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Resistance of high quality wheat variety ‘Xiaoyan 54’to environmental stress and diseases in south of Henan Province

“小偃54"优质小麦在豫南地区示范推广的抗逆性研究



全 文 :第 l0卷 第 3期
2 0 0 2年 9月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vol 10 No 3
Sept , 2002
“小偃54"优质小麦在豫南地区示范推广的抗逆性研究
刘 全 友 童依 平
(中 国科 学院 生态 环境 研 究 中心 北 京 100085)
摘 要 豫 南 淮河 北岸试 验 与示 范推广 的 优 质小 麦“小 偃 54”品 种在 病 虫 害 、霜害 及 严 重 旱 、涝 灾 后 仍 表现 出 良好
的抗逆性和较高产量 ,4年大田调查研究其生理特性如根 系特 性、功能 叶特 性、营养吸收利用效率等方面抗逆 生理
结果 表 明 ,该 品种 根 系发达 ,旗 叶上挺 ,通 风透 光 强 ,并具 有 较 强抗 倒伏 能 力 ,这 可 能是“小 偃 54”在 逆境 胁 迫 下仍 能
获得 较高 产 量 的 生理基 础 。
关 键 词 优 质 小麦 “小 偃 54” 抗 逆 表现
Resistance of high quality wheat variety ‘Xiaoyan 54’tO environmental stress and diseases in south of Henan Province.
LIU Quan—You,TONG Yi—Ping(Research Center for Eco—environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,BeOing
100085),~JEA,2002,10(3):62~64
Abstract ‘Xiaoyan 54’was introduced into the south of Henan Province in 1997,and now is grown widely in this area.
Investigation on four—year culti~ration indicates that‘Xiaoyan 54’has high resistance to freezing,drought,waterlogging
stre&s,and diseases and has high grain yield.W e have studied the root morphology,characters of functional leaves and
nutrient using efficiencies of‘Xiaoyan 54’.The results suggest that the high resistance of‘Xiaoyan 54’to environmental
stresses relates with its powerful ro t system ,erect flag leaf,and the resistance to lodge.
Key words High quality wheat variety, ‘Xiaoyan 54’,Resistance to environm enta1.stresses
豫南沿淮地区人均耕地多(0.2hm /人),产量潜力大,急需筛选适合耐低营养 、抗逆性强、高产优质的小
麦 品种 ,少施化 肥多增产并保 护农 田生态环 境 ,以促 进农业 的可持续发展 。
l 试验地概况与示范推广
试验 地正 阳县 位于豫南淮河北岸 ,总 土地面积 1800kin ,小麦 播种面积 l0万 hm2,在豫南具有 一定 的代
表性 。该 区处于北亚热带 向暖温带过 渡类型 区 ,属大陆性 季风湿润气 候 ,具有 南北交 替 的气候 特征 ,1997年
l0月 ~1998年 6月≥0℃年积温 为 2997.2℃ ,较历 年 同期偏 高 88.4℃ ,年降 雨量 688.4mm,较历 年 同期 偏
