摘要:為明確藥隔期和四分體期倒春寒對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)特性及產(chǎn)量的影響,以抗倒春寒性強(qiáng)的煙農(nóng)19(YN)和抗倒春寒性弱的新麥26(XM)為試驗(yàn)材料,分別在小麥幼穗分化的藥隔期和四分體期利用智能超低溫培養(yǎng)箱進(jìn)行低溫(2 ℃和-2 ℃)脅迫處理,以10 ℃作為對(duì)照(CK),測(cè)定成熟期2個(gè)小麥品種主莖穗的農(nóng)藝性狀、穗部結(jié)實(shí)特性和產(chǎn)量。結(jié)果表明,YN和XM主莖穗的穗重、穗長(zhǎng)、重心高度、穗下節(jié)間長(zhǎng)及株高均隨倒春寒脅迫強(qiáng)度的增加(2 ℃→-2 ℃)呈下降趨勢(shì)。2個(gè)小麥品種結(jié)實(shí)小穗數(shù)隨倒春寒脅迫程度的加強(qiáng)降幅增大,YN和XM的結(jié)實(shí)粒數(shù)在藥隔期、四分體期倒春寒脅迫下較CK分別顯著下降10.60%~23.50%和17.49%~40.81%、6.96%~16.09%和10.21%~30.21%。小麥千粒重在-2 ℃處理下不降反升,這可能存在“競(jìng)爭(zhēng)補(bǔ)償機(jī)制”。YN和XM的主莖穗產(chǎn)量在藥隔期、四分體期倒春寒脅迫下較CK分別下降11.76%~18.18%和22.04%~37.63%、5.67%~12.37%和14.87%~28.21%。綜上,藥隔期倒春寒較四分體期倒春寒對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)特性及產(chǎn)量的影響更大。
關(guān)鍵詞:小麥;藥隔期;四分體期;倒春寒;結(jié)實(shí)特性;產(chǎn)量
中圖分類號(hào):S512.101;S512.103.4" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-1302(2024)24-0053-07
收稿日期:2023-12-13
基金項(xiàng)目:安徽省教育廳自然科學(xué)研究項(xiàng)目(編號(hào):2023AH051016);國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(編號(hào):2023YFD1901005);安徽省自然科學(xué)基金(編號(hào):2308085QC90);“十四五”安徽省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(編號(hào):340000222426000100009)。
作者簡(jiǎn)介:翁 穎(1998—),女,安徽六安人,碩士研究生,主要從事作物生理生態(tài)研究。E-mail:wengying0918@163.com。
通信作者:陳 翔,博士,講師,主要從事作物生理生態(tài)研究。E-mail:cxagricultural@163.com。
小麥?zhǔn)鞘澜缛蠹Z食作物之一,其籽粒營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,種植范圍廣,產(chǎn)量約占全球糧食總產(chǎn)量的35%[1]。全球氣候變暖的背景下,小麥的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程加快,導(dǎo)致其低溫敏感期和低溫災(zāi)害發(fā)生的易災(zāi)期重合[2],春季低溫(倒春寒)的發(fā)生頻率增加。小麥倒春寒主要指拔節(jié)—孕穗期間遭遇突然降溫天氣,造成幼穗受傷或死亡,部分小穗不結(jié)實(shí)甚至全穗不結(jié)實(shí),從而導(dǎo)致小麥減產(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害[3]。一般輕度倒春寒災(zāi)害發(fā)生后減產(chǎn)10%~30%,而遭遇重度倒春寒災(zāi)害后減產(chǎn)幅度可達(dá)50%以上[2]。因此,倒春寒災(zāi)害已成為限制中國(guó)小麥高產(chǎn)、高質(zhì)、高效發(fā)展的重要因素。
