29%,且相对于适播的减产幅度最小,为3.88%,而扬麦15减产幅度最大,达12.20%;扬麦158在三个播期下产量均最低。2015-2016年度,相同播期下5个品种中产量均以扬麦22最高,最高产量达7 103 kg·hm-2;扬麦16迟播的产量仅次于扬麦22,其减产幅度最小,为5.22%;其次为扬麦23,比适播减产6.58%;扬麦22减产幅度最大,达到10.27%。

播期和品种对小麦产量构成因素均有极显著的影响(表1、表2)。随播期的推迟及播种量的加大,各品种穗数均呈现增加趋势,而穗粒数及千粒重均呈现下降趋势,且品种间产量构成因素存在差异。2014-2015年度,早播、适播的穗粒数均以扬麦15最高,其次为扬麦16,迟播时扬麦16的穗粒数最多,比其他品种下降幅度小,扬麦15下降显著;穗数在三个播期下均以扬麦15最大,其次为扬麦14,扬麦16穗数最少,但品种间差异未达显著水平;三个播期下均以扬麦14千粒重最大,扬麦158最低,迟播扬麦16千粒重下降幅度最小。2015-2016年度三个播期下均以扬麦22穗数最多,其次为宁麦13,扬麦16穗数最少,且与扬麦22差异达显著水平;穗粒数均以扬麦23最多,扬麦22最少,迟播条件下扬麦16降幅最小,品种间差异均不显著;三个播期下均以扬麦16千粒重最高,与其他品种差异达显著水平,且迟播千粒重达到40 g,比其他品种高9.46%~13.80%,下降幅度最小,而扬麦22下降最显著,较适播下降3.3 g,降幅达8.62%。

2.2 播期对不同小麦品种生育期的影响

随着播期的推迟,所有品种的全生育期均逐渐缩短,成熟期略有推迟,迟播全生育期与适播相差10~15 d,与早播相差21~29 d;随着播期的推迟,小麦出苗时间显著延长,尤其2015-2016年度在迟播条件下由正常的6~8 d出苗推迟到20 d 出苗,出苗至抽穗期时间明显缩短,开花至成熟期天数略有缩短,但差异不大,说明推迟播期主要是缩短前期营养生长天数,对生殖生长期影响不大(表3、表4)。在相同播期条件下,品种间全生育期略有差异。2014-2015年度,扬麦16在不同播期下抽穗、开花均较迟,但开花至成熟期天数显著缩短,生育期最短,且在迟播条件下与其他品种生育期的差异大于早播和适播,扬麦14生育期最长。2015-2016年度,3个播期下扬麦23生育期均最短;迟播条件下扬麦16生育期缩短至与扬麦23相同,均为190 d,并且扬麦16开花到成熟期的持续时间较短,比其他品种缩短3~5 d,但却保持了较高的千粒重;扬麦20在不同播期下生育期均最长。

表1 2014-2015年度播期对不同小麦品种产量及其构成因素的影响

Table 1 Effect of sowing date on grain yield and its components of different wheat varieties in 2014-2015

品种Variety播期/(月⁃日)Sowingdate/(month⁃day)穗数Spikenumber/(×104·hm-2)穗粒数Grainnumberperspike千粒重1000⁃grainweight/g产量Grainyield/(kg·hm-2)比适播的减产幅度Decreaseraterelativetopopersowingdate/%扬麦15810⁃20377.12d44.23abc42.86f6517.50e11.69Yangmai15811⁃05447.37abcd43.18abc42.30f7380.06bcd-11⁃20463.22ab41.12abc41.91f6885.33de6.70扬麦1610⁃20380.40d45.85a46.82abc7451.25bcd8.18Yangmai1611⁃05429.13abcd45.21ab45.65d8115.36ab-11⁃20438.50abcd44.92ab45.39d7800.42abc3.88扬麦1410⁃20387.64cd43.28abc47.53a7065.11cde13.26Yangmai1411⁃05461.93abc41.65abc46.15bcd8145.50ab-11⁃20486.11a39.44c45.52d7488.75bcd8.06扬麦1510⁃20411.02bcd46.20a47.08ab7612.57bcd11.59Yangmai1511⁃05476.80ab45.77ab45.84cd8610.62a-11⁃20492.75a40.71bc44.35e7560.14bcd12.20F值 Fvalue播期Sowingdate41.42∗∗14.30∗∗89.41∗∗39.05∗∗品种Variety6.44∗∗10.12∗∗283.78∗∗26.83∗∗播期×品种Sowingdate×variety0.46ns2.02ns2.13ns1.37ns

