30个冬小麦株高与产量的关系
曹亚伟b, 王健a,*, 刘坤a, 唐跃辉a, 张怡a, 张菊a, 徐克东b, 李晓丽a, 于德水a, 齐静a, 胡小玉b, 原鑫b, 张思馨b, 高倩倩b
a周口师范学院 植物遗传与分子育种重点实验室, 河南 周口 466000
b周口师范学院 生命科学与农学学院,河南 周口 466000
通信作者:王健(1982—),男,河南鹿邑人,讲师,博士,研究方向为小麦生理育种,E-mail:wjxbnd3221@126.com

作者简介:曹亚伟(1997—),男,河北尚义人,在读本科,研究方向为植物遗传育种,E-mail:2655151093@qq.com

摘要

探讨冬小麦株高与产量的组成关系。对30个冬小麦品种(系)进行聚类分析,结果为2大类6小类。将6小类冬小麦的株高与产量性状之间进行定量分析,结果表明,冬小麦株高较高类型间的比较,株高较高的产量较低。冬小麦株高较低类型间的比较,株高较低的产量较低。该结果可为冬小麦高产育种提供参考依据。

关键词: 小麦; 株高; 产量
中图分类号:S513 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2018)07-1108-03

小麦倒伏是小麦减产的主要原因之一, 倒伏成为制约小麦高产育种的瓶颈[1]。外界条件通过作用于小麦植株的茎叶, 使小麦发生倒伏现象[2]。一般情况下, 通过植株矮化、降低重心可使小麦抗倒伏能力增强。也有研究表明, 小麦植株的抗倒伏能力主要取决于茎秆质量的优劣, 而不一定取决于植株的高矮[1]。小麦矮化固然能在一定范围内提高小麦产量, 但是小麦植株过度矮化, 产量不增反减的现象也颇为普遍。刘兆晔等[3, 4]研究认为, 矮化能提高小麦的抗倒性和收获指数, 也会带来一些不利影响, 对株高的选取应在一定的范围进行。傅兆麟[5]研究认为, 矮化育种缩短节间会引起叶片、叶鞘长度的降低, 导致叶面积系数可能变小, 根系变小, 以及矮秆带来的其他器官也变小等现象。为此, 对30个冬小麦品种(系)进行定量分析研究, 分析株高与小麦产量及其构成因素的关系, 以期为冬小麦高产品种(系)的选育提供参考依据。

1 材料与方法
1.1 供试材料

供试30个小麦品种(系)分别为小偃6号、高19、轮01-11、陕星63、矮秆高产王、兰硬粒小麦、皖麦19、漯麦9号、科农199、YC22/泉麦26、豫麦57、石4185、小偃81、郑麦7698、经科168、YDC81/温麦968、YC45/豫圣麦21、众麦1号、YC5许麦6号、周麦22、洛麦22、金丰33号、周麦27、鹿麦1号、百农160、YC30/百农201、YC36/豫农508、百农AK58、矮抗先锋和矮抗58。

1.2 处理设计

试验于2016年10月至2017年6月在河南省植物遗传与分子育种重点实验室试验田进行。以供试材料为处理, 随机区组排列, 重复3次, 小区面积为6 m2(长4 m, 宽1.5 m), 各小区间隔为0.6 m过道。每个小区种6行, 行距0.25 m, 株距0.03 m。试验田按常规施肥, 土壤肥力中等。