黃淮麥區(qū)是中國(guó)的主產(chǎn)麥區(qū)之一,小麥常年播種面積和產(chǎn)量分別約占全國(guó)小麥播種總面積和總產(chǎn)量的58%和67%[4]。該地區(qū)倒春寒災(zāi)害多發(fā)生于3月中下旬至4月上旬,此時(shí)小麥正處于穗分化的關(guān)鍵階段[5]。小麥幼穗發(fā)育階段可分為伸長(zhǎng)期、單棱期、二棱期、護(hù)穎原基分化期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、藥隔期和四分體期等8個(gè)時(shí)期,各時(shí)期幼穗對(duì)低溫的敏感性存在差異性,其中藥隔期[6-7]和四分體期[8-9]均有文獻(xiàn)報(bào)道認(rèn)為是小麥對(duì)倒春寒災(zāi)害的敏感時(shí)期。張自陽(yáng)等的研究表明,藥隔期低溫處理較四分體期對(duì)小麥穗粒數(shù)的影響更大,低溫脅迫72 h后穗粒數(shù)降幅可達(dá)48.55%[10]。方宇輝等在小麥穗分化的二棱期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、藥隔期和四分體期進(jìn)行低溫處理,比較分析了小麥葉片可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性變化趨勢(shì),發(fā)現(xiàn)藥隔期低溫處理后各項(xiàng)指標(biāo)大幅下降且小麥幼穗受害最為嚴(yán)重[7]。馬泉等的研究表明,四分體期低溫處理較藥隔期低溫處理顯著降低了葉片光合產(chǎn)物的積累及其向籽粒的運(yùn)輸,千粒重降幅更大[11]。但由于評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)手段的不同,目前關(guān)于小麥穗分化對(duì)倒春寒最為敏感的時(shí)期尚未有明確定論[12]。因此,本研究在前期品種篩選的基礎(chǔ)上[13],以抗倒春寒性強(qiáng)弱不同的小麥品種為試驗(yàn)材料,采用人工模擬大田倒春寒災(zāi)害溫變規(guī)律的方法,探究藥隔期和四分體期倒春寒對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)特性及產(chǎn)量的影響,以期為小麥抗倒春寒品種的選育與評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地點(diǎn)位于安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)萃園基地(31°52′0.99″N,117°16′57.72″E,海拔21.3 m)。土壤類型為黃棕壤,0~20 cm耕層土壤pH值為6.5,有機(jī)質(zhì)含量16.3 g/kg,全氮含量1.3 g/kg,速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為112.2、23.0、 161.6 mg/kg。
1.2 試驗(yàn)材料
在前期研究[13]的基礎(chǔ)上,本試驗(yàn)選用抗倒春寒性強(qiáng)的品種煙農(nóng)19(YN)和抗倒春寒性弱的品種新麥26(XM)為供試材料。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)于2021年11月1日至2022年5月18日進(jìn)行,采用大田盆栽方式進(jìn)行種植,盆栽土壤取自于農(nóng)萃園土壤耕層(0~20 cm土層)。PVC盆栽桶直徑為25 cm,高度為30 cm,每盆裝土10 kg。播種日期為2021年11月1日,盆栽桶內(nèi)土壤經(jīng)水沉實(shí)后播種,每盆播種18粒種子,3葉期定苗,最終留苗9株。播種前每盆施6.67 g氮磷鉀復(fù)合肥(N、P2O5、K2O含量均為15%)和0.44 g尿素(含氮46.4%),拔節(jié)期每盆追施尿素0.87 g。盆栽桶周圍大田種植相同品種的小麥,田間管理措施按當(dāng)?shù)匦←湼弋a(chǎn)栽培管理要求進(jìn)行。
倒春寒模擬試驗(yàn)在智能超低溫培養(yǎng)箱(DWGZ-1008B3型,合肥右科儀器設(shè)備有限公司)中進(jìn)行。于小麥拔節(jié)期(2022年3月7日)開始采集幼穗在體視顯微鏡下解剖觀察(每3 d觀察1次,每次抽樣觀察5株),確定幼穗分化時(shí)期。分別于藥隔期和四分體期選擇長(zhǎng)勢(shì)健康且基本一致的小麥植株,于當(dāng)日18:00移入培養(yǎng)箱,進(jìn)行低溫脅迫處理(2 ℃和-2 ℃)4 h,處理時(shí)間為次日的01:00—05:00,箱內(nèi)濕度設(shè)置為70%RH,光照強(qiáng)度0 lx,溫度變幅 ±0.5 ℃,于07:00上升至10 ℃,以10 ℃培養(yǎng)箱的小麥盆栽作為對(duì)照(CK),試驗(yàn)期間培養(yǎng)箱內(nèi)溫度變化見圖1。處理結(jié)束后小麥植株放回大田。
