不同生态区环境下春小麦干物质积累及产量形成分析

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2023.08.004

新疆农业科学 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (8): 1848-1857.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.08.004

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不同生态区环境下春小麦干物质积累及产量形成分析

董艳雪¹(), 贾永红², 张金汕¹, 李丹丹¹, 王凯¹, 罗四维¹, 王润琪¹, 石书兵¹()

1.新疆农业大学农学院,乌鲁木齐 830052
2.新疆农业科学院奇台麦类试验站,新疆奇台 831800

收稿日期:2022-12-18 出版日期:2023-08-20 发布日期:2023-08-14
通信作者: 石书兵(1966 - ),男,山东商河人,教授,硕士生/博士生导师,研究方向为小麦高产栽培,(E-mail)ssb@xjau.edu.cn
作者简介:董艳雪(1998 - ),女,山东东营人,硕士研究生,研究方向为小麦高产栽培,(E-mail)dong15315525004@163.com
基金资助:
新疆维吾尔自治区高校科研计划项目“春小麦高活力种子关键技术研究与示范”(XJEDU2021I011)

Effects of different ecological conditions on dry matter accumulation and yield of spring wheat varieties

DONG Yanxue¹(), JIA Yonghong², ZHANG Jinshan¹, LI Dandan¹, WANG Kai¹, LUO Siwei¹, WANG Runqi¹, SHI Shubing¹()

1. College of Agronomy, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China
2. Qitai Triticeae Crops Experiment Station, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Qitai Xinjiang 831800, China

Received:2022-12-18 Published:2023-08-20 Online:2023-08-14
Correspondence author: SHI Shubing (1966-), male, Shanghe Shandong, professor, doctoral supervisor, research direction is wheat high yield cultivation, (E-mail)ssb@xjau.edu.cn
Supported by:
Autonomous Region University Scientific Research Program“Research and Demonstration of Key Technologies for High Vitality Seeds of Spring Wheat”(XJEDU2021I011)

摘要/Abstract

摘要：

【目的】研究新疆北疆不同生态区对春小麦干物质积累和产量形成的影响,为制定育种目标和实现春小麦高产优质提供参考。【方法】采用二因素试验设计,在新疆北疆奇台、木垒及塔城3个生态区种植新春44号、新春37号、新春48号、新春26号、宁春16号5个品种,研究不同生态区对春小麦叶面积指数、干物质积累和分配、产量构成因素及产量的影响。【结果】春小麦叶面积指数、营养生长阶段和生殖生长阶段干物质积累、籽粒灌浆库容量及产量表现为奇台最大。奇台各品种春小麦营养生长阶段干物质积累、生殖生长阶段干物质积累、籽粒灌浆库容量及产量分别比木垒提高26.73%、32.20%、11.66%和45.87%,较塔城提高21.33%、17.29%、1.17%和17.58%;灌浆速率为奇台最小,塔城次之、木垒最大。在奇台生态条件下,新春37号产量较其他品种高出0.92%~8.25%;在木垒生态条件下,新春37号产量较其他品种高6.14%~19.52%;在塔城生态条件下,新春44号产量较其他品种增大4.12%~19.64%。【结论】奇台生态区最适宜春小麦种植,奇台和木垒生态区宜种植新春37号,塔城生态区宜种植新春44号。

关键词: 春小麦; 生态区; 品种; 干物质积累; 产量

Abstract:

