新疆春小麦品种(系)耐旱性和水敏感性研究

2017-01-09 03:12李剑峰樊哲儒张跃强王重张宏芝赵奇赵永川2
新疆农业科学 2016年12期
关键词:耐旱性春小麦粒重

李剑峰,樊哲儒,张跃强 ,王重 ,张宏芝,赵奇,赵永川2

(1.新疆农业科学院核技术生物技术研究所,乌鲁木齐 830091;2.乌鲁木齐米东区种子管理站,乌鲁木齐 830019)

新疆春小麦品种(系)耐旱性和水敏感性研究

李剑峰1,樊哲儒1,张跃强1,王重1,张宏芝1,赵奇1,赵永川2

(1.新疆农业科学院核技术生物技术研究所,乌鲁木齐 830091;2.乌鲁木齐米东区种子管理站,乌鲁木齐 830019)

【目的】研究新疆主要春小麦品种(系)的耐旱性和水敏感性。为筛选出的耐旱、水敏感及水高效品种在不同生态区大面积推广种植提供了参考。【方法】设置田间有限灌溉和充分灌溉处理,测定小区的实收产量和主要农艺性状,计算干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI)。干旱产量指数(DYI)分析耐旱性,丰水产量指数(WYI)分析水敏感性,产量-水分高效利用指数(YHWUEI)分析水高效特性。【结果】筛选出耐旱性强品种(系)5个(DYI>1.05):新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10,水敏感性强品种(系)7个(WYI>1.05): 新春29号、29-3、14-10、新春33号、新春37号、新春26号、新春40号,水高效品种(系)3个(YHWUEI>1.05):新春33号、新春40号、14-10。【结论】2007年及以后育成的部分春小麦品种(系)较2006年以前育成的品种在产量、耐旱性、水敏感性方面得到提高,穗粒重和千粒重可作为耐旱性鉴定指标。

春小麦;耐干旱;水敏感

0 引 言

【研究意义】作物品种的耐旱性是指在大气干旱或土壤干旱条件下,作物品种不仅能存活而且能够稳定表现一定的产量水平[1]。由于全球气候日益变暖和生态平衡破坏不断加重,干旱这一因素极大地限制了粮食作物产量的提高[2-4],统计数据显示,干旱单一因素造成的减产已经超过其它因素导致减产的总和[5-6],新疆是世界上距离海洋最远麦区[7],水资源短缺成为新疆小麦生产的重要限制因素。水敏感性是指作物品种对土壤水分条件改善的敏感程度[8]。研究和了解作物品种的耐旱性和水敏感性对农业生产有重要指导作用。2015年新疆春小麦种植面积近40×104hm2。从1984年起经新疆的审定新春2号到2015年的新春45号,30年来育成并经新疆维吾尔自治区审定的春小麦品种44个,这些春小麦品种特别是2006年以前育成的品种为以往新疆小麦生产发挥了重要作用[7-10]。但是近10年来特别是近5年来育成的春小麦品种推广面积不是很大,种植区域相对较窄,究其原因之一是对育成春小麦品种的耐旱性、水敏感性以及水分高效特性研究不够,因此,研究新疆春小麦品种(系)的耐旱性、水敏感性以及水分高效利用特性,对指导春小麦品种(系)在不同生态区大面积推广种植以及制定相应的配套栽培技术措施有重要意义。【前人研究进展】吴振录等[1]提出了干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量—水分高效利用指数(YWUHEI),并通过试验验证了干旱产量指数(DYI)高的品种耐旱性强(应大于1.05),丰水产量指数(WYI)高的品种对土壤水分条件改善敏感并可高产(应大于1.05),产量—水分高效利用指数(YWUHEI)值越大(应大于1.05),表明该品种的水分利用效率越高[7-10]。【本研究切入点】之前有关春小麦品种(系)耐旱性和水敏感性研究的春小麦品种只限于新春12号定名以前,以及我国其他省(市区)和国外品种等,并未对新春12号定名以后新疆育成的主要春小麦品种(系)的耐旱性、水敏感性以及水高效等进行研究。【拟解决的关键问题】研究新疆主要春小麦品种(系)的耐旱性和水敏感性。试验将新疆30年育成的主要春小麦品种(系)作为参试材料,研究其耐旱性、水敏感性以及水高效特性等。筛选出新疆育成的具有耐旱性强、对水分改善敏感和水分高效利用的春小麦品种(系),为品种大面积示范推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 参试品种