1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.4.1 農(nóng)藝性狀指標(biāo)測(cè)定
成熟期(2022年5月18日)用米尺測(cè)量各處理2個(gè)小麥品種的株高、 主莖重心高度、主莖穗長(zhǎng),將穗下節(jié)間葉鞘剝離,用直尺量其長(zhǎng)度,重復(fù)5次。
1.4.2 成熟期主莖穗部性狀調(diào)查
將小麥主莖穗分成上、中、下3部分,上部6個(gè)小穗為上部穗,下部6個(gè)小穗為下部穗,其余小穗為中部穗。調(diào)查各處理主莖穗總小穗數(shù)、結(jié)實(shí)小穗數(shù)、不同穗位(上、中、下)結(jié)實(shí)小穗數(shù)、穗粒數(shù)、不同穗位結(jié)實(shí)粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量等,重復(fù)5次。
1.5 數(shù)據(jù)處理與分析
利用Microsoft Excel 軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理,用SPSS 26軟件對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncans多重比較分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 藥隔期和四分體期倒春寒對(duì)小麥農(nóng)藝形狀的影響
由表1可知,三因素方差分析結(jié)果表明,時(shí)期、品種、溫度對(duì)穗重、重心高度、穗下節(jié)間長(zhǎng)、株高的影響極顯著,溫度對(duì)穗長(zhǎng)的影響顯著;時(shí)期×品種對(duì)重心高度、穗下節(jié)間長(zhǎng)、株高的影響極顯著;時(shí)期×溫度對(duì)穗重的影響顯著;品種×溫度對(duì)穗重的影響顯著,對(duì)株高的影響極顯著。藥隔期和四分體期倒春寒降低了2個(gè)小麥品種的穗重、穗長(zhǎng)、重心高度、穗下節(jié)間長(zhǎng)、株高,且均隨倒春寒脅迫的加強(qiáng)(2 ℃→-2 ℃)降幅增大。藥隔期倒春寒脅迫下YN和XM的穗重、穗長(zhǎng)分別降低11.16%~15.70%和22.76%~30.08%、4.29%~9.48%和5.48%~15.53%,四分體期倒春寒脅迫下YN和XM的穗重、穗長(zhǎng)分別降低4.85%~9.70%和6.17%~18.11%、3.19%~3.87%和3.24%~4.17%。藥隔期倒春寒脅迫下YN和XM的重心高度、穗下節(jié)間長(zhǎng)、株高較CK處理分別下降2.87%~11.10%和3.36%~16.73%、3.04%~8.44%和14.73%~19.87%、4.02%~7.62%和7.18%~15.85%;四分體期倒春寒脅迫下YN和XM的重心高度、穗下節(jié)間長(zhǎng)、株高較CK分別下降1.75%~3.15%和2.72%~16.65%、1.38%~6.75%和5.91%~11.26%、3.78%~6.01%和3.90%~14.00%。綜上,藥隔期倒春寒較四分體期倒春寒對(duì)小麥農(nóng)藝性狀的影響更大,且抗倒春寒性弱的XM較抗倒春寒強(qiáng)的YN受倒春寒影響更大。
2.2 藥隔期和四分體期倒春寒對(duì)小麥主莖小穗數(shù)的影響
由表2可知,三因素方差分析結(jié)果表明,時(shí)期對(duì)結(jié)實(shí)小穗數(shù)和上部穗結(jié)實(shí)小穗數(shù)的影響極顯著,對(duì)下部穗結(jié)實(shí)小穗數(shù)影響顯著;品種對(duì)結(jié)實(shí)小穗數(shù)和不同穗位結(jié)實(shí)小穗數(shù)的影響極顯著,對(duì)總小穗數(shù)的影響顯著;溫度對(duì)結(jié)實(shí)小穗數(shù)和上部穗結(jié)實(shí)小穗數(shù)的影響極顯著,對(duì)總小穗數(shù)、中部和下部穗結(jié)實(shí)小穗數(shù)的影響顯著;時(shí)期×品種對(duì)結(jié)實(shí)小穗數(shù)、上部和中部穗結(jié)實(shí)小穗數(shù)的影響極顯著。