淮北小麦越冬期叶片受冻特征及影响因素

张英

摘 要：对杨柳农业科学实验站小麦试验田越冬期主茎叶片冻伤情况进行调查，分析叶片冻伤特征及其与栽培措施的关系，以期为淮北麦区的抗寒减损提供依据。结果表明：心叶至倒5叶冻伤率、倒2叶至倒5叶冻伤度随叶位降低而升高;冻伤率、冻伤度品种间差异显著;冻伤率随播期推迟、密度减小呈直线降低趋势，冻伤度随播期推迟、施氮量增加呈先降低后上升趋势。

关键词：小麦;叶片;受冻特征;影响因素

中图分类号 S512文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）13-0064-04

淮北麦区地处黄淮海平原南部的南北气候过渡地带，各种气象灾害均有发生，尤其以冻（冷）害较严重[1]。越冬期和早春冻害轻者叶尖乃至整叶干枯，重者冻伤生长锥;倒春寒（晚霜冻）轻者部分小穗畸形、残缺，重者部分茎蘖光秆、不抽穗。濉溪县2020—2021年小麦越冬期遭遇多次冻（冷）害。为此，笔者对杨柳农业科学实验站小麦试验田越冬期主茎叶片冻伤情况进行调查，分析叶片冻伤特征及其与栽培措施的关系，以期为淮北麦区的抗寒减损提供依据。

1 材料与方法

2021年1月30日取杨柳农业科学实验站5块小麦试验田（各试验田的基本情况见表1）各小区单株10株，分别量取主茎上5叶（心叶至倒5叶）的叶长及冻伤叶长，计算冻伤率和冻伤度。主茎叶片冻伤率和冻伤度则取上5叶冻伤的几何平均数。2020年10月至2021年1月的气象数据来自濉溪县气象局。

冻伤率（%）=冻伤叶片数/考察叶片数×100

冻伤度（%）=冻伤叶长/整叶叶长×100

2 结果与分析

2.1 越冬期气候特点 由表2可知，濉溪县2020年10月至2021年1月平均气温7.2℃，较历年平均低0.5℃;日最高气温平均13.1℃，日最低气温平均2.8℃;降水量68.8mm，较历年平均少35.9mm;日照时数552.6h，较历年平均少87.6h。

濉溪县2020年10月至2021年1月逐月平均气温分别为15.0、10.5、3.9、-0.6℃，10月、1月较历年平均低1.7、1.8℃，11月、12月分别高1.1、0.6℃。2020年11月27日至2021年1月29日先后遭遇10次低温过程，温谷最低气温-1.4～-12.7℃，12月下旬、1月上旬最低气温低于-12.0℃;最低气温降低3.0～12.5℃，12月下旬、1月上旬降温幅度超过10.0℃;低于0℃持续1～10d（图1、表3）。总体而言，1月气温较低，低温持续时间长，且降水量相对偏少，冻旱交加，越冬期冻害较重。

2.2 叶片冻伤与叶位的关系 由图2可知，心叶的冻伤率最低，随着主茎叶位的降低，越冬期叶片冻伤率趋于升高，倒3叶后速率放缓。回归分析表明叶片冻伤率（R）与叶位（X，设定心叶为1，倒2叶为2，以此类推）呈二次曲线或直线相关关系，偏相关系数和显著性测验均达显著水平以上（表4），表明主茎叶片经历的低温过程越多，冻伤率越大[2]。由图3可知，优质麦施氮量试验主莖心叶的冻伤度最低，随叶位降低，冻伤度趋于升高;除优质麦施氮量试验外，冻伤度随叶位降低呈“高—低—高”的变化趋势;倒2叶至倒5叶冻伤度趋于升高，由27.1%增至41.6%;心叶冻伤率接近于倒5叶，为41.1%。取样时心叶还未完全抽出，叶长仅相当于倒2叶的47%～55%。

2.3 品种的抗冻性 由表5可知，徽创区试A组15个参试种主茎叶片冻伤率55.4%～92.0%，对照济麦22最低;冻伤度29.8%～86.3%，金海1999最低，济麦22次之，为30.1%。方差分析表明品种间冻伤率、冻伤度差异显著。丰星麦4号、富麦2000、金海1999和杨科麦19冻伤率与济麦22差异不显著，丰星麦4号、富麦2000、金海1999和杨科麦19等品种冻伤度与济麦22差异不显著（表5）。这说明丰星麦4号、富麦2000、金海1999和杨科麦19越冬期抗冻性较好。

