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The growth developmental characteristics of late and early maturing winter wheat varieties in Huang-Huai-Hai Plain

黄淮冬麦区早、晚熟冬小麦品种生长发育特性的研究



全 文 :第 12卷 第 2期
2 0 0 4年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1.12 NO.2
April, 2004
黄淮冬麦区早、晚熟冬小麦品种生长发育特性的研究
张志诚 欧阳华
(中国科学院地理科学与资源研究所 北京
孙江华 陈 阜
(中国科学院动物研究所 北京 100080)(中国农业大学 北京
100101)

100094)(宁夏农学 院

永宁 750105)
摘 要 对黄淮海冬麦区早熟小麦品种(系)“8901—11—14”和日本国 种晚熟品种“黑小麦 1号”[Triticum aestivum
L.(He.xiaomai No.1]与当地普通小麦品种“4185”大田试验比较结果表明,晚熟品种“黑小麦 1号”不适宜在黄淮海
平原(河北省藁城试 区)麦玉两熟套作种植 ,早熟小麦品种(系)“8901—11—14”播期 、生育期和收获期 与普通 小麦 品种
“4185”基本相似,且其分蘖特性 强、灌浆强度集 中和株 高适 中,在该地 种植有 良好生 态适 应性;根 据不 同冬 小麦 品
种分蘖特性大 田栽培 时应采取适 宜对 应措施 ,冬小麦 品种“8901一l1—14”应适 当降低其 种植 密度 ,并采用 合理促控措
施 以提高其分蘖成穗率 。
关键词 早 熟品种 冬 小麦 生育特性 生态适应 性
The growth developmental characteristics of late and ear ly maturing winter wheat varieties in Huang—Huai—Hai Plain.
ZHANG Zhi—Cheng,OUYANG-Hua(Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research,Chinese Acade—
my of Sciences,Beijing 100101),SUN Jiang-Hua(Institute of Zoology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080),
CHEN Fu(China Agricultural University,Beijing 100094),XU Qiang(Ningxia Agricultural Colege,Yongning 750105),
CJEA,2004,12(2):80~83
Abstract The comparing experiment between early maturing winter wheat variety“8901—1l一14” and the variety of
Triticum aestivum L.(Heixiaomai No.1),as wel as the local planting variety“4185”,was conducted in Huang—Huai—
Hal Plain during the winter wheat growing season from October of 1999 to June of 2000.The results show that Triticum
ⅡestivuⅢ L (Heixiaomai No.1)is not a suitable species for the area,while“8901—11—14”is the ideal species for its better
ecological fitness concerning with its growth and developmental characteristics in the whole and the key developing time.
The results suggest that the relative lesser sowing density can contribute to more harvestable spikes.
Key words Early maturing variety,Winter wheat,Growth developmental characteristics,Ecological fitness
河北省藁城市位于黄淮海平原腹地 ,为典型小麦高产区 ,1998年建成国家级持续高效农业示范 区,本试
验研究了该 区早 、晚冬小麦生育特性 ,为示范区小麦高产种植提供科学依据。
1 试验材料与方法
试验在河北省藁城市国家级持续高效农业示范 区进行 ,该 区位于北纬 38。1 ,东经 114。50 ,海拔 高度
52.3m,年太阳辐射量 5300kJ/m ,年日照时数 2710h,年均气温 12.5℃,≥10℃年积温 4100℃,年无霜期
196d,年均降水量 494mm且集中于 7~9月份,雨热同期 ,可利用水资源以地下水为主,土壤类型为轻壤质石
灰性褐土 ,土壤有机质 10.8g/kg,全 N 0.71g/kg,碱解氮 60mg/kg,速效磷 8.8mg/kg,速效钾 100mg/kg,微量
元素 Zn 0.45mg/kg,Mn 4.5mg/kg,Cu 1.2mg/kg。0~200cm土层平均土壤容重为 1.43g/cm ,土壤含水量
为田间持水量的 25%,田间饱和含水量的 29.9%。供试小麦品种(系)为河北省农林科学院选育 的优质专用
小麦“8901—11—14”和由 日本国引种的“黑小麦 1号”,以 目前河北省大面积种植 的普通小麦“4185”为对照 ,每
品种 3次重复 ,随机区组排列。于 1999年 10月 4日机械播种 ,播种量 150kg/hm ,3密 1稀 ,宽行距 25cm,
窄行距 15cm,全生育期灌水 4次 ,浇底墒水时施底肥磷 酸二铵 750kg/hm ,于拔节期和孕穗期各追施尿素
225kg/hm ,耕作方法为旋耕。冬小麦生育 动态观测包 括茎蘖动态 、基本 苗、最高总茎数 、单位面积穗数 、单
*中国科学院知识创新工程方向性项目“中国陆地生态系统评价”(KZCXZ一405)和“九五”国家科技攻关项目(98—015-叭一04)共同资助
收稿 日期 :2003—04—16 改I圃Ft期 :2003—05—20
第 2期 张志诚等 :黄淮冬麦 区早 、晚熟冬小麦品种生长发育特性 的研究 81
株分蘖率和分蘖成穗率。各处理每 7d测定 1次田间冬小麦茎数和叶面积指数,且每隔7d取 10株样株测定
其干物质量及生物量。冬小麦开花时选择生长整齐 、同 日开花的 300株 麦穗进行标记 ,始花 ~成熟期每 4d
测定30个麦穗,烘干后称其粒重,计算灌浆速度。计算作物生长率(CGR)和净同化率(NAR),成熟期考种
及测产 。运用方差分析和多重比较法(ISD)比较不同品种(系)产量 ,检验其显著性。卜 。
2 结果与分析
2.1 冬小麦生育期及分蘖消长动态变化
图 1表明晚熟 品种“黑小麦 1号”生长发育较慢 ,生育期
较长 ,孕穗 ~抽穗期明显长于小麦“4185”和“8901—11—14”,前
者延续 13d,而后二者分别为 4d和 7d,其 他各 时期 天数差异
较小。故“黑小麦 1号”可能是对 温度敏感性较强 的品种 ,而
小麦“8901一Il—l4”与普通小麦“4185”相 比温度敏感性差异较
小。小麦拔节(“黑小麦 1号”为 4月 6日,小麦“4185”为 4月
4日,小麦“8901-11—14”为 4月 5日)后“4185”与“8901-11—14”
达茎分蘖高峰(4月 9~10日左右),之后茎分蘖进入两极分化
时期。小麦拔节 ~孕穗 初期大 田分蘖状 况各 品种 间差异较
E
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日期(月一H)
图 1 不同冬小麦品种分蘖变化
Fig.1 Variation of tilering in different wheat varieties
大,而孕穗期后差异逐渐减小 ,但“黑小麦 1号”仍有较强分蘖能力,田间绿色面积和叶面积覆盖率明显大于
前二者 ,表明冬小麦品种“8901—11_14”和“4185”分蘖强度均较大且时间集 中,营养生长期能迅速促进有效分
蘖生长 ,避免无效分蘖影响 ,有利于干物质向有效分蘖 ,增加最终有效小穗数。而晚熟品种“黑小麦 1号”分
蘖强度较小,无效分蘖生长期较长,延长和加强了植株间对地力、养分、热量、光合有效辐射和水分等的竞争,
影响了单株小麦光照阶段(感温阶段)发育 ,不利于植株 由营养生长转向生殖生长 ,影响了有效分蘖尽早分化
和无效分蘖适时消亡 ,进而影响其孕穗 、开花和灌浆等阶段碳水化合物的累积,最终影响其后期生长和大 田
产量
表 1 不 同冬小麦品种 出苗 、茎数 、穗数及其分蘖 比较
Tab.1 Comparison of the seedling,stem,spike and tiller in different wheat varieties
表 1表明早熟冬小麦品种“8901—11—14”分蘖能力强 ,单株分蘖数达 6.29个(明显高于其他 2品种),总茎
数达 2331.15万株/hm ,但其有效分蘖数较低,仅 1.05个/株,分蘖成穗率也最低。“黑小麦 1号”分蘖能力