同列数据后的不同小写字母代表处理间差异在0.05水平上显著。**:P<0.01; ns:P>0.05。表2、5、6同。

Different small letters in the same column mean significant difference among the treatments at 0.05 level.**:P<0.01; ns:P>0.05.The same as in table 2,5,6.

表2 2015-2016年度播期对不同小麦品种产量及其构成因素的影响

Table 2 Effect of sowing date on grain yield and its components of different wheat varieties in 2015-2016

品种Variety播期/(月⁃日)Sowingdate/(month⁃day)穗数Spikenumber/(×104·hm-2)穗粒数Grainnumberperspike千粒重1000⁃grainweight/g产量Grainyield/(kg·hm-2)比适播的减产幅度Decreaseraterelativetopopersowingdate/%扬麦1610⁃20377.60f47.44ab41.23a6494.12abc4.17Yangmai1611⁃05403.75cdef46.21ab40.53ab6776.83ab-11⁃19414.93cdef44.07abc40.16b6423.38bc5.22扬麦2010⁃20401.85def47.82ab37.89de6364.30bc3.86Yangmai2011⁃05426.32bcde46.30abc37.23efg6620.02abc-11⁃19430.35bcde43.36bc36.69fg6099.58c8.29扬麦2210⁃20429.30bcde46.29abc39.05c6805.11ab4.20Yangmai2211⁃05469.20ab44.24abc38.62cd7103.57a-11⁃19489.75a42.11c35.29h6455.92bc10.27扬麦2310⁃20395.80ef49.20a37.51ef6511.40abc4.40Yangmai2311⁃05424.65bcdef47.41ab36.95fg6811.34ab-11⁃19440.25bcd44.45abc36.60g6363.28bc6.58宁麦1310⁃20411.60cdef48.66a36.93fg6521.79abc2.71Ningmai1311⁃05440.14bcd46.15abc36.64g6703.39abc-11⁃19449.70abc43.43bc35.52h6074.60c9.80F值 Fvalue播期Sowingdate24.26∗∗27.29∗∗162.19∗∗25.42∗∗品种Variety17.49∗∗5.45∗∗370.30∗∗6.55∗∗播期×品种Sowingdate×variety0.46ns0.09ns24.43∗∗0.45ns

表3 2014-2015年度播期对不同小麦品种生育期的影响

Table 3 Effect of sowing date on growing stages of different wheat varieties in 2014-2015

品种Variety物候期/(月⁃日)Phenologicalphase/(month⁃day)播种期SD拔节期J抽穗期H开花期A成熟期M生育天数Growthdays/d播种-出苗期SDtoS出苗-抽穗期StoH开花-成熟期AtoM全生育期Growthperiod扬麦158Yangmai15810⁃2001⁃3104⁃0404⁃1205⁃2661604421911⁃0502⁃2604⁃1104⁃1705⁃2771504020411⁃2003⁃1004⁃1504⁃2005⁃291413539191扬麦16Yangmai1610⁃2001⁃3104⁃0704⁃1405⁃2561634121811⁃0502⁃2404⁃1304⁃1905⁃2671523720311⁃2003⁃1204⁃1604⁃2105⁃271413636189扬麦14Yangmai1410⁃2002⁃1904⁃0604⁃1305⁃2861624522111⁃0502⁃2804⁃0904⁃1505⁃2971484420611⁃2003⁃1204⁃1504⁃2005⁃311413541193扬麦15Yangmai1510⁃2002⁃2304⁃0704⁃1405⁃2761634322011⁃0503⁃0404⁃0904⁃1605⁃2871484220511⁃2003⁃1004⁃1604⁃2105⁃311413640193