试验采用新疆育成的主要春小麦品种(系)23份,含1984年至2015年新疆育成的春小麦品种(系),包括新春2号、新春6号、新春11号、新春17号、新春20号、新春22号、新春23号、新春26号、新春27号、新春28号、新春29号、新春30号、新春31号、新春33号、新春34号、新春35号、新春37号、新春38号、新春39号、新春40号、新春44号和新品系14-10、29-3。表1

表1 参试春小麦品种(系)

Table 1 Tested spring wheat cultivars (or lines)

品种(系)Cultivars来源Origin审定时间Releasedyear品种(系)Cultivars来源Origin审定时间Releasedyear品种(系)Cultivars来源Origin审定时间Releasedyear新春2号Xinchun2新疆农科院1984年新春27号Xinchun27新疆农科院2007年新春37号Xinchun37新疆农科院2012年新春6号Xinchun6新疆农科院1993年新春28号Xinchun28农垦科学院2007年新春38号Xinchun38农垦科学院2012年新春11号Xinchun11石河子大学2002年新春29号Xinchun29新疆农科院2008年新春39号Xinchun39石河子大学2012年新春17号Xinchun17新疆农科院2005年新春30号Xinchun30新疆农科院2009年新春40号Xinchun40新疆农科院2013年新春20号Xinchun20新疆农科院2006年新春31号Xinchun31石河子大学2009年新春44号Xinchun44新疆农科院2015年新春22号Xinchun22农垦科学院2006年新春33号Xinchun33新疆农科院2010年14-10新疆农科院新春23号Xinchun23新疆农科院2006年新春34号Xinchun34新疆农科院2011年29-3新疆农科院新春26号Xinchun26新疆农科院2007年新春35号Xinchun35农垦科学院2011年

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

2014年、2015年在新疆农业科学院核技术生物技术研究所军户春小麦育种基地,设有限和充分灌溉两个处理,有限灌溉处理分别在两叶一心、拔节期和扬花初期各灌水1次,充分灌溉处理全生育期正常灌水。试验小区长2 m,宽1 m,行距0.2 m,5行区,播量:40×104粒/667 m2,3次重复,随机区组排列。田管、收获、考种均统一实施。

1.2.2 性状考察

按小区收获测籽粒实产;并从每小区具有代表性处取样10株,测定参试品种(系)的株高、穗粒数、穗粒重、千粒重等性状;测算参试品种(系)农艺性状的抗旱系数(DC)、抗旱指数(DI)以及产量的干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI)[1]。利用DPS软件进行数据分析。

抗旱系数(DC)=某品种干旱处理产量/某品种充分灌溉处理产量。

抗旱指数(DI)=某品种抗旱系数×某品种干旱处理产量/所有参试品种干旱处理平均产量。

干旱产量指数(DYI)=某品种干旱处理产量/所有参试品种干旱处理平均产量。

丰水产量指数(WYI)=某品种充分灌溉处理产量/所有参试品种充分灌溉处理平均产量。

产量-水分高效利用指数(YHWUEI)=(DYI+WYI)/2。

2 结果与分析

2.1 各春小麦品种(系)产量比较

2.1.1 有限灌溉处理产量

将23个参试品种(系)依据产量分成高、中、低三组,研究表明,有限灌溉处理产量居前8位的品种(系)(高产组)依次为:新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10、新春6号、新春27号和新春39号,产量水平为6 326.98~5 502.78 kg/hm2;产量居后8位的品种(系)(低产组)依次为:新春28号、新春17号、新春30号、新春31号、新春34号、新春20号、新春29号和29-3,产量水平为5 102.76~4 731.9 kg/hm2;其余7个品种属中产组。经方差分析,有限灌溉处理品种(系)间产量差异达到极显著水平(F=1.832>F0.01)。其中,新春33号与新春20号等9个品种(系)产量差异达到显著水平;新春40号、新春44号与新春20号等6个品种(系)产量差异达到显著水平。在高产组中只有新春6号是2006年以前育成的品种,说明近年育成的春小麦新品种(系)耐旱性有所提高。表2

