李峰晋南旱垣小麦品种抗旱性鉴定及其生态适应研究1.doc

晋南旱垣小麦品种生态适应性及抗旱性鉴定研究基金项目：山西省农业技术推广示范行动作者简介：李峰，男，生于1973年，助理研究员。主要从事农作物栽培研究工作。E-mail：sxxmslf 163.com李 峰（山西省农业科学院小麦研究所 临汾 041000）摘 要：为筛选出适宜晋南旱垣种植的抗旱节水、丰产性和生态适应性好的品种，于2006-2009年在山西晋南的临汾和襄汾两个试验基地开展了小麦品种生态适应性及抗旱性鉴定研究。结果表明，运旱2233、长6359、长6878、晋麦47号和临旱51329具有较好的抗旱节水、丰产性和生态适应性；雨养条件下的产量和水分利用效率及抗旱指数鉴定方法可作为本区小麦抗旱性鉴定的简单实用指标和方法。该项研究为晋南及黄淮麦区旱地小麦品种合理利用和开发提供了理论依据。关键词：小麦品种；生态适应性；抗旱性鉴定；旱地上世纪九十年初中期，我国冬小麦主产区黄淮麦区的旱地小麦品种选育及应用有了较大突破，晋麦33号当时在该区累计推广270万公顷，发挥了巨大的增产作用，随着生产投肥水平的提高，该品种表现出抗倒性差等一系列问题，不能较好地适应旱地小麦高产稳产的需要。上世纪九十年末期，晋麦47号继承了晋麦33号品种的抗旱性且提高了丰产性和抗倒性，一跃成为该区的主干品种，在生产上发挥了巨大增产作用，但由于其种植时间的较长，其各种抗性在逐年下降，特别是丰雨年型出现倒伏、白粉病等一系列问题。因此，该项区目前旱地小麦生产急需抗旱、丰产、抗倒、抗冻（冬季低温冻害和春季低温冷害）和适应性强的新品种取代现有品种，而要获取农艺性状优良和抗性突出（特别是抗旱节水性、丰产性和抗倒性结合度高）的品种，需有适宜本区的抗旱性鉴定方法。近年来，科技人员开展了系列的小麦抗旱性鉴定方法（以抗旱指数为主）及评价指标（包括产量、水分利用效率、叶绿素荧光参数、气冠温差、株高等）研究1-7，这些研究成果有力地推动了旱地小麦品种性状的改良与利用。但这些指标和方法在不同地区、不同年型表现出不同的结果。本项研究旨在通过不同年型、不同地点条件下的丰产性、适应性研究，探讨适宜本区域简单实用的抗旱性鉴定方法，进而筛选出适宜本区种植的抗旱节水品种，以期为旱地小麦栽培开发利用品种及小麦单产的进一步提高提供良好的理论技术支撑。1 材料与方法1.1 试验地区概况试验于2006-2009年在临汾和襄汾两个试验基地进行。其中临汾试验基地包括：山西农科院小麦所旱地试验场（试验地点1，2006-2007年）、韩村农场（试验地点3，2007-2008年）和小麦所一分场（试验地点4，2008-2009）；襄汾试验基地设在襄汾汾阳岭村（试验地点2，2006-2009年）、进行。1.1.1试验基地情况 临汾试验基地情况，试验地点1、3、4，海拔457.9m，常年平均降水468.5mm，年平均气温12.2，0积温4715.4，10积温4168.5，试验地点2，海拔520m，常年平均降雨525.0mm年平均气温12.3，10有效积温4894.1；试验地点1土壤质地为轻壤土，试襄汾试验基地（验地点2）土壤质地为中壤土，试验地点3土壤质地为中粘土，试验地点4土壤质地为红粘土。4个试验点的土壤肥力高低依次为试验地点3、试验地点2、试验地点4和试验地点1。1.1.2试验点各年度降雨情况 2006-2007年试验年度：试验地点1，试验年度7、8、9月份降雨420.9mm较常年（322.5mm）多98.4mm，小麦生育期间降水74.9mm，较常年（146mm）少71.1mm，小麦生育期间是一个严重的干旱年型。试验地点2：，试验年度7、8、9月份降雨306mm较常年（345mm）少39mm；小麦生育期间降水87.4mm，较常年（180mm）少92.6mm。土壤质地为中壤土。2007-2008年试验年度：试验地点3，试验年度7、8、9月份降雨309.0mm较常年（322.5mm）少13.5mm，小麦生育期间降水119.1mm，较常年（146mm）少26.9mm，小麦生育期间降雨基本属于一个正常年型。试验地点2，试验年度7、8、9月份降雨及小麦生育期降雨均属正常年型。2008-2009年试验年度：试验地点4，试验年度7、8、9降雨164.5mm，较常年（322.5mm）少155 mm，小麦生育期间降水158.5，较常年（146mm）多12.5mm，小麦生育期间降雨极不均衡,其中在小麦播种后至2月8日共降水13.4mm,其中多为无效降雨,在小麦返青初期2月8日降水13.6mm,其后3月份、4月份降雨少且为无效降雨，5月份降雨100mm是在小麦抽穗后期降雨。