SD:播种期; S:出苗期; J:拔节期; H:抽穗期; A:开花期; M:成熟期。表4同。

SD:Sowing date; S:Seedling stage; J:Jointing stage; H:Heading stage; A:Anthesis; M:Maturity.The same as in table 4.

表4 2015-2016年度播期对不同小麦品种生育期的影响

Table 4 Effect of sowing date on growing stages of different wheat varieties in 2015-2016

品种Variety物候期/(月⁃日)Phenologicalphase/(month⁃day)播种期SD拔节期J抽穗期H开花期A成熟期M生育天数Growthdays/d播种-出苗期SDtoS出苗-抽穗期StoH开花-成熟期AtoM全生育期Growthperiod扬麦16Yangmai1610⁃2003⁃0304⁃0604⁃1405⁃2561584121411⁃0503⁃0804⁃0804⁃1605⁃2681484020511⁃1903⁃2004⁃1304⁃1905⁃262012637190扬麦20Yangmai2010⁃2002⁃2704⁃0604⁃1305⁃2661584321511⁃0503⁃0704⁃0804⁃1505⁃2681484120511⁃1903⁃2004⁃1204⁃1905⁃302012541194扬麦22Yangmai2210⁃2003⁃0104⁃0404⁃1305⁃2561564221411⁃0503⁃0904⁃0604⁃1505⁃2581464020411⁃1903⁃2104⁃1104⁃1905⁃292012440193扬麦23Yangmai2310⁃2002⁃2804⁃0104⁃1005⁃2361534321211⁃0503⁃0604⁃0504⁃1305⁃2481454120311⁃1903⁃1904⁃1104⁃1605⁃262012440190宁麦13Ningmai1310⁃2002⁃2904⁃0104⁃1005⁃2461534421311⁃0503⁃0704⁃0504⁃1305⁃2581454220411⁃1903⁃2104⁃1304⁃1805⁃302012642194

2.3 播期对不同小麦品种群体指标的影响

2.3.1 播期对不同小麦品种茎蘖动态的影响

由图1可以看出,在2015-2016年度,各品种越冬期茎蘖数表现为适播>早播>迟播,而高峰苗数和成熟期茎蘖数表现为迟播>适播>早播。相同播期下,不同品种间茎蘖数存在差异。早播和适播下,不同品种的越冬期茎蘖数表现为扬麦20>扬麦16>扬麦23>扬麦22>宁麦13,高峰苗数表现为扬麦22>扬麦20>扬麦23>扬麦16>宁麦13;成熟期茎蘖数表现为扬麦22>宁麦13>扬麦20>扬麦23>扬麦16,且扬麦22、宁麦13与扬麦16差异达显著水平;迟播条件下以扬麦16越冬期分蘖能力强,茎蘖数最多,两极分化快,易形成大穗,其次为扬麦23,且均显著高于宁麦13,高峰苗数、成熟期茎蘖数仍以扬麦22最高。

图柱上不同小写字母代表品种间差异在0.05水平上显著。

Different small letters above the columns mean significant difference among the varities at 0.05 level.

