全 文 ：全天增温对不同年代冬小麦品种生长发育
及产量的影响*
耿摇 婷1 摇 陈摇 金2 摇 张卫建1,3 摇 陈长青1**
( 1南京农业大学应用生态研究所, 南京 210095; 2江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所, 南昌 330200; 3中国农业科
学院作物科学研究所 /农业部作物生理生态重点实验室, 北京 100081)
摘摇 要摇 采用全天开放式增温方式,在江苏徐州和丹阳地区分别进行田间试验,研究了全生
育期增温对不同年代冬小麦品种生长发育及产量的影响.结果表明: 增温处理下不同年代冬
小麦品种的有效分蘖在徐州和丹阳分别平均减少 5. 2%和 9. 6% ,无效分蘖分别减少 15. 6%
和 9. 7% .增温处理下徐州冬小麦的株高比对照高,丹阳比对照低,近期品种的株高矮于早期
品种.增温处理下不同年代品种的叶面积指数均呈增加趋势.除徐州 1950s—1960s、1980s、丹
阳 1950s—1960s和 1990s品种的净光合速率在增温处理降低外,其他品种均增加,但夜间呼
吸速率增减趋势不同.两试验地冬小麦地上部分生物量和收获指数均为增温处理高于对照,
近代品种的收获指数比早期品种高.徐州和丹阳两地增温处理下不同年代品种的生育期均缩
短,分别平均缩短 3. 2 和 4. 1 d,主要是抽穗期前缩短明显,平均缩短 7. 5 和 8. 5 d,而灌浆期
延长,平均延长 4. 3 d.增温处理下,除徐州 1950s—1960s品种减产外,其他年代的品种均表现
为增产,增产幅度徐州和丹阳分别平均为 21. 0%和 14. 1% . 统计分析表明,增温改变了产量
构成因素对产量的贡献作用,且存在地域差异,在徐州增温处理主要影响实粒数和有效穗数,
而在丹阳主要影响千粒重.
关键词摇 全天增温摇 不同年代冬小麦品种摇 生长发育摇 产量构成
*国家重点基础研究发展计划项目(2010CB951501)和国家自然科学基金项目(30771278)资助.
**通讯作者. E鄄mail: cn828@ njau. edu. cn
2013鄄08鄄15 收稿,2014鄄02鄄18 接受.
文章编号摇 1001-9332(2014)05-1357-09摇 中图分类号摇 S314摇 文献标识码摇 A
Effects of all鄄day warming on growth, development and yield of winter wheat cultivars bred
in different periods. GENG Ting1, CHEN Jin2, ZHANG Wei鄄jian1,3, CHEN Chang鄄qing1 ( 1 Insti鄄
tute of Applied Ecology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2Soil and Fertil鄄
izer & Resource and Environment Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang
330200, China; 3 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Key Laborato鄄
ry of Crop Physiology and Ecology, Ministry of Agriculture, Beijing 100081, China) . 鄄Chin. J.
Appl. Ecol. , 2014, 25(5): 1357-1365.
Abstract: A field experiment was conducted to study the effects of all鄄day warming on the growth,
development and yield of winter wheat cultivars bred in different periods under free air temperature
increase (FATI) in Xuzhou and Danyang, Jiangsu Province. Warming decreased the effective till鄄
ers by 5. 2% and 9. 6% , and the ineffective tillers by 15. 6% and 9. 7% in Xuzhou and Danyang,
respectively. Plant height under FATI was higher in Xuzhou, but lower in Danyang than that of the
control. Plant heights of the late cultivars were lower than that of the early cultivars. Warming in鄄
creased the leaf area index for all cultivars. Warming increased the net photosynthetic rates of the
winter wheat cultivars except for those bred in 1950-1960s and 1980s in Xuzhou and 1950-1960s
and 1990s in Danyang. There were different changing tendencies of the night respiration rate among
the winter wheat cultivars bred in different periods. Aboveground biomass and harvest index of all
cultivars increased under FATI. Harvest index of late cultivars was higher than that of early culti鄄
vars in Xuzhou and Danyang. Growth period of different cultivars under FATI was all shortened, av鄄
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 5 月摇 第 25 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2014, 25(5): 1357-1365
eragely by 3. 2 and 4. 1 d in Xuzhou and Danyang, respectively, mainly due to shortening the pre鄄
heading stage (averagely by 7. 5 and 8. 5 d in Xuzhou and Danyang, respectively) and prolonging
the filling stage (by average 4. 3 d). Except for 1950-1960s cultivars in Xuzhou, the grain yields
increased under FATI, averagely by 21. 0% and 14. 1% in Xuzhou and Danyang, respectively.