倒春寒對(duì)總小穗數(shù)影響不明顯,但結(jié)實(shí)小穗數(shù)、不同穗位結(jié)實(shí)小穗數(shù)均隨倒春寒脅迫的加強(qiáng)(2 ℃→-2 ℃)降幅增大。藥隔期和四分體期倒春寒脅迫下YN、XM的結(jié)實(shí)小穗數(shù)較CK分別下降8.33%~11.46%和4.17%~8.33%、16.90%~23.94%和16.84%~23.16%。對(duì)不同穗位結(jié)實(shí)小穗數(shù)進(jìn)一步分析可知,YN和XM在藥隔期倒春寒脅迫下上部、中部、下部穗結(jié)實(shí)小穗數(shù)較CK分別下降23.08%~26.92%和33.33%~44.44%、1.85%~5.56%和10.64%~12.77%、6.25%和26.67%~46.67%。YN和XM在四分體期倒春寒脅迫下上部、中部、下部穗結(jié)實(shí)小穗數(shù)較CK分別下降4.00%~8.00%和32.00%~36.00%、0%~1.96%和7.69%~9.62%、5.26%~10.53%和22.22%~44.44%。由此可知,藥隔期倒春寒較四分體期倒春寒對(duì)小麥主莖結(jié)實(shí)小穗數(shù)的影響更大,抗倒春寒性弱的XM較抗倒春寒性強(qiáng)的YN主莖結(jié)實(shí)小穗數(shù)受倒春寒影響更大,且倒春寒對(duì)小麥不同穗位結(jié)實(shí)小穗數(shù)影響大小順序?yàn)橄虏浚旧喜浚局胁俊?/p>
2.3 藥隔期和四分體期倒春寒對(duì)小麥主莖結(jié)實(shí)粒數(shù)的影響
由表3可知,三因素方差分析結(jié)果表明,時(shí)期、品種、溫度對(duì)總結(jié)實(shí)粒數(shù)、上部和中部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)的影響極顯著; 品種和溫度對(duì)下部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)的影響極顯著;時(shí)期×品種對(duì)上部和中部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)的影響顯著;時(shí)期×溫度對(duì)總結(jié)實(shí)粒數(shù)和中部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)的影響極顯著;品種×溫度對(duì)總結(jié)實(shí)粒數(shù)和中部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)的影響極顯著,對(duì)上部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)的影響顯著。2個(gè)品種小麥主莖穗總結(jié)實(shí)粒數(shù)隨倒春寒脅迫的加強(qiáng)(2 ℃→-2 ℃)呈下降趨勢(shì)。YN和XM在藥隔期、四分體期倒春寒脅迫下的總結(jié)實(shí)粒數(shù)較CK分別顯著下降10.60%~23.50%和17.49%~40.81%、6.96%~16.09%和10.21%~30.21%。對(duì)不同穗位結(jié)實(shí)粒數(shù)進(jìn)一步分析,倒春寒脅迫下小麥主莖中部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)最多,上部和下部較少,且各穗位結(jié)實(shí)粒數(shù)均隨倒春寒脅迫的加強(qiáng)呈下降趨勢(shì)。YN和XM在藥隔期倒春寒脅迫下上部、中部、下部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)較CK分別下降11.36%~20.45%和34.09%~52.27%、7.03%~21.09%和8.28%~33.10%、20.00%~33.33%和35.29%~58.82%;YN和XM在四分體期倒春寒脅迫下上部、中部、下部穗結(jié)實(shí)粒數(shù)較CK分別下降6.25%~18.75%和12.00%~32.00%、4.41%~8.82%和6.08%~24.32%、19.57%~30.43%和24.32%~51.35%。由此可知,藥隔期倒春寒較四分體期倒春寒對(duì)小麥主莖穗總結(jié)實(shí)粒數(shù)的影響更大,抗倒春寒性弱的XM較抗倒春寒性強(qiáng)的YN主莖穗總結(jié)實(shí)粒數(shù)受倒春寒影響更大,且不同穗位結(jié)實(shí)粒數(shù)受倒春寒災(zāi)害影響大小順序?yàn)橄虏浚旧喜浚局胁俊?/p>
