尚毅,朱靖环,华为,巫小建,杨建明,汪军妹
(浙江省农业科学院 作物与核技术利用研究所,浙江 杭州 310021)
水稻和小麦是我国的两大主要粮食作物,其总产量占全国粮食总产的70%以上,因而水稻和小麦的高产和稳产对我国粮食安全具有重要意义[1]。在长江中下游地区,稻麦轮作种植面积很大,2012年达215万hm2[2]。然而近年来,在南方麦区,随着水稻直播和机插秧的推广,及中晚熟水稻品种种植面积的扩大,小麦前茬水稻的收获越来越迟,致使部分小麦不能适时播种,直接影响了小麦的种植面积。小麦是浙江省的主要冬季作物,2018年浙江省小麦种植面积为10万 hm2左右,由于茬口的影响,浙江省有些农户小麦播种已经推迟到12月以后,比正常播种期推迟近1个月,使得小麦的产量下降,影响农户的收益,降低农民种粮的积极性。
播种期的推迟已成为长江中下游麦区小麦高产稳产的主要障碍,小麦是主要农作物,且种植面积大,对小麦迟播已有广泛研究[3-5]。迟播对小麦生育期、农艺性状、产量及产量组成性状均有影响。杨勇等[6]研究认为,与适期播种相比,迟播小麦生育进程起步晚,发育快,全生育期缩短,总叶数、有效分蘖、小穗和小花分化数减少,粒重低、穗数不足是迟播小麦产量不高的主要限制因子。杨桂霞等[7]研究认为,小麦过晚播种分蘖少,不利于形成较多的大分蘖,从而使产量降低。为了减少小麦迟播的不利影响,除了栽培措施应对外,根本措施是培育适合迟播的小麦品种[8]。育种时应重点加强对在迟播条件下出苗快、生根快、分蘖早、越冬期仍能保持较大生长量和分蘖发生量等性状的选择;提高抗性,特别是赤霉病抗性、耐渍性和抗穗发芽性;注重选择灌浆速率高、耐高温逼熟的品种,利用灌浆速率的提高补偿灌浆时间缩短的不利效应,培育迟播高产品种。
筛选和鉴定耐迟播高分蘖的小麦种质资源材料,是培育迟播小麦品种的重要基础。为鉴定和筛选耐迟播小麦种质资源,作者前期对1 442 份小麦种质资源的迟播分蘖力进行了鉴定,筛选到了一批耐迟播高分蘖种质资源材料浙736、浙889、浙817和浙902 等,并且发现耐迟播高分蘖材料的种子活性和分蘖力都很高[9]。本研究对这些耐迟播高分蘖材料的迟播丰产性进行鉴定,为选育耐迟播高产的优良小麦品种提供更优质的种质材料。
参试的小麦材料共12份,其中栽培品种4个,分别为扬麦12、华麦2 号、郑麦9023和扬麦158,其余8个为前期试验筛选到的耐迟播种质资源材料(表1)。
试验在浙江省农业科学院海宁基地进行。试验设计2个播期,常规播期为2015年11月20日,迟播播期为2015年12月10日,按单因素随机区组设计,小区面积 10 m2,重复 3 次。其他耕作栽培管理按当地习惯进行。
表1 12份小麦材料不同播期的主要农艺性状和产量表现
在小麦不同生育时期按物候期标准调查基本苗、最高茎数和有效穗。成熟时取样考查经济性状,按小区实收核产。
利用DPS 6.55软件进行数据统计分析。
12份小麦材料的迟播产量见表1。扬麦158为当年省区试的对照品种,方差分析结果显示品种间达到了极显著差异。产量比对照增产的有4份材料,其中种质资源浙889增33.8%,达显著水平;种质资源浙902增20.0%,种质资源S1309增8.8%,品种郑麦9023增6.3%,但差异不显著。种质资源浙817产量与对照相同,剩余6份材料产量均低于对照,除种质资源浙736与对照差异显著外,其他材料与对照差异不显著。
表1表明,12份小麦材料单株平均分蘖数、穗粒数和千粒重迟播的和常规播期的几乎相当;株高迟播的下降了1.9 cm;667 m2有效穗迟播的平均为22.6万,比常规播种的27.3万减少了4.7万;平均成穗率从常规播期的91.1%减小到迟播的72.7%。667 m2产量迟播的平均为234.6 kg,常规播期的为315.1 kg,减产25.8%,方差分析结果显示不同播期的产量差异达极显著水平。减产的主要原因在于迟播的成穗率降低,有效穗较少。
种质资源浙889产量在2个播期均居第1位,且相比其他品种(除浙902外)减产幅度最小,为15.7%,比平均水平小10.1百分点;在迟播的条件下,浙889产量降低的幅度小,主要原因在于其有效穗数减小量较少。种质资源浙902在常规播期产量低,而在迟播的条件下产量增加,位居第2位;主要原因在于其有效穗数减小量较少,千粒重和穗粒数都有所增加。浙889和浙902可作为耐迟播的育种材料,进一步转育利用。迟播的小麦一般表现为生育期变短,植株降低,生物量减小,而浙889和浙902的株高都是增加的,显示其迟播时生长依然旺盛。
确定适宜的播种期,是夺取小麦高产稳产的有效措施。浙江省小麦的适播期为11月上中旬,但由于受水稻等收获期的影响,小麦的播种普遍偏迟,为此对12个小麦种质资源材料进行迟播产量试验。李东升等[3]对淮南麦区小麦的适播期的研究显示,淮南麦区小麦适播期为11月上中旬,最晚临界期是11月22日。本研究设11月20日为常规播种期,12月10日为迟播播种期。试验结果显示,迟播对小麦产量影响很大,平均减产25.8%。不同品种迟播产量差异极显著,浙889和浙902是2个耐迟播种质资源,可作为耐迟播的育种材料,进一步转育利用。
迟播对有效分蘖的影响是产量降低的主要原因[11-12]。作者前期对1 442份小麦种质资源的迟播分蘖力进行鉴定,筛选到了一批耐迟播高分蘖材料[9],本试验材料中有8个材料为前期筛选到的耐迟播高分蘖小麦,本试验的结果也显示这些材料的迟播分蘖数与正常播期持平,有效地降低了迟播对分蘖的影响。并且在这批材料中发现了2个耐迟播种质资源浙889和浙902,迟播产量较高。通过对这2份材料农艺性状的分析,发现耐迟播主要原因在于其有效穗数减小量较少。