Statistical analysis of variance showed that the warming鄄induced wheat yield changes were due to the
changes in grain number per spike and effective spikes in Xuzhou and the change in 1000鄄grain
mass in Danyang, respectively.
Key words: all鄄day warming; winter wheat cultivars bred in different periods; growth and develop鄄
ment; yield components.
摇 摇 全球气候逐渐变暖,IPCC 第四次评估报告指
出,最近 100 年全球平均地表温度上升了 0. 56 ~
0郾 92 益,并且未来仍呈上升趋势[1] .近 50 年我国地
表平均气温上升了 1. 1 益,高于全球同期平均增温
幅度,预计到 2050 年将再升温 1. 2 ~ 2. 0 益,至 2100
年增幅将达到 2. 2 ~ 4. 2 益 [2] .温度升高会对植物的
生育进程和形态特征产生影响[3-4] . 研究增温对冬
小麦生长发育和产量构成的影响对未来粮食生产具
有重要意义.
近年来关于气候变暖对植物或作物影响的相关
研究较多[5-8] .在对作物影响的研究方面,国内外基
本是根据历史数据进行模型分析[6,9-10],为了使增
温与自然气候变暖的特征相同,增温试验已由封闭
式或半封闭式[11]逐渐转向开放式,开放式增温系统
多用于自然生态系统的研究,在大田作物上的应用
较少.许多研究指出,气候变暖或增温下作物的生育
期缩短,产量因地域不同而增产或减产[12-16] . 品种
等遗传因素和环境因素都可能对产量产生影响. 对
过去和现在冬小麦品种的产量潜力研究发现,籽粒
产量随年代变迁呈递增趋势[17],穗长、穗粒数和无
效小穗数存在种间差异,但没有表现出随年代递增
(减)的变化趋势[18] . 随着品种更替,冬小麦产量水
平显著提高;单位面积粒数的增加对产量提高起主
要作用[19] . 1990s品种收获指数高于 1950s和 1970s
品种,平均群体产量分别提高 25. 9%和 11. 3% [20] .
现已有较多增温试验或品种试验的研究,但将不同
年代冬小麦品种用于增温的研究尚未见报道. 本试
验选取江苏省徐州和丹阳 20 世纪 50 年代至今每个
年代具有代表性、广泛种植的冬小麦品种,对其进行
田间开放式增温试验,研究其对不同年代冬小麦品
种生育进程及产量、产量构成因素等的影响,探讨现
在的气候条件及增温处理对不同年代主栽品种的影
响,为冬小麦品种选育和高效栽培提供参考.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究地区概况
试验于 2011—2012 年在江苏省徐州市农业科
学院和丹阳市宝林农场两个不同气候区进行. 徐州
市农业科学院位于江苏省西北部 ( 34毅 26忆 N,
117毅25忆 E),属于中纬度暖温带湿润半湿润气候,受
东南季风影响较大. 主要气候特点是:四季分明,光
照充足,雨量适中、雨热同期.四季之中春秋季短、冬
夏季长、春季天气多变、夏季高温多雨、秋季天高气
爽、冬季寒潮频袭. 年均气温 14. 5 益,年均降水量
841. 2 mm,年无霜期 209 d,土壤为黄潮土. 丹阳市
宝林农场(31毅54忆 N,119毅27忆 E)位于中纬度北亚热
带,属海洋性气候. 由于季风环流的影响,具有明显
的季风气候特征.冬季偏暖,夏季偏热,春季雨水多,
秋季雨水少,全年日照偏少. 具有气候湿润、光照充
足、雨量丰沛、无霜期长、四季分明的气候特征.该地
区年均气温 15. 8 益,年降水量 1276. 6 mm,土壤为
黄白土.