图1 播期对不同小麦品种茎蘖数的影响(2015-2016)

Fig.1 Effect of sowing date on stem number of different wheat varieties(2015-2016)

2.3.2 播期对不同小麦品种叶面积指数(LAI)的影响

由表5可以看出,不同播期的LAI随生育时期的推进呈先升后降趋势,均在孕穗期达到最大值。越冬期各品种LAI表现为早播>适播>迟播,其他生育时期LAI与其相反。早播和适播条件下,扬麦20越冬期LAI最大,其次为扬麦16;迟播条件下,扬麦16、扬麦23越冬期LAI最大,且均与扬麦22、宁麦13差异达显著水平。拔节期扬麦20叶片生长迅速,在不同播期条件下LAI均最大;而孕穗期、开花期扬麦22由于分蘖能力强,在不同播期条件下LAI均保持最大。2.3.3 播期对不同小麦品种干物质积累量的影响

不同播期下各品种的干物质积累趋势相近,干物质积累量均呈上升趋势,拔节前干物质积累量较少,拔节后迅速增加,成熟期达到最高(表6)。越冬期各品种干物质积累量表现为早播>适播>迟播,其他生育时期结果与其相反,且在各个生育时期迟播与早播的差异均达显著水平,花后干物质积累量表现为适播>早播>迟播。相同播期下,不同品种间干物质积累量表现不一致。5个品种间越冬期干物质积累量在早播、适播下表现为扬麦20>扬麦16>扬麦23>扬麦22>宁麦13,而迟播下则表现为扬麦16>扬麦23>扬麦20>扬麦22>宁麦13,且扬麦16、扬麦23与扬麦22、宁麦13差异均显著;早播、适播下开花期干物质积累量表现为扬麦22>扬麦20>扬麦23>扬麦16>宁麦13,迟播下表现为扬麦22>扬麦23>扬麦16>扬麦20>宁麦13。三个播期下各品种间成熟期干物质积累量及花后干物质积累量均以扬麦22最大。相关分析表明,花后干物质积累量与产量呈线性关系(y= 0.607 3x+3 467.9,r=0.92**),说明增加花后干物质积累量能够提高产量。

表5 播期对不同小麦品种叶面积指数(LAI)的影响(2015-2016)

Table 5 Effect of sowing date on LAI of different wheat varieties(2015-2016)

品种Variety播期/(月⁃日)Sowingdate/(month⁃day)叶面积指数 LAI越冬期Overwintering拔节期Jointing抽穗期Heading开花期Anthesis扬麦16Yangmai1610⁃200.82a3.43cde5.47c3.29d11⁃050.73ab4.01a⁃e6.12abc3.96a⁃d11⁃190.42g4.23a⁃d6.42ab4.12abc扬麦20Yangmai2010⁃200.87a3.55b⁃e5.75bc3.54cd11⁃050.77ab4.07a⁃e6.17abc3.81a⁃d11⁃190.36gh4.65a6.49ab4.14abc扬麦22Yangmai2210⁃200.66de3.48b⁃e6.03abc3.74a⁃d11⁃050.57f4.02a⁃e6.49ab4.33ab11⁃190.32h4.3abc6.86a4.49a扬麦23Yangmai2310⁃200.69cde3.18de5.43c3.59bcd11⁃050.71cde3.74a⁃e6.14abc3.9a⁃d11⁃190.41g4.52ab6.59ab4.07abc宁麦13Ningmai1310⁃200.63ef3.06e5.34c3.21d11⁃050.56f3.53b⁃e5.77bc3.56cd11⁃190.29h3.81a⁃e6.32ab3.8a⁃d

表6 不同小麦品种在不同播期下的干物质积累量(2015-2016)

Table 6 Effect of sowing date on dry matter accumulation amount(DMAA) of different wheat varieties

kg·hm-2

2.4 迟播条件下不同小麦品种的灌浆速率

由图2可以看出,迟播条件下各品种的灌浆速率基本表现为“慢-快-慢”的特征,具体表现为从开花到花后10 d,籽粒质量从无到有,灌浆速率平均为0.56 g·d-1,花后15~29 d为各品种的快速灌浆期,之后灌浆速率下降。扬麦16从开始灌浆到花后25 d平均灌浆速率维持在1.7 g·d-1,高于其他品种,峰值灌浆速率在花后20~25 d,达2.16 g·d-1,其他品种均在花后25~29 d达到峰值,且峰值灌浆速率均小于扬麦16。表明迟播条件下扬麦16的快速灌浆期启动早,快速灌浆持续时间长,峰值灌浆速率大。相关分析表明,各品种灌浆期的平均灌浆速率与千粒重极显著正相关(r=0.98)。