表2 参试品种(系)干旱处理、充分灌溉处理的产量差异比较

Table 2 Difference of yield under drought and irrigation conditions

品种Varietis干旱处理Droughttreatment充分灌溉Irrigationtreatment单产Yield(kg/hm2)5%显著水平Differenceat0.05lever位次Order单产Yield(kg/hm2)5%显著水平Differenceat0.05lever位次Order新春2号Xinchun25412.77abcd106965.35abcdef16新春6号Xinchun65616.11abcd66436.15def20新春11号Xinchun115352.77abcd136917.01bcdef17新春17号Xinchun175081.92bcd176281.98ef21新春20号Xinchun204773.57d217124.52abcdef12新春22号Xinchun225394.44abcd126186.98f23新春23号Xinchun235420.27abcd97097.85abcdef13新春26号Xinchun265309.43abcd147617.05ab6新春27号Xinchun275522.78abcd77424.54abcd8新春28号Xinchun285102.76bcd166510.33cdef18新春29号Xinchun294753.57d228007.07a1新春30号Xinchun305030.25cd187092.85abcdef14新春31号Xinchun314995.25cd197053.69abcdef15新春33号Xinchun336326.98a17758.72ab4新春34号Xinchun344956.91cd207186.19abcdef11新春35号Xinchun355160.26bcd156451.16def19新春37号Xinchun375397.77abcd117717.89ab5新春38号Xinchun385829.46abcd47199.53abcdef10新春39号Xinchun395502.78abcd87320.37abcde9新春40号Xinchun405917.80abc37532.04abc7新春44号Xinchun445997.80abc26205.31f2214-105668.62abcd57832.06ab329-34731.90d237938.73ab2

2.1.2 充分灌溉处理产量

将23个参试品种(系)依据产量分成高、中、低三组,研究表明,充分灌溉处理产量居前8位的品种(系)(高产组)依次为:新春29号、29-3、14-10、新春33号、新春37号、新春26号、新春40号和新春27号,产量水平为8 007.07~7 424.54 kg/hm2;产量居后8位的品种(低产组)依次为:新春2号、新春11号、新春28号、新春35号、新春6号、新春17号、新春44号和新春22号,产量水平为6 965.35~6 186.98 kg/hm2;其余7个品种属中产组。经方差分析,充分灌溉处理品种(系)间产量差异达到极显著水平(F=3.402>F0.01)。其中,新春29号与新春22号等7个品种(系)产量差异达到显著水平;29-3、14-10、新春33号、新春37号、新春26号与新春6号等6个品种(系)产量差异达到显著水平;新春40号与新春6号等5个品种产量差异显著;新春27号与新春17号等3个品种产量差异显著。高产组中全部是2007年及以后育成的品种(系),说明近年育成的春小麦新品种(系)产量水平有所提高。

另外,新春29号和29-3在有限灌溉处理中产量分别排在参试品种(系)的第22位和第23位,属低产组,而在充分灌溉处理中产量分别排在参试品种(系)的第1位和第2位,说明,新春29号和29-3在水分条件改善下易获得高产,属水敏感性品种;新春44号在有限灌溉处理中产量排在参试品种(系)的第2位,而在充分灌溉处理中产量排在参试品种(系)的第22位,说明,新春44号耐旱性较好,但对水分条件改善不敏感。表2