1郾 2摇 试验材料与试验设计
供试材料为徐州和丹阳 20 世纪 50 年代至今各
个年代当地主栽的冬小麦品种. 每个年代选取两个
主栽品种,品种名称及主要生理特征[21-23]见表 1.
试验于 2011—2012 年生长季在徐州(2011 年
10 月 12 日—2012 年 6 月 1 日)和丹阳(2011 年 11
月 15 日—2012 年 5 月 28 日)进行,设两个温度处
理:常温对照(CK)和全生育期全天增温处理(T).
增温采取主动增温装置[24],常温对照区架设相同的
增温设施,但不加热. 每个试验点设 6 个试验小区,
小区面积 2 m伊2 m,每个小区等行距条播 10 个品
种,行距 20 cm,每 1 m 基本苗定为 40(徐州)和 45
株(丹阳),每个处理重复 3 次,增温和对照小区随
机区组排列.小麦生产管理按照当地高产栽培技术
规程进行.
8531 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
表 1摇 徐州和丹阳 1950s—2000s当地主栽冬小麦品种及主要生理特性
Table 1摇 Winter wheat cultivars and main physiological characteristics bred in different periods from 1950s to 2000s in
Xuzhou and Danyang
年代
Period
徐州品种
Variety of Xuzhou
主要生理特性
Main physiological
characteristics
丹阳品种
Variety of Danyang
主要生理特性
Main physiological
characteristics
2000s 郑麦 9023 综合抗性较好,耐湿性强 扬麦 11 耐寒性一般
徐州 856 耐寒、耐湿,抗干热风中等 扬麦 13 耐寒,耐湿性较好
1990s 淮麦 18 耐寒、耐湿好,耐旱性中等 扬麦 10 号 耐寒,耐湿
徐州 24 耐寒 扬麦 158 耐湿、抗干热风
1980s 徐州 21 耐寒,耐旱 扬麦 5 号 耐寒性一般
济南 13 耐寒,耐旱,抗干热风 徐州 21 耐寒,耐旱
1970s 郑州 761 耐寒性一般,耐旱 苏麦 3 号 耐寒性中等,耐湿性好
百农 3217 耐寒性良好 百农 3217 弱冬性,耐寒性良好
1950s—1960s 碧玛 4 号 耐寒、耐湿性一般 南大 2419 耐寒、耐涝性较差
济南 2 号 耐寒性良好,耐湿 阿夫 较耐湿,耐寒性较差
1郾 3摇 测定项目与方法
1郾 3郾 1 温度采集和土壤水分监测摇 小区配备全天候
自动化的温度监控系统(ZDR鄄41 温度记录仪),每
20 min自动记录一组数据,监测作物冠层、冠层中
部、土壤表层和土壤 5 cm 温度.土壤水分(0 ~ 6 cm
土层)用土壤水分测定仪(Theta KIT TK3鄄BASIC)每
15 d测定 1 次.
1郾 3郾 2 冬小麦生长情况调查及关键生育期生理特征
的测定摇 调查 1 m 定长分蘖数,记录越冬期、返青
期、拔节期、开花期和成熟期各个时期的日期,越冬
后调查株高,直至穗茎节全部抽出,扬花期选取 15
株代表性植株,用 Li鄄3000 便携式叶面积仪(Li鄄Cor,
Inc. ,USA)测定旗叶及总绿叶面积,并测定总绿叶
干物质量和整株小麦干物质量,收获后按常规方法
进行考种. 用 Li鄄6400 便携式光合仪( Li鄄Cor,Inc. ,
USA)测定旗叶光合速率(9:00—11:00)和呼吸速率
(22:00—23:00).
