北部旱地冬小麦抗倒伏性状研究

杨 虓，路自泰，刘自成

(陇东学院农林科技学院，甘肃庆阳 745000)



北部旱地冬小麦抗倒伏性状研究

杨 虓，路自泰，刘自成

(陇东学院农林科技学院，甘肃庆阳 745000)

[目的]明确不同因素对冬小麦抗倒伏性的影响，为今后冬小麦生产提供科学依据。[方法]调查测定国家旱地区域试验13个新品系株高、茎粗、第一节间长度、第二节间长度、茎秆二氧化硅含量。[结果]科遗12-6105、中麦39、太1305、长7080、长6990、众信5158、临旱5115这7个供试品系的抗倒伏性优于其他品系。[结论]培育矮秆、粗茎，第一、第二节间较长及第一、二节间二氧化硅含量较高的品种是预防倒伏的主要途径。

冬小麦；株高；茎粗；第一、二节间长度；二氧化硅

我国北部旱地冬小麦主要分布在山西、河北、山东、河南、陕西、甘肃等广大秋播冬小麦的非灌溉区[1]，旱地冬小麦生产面临干旱、冻害、病虫害、干热风等严峻问题，而倒伏也对冬小麦产量造成了极大影响，灌浆期倒伏可减产10%～40%。冬小麦发生倒伏的原因有很多，其中品种抗倒性不强为主要原因。冬小麦植株抗倒伏性与株高密切相关，适度降低株高是提高冬小麦抗倒伏性的有效措施之一。但在高产超高产条件下，单纯降低株高难以使高产与抗倒伏目标同步实现，在株高一定条件下增强茎秆机械强度成为抗倒伏的关键因素[2]。冬小麦茎秆形态、结构特性，二氧化硅含量均与其抗倒伏性有密切关系。笔者对北部旱地冬小麦茎秆特性、二氧化硅含量进行了调查，明确不同因素对冬小麦倒伏性的影响，为今后冬小麦生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验设在陇东学院旱地冬小麦区域试验田，地处中纬度地带，属大陆性季风气候，冬季寒冷而干燥，夏季温和而湿润，光照充足，水热同期[3]，总面积27 119 km2，海拔885～2 082 m，年降水量480～660 mm，年平均气温7～10 ℃，无霜期140～180 d。冬小麦从播种到成熟对光、热、水的要求分别为：日照时数1 300～1 600 h；>0 ℃积温1 700～2 400 ℃；降水量400 mm左右[4]。

1.2 材料

1.2.1 参试品系。选用参加国家旱地区域试验的13个品系：中麦39、陇鉴108、科遗12-6105、陇育8号、太1305、长6990、长麦5823、众信5158、长6878(CK)、沧麦2009-19、陇中4号、长7080、临旱5115。

1.2.2 试剂。蒸馏水、浓硫酸、40%的NaOH、乙酸乙酯。

1.2.3 仪器与设备。530-101游标卡尺、剪刀、16目筛网、三口瓶(500 mL)、机械搅拌器、水冷凝器、LYHF-1马弗炉、TGL-16G离心机。

1.3 调查指标及方法 冬小麦成熟时在每个参试品系中随机选取10株，测量株高、第一节间长度、第二节间长度、茎粗，然后统计其平均值。取参试每个品系的第一节间和第二节间各一定量，测定其二氧化硅含量，重复3次。

1.3.1 材料预处理。取10 g茎秆，用剪刀剪碎后过16目筛网。将筛好的茎秆与200 mL 水在搅拌状态下加热煮沸1 h，冷却后用滤布过滤。将滤渣称重后转移到三口瓶中，加入200 mL 蒸馏水。在三口瓶上装置机械搅拌器和水冷凝器，边搅拌边加入浓硫酸2 mL，加热煮沸2 h。冷却三口瓶内的混合物，过滤，用200 mL 蒸馏水洗涤，得到滤渣[5]。

