灌浆期干旱对小麦产量和品质的影响

陈 韬

（平舆县农业技术推广站 河南平舆463400）

小麦是世界三大粮食作物之一，其产量高低对粮食安全极为重要[1]。灌浆期是小麦籽粒充实的过程，营养物质向籽粒运输，是决定小麦产量和品质的关键时期[2]。除遗传因素外，环境因素对小麦灌浆有着不可忽视的影响。水分是小麦生长发育必不可少的环境因子之一，土壤缺水形成干旱，破坏作物体内正常生理代谢，破坏正常的生长发育，从而限制产量和品质的形成。晁漫宁等[3]研究表明，灌浆期干早胁迫显著降低籽粒长宽、千粒重、饱满度和植株结实率等，影响产量形成，并减少籽粒总淀粉含量，降低淀粉直支比。袁蕊等[4]研究表明，干旱胁迫下，小麦叶片净光合速率降低、小麦光合代谢物下降，造成小麦长势变弱，地上部分生物量、产量也随之下降。因此，本试验研究干旱胁迫对小麦产量和品质的影响，为小麦高产抗旱栽培提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验供试品种为洛旱12，半冬性，中熟，株高76 cm左右，株型半紧凑，穗粒数32.3粒，千粒重42.5 g。高感条锈病、叶锈病、白粉病，感黄矮病。蛋白质含量14.87%，面粉湿面筋含量30.4%，沉降值23.8 mL，吸水率55.6%，稳定时间1.9 min。

1.2 试验设计

试验于2018年进行。试验采用盆栽，盆直径30 cm、高度26 cm，每盆装土5.5 kg。施N量1.75 g/盆，施P2O5量1.05 g/盆，施KCl量1.05 g/盆，定植6株，设置正常供水（对照）和干旱胁迫2个水分处理。从小麦花后用称重法控制浇水，一直到灌浆结束，正常供水土壤含水量为80%，干旱处理为35%。每个处理种20盆。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 小麦籽粒性状的测定 分别在花后10 d、20 d、30 d和40 d取下小麦种子，用游标卡尺测定籽粒长度和宽度，在烘箱中于80℃下烘干，称量单粒重。

1.3.2 产量及产量构成因素的测定 小麦成熟时，每处理取5盆计产，调查穗数、每穗粒数、千粒重（种子含水率为13%），按盆计产。

1.3.3 小麦籽粒品质的测定 使用瑞士波通Perten DA7200型近红外分析仪测定各供试材料的籽粒蛋白质、吸水率、湿面筋、稳定时间和出粉率。

1.3 数据分析

采用Excel 2010统计和计算数据，采用SPSS 24.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 灌浆期干旱对小麦籽粒特性的影响

由附图可知，小麦籽粒千粒重随花后天数的增加呈逐渐增加的变化趋势，且干旱处理均显著低于对照，花后10 d、20 d、30 d和40 d分别比对照低13.69%、15.64%、17.63%和15.44%；小麦籽粒长度随花后天数的增加呈先上升后下降的变化趋势，在花后10 d时，干旱处理和对照没有显著差异，花后20 d、30 d和40 d均显著低于对照，分别比对照低11.57%、18.32%和20.48%；小麦籽粒宽度变化趋势和对照相似，干旱处理均显著低于对照，花后10 d、20 d、30 d和40 d分别比对照低17.89%、15.53%、15.60%和14.98%。

2.2 灌浆期干旱对小麦产量及产量构成因素的影响

由表1可知，灌浆期干旱显著降低小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量，其中，穗数比对照降低13.82%，粒数降低4.45%，千粒重降低5.04%，产量降低8.24%。

2.3 灌浆期干旱对小麦籽粒品质的影响

干旱胁迫显著影响了灌浆期籽粒的品质。由表2可知，干旱处理蛋白质含量显著降低8.96%，吸水量没有显著差异；干旱处理的湿面筋含量显著高于对照，高出3.30%，干旱处理沉降值相比对照显著降低3.53%，稳定时间没有显著差异；出粉率降低10.44%。

3 讨论

小麦花后籽粒物质积累一方面是生育前期积累的物质向籽粒运输，另一方面是功能叶光合作用合成的物质直接运输到籽粒中，干旱胁迫下小麦叶片气孔导度下降，净光合速率、蒸腾速率降低，影响植株正常的光合作用，使得运输到小麦籽粒的干物质含量降低[5]。赵吉平等[6]研究表明，受干旱胁迫，小麦株高以及小区产量呈下降趋势，不同类型小麦的株高、小区产量、抗旱指数存在显著差异性。本研究结果表明，灌浆期干旱显著降低了小麦籽粒千粒重、籽粒长度、籽粒宽度以及产量，可能是由于干旱导致功能叶片含水量下降，导致干物质形成和籽粒物质运输受阻，另一方面，小麦籽粒主要物质含量是淀粉，高温可能导致淀粉合成的关键酶活性受到抑制，从而使淀粉形成受到影响，降低小麦籽粒干物质含量。

表2 灌浆期干旱对小麦籽粒品质的影响

灌浆期干旱是影响小麦产量和品质的主要气候因素，通常与各种环境因素互作影响小麦品质。灌浆期尤其是早期干旱对小麦产量影响较大，高温胁迫对小麦品质的影响不仅取决于品种间的抗热能力差异，很大程度上还取决于灌浆期不同阶段所遇到的温度条件。灌浆期间，由于高温使小麦灌浆期缩短、籽粒物质积累量减少，从而对籽粒中物质转化产生影响，导致蛋白质、淀粉等物质含量发生变化[7]。本研究结果表明，小麦籽粒蛋白质含量、沉降值和出分率显著下降，湿面筋含量显著增加，可能是由于干旱使得物质转化能力受到阻碍，影响小麦品质。因此，在生产中，我们需要科学合理地补水灌溉，增加小麦籽粒产量，有效的改善小麦品质。