1郾 3郾 3 冬小麦产量及产量构成测定摇 成熟期从每个
小区每个品种采集 30 cm植株样品用于测定收获指
数和实际产量.采集 50 cm定长植株,按常规方法考
种,调查有效穗数、每穗实粒数和千粒重.
1郾 4摇 数据处理
采用 Excel 2003 和 SPSS 6. 0 软件对数据进行
处理和统计分析,采用 LSD 法进行差异显著性检
验.采用 SAS 软件的多元线性回归分析实粒数、有
效穗数和千粒重对产量的贡献率.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 开放式增温对冬小麦田间温度和水分的影响
由图 1 可以看出,增温比对照冠层、冠层中部、
土壤表层及土壤 5 cm 全生育期平均温度在徐州分
别增加 2. 0、1郾 9、1郾 3 和 0. 6 益,在丹阳分别增加
1郾 0、0郾 9、1. 7 和 1. 8 益 .
摇 摇 由图 2 可知,徐州和丹阳两试验地冬小麦全生
育期全天增温处理土壤含水量比对照分别下降了
5. 8%和 9. 3% .
2郾 2摇 开放式增温对不同年代冬小麦品种形态与生
理特征的影响
2郾 2郾 1 对冬小麦分蘖、株高和叶面积指数的影响 摇
增温对不同年代冬小麦品种的最高茎蘖数和有效分
蘖数产生了显著影响(图 3). 徐州和丹阳所选年代
品种最高茎蘖数均为增温小于对照,增温处理平均
减少 10. 0% ,徐州增温与常温处理间有显著差异的
是 1950—1960s、1980s和 1990s品种,且品种间差异
显著;丹阳每个年代品种的增温与对照处理间差异
均显著,但品种间差异不显著. 有效分蘖数,徐州
1970s品种增温高于对照,其他年代品种均为增温
小于对照,增温处理下在徐州和丹阳分别平均比对
照减少了 5. 2%和 9. 6% ,增温与常温处理间有显著
差异的是徐州 1950s—1960s 和 2000s 品种,丹阳
1950s—1960s、1980s 和 2000s 品种,且两试验地品
种间差异均显著.增温处理无效分蘖数在徐州和丹
阳分别平均减少了 15. 6%和 9. 7% ,1970s、1980s和
1990s品种下降显著.
摇 摇 不同年代品种株高近代比早期品种矮,徐州所
试年代品种增温处理均比对照高;丹阳增温处理比
对照矮. 增温处理与对照有显著差异的是徐州
1990s和丹阳 2000s 品种,两地品种间差异均显著.
不同年代品种叶面积指数均为增温处理大于对照.
增温处理与对照间有显著差异的是徐州1950s—
95315 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 耿摇 婷等: 全天增温对不同年代冬小麦品种生长发育及产量的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 1摇 徐州和丹阳全天增温对冬小麦冠层(a)、冠层中部(b)、土壤表层(c)和土壤 5 cm温度(d)的影响
Fig. 1摇 Effects of all鄄day warming on temperature on winter wheat canopy (a), middle canopy (b), soil surface (c) and 5 cm soil
depth (d) in Xuzhou and Danyang.
CK: 对照 Control; T: 全天增温 All鄄day warming. XZ: 徐州 Xuzhou; DY: 丹阳 Danyang. 下同 The same below.
图 2摇 徐州和丹阳全天增温对冬小麦全生育期平均土壤含
水量的影响
Fig. 2 摇 Effects of all鄄day warming on average soil moisture of
winter wheat during the development period in Xuzhou and Dan鄄
yang.
不同字母表示处理间差异显著(P<0. 05)Different letters meant signif鄄
icant difference among treatments at 0. 05 level. 下同 The same below.