试验地点2，试验年度7、8、9月份降雨及小麦生育期降雨与试验地点4基本相近。1.2试验材料参试品种有临旱51241、临旱51329、临抗15号、临抗4036、晋麦47号、运旱22-33（棉花所提供），晋太170（作物所提供），长6878、长6359（谷子所提供）、烟农19品种10个，试验地播前施尿素300kg/hm2，过磷酸钙600kg/hm2。1.3试验方法 2006-2008两个试验年度的试验地点1、2、3及2008-2009年的试验地点2均采用随机区组设计，3次重复，均为雨养处理；2008-2009年的试验地点4设6次重复，其中重复1、2、3分别在4月4日、4月24日和5月6日灌水300m3/hm2作为对照处理，重复4、5、6为雨养处理。3个试验年度的4个试验点的小区面积均为小区种植6行,宽1.2m，长5.4m，小区面积7m2。1.4调查性状 （1）水分利用效率（WUE）：2008-2009年度，播种期、收获期用烘干称重法（重量百分率）测定0200cm土壤水分，记载生育期内自然降水及灌溉水量，根据籽粒产量计算WUE。 （2）抗旱指数（DI）：DI = GYS.T2GYS.W-1GYCK.W(GYCK.T2)-1 式中：DI - 抗旱指数GYS.T - 待测材料胁迫处理籽粒产量（kg）；GYS.W - 待测材料对照处理籽粒产量（kg）GYCK.W - 对照品种对照处理籽粒产量（kg）；GYCK.T - 对照品种胁迫处理籽粒产量（kg）（3）小区单收单打，收获小区籽粒产量。1.5统计方法应用唐启义提出的DPS平台操作系统进行数据处理分析8。2 结果与分析2.1不同抗旱性品种的丰产性和稳定性分析表1 品种丰产性及其稳定性分析 （2006-2009年，临汾、襄汾）丰产性参数稳定性参数适应地区综合评价品种产量（kg/hm2）效应方差变异度长63593441.00aA33.222089.18504.1170临汾襄汾,很好运旱22333262.50abAB21.307026.05602.3470临汾襄汾,好长68783090.00abcAB9.844080.25004.3480临汾襄汾,较好晋麦472968.50bcABC1.764023.51502.4500临汾襄汾,较好临旱513292908.50bcdABC-2.197017.86702.1790临汾襄汾,较好临旱512412851.50bcdBC-6.129016.11202.1120临汾襄汾,一般临抗15号2749.50cdBC-12.9420112.36705.7850临汾襄汾,一般临抗40362722.50cdBC-14.73600.21600.2560临汾襄汾,一般晋太1702491.50dC-30.13300.42100.3910临汾襄汾,较差 从表1看出，不同抗旱性品种的产量在三个试验年度中存在5%和1%的差异。其中长6359与对照品种晋麦47号存在5%的差异，而不存在1%的差异；运旱2233、长6878、临旱51329、临旱51241、临抗15号、临抗4036与对照品种晋麦47号不存在差异；晋太170与对照品种晋麦47号存在5%的差异。品种的丰产性及其稳定性综合评价表现较好的品种有5个，分别是长6359、运旱2233、长6878、晋麦47号和临旱51329。其中长6359在临汾点和襄汾点均表现很好，但其变异度较大，运旱2233在两点表现好，但其变异度较长6359低，长6878是较晋麦47号增产的3个品种中稳定性变异度最大的一个品种，晋麦47号在不同试验点和不同试验年份，不仅表现出较好的丰产性，也表现出较好的稳定性。临旱51329虽其丰产性参数效应值为负值，但其稳定性参数的变异度较小。