种植密度对不同基因型匀播冬小麦 农艺性状的影响①

2019-12-22 18:12张文涛古海刚
热带农业工程 2019年3期
关键词:农艺冬小麦基因型

张文涛 古海刚

(1 新疆新和县商务和工业信息化局 新疆阿克苏 842100; 2 新疆新和县农业检验检测中心 新疆阿克苏 842100)

目前,中国小麦尽管单产数量与质量都有提升,但与发达国家相比依然差距较大,因此,实施小麦粮食作物结构性改革,保障小麦种植技术创新成为关键。我国北方地区小麦种植面积规模较大,拥有良好的气候条件,适合小麦健康生长。但伴随粮食供应需求的不断增大,小麦的种植面积、种植技术等也逐渐进入粮食作物结构性改革要求中,各地区开始探索小麦品种与种植密度间的关系,挖掘新品种、探索不同基因类型以进一步提高小麦的产量与品质。

1 新和县冬小麦种植概况

新和县隶属于新疆维吾尔自治区阿克苏地区,地处天山南簏、塔里木盆地北缘。2016 年开始,新和县深入实施粮棉高产、林果增效、畜牧增收、农业高效、扶贫开发攻坚五大项目,实现农村经济增收达40 亿元以上。以新和县小麦种植为例,目前县内种植小麦约1.334 万hm2,单产达到6 810 kg,冬小麦为其中较有特色的小麦品种,当地围绕冬小麦的匀播农艺技术发展也逐渐成熟。为进一步提高县内冬小麦的种植产量,当地提出不同种植密度的冬小麦种植方法与种植产业结构,通过这一方法分析不同种植密度下对不同基因型匀播冬小麦的农艺性状影响,充分发挥科技能力创新优化,为地方冬小麦健康高效发展创造有利的空间[1]。

2 新和县不同种植密度下冬小麦匀播种植的基本概述

2.1 研究目标

匀播冬小麦是新和县小麦种植技术的一大亮点,在匀播条件下,对不同基因型冬小麦在不同种植密度下的农艺性状变化进行对比分析,从冬小麦个体植株到群体,分析其质量、产量以及产量性状变化,探讨匀播条件下不同基因型冬小麦对种植密度的有效响应。同时,也希望可以有效揭示在匀播条件下冬小麦的基本生长发育规律,为未来当地冬小麦品种更新换代与高产种植模式探索与发展创造理论依据。

2.2 研究内容

新和县匀播冬小麦农艺性状在不同种植密度下表现不同,取决于冬小麦自身的基因类型。通过比较分析上述要点结合冬小麦的基本株高、节间长度、单株叶面积、单株次生根、单株干物质积累等不同指标,深层次探讨冬小麦种植密度对匀播冬小麦个体农艺性状的具体影响。通过该分析测出冬小麦的叶面积指数、群体物质积累分配、穗粒数、千粒重以及产量等不同指标,深入了解种植密度对冬小麦产量及构成因素造成的影响。

2.3 研究方法

在新和县选取2017 年冬小麦的12 个品种,并在其中筛选出4 个品种,分别代表早熟(A)、晚熟(B)、大穗型(C)以及多穗型(D)。

在对比试验中,新和县采用裂区设计,同时设置不同的小麦种植密度,分别为225、375、525 kg/hm23 个播量,同时提出5 个不同基因类型的副处理品种,配合大区试验,不设置重复,每个处理的品种×密度设置为1 333.4 m2以上。以期在具体试验中获得不同种植密度对冬小麦不同基因型个体农艺性状的影响以及对不同基因型群小麦群体质量的影响。

2.4 研究结果

2.4.1不同种植密度对不同基因型冬小麦个体农艺性状的影响结果分析

(1)对冬小麦分蘖期生长的影响。不同基因型冬小麦的根系数目与叶片数目均有差异,不同的播种密度对冬小麦的分蘖期根系树木、叶片数以及根系长度、主茎长度等均有显著影响。