2.4 藥隔期和四分體期倒春寒對(duì)小麥主莖千粒重的影響
由表4可知,三因素方差分析結(jié)果表明,時(shí)期對(duì)中部穗千粒重的影響顯著,對(duì)下部穗千粒重的影響極顯著;品種對(duì)主莖穗千粒重的影響顯著,對(duì)中部穗千粒重的影響極顯著;溫度對(duì)小麥主莖穗千粒重和中部穗千粒重的影響極顯著,對(duì)上部穗千粒重影響顯著;時(shí)期×品種對(duì)下部穗千粒重的影響極顯著。YN和XM在2 ℃藥隔期倒春寒脅迫下千粒重較CK分別下降0.95%和5.68%,在-2 ℃處理下千粒重較CK分別升高7.41%和5.70%;四分體期倒春寒脅迫下,YN在 2 ℃ 和-2 ℃處理下千粒重較CK分別升高1.59%和4.94%,XM在2 ℃處理下較CK下降5.07%,在-2 ℃處理下較CK升高2.97%。藥隔期倒春寒脅迫下,YN上部和中部穗千粒重隨脅迫加強(qiáng)呈先降后升的趨勢(shì),YN下部穗和XM上部穗千粒重隨脅迫加強(qiáng)呈升高趨勢(shì),XM中部和下部穗隨脅迫加強(qiáng)呈先降后升的趨勢(shì)。四分體期倒春寒脅迫下,YN上部穗千粒重隨脅迫加強(qiáng)呈先降后升的趨勢(shì),YN中部穗和下部穗千粒重隨脅迫加強(qiáng)呈升高趨勢(shì);XM上部穗千粒重隨脅迫加強(qiáng)呈上升趨勢(shì),XM中部穗千粒重隨脅迫加強(qiáng)呈先降后升趨勢(shì),XM下部穗千粒重隨脅迫加強(qiáng)呈先升后降趨勢(shì)。綜上所述,2小麥品種在2 ℃處理下千粒重變化無明顯規(guī)律,而在-2 ℃處理下千粒重呈升高趨勢(shì),且在藥隔期 -2 ℃ 處理下千粒重增幅更大。
2.5 藥隔期和四分體期倒春寒對(duì)小麥主莖產(chǎn)量的影響
由表5可知,品種對(duì)主莖穗產(chǎn)量、上部和下部穗產(chǎn)量的影響極顯著,時(shí)期、溫度對(duì)主莖穗產(chǎn)量、不同穗位產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著;時(shí)期×溫度對(duì)中部穗產(chǎn)量的影響極顯著;品種×溫度對(duì)主莖穗產(chǎn)量、中部穗產(chǎn)量的影響極顯著,對(duì)下部穗產(chǎn)量的影響顯著。小麥主莖穗產(chǎn)量隨倒春寒脅迫的加強(qiáng)(2 ℃→-2 ℃)降幅增大。YN和XM在藥隔期、四分體期倒春寒脅迫下的主莖穗產(chǎn)量較CK分別下降11.76%~18.18%和22.04%~37.63%、5.67%~12.37%和14.87%~28.21%,故藥隔期倒春寒脅迫下對(duì)小麥主莖穗產(chǎn)量的影響更大。對(duì)不同穗位產(chǎn)量進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),YN和XM在藥隔期倒春寒脅迫下上部、中部、下部穗產(chǎn)量較CK分別下降14.29%~20.00%和29.41%~47.06%、10.26%~15.38%和16.80%~32.00%、11.76%~23.53%和34.62%~50.00%;YN和XM在四分體期倒春寒脅迫下上部、中部、下部穗產(chǎn)量較CK分別下降 7.89%~15.79%和11.43%~20.00%、2.56%~5.98%和13.01%~20.33%、15.38%~28.21%和22.22%~63.89%。由此可知,倒春寒對(duì)下部穗產(chǎn)量影響最大,藥隔期倒春寒下小麥主莖穗產(chǎn)量的降幅較四分體期更大,且抗倒春寒性弱的XM較抗倒春寒性強(qiáng)的YN產(chǎn)量降幅更大。
3 討論與結(jié)論
小麥幼穗的生長(zhǎng)發(fā)育是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。小穗是形成小花和籽粒的基礎(chǔ),減少小穗小花退化是保障穗大粒多的關(guān)鍵[14]。每穗的小穗數(shù)、小花數(shù)和小花發(fā)育程度取決于它本身形成時(shí)間早晚、分化持續(xù)時(shí)間及分化強(qiáng)度[15]。小麥穗粒數(shù)的形成與植株光合特性[16]、同化物轉(zhuǎn)運(yùn)和小花發(fā)育[17]等密切相關(guān)。