2.1.3 正常灌溉与干旱处理间产量差异比较

方差分析表明,充分灌溉处理与有限灌溉处理的产量差异达到极显著水平(F=133.69>F0.01),说明同一品种有限灌溉处理与充分灌溉处理间的产量差异主要由不同水分状况引起。在水旱两种条件下产量均进入前八位的是新春33号、新春40号、14-10、新春27号四个既高产又稳产的品种(系)。

2.2 参试品种(系)农艺性状的抗旱系数、抗旱指数

2.2.1 参试品种(系)农艺性状的抗旱系数

测算了23个参试品种(系)的株高、穗粒数、穗粒重、千粒重四个农艺性状的抗旱系数,研究表明,株高抗旱系数居前8位的品种(系)依次为:新春26号、新春33号、新春11号、新春28号、新春40号、新春30号、新春20号、新春29号;居后8位的品种(系)依次为:新春2号、14-10、新春31号、新春39号、新春34号、新春35号、新春6号、新春22号。株高抗旱系数与有限灌溉产量都居前8位的参试品种(系)只有新春33号和新春40号,都居后8位的参试品种(系)为:新春31号和新春34号。

穗粒数抗旱系数居前8位的品种(系)依次为:新春34号、新春29号、新春31号、新春20号、新春40号、新春27号、新春44号、新春6号;居后8位的品种(系)依次为:新春38号、新春28号、新春35号、新春22号、14-10、新春2号、新春17号、新春39号。穗粒数抗旱系数与有限灌溉产量都居前8位的参试品种(系)为:新春40号、新春27号、新春44号、新春6号,都居后8位的参试品种(系)为:新春28号、新春17号。

穗粒重抗旱系数居前8位的品种(系)依次为:14-10、新春39号、新春35号、新春44号、新春33号、新春30号、新春38号、新春2号;居后8位的品种(系)依次为:新春23号、新春28号、新春34号、新春20号、新春26号、29-3、新春11号、新春17号。穗粒重抗旱系数与有限灌溉产量都居前8位的参试品种(系)为:14-10、新春44号、新春33号、新春38号,都居后8位的参试品种(系)为:新春28号、新春34号、新春20号、29-3、新春17号。

千粒重抗旱系数居前8位的品种(系)依次为:新春44号、新春22号、新春40号、14-10、新春33号、新春6号、新春31号、新春28号;居后8位的品种(系)依次为:新春30号、新春17号、新春35号、29-3、新春20号、新春39号、新春2号、新春34号。千粒重抗旱系数与有限灌溉产量都居前8位的参试品种(系)为:新春44号、新春40号、14-10、新春33号、新春6号,都居后8位的参试品种(系)为:新春30号、新春17号、29-3、新春20号、新春34号。

四个农艺性状抗旱系数与参试品种(系)有限灌溉处理产量高低的一致性较差,说明四个农艺性状抗旱系数不能很好反映参试品种(系)的耐旱性,不能作为春小麦耐旱性强弱的最主要鉴定指标和品种推广的主要依据。表3

表3 23个参试品种(系)的农艺性状抗旱系数

Table 3 DC of 23 test varieties’ agriculture characters,respectively.

品种Varieties株高抗旱系数DCofplantheight位次Order穗粒数抗旱系数DCofnumberofperspike位次Order穗粒重抗旱系数DCofweightofperspike位次Order千粒重抗旱系数DCof1000-grainweight位次Order新春2号Xinchun20.957160.798210.82180.64422新春6号Xinchun60.911220.95780.694140.7596新春11号Xinchun110.99430.92790.563220.69314新春17号Xinchun170.968140.786220.519230.68017新春20号Xinchun200.98370.97540.646190.65020新春22号Xinchun220.899230.816190.771100.7832新春23号Xinchun230.960150.912130.691160.71810新春26号Xinchun260.99810.913120.614200.69015新春27号Xinchun270.97990.97160.692150.71411新春28号Xinchun280.99140.875170.682170.7288新春29号Xinchun290.98180.98620.695130.70212新春30号Xinchun300.98660.904140.85560.68016新春31号Xinchun310.947180.98330.696120.7457新春33号Xinchun330.99520.923100.87150.7725新春34号Xinchun340.940200.99410.652180.63923新春35号Xinchun350.939210.856180.93030.67718新春37号Xinchun370.975120.902150.77890.69313新春38号Xinchun380.977100.894160.84770.7279新春39号Xinchun390.944190.773230.93320.64721新春40号Xinchun400.99150.97150.747110.7753新春44号Xinchun440.975110.95770.91940.803114-100.956170.806200.94410.774429-30.971130.919110.612210.65419