由实验结果可知,4个基因型冬小麦的根系数目、叶片数目以及根系长度在播种密度为400×104hm-2时的表现值均最小,其中A 基因型冬小麦的播种密度为200×104hm-2,根系数目较高,且主茎长度最大;B 基因型冬小麦的播种密度在120×104hm-2时根系数据较高,且主茎长度最大;而C 基因型冬小麦在255×104hm-2、D 基因型冬小麦在300×104hm-2时可呈现A、B 基因型冬小麦的农艺性状。因此,在不同种植密度条件下4 个基因型冬小麦的分蘖生长农艺性状差异显著。

(2)对冬小麦产量与产量结构的影响。4 种类型冬小麦品种籽粒产量在不同播种密度下差异显著。播种密度为255×104hm-2时C 基因型冬小麦品种产量最高,籽粒产量可达5 000.50 kg/ hm-2。播种密度增加至305×104hm-2时A 基因型冬小麦的千粒重最高,随播种密度的增长,千粒重不断增加,最高达到5 838.28 kg/hm-2。在不同种植密度下,4 个基因型冬小麦试验品种的产量与产量结构会受到影响,发生一定变化,其中籽粒产量差异不大。但当种植密度高达(315 ~390)×104hm-2时4 个基因型的冬小麦产量以及产量结构会发生显著变化[2]。

2.4.2不同种植密度对不同基因型冬小麦群体质量的影响结果分析

(1)对冬小麦分蘖期生物量积累分配的影响。对4 个基因型的冬小麦生物量积累分配情况进行分析,根据无显著差异理论对4 个冬小麦品种的地上部干重、根干重、叶面积等指标进行分析。在不同播种密度下,D 基因型冬小麦的地上部干重显著低于B 基因型冬小麦,且D 基因型冬小麦的叶面积、根冠比低于其它3 个品种,但B、D 基因型冬小麦的地上部干重与叶面积随播种密度的增加而逐渐减小。当冬小麦种植密度为400×104hm-2时,B、D 基因型品种的冬小麦地上部分生物量降到最低水平。而随着播种密度的不断降低,B、D 两个基因型品种的冬小麦在地上部干重、根干重以及叶面积等指标逐渐趋于一致,无显著性差异。

经过对比根冠可知,4 个基因型冬小麦间的根冠比差异显著,与播种密度存在一定关系。随着播种密度的不断增加,4 个基因型冬小麦的根冠比会随之增大,增大幅度不同(B >D >C >A),但当播种密度增大至305×104hm-2时,4 种冬小麦的根冠比均逐渐减小。

(2)对冬小麦各指标作用力的影响。基因型与播种密度对冬小麦各个指标作用力的影响较大,但对4 种基因型冬小麦作用力存在差异。从主效应层面分析,冬小麦籽粒产量受到基因型与播种密度的相互影响,作用力约占59.72%,而基因型则占25.28%,播种密度作用力相对最小,只有15.00%。冬小麦的生物量积累中各项指标也深受冬小麦播种密度与基因型的相互影响,但基因型受影响相对偏小,只会对冬小麦的千粒重与穗长变化产生影响。播种密度对冬小麦成穗数、穗粒数影响较大,而成穗数、穗粒数等指标则由冬小麦的播种密度以及遗传特性决定[3]。

3 结语

本文主要对不同种植密度下,不同基因型冬小麦的生长发育与产量构成等重要指标进行分析,了解不同农艺性状与不同种植、不同生态环境间的微妙关系,其与冬小麦的品种关系密切,同时与冬小麦的产量结构与生理特性也存在关联。帮助新和县选择基因型与农艺性状适宜的冬小麦品种,结合新疆阿克苏地区当地实际条件进行选育种植,动态分析不同种植密度条件下对不同基因型匀播冬小麦农艺性状产生的影响,为地方冬小麦合理种植与繁育提供有利环境,确定适当的播种密度与适宜的播种量,建立科学合理的冬小麦群体播种体系,保证冬小麦个体能健康生长,群体能平衡发展。

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