日期(月一日)
图 2 不 同冬小 麦品种 叶面积指数变化
较弱 ,单株分蘖数为 3.01个 ,总茎数 1563.90万株/hm ,其有
效分蘖数最低,仅 0.57个/株,分蘖成穗率为中等水平,且收获
穗数也较少 。对照小麦品种“4185”分蘖能力 中等但有效 分蘖
数较多,分蘖成穗率最高,且收获穗数也最多,表现了良好的生
态适应性。
2.2 冬小麦叶面积指数动态变化
由图 2可知全生育期 内“黑小麦 1号”叶面积指数基本大
于小麦“4185”和“8901-11—14”,且其叶面积指数高值期持续时
间较长,表明若种植密度适中,满足生长发育所需积温、光照和
水分等 ,“黑小麦 1号”则有较 高增 产潜力 ,且其 收获 期 6月
Fig·2 Variation of LAI in the diferent varieties 6~7日仍有大量绿叶面积 ,还可继续 进行一定强 度光合作 用
和干物质累积。“8901—11—14”小麦 5月 13日(灌浆初期 )前叶面积指数 明显大于对照“4185”,“黑小麦 1号”
和小麦“8901—11_14”似 以较大光合叶面积支撑其对光合物质较大需求量。拔节初期(4月 3~5日)~拔节末
期(4月 16~18日)3个冬小麦品种叶面积指数差异呈逐渐增大趋势 ,开花~灌浆初期 3个品种叶面积指数
达全生育期最大值,其后小麦“8901—11—14”灌浆~成熟期叶面积指数变化较强,而“黑小麦 1号”变化较缓
82 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
日期(月·日)
图 3 不同冬小麦品种千物质量变化
Fig 3 Variation of dry weight in different varieties
和,至 5月 28日后植株长势变弱,接近成熟和收获。
2.3 不同冬小麦品种干物质量变化
图3表明“黑小麦 1号”全生育期总干物质量较大,但最终
产量并非最高 ,表明该品种光合物质向籽粒运转过程并非十分
通畅。而小麦“8901_ll·14”和“4185”干物质量 与产 量基本符
合正相关关 系。各品种干物质积累开花~灌浆初期差异 不显
著,5月 21日后小麦 “8901一ll一14”和“4185”已进入 灌浆高 峰
期 ,3个冬小麦品种干物质积累差异逐渐明显 ,这主要是 因“黑
小麦 1号”作物生长率高峰期在开花 ~灌浆盛期 (5月 13~28
日)所致。
2.4 冬小麦生育期作物生长率与净同化率变化
作物生长率(CGR)与净 同化率(NAR)表达式分别为:
CGR = dm f (1)
NA尺 = (w:一w )/0.5×(S。+S2)×D (2)
式中,dm 为单位土地面积某时段干物质增加量 ,w 和 w:分别为第 1次和第 2次测得植株干物质量,S
及 S,为第 1次和第 2次测得植株叶面积。D 为 2次测定之问天数 。作物生长率和净同化率均与光合叶面
积有关 ,但净 同化率与光合叶面积的关系明显大于作物生长率与光合叶面积的关系。由表 2可知“黑小麦 1
号”作物生长率高峰期在开花 ~灌浆盛期 ,而小麦“8901一ll一14”和“4185”则分别出现于拔节期 和孕穗 ~开花
期 。作物生长后期叶面积光合能力降低 ,作物净同化 率值必然下 降。3个冬小麦品种净同化率拔节期均较
大,且“黑小麦 1号”净 同化率小 于小麦“4185”和“8901一ll一14”,但开花~灌浆盛期其净 同化率和作物生长率
均大于“4185”和“8901_11—14”。
表 2 冬小 麦各 生育阶段 作物生长率与净同化率的变化
Tab.2 Variation of crop growing rate and net assimilability rate during different growth phrases
2.5 不同冬小麦品种灌浆速率变化与产量比较
图 4表 明冬小 麦 品种 “8901_ll一14”和 “4185”均 于 5月
26~29日达灌浆高峰 ,且“4185”灌浆强度大于“8901_ll一14”;
而“黑小麦 1号”进入灌浆高峰期时间比其他 2品种晚 7~8d,
因其灌浆期恰逢华北平原温度较 高时期 ,故灌浆过 程受影响
较大,植株 提前青 干而灌浆严重 不足,灌浆 强度也低 于前二
者 ,收获期 “黑 小麦 1号”灌浆速 率 (0.75g/d)虽远 大于小 麦
“4185”和“8901一ll一14”(0.16g/d),但 藁城地 区小麦/玉米两熟
制要求小麦 于 6月 7~8日或更早 2~3d收割 ,使 “黑小麦 1
号”在该地生长普遍籽粒灌浆明显不足或人为提早结束其生
育期 ,故 “黑 小 麦 1号 ”生 育 期 虽 长 于 小 麦 “8901一ll一14”和
‘4185”,但其相对产量和千粒重均较低。


