全 文 ：第 6卷　第 1期
2002年 3月
石河子大学学报(自然科学版)
Journal of Shihezi University(Natural Science)
Vol.6　No.1
Mar.2002
文章编号:1007-7383(2002)01-0008-03
六倍体小黑麦与普通小麦对干旱胁迫反应
的 比 较 研 究
魏亦农 , 孔广超　
(石河子大学新疆作物高产研究中心 , 石河子 832003)
摘要:对六倍体小黑麦和普通春小麦在干旱协迫下的形态 、生理生化及产量进行比较研究 ,结果表明:在干旱协迫
时 ,小黑麦的生育期 、株高 、穗下茎长 、穗数 、乳熟期绿叶数有较好的稳定性;叶片持水力及束缚水含量高于普通小
麦 ,产量结构稳定 , 表现出较强的抗旱能力。
关键词:六倍体小黑麦;普通小麦;干旱胁迫
中图分类号:S512　　　文献标识码:A
　　在干旱区选育抗干旱能力强的作物及品种 ,是
提高产量 、达到稳产的重要手段。多年来 ,国内外针
对旱地小麦品种的抗旱性鉴定提出了多种鉴定方
法[ 1 ～ 4] 。本试验将人工创造的新作物六倍体小黑麦
品种和普通小麦品种在干旱条件下和适宜水分条件
下进行栽培 ,通过田间观察 ,生理测定与考种 ,对这
2个近缘种的各种性状进行分析比较 ,旨在探索小
黑麦品种在新疆干旱条件下的适应能力 ,并为小黑
麦抗旱育种提供鉴定手段 ,为六倍体小黑麦在新疆
的推广应用 ,特别是小黑麦在干旱和半干旱地区推
广 ,并获得高产稳产提供科学依据 。
1　试验材料与方法
采用新疆主栽的春小麦品种新春 6 号 、新春 8
号和六倍体小黑麦品种(系)新小黑麦 1号 、87-162。
试验在石河子大学农业科学系试验站水泥防渗试验
区中进行 ,最大田间持水量为 26.6%,播种前土壤
含水量为 20%,全生育期只有 73 mm降水。试验采
用微喷灌技术进行灌溉 ,共设 2个水分处理:适宜水
分(W1)按小麦需水规律进行灌溉 4次 ,生育期间灌
水3 600m3/hm2;全生育期不灌水(W2)。每处理设3
个重复 ,随机排列 。
各生育期都进行记载 ,收获时取样考种 ,主要项
目:株高 、二节间茎粗 、穗下节长 、穗长 、穗粒数 、穗粒
重 、千粒重 、小区产量。乳熟期测定绿叶数 。生理指
标测定:叶片水含量采用马林契可夫法测定;持水力
按《植物生理学实验指导》一书中所述方法测定[ 5] 。
2　结果及分析
2.1　干旱胁迫对小黑麦和普通小麦生育期的影响
表 1　干旱胁迫对小黑麦和普通小麦生育期的影响　单位:天
品种 出苗-拔节
W1 W2
拔节-抽穗
W1 W2
抽穗-成熟
W1 W2
全生育期天数
W1 W2
新小黑 1号 33 33 15 14 36 32 84 79
87-162 37 37 10 10 34 37 81 78
新春 6号 33 33 16 13 32 27 81 73
新春 8号 32 32 15 12 30 76 77 70
　　由表 1可以看出 ,供试小黑麦品种新小黑麦 1
号和87-162在适宜水分条件下生育期为 84天和 81
天 ,在干旱条件下生育期缩短了 3 ～ 5天;而春小麦
新春6号 ,新春 8号在水分适宜的条件下为 81天和
77天 ,在干旱时生育期为73天和 74天 ,生育期缩短
7 ～ 8天。在干旱胁迫时 ,生育期的缩短主要是抽穗
收稿日期:2001-10-31
作者简介:魏亦农(1965-),男 , 副教授 ,主要从事麦类作物育种和作物生理研究。
DOI :10.13880/j.cnki.65-1174/n.2002.01.002
以后 ,而抽穗前基本相近 。由此可以看出 ,小黑麦能
够在干旱条件下保持较长灌浆时间 ,保证了籽粒的
正常发育 ,其抗干旱能力较强 。
2.2　干旱胁迫对小黑麦和普通小麦形态的影响
2.2.1　对株高 、茎粗的影响
作物茎的生长除了光照和温度外 ,水分是最为
重要的因素 。从拔节到抽穗 ,是小麦对水分需要的
临界期 ,需要及时充足的水份 ,一般若在此时缺水 ,
株高将受到较严重的影响 。同时茎粗也是作物生长
发育中对逆境反应较为明显的性状之一 ,受干旱胁
迫后 ,一般茎粗变细。由表 2可知 ,新小黑麦 1号和
87-162的株高为适水条件下的 67%,而普通小麦新
春 6号和新春 8号在干旱胁迫下的株高仅为适水条
件下的 56%和 58%,说明小黑麦的株高在干旱条件
下的反应比春小麦迟钝 ,降低幅度小 。对二节间茎
粗来说 ,小黑麦受干旱胁迫后几乎无变化 ,而春小麦
