拔节期阶段性干旱对小麦茎蘖成穗与结实的影响

摘要

[目的]针对黄淮海地区自然降水季节分布不均、阶段性干旱频发导致小麦产量和水分利用效率低的问题,探索拔节期阶段性干旱对冬小麦主茎和分蘖成穗与结实的影响,可为该地区冬小麦节水栽培提供理论和技术支持.[方法]于2017-2019年冬小麦生长季,在室外遮雨条件下进行盆栽试验.以小麦品种山农29和衡0628为试验材料,在拔节后0-10 d期间设置5个水分处理:充分供水(CK,保持土壤相对含水量75％-80％,土壤有效含水量为42.2-46.7 mm);拨节后0-5 d轻度干旱(T1,保持土壤相对含水量为65％-70％,土壤有效含水量为33.4-37.8 mm)、重度干旱(T2,保持土壤相对含水量为45％-50％,土壤有效含水量为15.6-20.1 mm);拔节后0-10 d轻度干旱(T3,保持土壤相对含水量为65％-70％,土壤有效含水量为33.4-37.83 mm)、重度干旱(T4,保持土壤相对含水量为45％-50％,土壤有效含水量为15.6-20.1mm),测定了茎蘖幼穗发育进程及茎蘖成穗和结实性状等指标.[结果]在拔节后0-10d期间不同程度干旱对小麦主茎成穗无明显影响,但是随着干旱时间的延长和干旱程度的加大,低位蘖(Ⅲ和 Ⅰ p)成穗率迅速下降,而高位蘖(Ⅱ p和Ⅰ l)成穗率呈先升高后下降趋势.拔节后0-5 d轻度或重度干旱,高位蘖成穗率均较高,单位面积成穗数与CK无显著差异;拔节后0-10d轻度干旱,高位蘖成穗率虽与CK相近,但由于低位蘖(Ⅲ、Ⅰ p)成穗率下降幅度较大,导致单位面积成穗数显著降低,山农29和衡0628单位面积穗数下降幅度分别为4.94％-5.06％和6.77％-8.33％;拔节后0-10d重度干旱,Ⅱ蘖以上分蘖成穗率均下降,山农29和衡0628单位面积成穗数下降幅度分别为10.97％-11.52％和15.00％-15.55％.拔节后0-5 d轻度干旱,2个品种主茎和各蘖位分蘖的结实性、单穗产量和单位面积产量均与CK无显著差异.拔节后0-5 d重度干旱,2个品种各中位蘖的结实小穗数和穗粒数均显著减少,主茎和高位蘖受影响不明显;山农29各茎蘖单粒重不受影响而单穗产量显著降低;衡0628各茎蘖单粒重和单穗产量显著降低;山农29和衡0628单位面积籽粒产量均显著降低,分别比CK减少5.14％-5.46％和5.45％-6.24％.拔节后0-10 d轻度和重度干旱,2个品种茎蘖的总小穗数、结实小穗数、穗粒数、单粒重、单穗产量和单位面积籽粒产量均显著降低,且以中位蘖下降幅度较大;重度干旱处理各茎蘖的穗粒数和单穗产量及单位面积籽粒产量显著低于轻度干旱处理.山农29和衡0628单位面积籽粒产量在T3处理下分别比CK减少12.87％-13.30％和15.52％-16.59％;在T4处理下分别比CK减少23.18％-25.92％和26.05％-31.22％.[结论]拔节后短时间轻度干旱(拔节后0-5 d保持土壤相对含水量65％-70％,土壤有效水含量33.4-37.8 mm)对小麦成穗和结实无显著影响;干旱时间过长、程度过大则会大幅度降低低位蘖(Ⅲ和Ⅰ p)成穗率、总小穗数、结实小穗数、穗粒数、单粒重和单穗产量,导致单位面积籽粒产量显著下降.在拔节后5d干旱或拔节后10d轻度干旱条件下,高位蘖(Ⅱ p和Ⅰ l)成穗率有所提高,在一定程度上可弥补干旱造成的损失,这可能与低位分蘖受旱后成穗率降低,群体变小,动摇分蘖分配的营养增多、生存空间增大有关,为生产中通过合理措施调控,实现小麦稳产提供了理论依据.山农29对拔节期阶段性干旱的抗性高于衡0628.