多 162.5ram,年 日照 时数 l337.Oh,较 历 年 同期 偏 少 l65.9h;l998年 10月 ~1999年 6月≥ 0℃ 年积 温 为
3426.7℃ ,较 历年同期偏多 384.7℃ ,年降雨量 348.9ram,较历 年同期偏 少 177.Omm,年 日照时 数 1370.4h,
较历年 同期偏少 80.3h;1999年 l0月 ~2000年 6月≥0℃年 积温 3376.8℃ ,较历 年同期偏高 48.7℃ ,年降雨
量 672.8mm,较历年 同期偏高 146.9ram,年 日照时数 1508.3h,较 历年 同期偏 多 5.4h。该 区成 土母质为第 四
纪黄 土 ,即下 蜀黄土及湖相 沉积物 和淮 河 、汝河 近代河 流 冲积 物 ,质地 颗粒 细且 肥力低 ,发育 着黄棕 壤 、沙姜
黑土 、潮 土和水 稻土 等 ,土壤质地 粘重 、紧实 ,通 气透水性差 ,土壤 养分不 良 ,土壤有 机质 含量 为 12g/kg左 右 ,
有效 氮 116.9mg/kg、有效磷 3.68mg/kg、有效钾 88.8mg/kg,属 低产土壤 ,主要表 现为耕性不 良,适耕期 短 ;易
旱易涝 ,地下水水位低,耕层浅且下层质地粘重,作物根系不易下扎,干旱时土体失水迅速 ,形成干旱缺水,遇
雨时土粒分散 ,保水性强 ,雨量过 大时常形 成涝 灾 ;土壤 通透性 差 ,水 、肥 、气 、热不协调 ,影 响作物 苗期生长发
育 。1996年 l0月于正 阳县农 场播种 “小偃 54”0.17hm ,获总产量 1250kg,当年 主要表 现为抗干热 风和抗倒
伏,表明“el,{N 54”可在当地正常成熟且获较高产量 ,与当地主栽品种“豫麦 l8”相 比产量相近。1997年 l0
月在大林 乡试 验地播种“小偃 54”10.7hm ,农户播种 107hm (均为水旱 轮作),平均 产量为 4200kg/hm 左 右
(“豫 麦 18”为 2550kg/hm ),因该 年 内降 雨量 过 多 ,其 主要 表 现 为抗 涝 特性 良好 。1998~1999年 示范 推 广
“小偃 54”1300hm ,平均产 量 4800kg/hm (“豫 麦 l8”为 2550kg/hm 左 右 ),当年 “小偃 54”主要 表现 为抗 旱
* 国家重 点基 础研 究开 发规 划项 目(1998010200)资助
收稿 日期 :200卜01—28 改回 日期 :2001—04—30
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第 3期 刘全友等 :“小偃 54”优质小麦在豫南地区示范推广的抗逆性研究 63
性强。1999~2000年全县示范推广“小偃 54”130Ohm ,当年恰逢严重旱灾,“小偃 54”再次表现出异常的抗
旱性能 ,最终 获得千粒重 大 、产 量高 的结 果。
2 结果 与 分 析
2.1 抗逆性表现
“小偃 54”优质小 麦表现 了 良好 的抗逆性 ,一是抗 寒性 强 ,1998年 3月 豫南遭 到 一场 特大 的霜 降 ,“豫 麦
18”是半春性 品种 ,此时 已进入拔 节期 ,故其 旺长 的植株 被 冻伤约 1/3高 度 ,而“小偃 54”却 无 冻害症状 ;二是
抗涝性强 ,渍 害致使 我 国南 方 广 大 麦 区产 量 下 降 。 1998年 小 麦 生 育期 雨 量 过 高 ,示 范 区总 降 雨量 高 达
688.4mm,较历 年同期增加 162.5mm,尤其是 进入扬 花期 、灌浆期 的 5月份 降雨量为 168.5mm,较 历年 同期
高 78.1mm,同时光弱高温 ,总光 照 日数 1337h,较 历年 同期偏 少 166.3h,严 重 影 响了小 麦 的发育 、灌 浆 与成
熟 ,致使种植 在高地 的“豫麦 18”小麦 减产 ,低洼处 的小 麦绝 收 ,而“小偃 54”却表 现 出耐涝 的特性 ,故 2品种
产量 具有 明显 的差距 ;三是抗 旱性 强 ,由于严重干旱 ,“小偃 54”与“豫麦 18”在苗期生长 发育则表现 出较 大差
异,1999年2月 l l~26日两 次 调 查结 果 (见 表 1)表 明 ,在 历 时 l5d的生 长 期 观察 “豫 麦 18”几 乎停 止 了生 长
而处于 凋萎状态 ,而 “小偃 54” 表 1 “小偃 54”与“豫麦 18”返青期耐旱状况