1.3 节间长度及产量测定

在收获前, 各小区取样10株进行拷种。测量项目为株高、节间长度、穗长、穗粒数、穗粒重。小区收获籽粒自然风干后, 按实计产, 并测定千粒重。

1.4 数据分析

数据采用Excel和SPSS进行统计分析。

2 结果与分析
2.1 各小麦株高聚类分析

对30个不同小麦品种(系)的株高进行聚类分析, 结果(表1)划分为2大类6小类。

表1 6种类型小麦各性状的方差分析

图1 30个小麦品种(系)株高的聚类分析

2.2 6种类型小麦各性状方差分析

表1可知, 6种类型小麦品种穗粒数、穗粒重、穗长、千粒重、产量性状, 类型间均达显著差异。

2.3 6种类型小麦产量分析

表2看出, 产量、穗粒数、穗粒重较高为B类型, 株高为68.1 cm。千粒重较高为E类型, 株高为83.2 cm。产量较低为D、F类型, 株高分别为57.3和86.9 cm, 为6种类型中株高较低和较高的2种类型。E与F小麦品种类型, 株高较相近, 但其产量差距极大, E类型远远高于F类型。C、D类型株高相距不大, 产量差距则较大。

表2 6种类型小麦产量的分析
3 小结

从小麦株高的视角, 对30个小麦品种, 6种株高类型进行研究, 株高较高类型间的比较, 株高较高产量较低。株高较低类型间的比较, 株高较低产量较低。这与闵东红等[1]的“ 矮中选高” “ 高中选矮” 可利于提高产量的研究成果相符。D类型中, 矮抗先锋、矮抗58产量低, 可能与植株过矮及叶层密集有关, 因而导致冬小麦群体内光照不足, 且难以通风而减产[6]。矮秆小麦具有明显的早衰现象, 导致减产[7]。小麦产量的提升并不仅仅取决于某一产量要素的日趋完善, 而是在于多个产量要素的协调均衡发展[8]

在育种中株高矮化已不合时宜, 并不能完全解决小麦倒伏现状, 反而会降低小麦产量。株高过高, 虽可提高小麦生产潜力, 但易引起倒伏现象。株高高于90 cm不利于提高收获指数, 且高于90 cm, 植株越高, 收获指数越低[9, 10]。本研究认为, 株高合理控制在70~80 cm均可获得高产, 实际产量的收获, 则与其他产量因素的协调程度相关。

高产与倒伏现象的研究应聚集在提高茎秆质量和根系上。在茎秆质量、根系数量和根系扎根深度达到一定程度后, 可提高小麦株高, 即可更大程度利用小麦生产空间, 达到高产的目的。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
[1] 闵东红, 王辉, 孟超敏, . 不同株高小麦品种抗倒伏性与其亚性状及产量相关性研究[J]. 麦类作物学报, 2001, 21(4): 76-79. [本文引用:3]
[2] 安呈峰. 高产小麦发育后期基部节间与倒状的关系[D]. 泰安: 山东农业大学, 2008. [本文引用:1]
[3] 刘兆晔, 于经川, 牟春生, . 小麦株高构成指数的研究[J]. 莱阳农学院报, 2000, 17(2): 120-123. [本文引用:1]
[4] 刘兆晔, 于经川, 辛庆国. 小麦株高问题的探讨[J]. 山东农业科学, 2014, 46(3): 130-134. [本文引用:1]
[5] 傅兆麟. 小麦超高产基因型的株型结构问题[J]. 云南农业大学学报, 2007, 22(1): 17-22. [本文引用:1]
[6] 孙致良, 王玉叶, 刘鹏起, . 稻麦矮化育种和最佳株型设计[J]. 莱阳农学院学报, 1989, 6(3): 49-58. [本文引用:1]
[7] 杨学举, 彭俊英, 李宗智. 小麦株高与早衰及倒伏关系的研究[J]. 农业新技术, 1990(1): 17-18. [本文引用:1]
[8] 吴兆苏. 小麦育种学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1990: 120-144. [本文引用:1]
[9] 孙道杰, 王辉, 闵东红, . 小麦品种产量改良的限制因素分析[J]. 西南农业学报, 2002, 15(3): 13-16. [本文引用:1]
[10] 宋荷仙, 李跃建, 冯天铭. 收获指数在小麦高产育种中的应用[J]. 西南农业学报, 1989, 2(2): 27-31. [本文引用:1]