1.3.2 二氧化硅的制备。

1.3.2.1 秸秆焙烧。秸秆焙烧的主要目的是去除碳和有机物质。将滤渣放在空气中，风干后，平铺于马弗炉的炉底，不要压实。马弗炉中的焙烧分焙烧、除炭、白化3个温度带。焙烧带的温度为280～350 ℃，是初步烧碳过程，时间大约1 h，这一阶段要充分通氧，使燃烧充分；除碳带的温度为500～520 ℃，时间大约2 h，这时应充分通氧，使燃烧充分，在除碳带结束时秸秆灰呈黑褐色，体积变小；进入白化带的温度为600～650 ℃，控温时间为1 h，此温度带下，秸秆由黑褐色逐渐变为白色粉末。出炉的样品纯度为85%～90%，产率为6%～7%。

Na2SiO3+H2SO4→Na2SO4+H2SiO3↓

H2SiO3→SiO2+H2O

用上述方法得到的二氧化硅，纯度在98%以上，粒径为40～60 nm[6]。

2 结果与分析

2.1 不同品系冬小麦的茎秆特性 由表1可知，众信5158、科遗12-6105、长6990、沧麦2009-19、长7080、太1305、中麦39品系株高为60～80 cm。众信5158、陇鉴108、太1305、科遗12-6105、临旱5115、陇中4号、长麦5823、中麦39、长7080茎粗为0.38～0.45 cm。科遗12-6105、中麦39、长6878(CK)、临旱5115、众信5158、太1305、陇中4号、长7080和长6990第一、二节间长度占株高的比例为18%～23%。

众信5158、科遗12-6105、长6990、沧麦2009-19、长7080、太1305、中麦39株高与陇育8号、陇鉴108、临旱5115、长麦5823株高间差异极显著。众信5158、科遗12-6105、陇鉴108、太1305、临旱5115茎粗与陇育8号、长6990、长7080茎粗间差异极显著。长6878(CK)、中麦39第一节间长度与长麦5823、沧麦2009-19、长6990间差异极显著。临旱5115、陇育8号、中麦39、长麦5823第二节间长度与长6990、沧麦2009-19、众信5158间差异极显著。

表1 不同品系冬小麦茎秆特性

注：同列数据后小写字母不同表示差异显著(P<0.05)；同列数据后大写字母不同表示差异极显著(P<0.01)。

Note：Data followed by different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)；different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

2.2 不同品系冬小麦第一、二节间二氧化硅含量 由表2可知，沧麦2009-19、陇中4号、太1305、科遗12-6105、众信5158、长7080、长麦5823、陇鉴108、陇育8号、中麦39第一节间二氧化硅含量为0.30～0.45 g；长6990、陇中4号、长6878(CK)、太1305、长7080第二节间二氧化硅含量为0.45～0.51 g，其抗倒伏性较强。冬小麦第二节间二氧化硅含量普遍较高，高于第一节间二氧化硅含量，第二节间较第一节间对冬小麦抗倒伏性影响较大[7]。

沧麦2009-19、陇中4号、太1305、科遗12-6105、众信5158、长7080第一节间二氧化硅含量与临旱5115、长6878(CK)、长6990差异极显著，抗倒伏性较好。长6990、陇中4号、长6878(CK)、太1305第二节间二氧化硅含量与沧麦2009-19、长麦5823、陇鉴108差异极显著。

3 结论与建议

(1)在冬小麦生产实践中，株高较低、基部节间长度较短、茎粗较高的品系抗倒伏性较强。通常小麦株高为55～100 cm，茎粗为0.38～0.44 cm，第一、二节间长度占株高的20%左右时，小麦的抗倒伏性较强[8]。综合上述3个方面的抗倒伏因素可知，科遗12-6105、中麦39、太1305、长7080、长6990、众信5158、临旱5115这7个供试品系的抗倒伏性优于其他品系。

(2)冬小麦茎秆中二氧化硅含量对其抗倒伏性影响较大。冬小麦二氧化硅含量较高时，其抗倒伏性强。在冬小麦种植时喷施适量的硅肥能够有效遏制其倒伏，从而提高冬小麦产量。一般当第一、二节间二氧化硅含量大于0.7 g时，冬小麦抗倒伏性较好。参试品系第一、二节间二氧化硅含量之和均在0.7 g以上，说明抗倒性都较强。