倒春寒會(huì)破壞小麥功能葉葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu),降低類囊體垛疊程度,影響光能捕獲能力,導(dǎo)致葉片光合性能顯著下降[16],進(jìn)而降低光合同化物向穗部的轉(zhuǎn)運(yùn)和分配,影響穗部小花的正常發(fā)育,導(dǎo)致小麥穗粒數(shù)下降[17]。張自陽(yáng)等的研究表明,藥隔期低溫處理較四分體期低溫處理小麥穗粒數(shù)的降幅更大[10]。本研究也發(fā)現(xiàn),藥隔期和四分體期倒春寒均會(huì)顯著降低2個(gè)品種小麥穗粒數(shù)且藥隔期倒春寒脅迫下小麥穗粒數(shù)降幅更大。這可能是因?yàn)榈蜏貢?huì)導(dǎo)致花藥中淀粉、蛋白質(zhì)代謝異常和絨氈層降解延遲,影響小麥花粉的正常發(fā)育,最終導(dǎo)致穗粒數(shù)降低[18],且藥隔期是決定每穗粒數(shù)多少的關(guān)鍵時(shí)期,此時(shí)進(jìn)行低溫處理對(duì)小麥穗粒數(shù)的影響更大。譚植等研究發(fā)現(xiàn),春季低溫主要通過增加頂部和基部敗育小穗數(shù)來降低麥穗的總小穗數(shù)和結(jié)實(shí)小穗數(shù),且低溫脅迫還會(huì)顯著降低小麥結(jié)實(shí)小花數(shù),其中對(duì)基部結(jié)實(shí)小花數(shù)影響更大[19]。本研究發(fā)現(xiàn),不同穗位結(jié)實(shí)粒數(shù)受倒春寒災(zāi)害影響順序?yàn)橄虏浚旧喜浚局胁?,這可能是因?yàn)榈勾汉拗乒夂袭a(chǎn)物的積累和供給,抑制了穗部對(duì)同化物的轉(zhuǎn)運(yùn)和利用,而下部小穗較中部和上部在同化物分配中處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì),導(dǎo)致下部小穗結(jié)實(shí)小花數(shù)降低,最終降低下部穗的結(jié)實(shí)粒數(shù)[20],這也與Zhang等的研究結(jié)果[21]一致。
作為小麥產(chǎn)量三要素之一,千粒重是衡量小麥籽粒庫(kù)容大小和光合產(chǎn)物積累的重要指標(biāo)[22]。陳翔等研究發(fā)現(xiàn),輕度倒春寒脅迫(2 ℃)導(dǎo)致小麥主莖穗粒重降低,重度倒春寒脅迫(-2 ℃)下粒重反而會(huì)因穗粒數(shù)的大幅降低而有所上升[23]。本研究也發(fā)現(xiàn),-2 ℃處理下小麥千粒重不降反升,這可能是因?yàn)椤案?jìng)爭(zhēng)補(bǔ)償機(jī)制”[24],即倒春寒導(dǎo)致弱勢(shì)粒不結(jié)實(shí)后,從而使養(yǎng)分更多地向強(qiáng)勢(shì)粒轉(zhuǎn)運(yùn),導(dǎo)致粒重降低幅度減少,但當(dāng)粒數(shù)降至一定程度后,粒重不會(huì)一直降低,反而出現(xiàn)增加趨勢(shì)[23]。本研究發(fā)現(xiàn),在藥隔期倒春寒脅迫下小麥主莖穗產(chǎn)量降幅更大,故藥隔期較四分體期倒春寒脅迫對(duì)小麥幼穗的損傷更大,小麥在藥隔期對(duì)倒春寒更為敏感。這與李春燕等的結(jié)果[25]一致,即藥隔期低溫脅迫較四分體期低溫脅迫下小麥產(chǎn)量降幅更大。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),倒春寒對(duì)小麥中部穗產(chǎn)量影響最小,對(duì)下部穗產(chǎn)量影響最大,這主要是因?yàn)樾←溩蚜P纬珊凸酀{過程的初期,轉(zhuǎn)運(yùn)到中部穗的養(yǎng)分最多,下部穗較少,且倒春寒顯著降低幼穗中生長(zhǎng)素和赤霉素含量,導(dǎo)致穗部養(yǎng)分供應(yīng)不足[26],下部穗較中部穗內(nèi)源激素含量降幅更大,故導(dǎo)致下部穗災(zāi)損率更嚴(yán)重。
綜上所述,藥隔期和四分體期倒春寒均降低2小麥品種主莖的結(jié)實(shí)小穗數(shù)、結(jié)實(shí)粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量,降幅隨倒春寒脅迫的加強(qiáng)(2 ℃→-2 ℃)而增大,且藥隔期倒春寒脅迫下較四分體期倒春寒小麥各項(xiàng)指標(biāo)降幅更大,故藥隔期倒春寒對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)特性及產(chǎn)量的影響更大。
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