图2 迟播条件下不同小麦品种灌浆速率的变化(2015-2016)

3 讨 论

播期对小麦生长发育的影响显著,小麦迟播后气温较低,因此出苗期从适期播种的7 d左右拉长到10~15 d以上,出苗时间推迟,但成熟期差异不大,全生育期显著缩短[10]。播期的效应主要是影响个体素质,进而影响群体质量[11]。小麦迟播后,冬前有效积温低,导致出苗推迟,分蘖少或无分蘖,次生根少,养分积累不足,到越冬期难以形成壮苗[12]。张 敏等[13]、王 夏等[14]研究表明,播期推迟后小麦冬前生育期较短,营养生长不足,分蘖期大幅推迟,分蘖能力和叶面积指数较小,不利于提高光能利用率。姜丽娜等[15]研究发现,迟播使小麦群体干物质积累量减少,产量降低。针对迟播对小麦群体生长带来的不利影响,张耀兰[12]认为,在迟播小麦的品种布局上,可以考虑选用一些播期弹性大、早熟、春发性强、丰产性好的品种;高德荣[2]等提出在品种选育时可考虑选择迟播条件下出苗和生根快、分蘖发生早的品种,苗情在越冬前尽可能接近壮苗标准。本试验结果表明,随着播期的推迟,供试小麦出苗时间推迟,尤其2015-2016年迟播条件下由正常的6~8 d出苗推迟到20 d出苗,成熟期略有推迟,但差异不大,全生育期缩短,这与王龙俊等[10]的结论一致。迟播条件下,扬麦16、扬麦23生育期最短,比其他品种短2~4 d,扬麦14、扬麦20生育期最长。迟播条件下,扬麦22和宁麦13苗小苗弱,营养生长不足,而扬麦16越冬期茎蘖数、LAI及干物质积累量最大,其次为扬麦23,说明它们分蘖发生早,越冬期能保持较大的生长量及分蘖发生量,麦苗相对较壮,群体结构协调。迟播条件下较高的叶面积指数能促进光合产物的积累,有利于壮苗的形成。

迟播对小麦产量有一定的影响,多表现为减产。王龙俊等[10]研究认为,迟播麦成穗少,产量低而不稳,小麦每迟播5 d,单产将减少7%~10%。迟播小麦减产的主要原因是产量构成因素未能协调发展。欧行奇等[16]研究表明,迟播使小麦分蘖时间缩短,分蘖能力减弱,导致有效穗数低于适播。迟播小麦穗分化时间短,不孕小穗增加,穗粒数减少[10,16]。刘万代等[17]研究的研究结果显示,播期推迟后,豫麦49-198穗粒数呈上升趋势,但灌浆期缩短,导致籽粒灌浆不充分,粒重降低;但也有研究认为,在一定的播期范围内,粒重随播期的推迟先提高,当播期推迟到临界期时,粒重随播期的推迟而下降[18]。本研究结果表明,随着播期的推迟和播量的增加,穗数呈现增加趋势,而穗粒数、千粒重呈下降趋势,迟播对产量的影响存在明显的品种间差异。扬麦15和扬麦22由于穗数多,早、适播产量高,但迟播条件下产量构成因素未能协调发展,扬麦15的穗粒数下降幅度最大,而扬麦22千粒重下降显著,导致减产幅度大,扬麦158、宁麦13迟播产量最低;扬麦16在迟播穗数增加的情况下,穗粒数和千粒重下降幅度均最小,尤其是2015-2016年度千粒重仍在40 g以上,高出其他品种3~4 g,主要由于扬麦16快速灌浆期启动早,持续时间长,花后20~25 d灌浆速率达到峰值,比其他品种提前,峰值灌浆速率大,比其他品种高0.38~0.82 g·d-1,同时扬麦16灌浆速率快,开花至成熟期时间短,有利于避开后期高温逼熟的危害,这与张平平等[19]关于扬麦16灌浆特性的研究结果一致。扬麦16穗粒数、粒重协调发展,稳产性好,针对其穗数不足,生产上可以适当增加密度。同时扬麦23也具有较好的迟播早熟特性,而扬麦23是利用扬麦16/扬辐93-11杂交选育的小麦品种,因此在育种过程中还有待进一步挖掘扬麦16的耐迟播、早熟遗传基因,充分利用其灌浆速率快的特点来弥补灌浆时间缩短的不利效应,为培育迟播早熟的小麦品种提供依据。