仍基本 正 常生 长 ,直 至 3月 6 Tab 1 Resistance of‘Xiaoyan 54’and‘Yumai 18’to drought stress at regreening stage
日一 场透 雨 之 后“小 偃 54”继
续生 长 ,其 仅 受 到 一 定 影 响 ,
而“豫 麦 18”却 难 以缓 解 并致
使其 产 量严重 下降 ;四是 抗病
性 强 ,该 区 1999年 小 麦 扬 花
期普 遍 发 生 纹 枯 病 ,据 观 察 ,
“小偃 54”除 少 数苗 出现轻 微
纹枯 病 且 浸 染 到 其 基 部 表 皮
(第 1片叶鞘及 第 1节 间有轻
微感 染 )外 基 本 无 影 响 ,在抽
穗期 尚有 少 量蚜虫 ,其 他无 任
何 病害 ,而“豫麦 18”感染纹 枯 *表内调查结果为l5株苗的平均值。
病较为严重 ,有些茎秆下部有枯烂现象 ,其感染率约为 30%。4月 15日在抽穗、扬花期对苗情调查的同一田
块进 行每公 顷成穗数及穗 部性状表 现等调查发 现 ,“小偃 54”高肥或低 肥处理 下虽在 田里 撒播 出苗率 低 的地
块其 生 长已基本恢复正 常 ,而“豫麦 18”受旱 加之 拔节 期冻 害 ,除靠 密播 的主茎抽 穗外 ,其 余大 都分 蘖无效 ,
表 2 不 同施 肥处 理 “小 偃 54”与“豫 麦 18”的 籽粒 产量
Tab.2 Grain yield of‘Xiaoyan 54’and ‘Yumai 18’in
1997~1998(we[season)and 1998~1999(dry season)
小 偃 54 3750
豫 麦 18 2625
3450
l 950
8 7
34 6
4935
2835
4455
1920
10 9
47 7
且其株 高低 于 “小 偃 54”,公 顷 穗 数
也远低于 “小偃 54”,小穗 少且 穗轻 ,
严重 影 响 了 籽 粒 产 量 ;五是 耐 低 营
养 ,该 区普遍 存在 缺 P现象 (有 效 磷
为 4mg/kg左 右 ),一 般 当地 麦 季 施
钙镁磷 肥 为 750kg/hm 和碳 酸 氢 铵
750kg/hm。(当地 产 ),有 些 仅施 部 分
土杂肥,在正常气候条件 下其产量
3000~4500kg左右,但试验测产地“小偃 54”高肥与低肥处理二者产量相差倍数极显著低于“豫麦 18”(见表
2),这 一耐 低营养 的特性 在 全 示范 区普 遍 表现 良好 ,显示 出“小 偃 54”非 常适 于该 地 低肥 条件 的生长 ,表 明
“小偃 54”为 P高效 品种 。
2.2 根 系生理特性与品质
同种作 物不 同基 因型的根 系特 征有较 大差 异 ,从 而造 成对养 分的 吸收利 用效 率不 同,由表 1可知 “小 偃
54”根鲜物质量高于“豫麦 18”,另有研究证明该品种根系吸收表面积大 ,其活跃吸收表面积亦大,说明在相
同条件下不 同小麦基 因型 以不 同遗 传基 因条 件来 满足其 自身 营养 吸收 的需要 ,以维持 自身 生 物量或 最大 限
度地向籽粒转运 ,不同基因型间根系越发达,其对营养所吸收利用效率越高 。“小偃 54”在 N吸收方面表
现出高含 N量 ,是高产优 质小麦 品种 ,其容重 、千粒 重和国家粮食 等级 在涝年 的质量 也与“豫麦 18”正常年份
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 10卷
表 3 籽粒 品质性状与蛋白质含量 (1997~1998)
Tab.3 Grain quality of ‘Xiaoyan 54’during 1997 tO 1998
表现 相 当 ,而 其 涝 年 的 蛋
白质 含 量 有 所 下 降 ,但 仍
远高于“豫 麦 18”正 常年 份
含量 ,前 者 是 因 降 雨 过 多
对蛋 白质 形 成 不 利 ,即 土
壤水 分过 量 易淋 失 小 麦根
部 的 硝 酸 盐 使 N 供 应 不
足 ,引起 根 系早 衰 ,并 影 响
光合作用和延长营养转运时间而降低产量,后者品种问的差异主要是小麦淀粉和蛋白质含量强烈地受遗传
特性的控制 ,而人为 调节某种 因素对此产生 的影响较 小 ,1997~1998年小 麦籽粒测试结 果见表 3。
2.3 栽培管理试验
“小偃 54”在正阳县大面积示范推广 中表现出抗干热风、涝、旱以及虫害等特性 ,同时也表现其分蘖力