2.2.2 参试品种(系)农艺性状的抗旱指数

测算了23个参试品种(系)的株高、穗粒数、穗粒重、千粒重四个农艺性状的抗旱指数。研究表明,株高抗旱指数居前8位的品种(系)依次为:新春26号、新春33号、新春23号、新春20号、新春28号、新春38号、新春27号、新春44号;居后8位的品种(系)依次为:新春40号、新春34号、新春11号、新春17号、新春31号、新春39号、新春6号、新春22号。株高抗旱指数与有限灌溉产量都居前8位的参试品种(系)为:新春33号、新春44号、新春38号、新春27号,都居后8位的参试品种(系)为:新春17号、新春31号、新春34号。

穗粒数抗旱指数居前8位的品种(系)依次为:新春11号、新春20号、新春29号、新春27号、新春26号、新春44号、新春34号、新春28号;居后8位的品种(系)依次为:29-3、新春22号、新春30号、新春38号、14-10、新春2号、新春17号、新春39号。穗粒数抗旱指数与有限灌溉产量都居前8位的参试品种(系)为:新春44号和新春27号,都居后8位的参试品种(系)为:新春17号、新春30号、29-3。

穗粒重抗旱指数居前8位的品种(系)依次为:新春44号、14-10、新春6号、新春38号、新春33号、新春39号、新春40号、新春30号;居后8位的品种(系)依次为:新春23号、新春28号、新春20号、新春26号、新春34号、29-3、新春11号、新春17号。穗粒重抗旱指数与有限灌溉产量都居前8位的参试品种(系)为:新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10、新春6号、新春39号,都居后8位的参试品种(系)为:新春28号、新春17号、新春34号、新春20号、29-3。

千粒重抗旱指数居前8位的品种(系)依次为:新春44号、新春40号、新春38号、新春6号、14-10、新春39号、新春22号、新春33号;居后8位的品种(系)依次为:新春26号、新春27号、新春35号、新春2号、新春20号、新春28号、新春34号、新春11号。千粒重抗旱指数与有限灌溉产量都居前8位的参试品种(系)为:新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10、新春6号、新春39号,都居后8位的参试品种(系)为:新春28号、新春20号、新春34号。

四个农艺性状中,穗粒重和千粒重抗旱指数居前8位中有7个品种(系)重合,并与有限灌溉处理产量居前8位中7个品种(系)重合;穗粒重和千粒重抗旱指数居后8位中有3个品种重合,并与有限灌溉处理产量居后8位中3个品种重合,说明穗粒重和千粒重抗旱指数大小与有限灌溉处理产量高低表现出较好的一致性。表4

表4 参试品种(系)农艺性状的抗旱指数

Table 4 DI of 23 test varieties agriculture characters,respectively

品种Varieties株高抗旱指数DIofplantheight位次Order穗粒数抗旱指数DIofnumberofperspike位次Order穗粒重抗旱指数DIofweightofperspike位次Order千粒重抗旱指数DIof1000-grainweight位次Order新春2号Xinchun20.980120.721210.804100.60419新春6号Xinchun60.862220.862151.04730.9154新春11号Xinchun110.916181.13110.500220.53923新春17号Xinchun170.912190.717220.444230.65814新春20号Xinchun201.04841.11020.623180.58720新春22号Xinchun220.751230.845170.755110.8197新春23号Xinchun231.04930.939100.640160.68511新春26号Xinchun261.06811.02550.596190.65216新春27号Xinchun271.02571.07940.678140.64017新春28号Xinchun281.03350.99180.626170.56621新春29号Xinchun290.983101.09330.654150.66612新春30号Xinchun300.99490.832180.85180.66313新春31号Xinchun310.904200.97290.682130.79510新春33号Xinchun331.06520.921110.94750.8148新春34号Xinchun340.925171.00370.534200.55022新春35号Xinchun350.973140.882130.685120.62018新春37号Xinchun370.978130.879140.83390.8009新春38号Xinchun381.02560.751190.97340.9193新春39号Xinchun390.865210.616230.89260.8396新春40号Xinchun400.943160.909120.87870.9312新春44号Xinchun440.99781.01161.27310.972114-100.982110.725201.09820.850529-30.958150.859160.511210.65415