【Objective】 To study the effects of different ecological conditions in northern Xinjiang on dry matter accumulation and yield formation of spring wheat, and provide a reference for formulating breeding goals and achieving high yield and high quality of spring wheat.【Methods】 A two-factor experimental design was adopted, 5 varieties: Xinchun 44, Xinchun 37, Xinchun 48, Xinchun 26 and Ningchun 16 were planted in three ecological conditions of Qitai area, Mulei area and Tacheng area, to study the effects of different ecological conditions on leaf area index, dry matter accumulation and distribution, yield components and yield of spring wheat.【Results】 The leaf area index, dry matter accumulation in vegetative growth stage and reproductive growth stage, grain filling capacity and yield of spring wheat were the largest in Qitai.The dry matter accumulation in vegetative growth stage, reproductive growth stage, grain filling sink capacity and yield of spring wheat varieties in Qitai were 26.73%, 32.20%, 11.66% and 45.87% higher than those in Mulei, 21.33%, 17.29%, 1.17% and 17.58% higher than those in Tacheng.The grouting rate was the smallest at Qitai, the second in Techeng, and the largest in Mulei.Under the ecological conditions of Qitai, the yield of Xinchun37 was 0.92%~8.25% higher than those of other varieties.Under Mulei ecological conditions, the yield of Xinchun37 was 6.14%~19.52% higher than those of other varieties.Under Tacheng ecological conditions, the yield of Xinchun44 increased by 4.12%~19.64% compared with other varieties.【Conclusion】 Variety characteristics and yield, spring wheat is the most suitable to be planted in Qitai ecological area, namely, Xinchun 37 should be planted in Qitai and Mulei ecological areas, and Xinchun 44 is appropriate to be planted in Tacheng ecological areas.

Key words: spring wheat; ecological area; varieties; dry matter accumulation; yield

中图分类号:

S512

董艳雪, 贾永红, 张金汕, 李丹丹, 王凯, 罗四维, 王润琪, 石书兵. 不同生态区环境下春小麦干物质积累及产量形成分析[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(8): 1848-1857.

DONG Yanxue, JIA Yonghong, ZHANG Jinshan, LI Dandan, WANG Kai, LUO Siwei, WANG Runqi, SHI Shubing. Effects of different ecological conditions on dry matter accumulation and yield of spring wheat varieties[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2023, 60(8): 1848-1857.

图/表 11

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生态区 Representative ecological area	纬度 Latitude	经度 Longitude	海拔 Altitude (m)	年降水量 Annual rainfall (mm)	年日照时长 Annual sunshine duration(h)	播种日期 Sowing date	收获日期 Harvest date
奇台Qitai	N 43°59'	E 89°44'	835.70	191.6	2 870.9	2021-04-02	2021-07-29
木垒Mulei	N 43°34'	E 89°46'	1 970.60	343.6	2 870.9	2021-04-19	2021-09-10
塔城Tacheng	N 46°56'	E 83°70'	488.10	340.2	2 796.5	2021-04-16	2021-08-04

生态区 Representative ecological area	纬度 Latitude	经度 Longitude	海拔 Altitude (m)	年降水量 Annual rainfall (mm)	年日照时长 Annual sunshine duration(h)	播种日期 Sowing date	收获日期 Harvest date
奇台Qitai	N 43°59'	E 89°44'	835.70	191.6	2 870.9	2021-04-02	2021-07-29
木垒Mulei	N 43°34'	E 89°46'	1 970.60	343.6	2 870.9	2021-04-19	2021-09-10
塔城Tacheng	N 46°56'	E 83°70'	488.10	340.2	2 796.5	2021-04-16	2021-08-04