1960s和 1970s品种,丹阳处理间差异均不显著,但
两地品种间差异均显著(图 3).
2郾 2郾 2 对冬小麦光合和呼吸特征的影响摇 不同年代
品种扬花期(花后 7 ~ 10 d)旗叶光合及呼吸速率见
图 4,全天增温处理徐州 1970s、1990s 和 2000s 品种
净光合速率均呈增加趋势,1950s—1960s 和 1980s
呈降低趋势,2000s品种处理间差异显著;其他品种
处理间差异均不显著. 净光合速率丹阳 1950s—
1960s和 1990s品种呈降低趋势,其他品种均呈增加
趋势,1970s和 1990s 增温与对照处理间差异显著.
两地冬小麦净光合速率品种间差异均显著. 夜间呼
吸速率增温与对照相比,徐州 1950s—1960s、1980s
和1990s品种呈降低趋势,1970s和2000s品种呈增
0631 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 3摇 增温对徐州和丹阳不同年代冬小麦品种最高茎蘖数、有效分蘖数、株高和叶面积指数的影响
Fig. 3摇 Effects of warming on the maximum and effective tillers, plant height, leaf area index of winter wheat cultivars bred in different
periods in Xuzhou and Danyang.
加趋势,但处理间差异均不显著. 丹阳 1970s、1980s
和 1990s 品种呈增加趋势,1950s—1960s 和 2000s
品种呈降低趋势,处理间差异均不显著.两地冬小麦
夜间呼吸速率品种间差异均显著.
2郾 3摇 开放式增温对不同年代冬小麦品种生育进程
与地上部生物量的影响
由表 2 可以看出,增温对不同年代冬小麦品种
的生育进程影响显著.增温主要缩短了播种鄄抽穗期
的天数,而抽穗后生育天数(灌浆期)的延长是由于
播种鄄抽穗缩短天数多,而成熟日期变动不大. 增温
处理生育进程变化最小的是徐州 1950s—1960s 品
种,始穗期和成熟期分别提前 4. 3 和 1. 8 d,灌浆期
延长 2. 5 d;徐州其他年代品种始穗期提前 6. 5 ~
9郾 3 d,成熟期提前 2. 0 ~4郾 7 d,灌浆期延长 4. 5 ~ 6郾 2
d.丹阳 1990s和 2000s品种始穗期和成熟期提前的天
数较其他年代少,分别为 7. 8 ~8. 2 d和 1郾 7 d,但其灌
浆期延长的天数却高于其他年代品种,延长 6郾 2 ~6. 5
d;其他年代品种始穗期、成熟期分别提前 8郾 2 ~ 10郾 0
d和 4郾 8 ~5郾 8 d,灌浆期延长 2郾 3 ~4郾 5 d.
摇 摇 地上部分生物量,徐州 1950s—1960s 品种增温
小于对照,差异显著.徐州和丹阳其他年代品种均为
增温处理高于对照,徐州 1970s 品种处理间差异显
著,其他年代品种处理间差异均不显著,但品种间差
异均显著.收获指数由早期品种向近代品种不断提
高,除丹阳的现代品种外,几乎所试年代品种增温处
理均高于对照. 增温处理间只有丹阳 1950s—1960s
16315 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 耿摇 婷等: 全天增温对不同年代冬小麦品种生长发育及产量的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
品种差异显著,但两地不同年代品种间差异均显著
(图 4).