2.2不同抗旱性品种的抗旱指数测定从表2看出，按中华人民共和国国家标准（GB/T 21127-2007）小麦抗旱性鉴定评价技术规表2 不同抗旱性品种的抗旱指数测定（2008-2009）品种灌溉产量（kg/hm2）胁迫产量（kg/hm2）抗旱指数长63593785.701482.451.09运旱22333464.251483.651.19长68783964.351521.601.10晋麦47（CK）4285.801509.751.00临旱513293799.951478.701.08临旱512413657.151362.600.95临抗15号3871.501306.800.83临抗40363928.651350.600.87晋太1703371.401221.750.83烟农193457.201240.500.84范中抗旱指数对抗旱性等级的划分，本试验中较对照品种（晋麦47号）表现抗旱性强（R）的品种为运旱2233和长6878；抗旱性中等(MR)的品种为长6359、临旱51329和临旱51241；抗旱性弱(S)的品种有临抗15号、临抗4036、晋太170和烟农19。2.3不同抗旱性品种的水分利用效率表3 不同抗旱品种胁迫处理的水分利用效率处理产量土壤贮水(mm)生育期降水总耗水水分利用效率（kg/hm2）播前收获(mm)(mm)(kg/mmhm2)长63591482.45438.26400.26158.5192.027.73运旱22331483.65438.26437.22158.5159.549.30长68781521.60438.26403.02158.5193.747.86晋麦471509.75438.26369.04158.5227.726.63临旱513291478.70438.26402.12158.5194.647.59临旱512411362.60438.26380.36158.5216.46.30临抗15号1306.80438.26421.89158.5174.877.47临抗40361350.60438.26379.99158.5216.776.23晋太1701221.75438.26383.92158.5212.845.75烟农191240.50438.26411.28158.5185.486.692.3.1不同抗旱品种胁迫（雨养）处理的水分利用效率 从表3看出，在胁迫处理条件下不同抗旱性品种的产量和水分利用效率不同。产量高于晋麦47号的品种只有长6878，水分利用效率高于晋麦47号的品种有运旱2233、长6878、长6359、临旱51329、临抗15号和烟农19共6个品种。2.3.2不同抗旱品种对照（灌溉）处理的水分利用效率 从表4看出，在灌溉处理条件下不同抗旱性品种的产量和水分利用效率不同。10个品种的产量从大到小依次为晋麦47号、长6878、临抗4036、临抗15号、临旱51329、长6359、临旱51241、运旱2233、烟农19和晋太170；10个品种的水分利用效率从大到小依为晋麦47号、长6359、临旱51241、临抗15号、烟农19、临旱51329、运旱2233、临抗4036、长6878和晋太170；在灌溉处理条件下品种的产量和水分利用效率表现不尽一致。其中晋麦47号表现出较高的产量和水分利用效率，晋太170表现出较低的产量和水分利用效率。表4 不同抗旱品种对照处理的水分利用效率（2008-2009，临汾）处理产量土壤贮水(mm)生育期降水补灌水总耗水水分利用效率（kg/hm2）播前收获(mm)(mm)(mm)(kg/mmhm2)长63593817.50438.26483.48158.590203.2818.78运旱22333502.50438.26463.55158.590223.2115.69长68783996.00438.26408.45158.590278.3114.36晋麦474315.50438.26462.31158.590224.4519.23临旱513293828.00438.26451.9158.590234.8616.31临旱512413679.50438.26488.11158.590198.6518.53临抗15号3900.00438.26456.72158.590230.0416.95临抗40363955.50438.26433.39158.590253.3715.62晋太1703399.00438.26411.62158.590275.1412.36烟农193490.50438.26480.46158.590206.316.923 结论与讨论本试验通过3年2个试验基地对不同抗旱品种的丰产性、稳定性、抗旱指数和水分利用效率等指标综合研究结果，筛选出适宜晋旱垣的抗旱小麦品种5个，分别是运旱2233、长6359、长6878、晋麦47号和临旱51329，其中长6359在肥旱地较好的综合了丰产性、抗旱性和抗倒性，运旱2233、长6878在一般旱地种植较好的综合了丰