生态区 Ecological area	品种 Variety	开花期营养器官干重 Biomass before anthesis (g/plant)	成熟期营养器官干重 Biomass at maturity (g/plant)	单株粒重 Grain weight (g/plant)	收获时期总干重 Total dry weight of plants at harvest (g/plant)	营养阶段形成干重 Dry matter transport amount (g/plant)	生殖阶段形成干重 Reproductive stage formation dry weight (g/plant)	产量 Dry yield (kg/hm²)
奇台 Qitai	新春44号	2.45^bc	2.20^ab	1.91^cd	4.10^bc	2.45^bc	1.65^ab	8 353.97^a
	新春48号	2.62^ab	2.40^a	2.00^bc	4.40^a	2.62^ab	1.79^a	8 244.00^ab
	新春37号	2.72^a	2.12^b	2.12^a	4.24^b	2.72^a	1.52^cd	8 556.01^a
	新春26号	2.58^ab	2.02^bc	1.96^c	3.98^cd	2.58^ab	1.41^cd	8 478.43^a
	宁春16	2.41^bc	2.11^b	1.76^e	3.87^d	2.41^bc	1.46^cd	7 903.90^bc
木垒 Mulei	新春44号	1.84^hi	1.48^fg	1.30^g	2.79^f	1.84^hi	0.95^e	5 777.67^gh
	新春48号	1.67ⁱ	1.50^fg	1.14^h	2.64^f	1.67ⁱ	0.97^e	5 634.67^h
	新春37号	2.20^ef	1.60^fg	1.61^f	3.22^e	2.20^ef	1.03^e	6 140.33^fg
	新春26号	1.97^gh	1.72^ef	1.63^f	3.34^e	1.97^gh	1.37^d	5 785.33^gh
	宁春16	2.43^bc	2.14^ab	1.84^de	3.99^cd	2.43^bc	1.56^bc	5 137.33ⁱ
塔城 Tacheng	新春44号	2.33^cd	1.81^de	2.07^ab	3.88^d	2.33^cd	1.54^cd	7 654.90^cd
	新春48号	2.20^de	1.96^cd	1.95^c	3.92^d	2.20^de	1.72^ab	6 999.13^e
	新春37号	2.07^fg	1.34^g	1.40^g	2.73^f	2.07^fg	0.66^f	7 351.91^de
	新春26号	1.99^gh	1.58^fg	1.78^e	3.36^e	1.99^gh	1.37^d	6 922.63^e
	宁春16	1.96^gh	1.68^ef	1.65^f	3.33^e	1.96^gh	1.37^d	6 398.28^f

生态区 Ecological area	品种 Variety	开花期营养器官干重 Biomass before anthesis (g/plant)	成熟期营养器官干重 Biomass at maturity (g/plant)	单株粒重 Grain weight (g/plant)	收获时期总干重 Total dry weight of plants at harvest (g/plant)	营养阶段形成干重 Dry matter transport amount (g/plant)	生殖阶段形成干重 Reproductive stage formation dry weight (g/plant)	产量 Dry yield (kg/hm²)
奇台 Qitai	新春44号	2.45^bc	2.20^ab	1.91^cd	4.10^bc	2.45^bc	1.65^ab	8 353.97^a
	新春48号	2.62^ab	2.40^a	2.00^bc	4.40^a	2.62^ab	1.79^a	8 244.00^ab
	新春37号	2.72^a	2.12^b	2.12^a	4.24^b	2.72^a	1.52^cd	8 556.01^a
	新春26号	2.58^ab	2.02^bc	1.96^c	3.98^cd	2.58^ab	1.41^cd	8 478.43^a
	宁春16	2.41^bc	2.11^b	1.76^e	3.87^d	2.41^bc	1.46^cd	7 903.90^bc
木垒 Mulei	新春44号	1.84^hi	1.48^fg	1.30^g	2.79^f	1.84^hi	0.95^e	5 777.67^gh
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	新春37号	2.20^ef	1.60^fg	1.61^f	3.22^e	2.20^ef	1.03^e	6 140.33^fg
	新春26号	1.97^gh	1.72^ef	1.63^f	3.34^e	1.97^gh	1.37^d	5 785.33^gh
	宁春16	2.43^bc	2.14^ab	1.84^de	3.99^cd	2.43^bc	1.56^bc	5 137.33ⁱ
塔城 Tacheng	新春44号	2.33^cd	1.81^de	2.07^ab	3.88^d	2.33^cd	1.54^cd	7 654.90^cd
	新春48号	2.20^de	1.96^cd	1.95^c	3.92^d	2.20^de	1.72^ab	6 999.13^e
	新春37号	2.07^fg	1.34^g	1.40^g	2.73^f	2.07^fg	0.66^f	7 351.91^de
	新春26号	1.99^gh	1.58^fg	1.78^e	3.36^e	1.99^gh	1.37^d	6 922.63^e
	宁春16	1.96^gh	1.68^ef	1.65^f	3.33^e	1.96^gh	1.37^d	6 398.28^f