日期(月‘日)
图 4 不 同冬小麦品种灌浆速率变化
Fig.4 Variation of milking tempo in different varieties
第 2期 张志诚 等 :黄淮冬麦 区早 、晚熟冬小麦 品种生长发育特性 的研 究 83
表 3可知冬小麦品种“8901~ll一14”
以最小穗粒数 、居中的收获穗数 和千粒
重得 到 实 际 产 量 7044.O0(±226.65)
kg/hm ,比对照“4185”产量低 1.34%,
而比“黑小麦 1号”高 16.67%,表明籽
粒产量冬小麦 品种“8901一ll一14”优于
“黑小麦 1号”,但其产量低 于普通小
麦“4185”。冬 小麦 品种“8901—11—14”
千粒重低于小麦“4185”,而高于“黑小麦
3 小结与讨论
表 3 不同冬小麦品种产量因素比较
Tab 3 Con~pari,wn of production combined and its forming factors in diferent wheat varieties
*字母 相同者为差异 不显著 ,字母 不同者为差异显著 ;。=0.叭 。
1号”。
晚熟冬小麦品种“黑小麦 1号”大部分生育期叶面积指数大于普通小麦“4185”,但其最终产量低于普通
小麦“4185”,不适宜在黄淮海平原河北省藁城试区小麦/玉米两熟套作种植;早熟小麦 品种(系)“8901—11—14”
播期、生育期和收获期与普通小麦品种“4185”基本相似,且其分蘖能力强、灌浆强度大和株高适 中,在该
地种植有良好生态适应性。根据不同冬小麦品种分蘖特性 ,大田栽培时应采取适宜对应措施 ,而冬小麦品种
“8901—11—14”清种和套种均应适当减少播种量 ,降低种植密度 ,并采用合理促控措施以提高其分蘖成穗率 。
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