2郾 4摇 开放式增温对不同年代冬小麦品种产量和产
量构成因素的影响
徐州 1950s—1960s品种增温减产,徐州和丹阳
其他年代品种均是增温增产,增产幅度分别平均为
21. 0%和 14. 1% ,除徐州 2000s品种外,其他年代品
种处理间差异均显著. 徐州 1970s 和 1990s 品种增
产显著,增产幅度分别为 51%和 23% ,丹阳 1950s—
1960s品种增产显著,增产幅度为 37% .增产幅度徐
州各年代品种表现为:1970s>1990s>1980s>2000s>
1950s—1960s;丹阳各年代品种表现为: 1950s—
1960s>1980s>2000s>1970s>1990s.品种间产量的波
动性徐州较丹阳大,两地品种间差异均显著.冬小麦
产量构成因素中,增温处理有效穗数增加的是徐州
1970s和 1990s品种,两地其他年代品种均减少;有
效穗数减少是因为增温处理小区冬前生长过旺,拔
节期群体过密过稠,很多分蘖不能成穗[25] . 增温处
理所试年代品种的每穗实粒数均增加,除徐州
1950s品种外千粒重均提高(表 3). 实际产量中,仅
徐州的 1950s—1960s 品种减产,还需进一步分析哪
种因素对产量的增减起主要作用.
摇 摇 由表 4 可以看出,徐州不同年代品种增温处理
后有效穗数贡献率变化最大,由 92. 1% 下降为
65郾 4% ,每穗实粒数的贡献率增加.由于地理位置或
增温幅度的不同,丹阳不同年代品种每穗实粒数、有
图 4摇 增温对徐州和丹阳不同年代冬小麦品种净光合速率、夜间呼吸速率、地上部生物量和收获指数的影响
Fig. 4摇 Effects of warming on net photosynthetic rate, night respiration rate, aboveground biomass and harvest index in flag leaf of win鄄
ter wheat cultivars bred in different periods in Xuzhou and Danyang.
2631 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
表 2摇 增温对不同年代冬小麦品种生育进程的影响
Table 2摇 Effects of warming on growth process of winter wheat cultivars bred in different periods (mean依SE)
试验地
Experiment site
年代
Period
播种鄄抽穗
Sowing鄄heading (d)
CK T
抽穗鄄成熟
Heading鄄mature (d)
CK T
提前或延长天数
Advanced or prolonged days (d)
始穗期
Heading
成熟期
Mature
灌浆期
Filling
徐州 1950s—1960s 196. 0依0. 3a 191. 0依0. 3b 35. 3依0. 7a 38. 5依0. 4b -4. 3 -1. 8 +2. 5
Xuzhou 1970s 194. 5依0. 3a 188. 0依0. 2b 40. 7依0. 2a 43. 2依0. 4b -6. 5 -2. 0 +4. 5
1980s 194. 8依0. 6a 185. 5依0. 5b 37. 3依0. 5a 42. 0依0. 3b -9. 3 -4. 7 +4. 7
1990s 196. 3依0. 3a 187. 7依0. 3b 35. 7依0. 3a 41. 8依0. 3b -8. 7 -2. 5 +6. 2
2000s 192. 2依0. 2a 184. 2依0. 6b 39. 3依0. 3a 44. 3依0. 6b -8. 0 -3. 0 +5. 0
丹阳 1950s—1960s 156. 5依0a 148. 3依0b 36. 8依0. 7a 40. 2依0. 3b -8. 2 -4. 8 +3. 3
Danyang 1970s 156. 0依0a 147. 8依0. 8b 38. 3依0. 2a 40. 7依0. 9a -8. 2 -5. 8 +2. 3
1980s 156. 0依0. 2a 146. 0依1. 8b 36. 5依0. 9a 41. 0依1. 7a -10. 0 -5. 5 +4. 5
1990s 154. 0依0. 2a 145. 8依1. 6b 36. 3依0. 2a 42. 0依1. 6b -8. 2 -1. 7 +6. 5
2000s 154. 8依0. 2a 147. 0依0. 3b 35. 2依0. 2a 41. 0依0. 3b -7. 8 -1. 7 +6. 2
-表示提前- indicated the dates were advanced;+表示延长 + indicated the dates were postponed.