生态区 Ecological area	品种 Variety	茎鞘 Stem		叶片 Leaf		颖壳+穗轴 Chaff+Cob		籽粒 Grain
生态区 Ecological area	品种 Variety	质量 Mass (g/plant)	比例 Ratio (%)	质量 Mass (g/plant)	比例 Ratio (%)	质量 Mass (g/plant)	比例 Ratio (%)	质量 Mass (g/plant)	比例 Ratio (%)
奇台 Qitai	新春44号	1.15^b	28.08^cd	0.28^b	6.89^b	0.76^a	18.58^de	1.91^cd	46.45^e
	新春48号	1.31^a	29.83^a	0.37^a	8.34^a	0.72^bc	16.40^g	2.00^bc	45.44^e
	新春37号	1.04^c	24.55^f	0.35^a	8.35^a	0.72^bc	17.03^fg	2.12^a	50.07^cd
	新春26号	1.04^c	26.05^ef	0.29^b	7.24^b	0.70^cd	17.53^fg	1.96^c	49.18^cd
	宁春16	1.10^bc	28.30^bc	0.28^b	7.31^b	0.74^bc	19.02^de	1.76^e	45.38^e
木垒 Mulei	新春44号	0.76^fg	27.10^de	0.16^cd	5.76^c	0.57^fg	20.33^ab	1.30^g	46.80^e
	新春48号	0.78^f	29.56^ab	0.18^c	6.97^b	0.53^gh	20.24^bc	1.14^h	43.23^f
	新春37号	0.87^e	27.02^de	0.16^cd	4.96^cd	0.58^fg	17.92^ef	1.61^f	50.11^cd
	新春26号	0.91^de	27.07^de	0.20^c	5.90^c	0.61^ef	18.29^ef	1.63^f	48.74^d
	宁春16	1.12^b	28.09^cd	0.28^b	6.96^b	0.75^ab	18.80^de	1.84^de	46.15^e
塔城 Tacheng	新春44号	0.96^d	24.73^f	0.16^cd	4.10^de	0.69^cd	17.80^fg	2.07^ab	53.37^a
	新春48号	1.14^b	29.18^ab	0.16^cd	4.20^de	0.66^de	16.80^fg	1.95^c	49.81^cd
	新春37号	0.71^g	25.78^ef	0.13^d	4.76^de	0.50^h	18.25^ef	1.40^g	51.21^bc
	新春26号	0.74^fg	22.14^g	0.13^d	3.77^e	0.71^cd	21.12^a	1.78^e	52.98^ab
	宁春16	0.88^e	26.50^de	0.14^d	4.23^de	0.65^de	19.61^cd	1.65^f	49.66^cd

不同生态区环境下春小麦干物质积累及产量形成分析

Effects of different ecological conditions on dry matter accumulation and yield of spring wheat varieties