2.2.3 参试品种(系)干旱产量指数与农艺性状抗旱系数、抗旱指数相关性

参试品种(系)干旱产量指数与农艺性状抗旱系数、抗旱指数相关分析表明,参试品种(系)的穗粒重抗旱系数与干旱产量指数呈显著正相关,千粒重抗旱系数与干旱产量指数呈极显著正相关;穗粒重抗旱指数与干旱产量指数呈极显著正相关,千粒重抗旱指数与干旱产量指数呈极显著正相关;抗旱指数与干旱产量指数相关系数高于抗旱系数,由此可见,农艺性状的抗旱指数能更好的反映参试品种(系)的耐旱性,穗粒重和千粒重可作为参试品种(系)耐旱性鉴定指标。表5

表5 参试品种(系)干旱产量指数与各农艺性状抗旱系数、抗旱指数相关性

Table 5 Correlation of DYI between DC and DY of agriculture characters

注:**和*代表相关极显著和显著Note: ** and * represented that correlation coefficients were significant at the 0.01 and 0.05 level

2.3 参试品种(系)的干旱产量指数、丰水产量指数、产量-水分高效利用指数

2.3.1 参试品种(系)的干旱产量指数

干旱产量指数居前8位的品种(系)依次为:新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10、新春6号、新春27号、新春39号,与有限灌溉产量居前8位的品种(系)完全一致;干旱产量指数居后8位的品种(系)依次为:新春28号、新春17号、新春30号、新春31号、新春34号、新春20号、新春29号、29-3,与有限灌溉产量居后8位的品种(系)完全一致。其中干旱产量指数都大于1.05的品种(系)是新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10,说明这5个品种(系)耐旱性较强。

2.3.2 参试品种(系)的丰水产量指数

丰水产量指数居前8位的品种(系)依次为:新春29号、29-3、14-10、新春33号、新春37号、新春26号、新春40号、新春27号,与充分灌溉产量居前8位的品种(系)完全一致;丰水产量指数居后8位的品种(系)依次为:新春2号、新春11号、新春28号、新春35号、新春6号、新春17号、新春44号、新春22号,与充分灌溉产量居后8位的品种(系)完全一致。其中丰水产量指数都大于1.05的品种(系)是新春29号、29-3、14-10、新春33号、新春37号、新春26号、新春40号,说明这7个品种(系)在充分灌溉下具有较高产量。

2.3.3 参试品种(系)的产量-水分高效利用指数

产量-水分高效利用指数都大于1.05的品种(系)是新春33号、新春40号、14-10,说明这3个品种(系)相对于参试的其它品种(系)而言,在有限灌溉和充分灌溉两种条件下都高产稳产、即具有水分高效利用特性的春小麦品种(系)。表6

表6 23个参试品种(系)的干旱产量指数、丰水产量指数、产量-水分高效利用指数

Table 6 DYI, WYI and YHWUEI of 23 test varieties,respectively.