表 3摇 增温对不同年代冬小麦产量及产量构成的影响
Table 3摇 Effects of warming on yield and yield components of winter wheat cultivars bred in different periods (mean依SE)
试验地
Experi鄄
ment
site
年代
Period
有效穗数
Effective spikes
(plants·m-2)
CK T
每穗实粒数
Grain number
per spike
CK T
千粒重
1000鄄grain mass
(g)
CK T
实际产量
Actual yield
(kg·m-2)
CK T
理论产量
Theoretical yield
(kg·m-2)
CK T
徐州 1950s—1960s 1064依15a 1026依37a 25. 9依0. 9a 28. 2依1. 2a 41. 5依0. 1a 40. 9依0. 2b 1. 03依0. 01a 0. 96依0. 04b 1. 15 1. 18
Xuzhou 1970s 572依48a 612依45a 28. 1依0. 9a 29. 4依0. 6a 36. 5依0. 1a 39. 7依0. 5b 0. 44依0. 08a 0. 66依0. 09b 0. 59 0. 71
1980s 890依50a 872依52a 28. 9依1. 2a 32. 6依2. 0a 41. 3依0. 3a 44. 7依0. 3b 0. 88依0. 05a 0. 97依0. 01b 1. 06 1. 27
1990s 538依29a 578依18a 32. 3依0. 1a 34. 6依0. 4b 46. 9依0. 2a 47. 7依0. 2b 0. 64依0. 05a 0. 79依0. 01b 0. 82 0. 95
2000s 653依53a 644依12a 33. 7依1. 2a 39. 9依3. 1a 50. 5依0. 3a 52. 0依0. 2b 1. 05依0. 12a 1. 05依0. 06a 1. 11 1. 34
丹阳 1950s—1960s 500依11a 470依7a 32. 4依1. 6a 38. 5依1. 5b 31. 3依0. 6a 33. 6依0. 3b 0. 41依0. 02a 0. 56依0. 02b 0. 51 0. 61
Danyang 1970s 419依30a 398依22a 33. 3依0. 4a 39. 4依0. 9b 31. 4依0. 1a 33. 0依0. 1b 0. 43依0. 02a 0. 46依0. 04b 0. 44 0. 52
1980s 451依2a 396依12b 32. 7依1. 7a 40. 4依2. 4a 32. 7依0. 2a 33. 8依0. 4b 0. 44依0. 03a 0. 50依0. 06b 0. 48 0. 54
1990s 441依2a 388依10b 36. 1依1. 7a 39. 1依0. 6a 41. 0依0. 4a 43. 3依0. 5b 0. 56依0. 01a 0. 59依0. 02b 0. 65 0. 66
2000s 386依18a 345依3a 36. 8依1. 2a 40. 8依1. 5a 39. 1依0. 4a 41. 6依0. 7b 0. 44依0. 01a 0. 48依0. 04b 0. 55 0. 59
效穗数和千粒重对产量的贡献与徐州截然不同,常
温下主要是每穗实粒数和千粒重对产量的贡献作用
大,但增温处理后,千粒重对产量的贡献率大幅增
加,每穗实粒数的贡献率大幅下降.故增温改变了每
穗实粒数、有效穗数和千粒重对产量的贡献,在徐州
对产量有主要贡献作用的是实粒数和有效穗数,在
丹阳是千粒重.
表 4摇 每穗实粒数(玉)、有效穗数(域)和千粒重(芋)对产
量的贡献率
Table 4 摇 Contribution rates of grain number per spike
(玉), effective spikes (域) and 1000鄄grain mass (芋) to
yield (%)
产量构成因素
Yield component
徐州 Xuzhou
CK T
丹阳 Danyang
CK T
玉 3. 8 31. 1 59. 3 17. 2
域 92. 1 65. 4 16. 2 11. 7
芋 2. 7 2. 6 23. 9 70. 5
3摇 讨摇 摇 论
无效分蘖的减少降低了小麦对营养和能量的消
耗,这样会使较多的光合产物用于有效分蘖和株高
的生长,在适当的范围内,株高与超高产小麦的产量
和穗粒数之间呈极显著正相关[26],适宜的株高能提
高冠层的透光率,增加下层叶片的光照,有利于光合
作用的进行和光合产物的积累、转运,从而提高产
量.叶面积可决定作物冠层对光的利用能力和生长
速率[27],本试验增温处理不同年代品种的叶面积指
数均大于对照,这有利于冬小麦产量形成.不同年代
品种株高的降低以及收获指数的提高与李万昌[26]
和王振华等[19]的研究结果一致.