强 ,加之地方水肥 不当导致 局部地 区出现倒 伏现象 ,故在 1999~2000年 推广 5000hm 的基 础上进行 了不 同
播种量试验 ,1999年 10月 20~28日播种 时 土壤墒 情好 ,出苗率 高 ,冬季气 温异 常低 (最 低达 一14℃ ),较 其
他品种表现 出抗 寒优势 ,苗情 长势好 ,其存在 问题 为播种量多 ,群体过大 ;拔节期 干旱严重 ,因缺水 和追 肥无法
进行 ,未发生因群体肥、水大而出现的倒伏现象,该年度“小偃 54”苗情长势很好 ,由于根系发达未受旱情影响,
主要表现在低播种量分蘖数 中的有效与无效分蘖两极分化 明显 ,无效 分蘖 已经或正在消亡 ,而高播种 量的 目前
尚存在有效与无效分蘖的中间长势,与主穗争营养并有部分向“蝇头”小穗发展;播种量的多少还表现出第 1节
间的长度和茎粗形成鲜明对 比 ,群体 较小 的第 1节间一般 短而粗 ,群体大 的则 细而长 ,且 遇到适 当肥水将 造成
倒伏 的可能性(但旱情严重 ,干旱起到墩苗作用 ,故无倒 伏现象 )。“小 偃 54”在 历经 多年最 低气 温的越冬 期 (1
月份 一0.7℃ )和严重 干旱(3~4月份降雨 量为 10.0mm)后 ,试 验 区仍 获得平均 6000kg/hm 的较 高产量 (全
县约平均 5700kg/hm。),而“豫 麦 18”和“百 农 64”分别 平均 产量 约 为 3450kg/hm 和5100kg/hm 。从 不 同播
种量 的产量 看 ,“小偃 54”分 蘖力 虽 很强 ,但 因干旱 使 部分 有 望 成为 有效 分蘖 的过早 衰 亡 ,造成 公 顷穗 数 不
足 ,使籽粒产量 受到一定影 响 ;反之 ,过 大播种量 的地块 由于早 期公 顷茎数过多 ,干旱期 又与主穗争水 分过重
(涝时生 物量 又过 大),影响 了主穗发育 和灌浆 ,使产 量不甚 理想 。因此 在气候 变化 异 常 ,又无浇 灌 条件 的地
区,播种量应慎重 为宜 ,连续 4年 试验证 明“小偃 54”在该 区播种量 应为 75~90 kg/hm 为宜 。田间管理措 施
包括在 适时越冬前 提下不浇返青 水 、起身水 ,不追起 身肥 ,待 到拔节 期 即第 1节 间 形成 后追 肥 、浇水 ;在 底肥
施足 时施尿素 75kg/hm ,此次肥 水可有效控 制无效分 蘖过多 ,有利 于有效与无效 分蘖两 极分 化 ,同时可 提高
根 系活力 ,有 利于苗粗苗 壮 ,起 抗倒伏作 用 ,以利促 大穗 大粒形成 (最好在 扬花期进行 1次叶面喷肥 );用化学
控制法采 取墩苗措施 ,喷施 矮壮素之类 药品如 中国农业 大学研 制 的麦 叶丰等 ,使 小麦 根系 活跃性 增强 ,纤 维
素发达 ,根部 粗壮等 ,以利于 防止小麦倒伏 和改善 小麦 品质 。若 能合理 播种 量 ,加 强 田间管 理 ,施肥适 当,并
掌握好 小麦生育期 的特点 ,在该 区创造 6000~6750kg/hm。小麦产 量是可实 现的 。
“小偃 54”是抗逆 性强 、品质 优 良的小麦 品 种 ,根据 黄 淮南 部 地 区温 、光 、水 等 条件 ,宜选 具 有一 定抗 寒
性 、分蘖成穗率高 ,穗较大、粒多 ,灌浆速度快的早熟、矮秆品种;王绍中等 选育超高产品种研究认为,大叶
大穗 型品种在超 高产上劣 于小 叶多穗 型品种 。“小偃 54”则具 有优质 、多穗 、抗 逆性强 等优势 ,适 合 于在该 区
推广 ,尤其针对黄淮南部地区涝灾、旱灾频繁发生以及施 P不足的状况 ,确定“小偃 54”为该区小麦生产主导
品种 ,充 分发挥其抗逆性 较强 和 P高效 基 因型 这两种 优 势 ,以解 决该 区长期 处 于 产量 不稳 以及 中低 产 徘徊
的问题 ,以少施化肥多增产 ,促进生态农业持续发展。
王 晨 阳等
景蕊莲等
刘晓冰等
王绍 中等
参 考 文 献
土 壤渍 水对 冬小 麦 根系 活性 氧化代 谢 及生 理活性 的影响 作物 学报 ,1996,22(6):7l2~713
冬小 麦不 同基 因型幼 苗形 态性 状遗 传 力和 抗旱性 的研 究 西北 植物 学报 ,1997,17(2):156
不同肥力水平对春小麦籽粒淀粉、蛋白质积累的影响,农业现代化研究 ,1998,19(2):187~189
小麦超高产品种筛选的研究初报 作物学报 ,1998,24(6):871
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