品种Varieties干旱产量指数DYI位次Order丰水产量指数WYI位次Order产量-水分高效利用指数YHWUEI位次Order新春2号Xinchun21.004100.981160.99313新春6号Xinchun61.04160.907200.97415新春11号Xinchun110.993130.975170.98414新春17号Xinchun170.942170.885210.91423新春20号Xinchun200.885211.004120.94519新春22号Xinchun221.000120.872230.93620新春23号Xinchun231.00591.000131.00310新春26号Xinchun260.985141.07361.0297新春27号Xinchun271.02471.04681.0356新春28号Xinchun280.946160.917180.93222新春29号Xinchun290.881221.12811.0059新春30号Xinchun300.933180.999140.96616新春31号Xinchun310.926190.994150.96018新春33号Xinchun331.17311.09341.1331新春34号Xinchun340.919201.012110.96617新春35号Xinchun350.957150.909190.93321新春37号Xinchun371.001111.08751.0445新春38号Xinchun381.08141.014101.0484新春39号Xinchun391.02081.03191.0268新春40号Xinchun401.09731.06171.0792新春44号Xinchun441.11220.874220.9931214-101.05151.10331.077329-30.877231.11920.99811

3 讨 论

3.1 新疆春小麦品种(系)的耐旱性、水敏感性

试验选用的23个春小麦品种(系)中,新春2号到新春23号是1984年~2006年经新疆审定的品种,经多年种植推广,在产量、适应性方面表现较好,特别是新春2号、新春6号、新春11号、新春17号表现突出。新春26号到新春44号是2007年~2015年经新疆审定的品种,其中,新春26号属优质强筋高产品种,已是昌吉州主栽品种之一,2016年在焉耆盆地大面积示范推广;新春27号是塔城地区主栽品种之一;新春29号是阿勒泰地区主栽品种之一;新春33号在昌吉州、阿勒泰地区大面积示范推广;新春37号属优质强筋高产广适品种,已是塔城地区主栽品种之一,2016年在昌吉州、阿勒泰地区、焉耆盆地、伊犁昭苏、博尔塔拉蒙古自治州、乌苏、沙湾等地大面积示范推广;新春38号、新春39号、新春40号和新春44号目前在良种繁育的同时进行大面积高产示范;14-10和29-3新品系2016年已参加了新疆维吾尔自治区春小麦生产试验。

在试验有限灌溉条件下,产量居前8位的品种(系)是新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10、新春6号、新春27号和新春39号,2006年以前品种只有新春6号,说明近年育成的部分春小麦新品种耐旱性有所提高;在充分灌溉条件下,产量居前8位的品种(系)是新春29号、29-3、14-10、新春33号、新春37号、新春26号、新春40号和新春27号,全部是2007年及以后审定品种和育成的新品系,说明近年育成的部分春小麦新品种(系)产量水平也有所提高。

3.2 干旱产量指数与主要农艺性状抗旱系数、抗旱指数的相关性

在试验有限灌溉条件下,参试品种(系)的穗粒重、千粒重抗旱系数与干旱产量指数分别达到显著正相关和极显著正相关;穗粒重、千粒重抗旱指数与干旱产量指数都达到极显著正相关,说明穗粒重和千粒重可作为参试品种(系)耐旱性鉴定指标。

3.3 干旱产量指数、丰水产量指数、产量-水分高效利用指数

吴振录等[1]提出并得到试验验证[8-10]的干旱产量指数(DYI)能反映出作物品种间耐旱性强弱,干旱产量指数(DYI)高的品种耐旱性强(应大于1.05);丰水产量指数(WYI)能反映出作物品种间对水分条件改善的敏感程度,丰水产量指数(WYI)高的品种对土壤水分条件改善敏感并因此可获得高产(应大于1.05);产量—水分高效利用指数(YWUHEI)能反映出作物品种在有限和充分灌溉两种条件下的综合产量水平,数值越大(应大于1.05),表明该品种的水分利用效率越高,即在有限和充分灌溉两种条件下都可获得较高产量。

在试验条件下,参试品种(系)干旱产量指数大于1.05的是:新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10,与有限灌溉产量居前5位的品种(系)完全一致,说明这5个品种(系)耐旱性较强。丰水产量指数大于1.05的是:新春29号、29-3、14-10、新春33号、新春37号、新春26号、新春40号,与充分灌溉产量居前7位的品种(系)完全一致,表明这7个品种(系)在充分灌溉下具有较高产量。产量-水分高效利用指数都大于1.05的品种(系)是新春33号、新春40号、14-10,说明这3个品种(系)相对于参试的其它品种(系)而言,在有限灌溉和充分灌溉两种条件下都高产稳产、即具有水分高效利用特性的春小麦品种(系)。

