7份旱地小麦新品系(种)光合特性及主要农艺性状差异

吴秀宁，于浩世，张 军，王新军

(商洛学院,陕西 商洛 726000)

小麦是陕西省主要的粮食作物，常年种植面积约120万hm-2[1]。其中旱地小麦面积约占70%[2]，加之地处生态环境脆弱带，干旱已成为陕西小麦生产的最大气象灾害[3]。旱地小麦新品种的选育(用)对保障陕西粮食安全、促进农村经济发展具有重要的意义。

准确评价作物的生产性能是选育(用)新品种的关键[4]。前人研究表明，小麦产量的90%～95%来自于光合作用，旗叶的净光合速率对产量有显著地正向效应[5]。农艺性状方面，有效穗数、穗粒数和千粒重等与产量密切相关[6]。这为后续研究提供了较好地借鉴和参考。试验以课题组选育的6个旱地小麦新品系为材料，大田种植条件下测定光合生理特性和主要农艺性状，结合产量表现，以期筛选出抗旱丰产性优良的小麦新品系。

1 材料与方法

1.1 试验设计与材料

试验于2017-2018年在商洛学院秦岭植物良种繁育中心张村试验站进行。随机区组设计，小区行长5 m，行距0.27 m。2017年10月30日播种，人工开沟点播，播量20万粒·667 m-2，每小区种植5行，3次重复。田间种植与管理参照国家区域试验规程。整个生育期中，2018年4月7日遭遇倒春寒。

供试材料7个，其中小麦新品系6个，依次为08(2)-3-11、09(15)-4-6、09(15)-6-4、10(2)-1-4、10(2)-1-10、12(17)-1-1，对照品种1个，为小偃15，种子均由商洛学院秦岭植物良种繁育中心提供。

1.2 测定指标与方法

1.2.1 光合指标测定 在灌浆期选择晴朗无风的晴天，早晨9：00-11：00采用LI-6400光合仪测定倒数第一片叶的测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)。红蓝光源作为固定光源，设定为1 000～1 500 μmol·m-2·s-1；开放式气路，CO2浓度约为370 μmol·L-1左右。每个叶片3次重复。

1.2.2 抗性和农艺性状测定 寒害发生72 h后进行调查，方法参考安晓东等[7]进行调查。扬花初期就赤霉病发病率进行调查。灌浆期选取每小区中间行中间1m处统计有效穗数，中间1m内随机选取10株调查株高、穗下茎节长、穗长、穗粒数。小区全部收获脱粒、晒干，统计千粒重和产量。

1.3 数据处理

采用Excel 2003进行数据整理和作图、SPSS 22进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 光合特性

光合参数是叶片光合能力的表征。由表1可得，小偃15的净光合速率最大，为15.18 μmolCO2·m-2·s-1，其次为08(2)-3-11，为14.86 μmolCO2·m-2·s-1，10(2)-1-4最小，为12.68 μmolCO2·m-2·s-1。气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率为小偃15最大，09(15)-4-6最小，其余品种介于二者之间。

2.2 抗性和农艺性

由表2可得，抗性和农艺性状在参试品系(种)间存在差异。抗性方面，参试品系的冻害发生率均显著高于对照小偃15。12(17)-1-1赤霉病发病为2级外，其余品系(种)为1级。农艺性状方面，除10(2)-1-4、10(2)-1-10和小偃15为无芒外，其余4个品系为有芒类型。从株高来看，10(2)-1-10最高，为82.7 cm，09(15)-6-4最低，为73.8 cm，其余品系(种)介于二者之间。从穗下茎节长来看，08(2)-3-11最长，为30.4 cm，12(17)-1-1最短，为24.2 cm。从穗长来看，除10(2)-1-4为12.6 cm外，其余品系(种)介于7.8～9.1 cm之间。

2.3 产量及其构成因素

由表3可得，参试品系(种)穗数09(15)-4-6最大，为45.5 万穗·667m-2，12(17)1-1最小，为30.7万穗·667m-2；穗粒数08(2)-3-11最大，每穗为26.8粒，09(15)-4-6最小，为16.9粒/穗；10(2)-1-10千粒重最大，为53.2 g，12(17)-1-1最小，为36.8 g；其余品种其值介于二者之间。从产量来看，08(2)-3-11产量为321.9 kg·667m-2，较小偃15增产5.01%，其余品系的产量均低于小偃15。

表1 参试品系(种)光合参数

表2 参试品系(种)主要农艺性状

表3 参试品系(种)产量及其构成因素

3 讨论

众多研究表明，作物产量的90%～95%直接或间接来自于光合作用[8]。叶片作为主要的光合器官直接影响到干物质的积累，尤其是生育后期功能叶的光合能力对作物进一步获得高产起着关键的作用[9]。笔者试验中，小偃15的净光合速率最高，究其原因，可能与其相对较高地胞间CO2浓度有关[10]，这为后期获得较高的产量(307.5 kg·667m-2)奠定了基础。

2018年4月7日，商洛地区遭遇倒春寒天气，参试小麦品系(种)均遭受到不同程度冻害。其中小偃15冻害率最低(7.5%)，其较强地抗性可能与含有长穗偃麦草的部分遗传基因所致。08(2)-3-11冻害率为31.4%，最终产量较小偃15增产5.01%，表现出较好地抗逆丰产性，可进一步进行试验观察。就产量构成要素而言，倒春寒后穗粒数下降，但对千粒重影响甚微，这可能是低温降低穗粒数的同时，相对增加了每穗的物质供应量有关[11]。另外，4月下旬的阴雨天气正值小麦扬花初期，所有参试品系都有赤霉病发生。冻害与赤霉病的交互作用导致参试小麦品系(种)的产量整体低于去年产量水平。