在干旱胁迫下二节间茎粗分别为适宜水分条件下的
73%和 71%。
表 2　干旱胁迫对小黑麦和春小麦形态结构的影响
品 种 株　高/ cm
W1 W2 W2/W1
茎 粗/cm
W1 W2 W2/W1
穗下茎长/ cm
W1 W2 W2/W1
穗 长/ cm
W1 W2 W2/W1
乳熟期绿叶/个
W1 W2
新小黑麦 1 号 86.5 58.8 67% 3.2 3.1 98% 22.1 14.0 68% 10.2 9.9 97% 5 2
87-162 91.6 61.9 67% 3.2 3.2 99% 22.9 13.7 59% 10.9 9.2 87% 4 3
新春 6 号 75.6 42.6 56% 3.2 2.5 78% 21.9 9.8 45% 9.5 7.3 78% 4 1
新春 8 号 87.0 51.2 58% 2.9 2.0 71% 23.7 7.1 30% 9.7 8.2 84% 3 0
2.2.2　对穗下节间长 、穗长及乳熟期绿叶数的影响
穗下节间长 、穗长是小麦的重要抗旱指标 ,一般
来说 ,干旱条件下穗下节间越长 ,穗长越长 ,降低幅
度越小 ,抗旱性越强 。由表 2可见 ,小黑麦两个品种
(系)穗下节间长在干旱胁迫下为适宜水分条件下的
60%与 59%, 其穗长的相应比值分别为 97%与
87%;而春小麦两品种穗下节间长比值为 45%和
35%,穗长为 78%和 84%,可见春小麦穗下节间长
和穗长及相应比值要比小黑麦下降幅度大。
由表 2可以看出 ,在乳熟期小黑麦品种的绿叶
数均高于小麦品种。
3　水分胁迫下小黑麦及春小麦生理生
化特性的比较
3.1　叶片持水力
用失水速度表示叶片的持水力 ,失水速度越大 ,
叶片的持水力越弱。
表 3 水分胁迫对小黑麦和春小麦持水力与束缚水含量的影响
品 种
失水速度 /mg·h-1·g-1
拔节 抽穗
W1 W2 W1 W2
束缚水含量 / %
拔节 抽穗
W1 W2 W1 W2
新小黑1号 91.6 63.4 30.5 12.5 24.4 19.8 21.0 4.6
87-162 113.0 64.9 29.1 13.5 23.6 15.1 17.8 4.9
新春 6号 59.6 39.7 29.9 20　 26.6 11.9 17.9 4.1
新春 8号 70.0 44.9 26.0 13.2 20.0 14.6 16.3 4.3
　　由表 3可以看出 , 2个小黑麦品种(系)在适水
条件下 ,拔节期失水速度分别为 113 mg/h·g 、91.6
mg/h·g ,显著高于 2个春小麦品种的 59.6 mg/h·g
和 30 mg/h·g ,到抽穗期小黑麦失水速度与小麦品种
接近;在干旱条件下 ,拔节期小黑麦品种(系)失水速
度与春小麦一样显著减低 ,但仍高于春小麦;在抽穗
期 ,土壤干旱严重 ,这时小黑麦的失水速度均低于小
麦 ,表明越在干旱条件下 ,小黑麦的持水力越强 。
3.2　叶片束缚水
作物叶片束缚水的含量也能够反映该作物在干
旱胁迫时的抵抗能力。干旱条件下 ,叶片束缚水含
量高 ,降低幅度越小 ,其抗干旱能力越强。从表 3可
以看出 ,无论是在拔节期 ,还是在抽穗期间 , 4个供
试材料中 ,小黑麦叶片束缚水含量在适宜水分时与
小麦相当 ,而在干旱时较明显地高于小麦品种。
4　水分胁迫对小黑麦与普通小麦产量
及其构成因素的影响
4.1　水分胁迫对小黑麦与普通小麦品种群体结构
的影响
水分胁迫对小黑麦及小麦群体结构影响较大 ,
在适宜水分时 ,小黑麦品种(系)收获穗数为 552万/
hm2和 582万/hm2 ,而在干旱时 ,收获穗数为 407.5
万/hm2 和 460.5万/hm2;而春小麦品种在适宜水分
时为 618 万/hm2 和 595.5万/hm2 ,而在干旱时下降
为 412.5万/hm2和 400.5万/hm2 。从群体结构的变
化来看 ,小黑麦在干旱条件下收获穗数的下降幅度
小于普通小麦 ,表明小黑麦品种更能适应干旱的环
境条件 。
4.2　水分胁迫对小黑麦与普通小麦穗粒数 、穗粒
9　第 1 期　　　　　　　　　　魏亦农 , 等:六倍体小黑麦与普通小麦对干旱胁迫反应的比较研究
重 、千粒重的影响
从表 4中可以看出 ,新小黑麦 1号 、87-162在干
旱时穗粒数下降 11 ～ 13粒 ,穗粒重降低 1/3;而新春
6号 、新春 8号在干旱时穗粒数下降 11 ～ 19粒 ,穗粒
重下降 1/2。对于千粒重而言 ,无论小黑麦还是小