3.4 参试品种(系)的抗旱性、水敏感性分析

虽然干旱产量指数大于1.05的品种(系)耐旱性较强,丰水产量指数大于1.05的品种(系)在充分灌溉下可获高产,但并不代表它们都是水高效品种(系),比如在本试验条件下,新春29号和29-3丰水产量指数排在参试品种(系)的1、2位,而干旱产量指数排在参试品种(系)的22、23位,说明这2个品种(系)的耐旱性差但对水分条件改善敏感性高,在遇到干旱时减产较多,而在干热风轻微又有充分灌溉条件下可实现高产;新春44号干旱产量指数排在参试品种(系)的第2位,丰水产量指数排在参试品种(系)的第22位,表明新春44号耐旱性较强而对水分条件改善的敏感性较差。

4 结 论

4.1 2007年及以后育成的部分春小麦品种(系)在产量、耐旱性、水敏感性方面较2006年以前育成品种有所提高。

4.2 通过对参试品种(系)干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数测算,筛选出5个耐旱性较强的春小麦品种(系):新春33号、新春44号、新春40号、新春38号、14-10;7个水敏感性强的春小麦品种(系):新春29号、29-3、14-10、新春33号、新春37号、新春26号、新春40号;3个具有水分高效利用特性的春小麦品种(系):新春33号、新春40号、14-10。

4.3 通过干旱产量指数与主要农艺性状抗旱系数、抗旱指数相关性分析表明,穗粒重和千粒重可作为参试品种(系)耐旱性鉴定指标。

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Fund project:Supported by the Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region (2014211A037)

LI Jian-feng1, FAN Zhe-ru1, ZHANG Yue-qiang1, WANG Zhong1, ZHANG Hong-zhi1,ZHAO Qi1, ZHAO Yong-chuan2

(1.ResearchInstituteofNuclearandBiotechnologies,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China; 2.SeedControlStationofMidongDistrict,Urumqi830019,China)

【Objective】 The research aims to study the drought resistance and water sensitivity characteristics of spring wheat cultivars in Xinjiang.【Method】Drought yield index (DYI), water yield index (WYI) and yield high water use efficiency index (YHWUEI) were separately used for analyzing drought resistance, water sensitivity and water use efficiency, which were measured by main agronomic traits and grain yield in limited irrigation and normal irrigation.【Result】Five varieties (or lines) had strong drought resistance (DYI> 1.05), including Xinchun No.33, Xinchun No.44, Xinchun No.40, Xinchun No.38, 14-10. Seven varieties (or lines) were water sensitive variety with high water yield index (WYI>1.05), which included Xinchun No.29, 29-3, 14-10, Xinchun No.33, Xinchun No.37, Xinchun No.26, Xinchun No.40. Xinchun No.33, Xinchun No.40, 14-10 were varieties (or lines) of high water use efficiency (YHWUEI>1.05).【Conclusion】The yield, drought tolerance and water-sensitivity of spring wheat cultivars released after 2007 were improved. The correlation analysis between agronomic traits and drought resistance index showed spike grain weight and 1,000 grain weight can be used as indicators of drought tolerance identification. The results provide a reference for varieties with drought resistance, high water use efficiency or water sensitivity released largely in different ecological zones.

spring wheat; drought tolerance; water sensitivity

2016-09-08

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2014211A037)

李剑峰(1979-),男,新疆人,副研究员,研究方向为小麦育种与栽培,(E-mail)ljfm1979@163.com

樊哲儒(1964-),男,甘肃人,研究员,研究方向为小麦育种与栽培,(E-mail)fzr518@163.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.12.010

S826;S188

:A

:1001-4330(2016)12-2232-10

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