由表6可知，优质麦施氮量试验主茎叶片冻伤率中，中麦255、15CA73与济麦22差异显著，中麦578与济麦22差异不显著;冻伤度品种间差异不显著，说明中麦578越冬期抗冻性较好。

2.4 栽培措施对主茎叶片冻伤的影响

2.4.1 播种期 由图4可知，随着播期的推迟，万丰269、涡麦9号主茎叶片冻伤率趋于降低;冻伤度涡麦9号趋于降低，万丰269先降低后上升。万丰269冻伤率始终高于涡麦9号，而冻伤度除11月2日播种的以外均低于涡麦9号，说明万丰269抗冻性不如涡麦9号好。回归分析表明：冻伤率与播种推迟天数（T，10/05设定为0，10/12设定为7，以此类推）呈直线负相关：R万=83.80-1.496T，r=-0.951*;R涡=82.76-2.234T，r=-0.989*。播期每推迟1d，万丰269、涡麦9号冻伤率分别降低1.50、2.23个百分点。冻伤度随播期推迟呈二次曲线变化：D万=35.07-1.195T+0.033T2，r（D，T）=-0.961*，r（D，T2）=-0.941*;D涡=41.24-1.034T+0.015T2，r（D，T）=-0.992**，r（D，T2）=-0.957*。

2.4.2 种植密度 由图5可知，随着基本苗的增加，新研7号主茎叶片冻伤率趋于上升，冻伤度呈波浪式变化。回归分析表明：冻伤率与基本苗（M）呈极显著直线正相关，R=47.07+6.484M，r=0.818**。基本苗每增加100万/hm2，冻伤率升高6.48个百分点。

2.4.3 施氮量 由图6可知，优质麦4个品种平均冻伤率与施氮量呈正相关，但未达显著水平（r=0.2823）;冻伤度与施氮量（N）呈二次曲线相关，D=54.87-1.998N+0.036N2，r（D，N）=-0.943*，r（D，N2）=-0.885。

3 结论与讨论

小麦受冻与温度、光照、土壤水分等关系密切。随着全球气候变暖，霜冻呈初冬、早春减少，越冬、晚霜增多的趋势。温度越低，降温幅度越大，持续时间越长，反复次数越多，则冻害越重[3]。初冬低温来临越早，春季低温来临越晚，冻害越重。低温条件下，降雨、降雪及灌溉可以增加土壤含水量，有利于减缓土壤温度剧烈波动，减轻冻害。本研究表明：越冬期主茎心叶至倒5叶冻伤率、倒2叶至倒5叶冻伤度随叶位降低而升高。

作物的抗寒性依赖于其自身诸多抗寒遗传因子的作用，解决小麦抗寒性的关键在于培育推广抗寒能力强的品种。小麦品种抗寒性表现为：冬性>半冬性>弱春性>春性。本研究表明：越冬期主茎叶片冻伤率、冻伤度品种间差异显著，丰星麦4号、富麦2000、金海1999、杨科麦19和中麦578抗寒性较好。

小麦植株抗寒性受遗传基因和环境因素的共同制约。幼穗发育进程与抗寒性密切相关。幼穗发育进程越快，遭受寒流侵袭后的冻害越重[4]。植株体内的营养状况也影响抗寒性。本研究表明：主茎叶片冻伤率随播期推迟直线降低，随密度加大直线上升;冻伤度随播期推迟和施氮量增加呈先降低后上升。这表明播期与抗冻性关系密切。

参考文献

[1]乔玉强，曹承富，杜世州，等.淮北地区小麦主栽品种对低温胁迫的响应及抗寒性评价[J].中国农学通报，2018，34（27）：22-27.

[2]朱培贤，杨志杰，纪让军，等.关中西部麦区半春性小麦品种利用[J].种子世界，2015（2）：29-31.

[3]夏瑛光，马朝阳，夏彦莉，等.黄淮区冬小麦越冬期冻旱灾害成因及防控对策[J].农业科技通讯，2009（10）：113-114.

[4]岳彩凤.弱春性小麦品种越冬期抗冻性差异的生理及分子机理研究[D].郑州：河南农业大学，2008.

（责编：徐世红）