(3)纵观历年来冬小麦倒伏情况，一般都是从基部倒伏，很少有茎秆被直接刮断的。相对于高秆抗倒伏小麦，矮秆小麦风阻系数低，具有抗倒伏的先天优势。同时矮秆高抗倒伏小麦品系有着比高秆小麦和其他矮秆小麦品系更适合套种套播的天然优势[9]，在实际生产中建议选用矮秆高抗倒伏冬小麦品系，从而提高产量。为了预防倒伏，还应采用合理的栽培技术：①越冬前和开春时，对旺苗、疯长苗镇压1～2次，

表2 不同品系冬小麦第一、二节间二氧化硅含量

注：同列数据后小写字母不同表示差异显著(P<0.05)；同列数据后大写字母不同表示差异极显著(P<0.01)。

Note：Data followed by different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)；different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

可有效抑制茎叶伸长，并可使茎秆加粗、变短，从而减少和杜绝倒伏；②土壤水分过多，特别是长期渍水，则麦根浅、易倒伏，要求在冬小麦生长季节，小水勤灌，保持土壤不干、不湿；③在冬小麦拔节始期，以0.20%～0.30%的矮壮素溶液喷淋植株1～2次，可使植株节间变短、加粗，增强抗倒伏性；④合理施用化学肥料，注意小麦对氮、磷、钾、硅等元素的需求；⑤将已经发生倒伏的植株每50～100株捆在一起，扶其直立，以减少霉烂、利于通风透光、增强光合作用、增加粒重，可在一定程度上挽回损失。

[1] 张灿军.2013旱地小麦新品种新引技术集成与示范培训教材[Z].洛阳：全国农业技术推广服务中心，洛阳农林科学院，2013.

[2] 杨文飞，潘德众，朱云林，等.“劲丰谷德”对小麦抗倒性和产量的影响[J].长江大学学报(自然科学版)，2015，12(15)：1-3，47

[3] 仇化民，李怀德，李桂芳.从庆阳地区的气候条件谈种草[J].干旱气象，1987(1)：16-18.

[4] 张谋草，赵满来，张红妮，等.气候变化对陇东塬区冬小麦生长发育及产量的影响[J].干旱地区农业研究，2005，23(5)：232-235.

[5] 于欣伟，徐广惠，周英彦，等.用稻壳、稻草、麦秸生产优质白炭黑的新技术[J].硅酸盐通报，1996(3)：48-51.

[6] 刘恒权，孙时知，赵国鹏，等.利用稻壳生产优质白炭黑的新方法[R].鞍山钢铁学院化学工程研究中心，2002：4-8.

[7] 徐磊.小麦抗倒性状的评价与早代选择研究[D].泰安：山东农业大学，2009.

[8] 范平，张娟，李新平.不同小麦品种(系)茎秆组织结构与产量潜力关系研究[J].河南农业大学学报，2000，34(3)：216-219.

[9] 蒲定福，周俊儒，李邦发，等.根倒伏小麦抗倒性评价方法研究[J].西北农业学报，2000，9(1)：58-61.

Study on Dryland Winter Wheat Lodging Resistance in Northern Region

YANG Xiao, LU Zi-tai, LIU Zi-cheng

(College of Agriculture and Forestry, Longdong University, Qingyang, Gansu 745000)

[Objective] To determine effects of different factors on winter wheat lodging resistance and provide scientific basis for winter wheat production. [Method] The plant height, stem diameter, section 1 length, section 2 length, silica content of 13 new lines in dryland were investigated. [Result] The lodging resistance of Keyi12-6105, Zhongmai39, Tai1305, Chang7080, Chang6990, Zhongxin5158, Linhan5115 was better than other lines. [Conclusion] Cultivating lines with short, thick stem, longer section length between section 1 and 2, higher silica content is the main way to prevent lodging.

Winter wheat; Plant height; Stem diameter; Length between section 1 and 2; Silica

庆阳市科技支撑项目(KN201318)；甘肃省重点学科项目。

杨虓(1969- )，女，甘肃华池人，副教授，农业推广硕士，从事作物遗传育种及栽培研究。

2016-09-05

S 512.1+1

A

0517-6611(2016)31-0015-03