许多研究认为,温度升高将缩短作物的生育期,
如温度上升条件下北方冬小麦全生育期缩短 4 ~
9 d[12-16] .本试验结果与之相同,同一年代冬小麦品
种增温处理比对照的扬花期早 4 ~ 10 d、成熟期早
36315 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 耿摇 婷等: 全天增温对不同年代冬小麦品种生长发育及产量的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
2 ~ 6 d,增温主要缩短了播种鄄抽穗期间的天数,而
灌浆期延长.增温处理下不同年代品种生育期缩短
幅度有所不同,徐州 1980s 和 2000s 品种、丹阳早期
品种缩短天数多.这与两地的气候条件密切相关,徐
州冬春季温度较丹阳低,相对增温幅度大,效果显
著,同时徐州 1980s和 2000s 品种的耐寒性强,对增
温敏感.丹阳温度较徐州高,相对增温幅度小于徐
州,所以早期品种受到的影响比现在品种大.
大量研究利用作物模型分析气候变化对冬小麦
产量的影响,结果不尽一致[28-30] . 冬春最高温和最
低温与冬小麦产量的关系密切[31] .温度升高改变作
物的生长速率和生育期长度,进而影响产量[32] . 田
云录等[33]试验表明,增温处理单位面积产量提高,
预期增温条件下华东地区冬小麦生产力将有可能进
一步提高. Easterling[34]研究认为,温度升高条件下
冬小麦产量下降.本试验结果与以上研究结果不完
全一致.本试验两地的实际产量,除徐州 1950s 冬小
麦品种增温减产外,徐州和丹阳其他年代品种均为
增温增产.有些研究增温减产的原因可能是籽粒干
物质积累速率的要求没有得到满足. 而本研究中增
温处理两试验地所试年代品种灌浆期延长、净光合
速率(除徐州 1950s—1960s和丹阳 1970s 外)提高,
抽穗鄄灌浆鄄成熟时间延长,有利于冬小麦籽粒灌
浆[35-36],可以满足干物质积累要求. 黄玲等[37]认为
千粒重的提高对产量增加起重要作用. 本试验增温
处理所试年代品种的每穗实粒数均增加、千粒重均
提高(徐州 1950s 下降,说明 50 年代品种不适应目
前气候条件或增温条件).综上,对产量变化起主要
作用的构成因素在徐州是实粒数和有效穗数,在丹
阳则是千粒重.
综上所述,全天增温处理下,不同年代冬小麦品
种最高茎蘖数均减少,而无效分蘖数减少幅度大于
有效分蘖数减少幅度. 增温改变了不同年代冬小麦
品种的生育进程,播种鄄抽穗期生育天数缩短幅度
大,抽穗鄄成熟期生育天数呈现延长趋势. 增温处理
所试年代品种的每穗实粒数均增加,除徐州 1950s
品种的千粒重下降外,其他品种千粒重均提高.增温
对产量是否有利,还受品种、气候等因素影响,同一
试验环境下,徐州除 1950s—1960s 品种减产外,其
他年代品种近似表现为年代越久的品种增温增产效
果越明显;丹阳不同年代品种均增温增产,其中以
1950s—1960s品种增产幅度最大.
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作者简介摇 耿摇 婷,女,1986 年生,硕士研究生.主要从事生
态农业研究. E鄄mail: gengting6903@ 163. com
责任编辑摇 张凤丽
56315 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 耿摇 婷等: 全天增温对不同年代冬小麦品种生长发育及产量的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