麦 ,千粒重变化不大 ,这与前人研究结果相同 ,也符
合生物学规律。
　　从产量看 , 2个小黑麦品种(系)在干旱条件下
产量分别下降 34.9%、39.6%,而2个春小麦品种分
别下降 66.4%、56.6%,其降幅明显高于小黑麦。
表 4　水分胁迫对小黑麦与普通小麦产量及其构成因素的影响
品 种 穗粒数/个
W1 W2
穗粒重/g
W1 W2
千粒重/g
W1 W2
产量/ kg·hm-2
W1 W2 (W1-W2)/W1
新小黑麦1号 41.0 28.0 1.2 0.82 34.7 32.7 5340 3225 39.6%
87-162 34.0 23.0 1.2 0.70 36.6 33.3 5550 3615 34.9%
新春 6号 35.0 16.0 1.2 0.60 39.1 36.1 5140 1725 66.4%
新春 8号 28.0 17.0 1.7 0.60 36.3 36.2 4984 1316 56.6%
5　小结与讨论
由于小黑麦具有黑麦抗旱性强的血缘 ,因此在
干旱胁迫下比小麦具有较好的适应性。主要表现
在:株高 、茎粗降低幅度小 ,穗下节间长 、穗长具有较
好的稳定性 ,保证了一定的生物学产量;在乳熟期能
够保持一定的绿叶面积 ,且灌浆期生育期缩短天数
少 ,保证灌浆持续进行;叶片持水力及其束缚水的含
量在同等胁迫条件下均高于春小麦 。表明了小黑麦
有较好生理抗旱性 ,群体结构变化幅度小 ,穗粒数 、
穗粒重下降较小 ,故在干旱条件下比适水条件下减
产幅度比普通春小麦小得多。
小黑麦对新疆这一地处欧亚大陆腹地 ,降水量
稀少的干旱地区来说 ,具有广阔的种植前景。根据
我们及其他单位多年试验结果表明 ,在灌水适当的
中上等肥力土地上 ,经筛选出的优良小黑麦品系产
量比主栽的小麦品种增产 10%～ 30%,在严重干旱
条件下 ,小麦几乎绝产 ,小黑麦仍有一定收成 。新疆
有几百万亩山区旱田 ,而水源不足的半旱地面积更
大 ,其中大部分地区热量资源限制了其他经济作物
的发展 ,栽培小麦也无稳产保证。如果在这些地区
用小黑麦取代一部分小麦栽培面积 ,则可以获得较
为稳定的产量 ,这是节水农业的一条重要途径 ,同
时 ,小黑麦是一种粮饲兼用的新型作物 ,其蛋白质含
量高于普通小麦 ,具有很高的利用价值。
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A Comparative Study between Hexapliods Triticale and Common Wheat
under Water Stress
WEI Yi-nong , KONG Guang-chao
(Research Center of Xinjiang Crop High Yield , Shihezi University , Shihezi 832003 , China)
Abstract:A Comparative study of morphology , physiology , biochemistry and yield parameters between hexapliod triticale
and common wheat under drought stress indicates that growth stage , plant height , length of stem under ear , number of
ear and green leaf in milk stage are more stable under drought stress in triticale varieties than in wheat varieties;also a-
bility of water binding and content of binding water are higher , yield construction is stable and drought resistant ability
was higher than in wheat varieties.
Key words:hexapliod triticale;common wheat;drought stress
10　　　　　　　　　　　　　　　　　　　石河子大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　　第 6 卷