4 结 论

迟播条件下,扬麦16全生育期最短,分蘖发生早、发生快,越冬期茎蘖数多,叶面积指数高,干物质量大,能保持较大生长量及分蘖发生量,有利于形成壮苗;快速灌浆启动早,持续时间长,峰值灌浆速率大,千粒重高,且穗粒数多,穗粒数、粒重协调,稳产性好;同时由于灌浆期的缩短,降低了迟播条件下高温逼熟的风险,耐迟播、早熟特性明显,有利于实现稻麦周年增产。

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Study on the Early Maturing Characteristics of Yangmai 16 under Late Planting

WANG Hui1,ZHU Dongmei1,WANG Junchan1,CHEN Ming2,ZHANG Xiao1,GAO Derong1,2

(1.Lixiahe Institute of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Breeding in the Middle and Lower Yangtze River,Ministry of Agriculture,Yangzhou,Jiangsu 225007,China; 2.College of Agriculture,Yangtze University,Jingzhou,Hubei 434025,China)

Sowing area of wheat variety Yangmai 16 was continuously extend since it was released in 2009,and showed the late sowing resistance and precocity in production.In order to clarify the early maturing characters under late planting condition,Yangmai 16 and some current varieties were planted at three sowing dates of Oct.20(early sowing),Nov.5(suitable sowing),Nov.20(late sowing).The characters of yield,growth and development,population formation indexes and grain filling were studied.The results showed that,the grain yield,grain number per spike and thousand kernel weigh(TKW) of Yangmai 16 decreased under late planting condition,but the rate of decreasing was lowest than other varieties.Yangmai 15 and Yangmai 22 had the highest grain yield on early sowing and suitable sowing date,and decreased seriously on late sowing date,but the reason were different,grain number per spike reducing of Yangmai 15,while Yangmai 22 reducing the TKW.The grain yield of Yangmai 158 and Ningmai 13 were minimum.With the delaying of the sowing date,the growth period of all wheat varieties shortened.Under late planting,Yangmai 16 had the shortest growth period and the days from anthesis to maturity were shorter 3-5 days than other varieties.But Yangmai 16 performed grain-filling starting earlier,longer grain filling time and higher grain filling rate,which were beneficial to ensure the stable grains weigh under shorten growth period.LAI,stem number and dry matter accumulation amount of Yangmai 16 in wintering period were highest,with relatively high growth and tillers occurrence,population structure was good,which lay the foundation of high-yielding under late sowing condition.In summary,Yangmai 16 had better characters of early maturing,good yield stability and adaptability to late planting,which is suitable for the demand of current situation in the middle and lower reaches of the Yangtze river.

Wheat;Cultivar;Yangmai 16;Maturing;Grain yield; Grain filling

时间:2016-12-07

2016-09-09

2016-10-11

国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-3-2-11);江苏省科技支撑计划项目(BE2014351);江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(13)2022);扬州市科技计划项目(YZ2014167)

E-mail:758289601@qq.com

高德荣(E-mail:gdr@wheat.org.cn)

S512.1;S312

A

1009-1041(2016)12-1657-10

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20161207.1751.032.html

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