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生态区 Ecological Area	品种 Variety	处理 Label	模拟方程 Logistic equation	R²	Δt/d	系数α Coefficient α	系数β Coefficient β	系数γ Coefficient γ	产量 Dry yield (kg/hm²)	Y
奇台 Qitai	新春44号	奇台44	Y=58.82/[1+e⁽³^.^{138 4-0}^.^{148 9}^t⁾]	0.995 8	17.69	58.82	3.138 4	0.148 9	8 353.97	47.04
	新春48号	奇台48	Y=53.65/[1+e⁽³^.^{527 8-0}^.^{177 9}^t⁾]	0.996 6	14.81	53.65	3.527 8	0.177 9	8 244	39.4
	新春37号	奇台37	Y=50.50/[1+e⁽³^.^{562 2-0}^.^{191 4}^t⁾]	0.998 2	13.76	50.5	3.562 2	0.191 4	8 556.01	44.38
	新春26号	奇台26	Y=49.70/[1+e⁽³^.^{485 6-0}^.^{188 2}^t⁾]	0.998 8	14.00	49.7	3.485 6	0.188 2	8 478.43	42.69
	宁新16号	奇台16	Y=54.92/[1+e⁽³^.^{251 9-0}^.^{170 35}^t⁾]	0.996 9	15.46	54.92	3.251 9	0.170 4	7 903.9	44.45
木垒 Mulei	新春44号	木垒44	Y=50.07/[1+e⁽³^.^{325 6-0}^.^{244 6}^t⁾]	0.992 2	10.77	50.07	3.325 6	0.244 6	5 777.67	38.63
	新春48号	木垒48	Y=45.09/[1+e⁽³^.^{183 6-0}^.^{188 3}^t⁾]	0.970 5	13.99	45.09	3.183 6	0.188 3	5 634.67	31.46
	新春37号	木垒37	Y=50.68/[1+e⁽²^.^{853 7-0}^.^{202 7}^t⁾]	0.983 3	13.00	50.68	2.853 7	0.202 7	6 140.33	34.32
	新春26号	木垒26	Y=46.80/[1+e⁽³^.^{318 2-0}^.^{247 9}^t⁾]	0.991 9	10.62	46.8	3.318 2	0.247 9	5 785.33	33.78
	宁新16号	木垒16	Y=47.03/[1+e⁽²^.^{956 3-0}^.^{209 7}^t⁾]	0.984 1	12.56	47.03	2.956 3	0.209 7	5 137.33	33.45
塔城 Tacheng	新春44号	塔城44	Y=56.04/[1+e⁽³^.^{311 6-0}^.^{177 8}^t⁾]	0.997 5	14.82	56.04	3.311 6	0.177 8	7 654.9	43.73
	新春48号	塔城48	Y=51.63/[1+e⁽³^.^{589 9-0}^.^{186 0}^t⁾]	0.998 6	14.16	51.63	3.589 9	0.186	6 999.13	38.5
	新春37号	塔城37	Y=54.68/[1+e⁽³^.^{178 1-0}^.^{180 0}^t⁾]	0.996 2	14.63	54.68	3.178 1	0.18	7 351.91	42.49
	新春26号	塔城26	Y=46.31/[1+e⁽³^.^{424 2-0}^.^{203 6}^t⁾]	0.987 8	12.94	46.31	3.424 2	0.203 6	6 922.63	41.22
	宁新16号	塔城16	Y=55.85/[1+e⁽³^.^{352 0-0}^.^{182 7}^t⁾]	0.998 3	14.41	55.85	3.352	0.182 7	6 398.28	41.91

生态区 Ecological area	品种 Variety	穗数 Spike number	穗粒数 Grain number per spike	千粒重 1000-grain weight (g)
奇台 Qitai	新春44号	430.67^c	40.92^cd	47.04^a
	新春48号	478.00^ab	47.13^a	39.40^e
	新春37号	471.00^b	38.54^ef	44.38^b
	新春26号	496.33^a	38.67^ef	42.69^cd
	宁春16	480.33^ab	36.88^fg	44.45^b
木垒 Mulei	新春44号	431.67^c	40.83^cd	38.63^e
	新春48号	468.67^b	45.67^ab	31.46^g
	新春37号	485.67^ab	40.33^de	34.32^f
	新春26号	467.67^b	37.75^fg	33.78^f
	宁春16	425.67^c	36.08^fg	33.45^f
塔城 Tacheng	新春44号	476.67^ab	37.79^fg	43.73^bc
	新春48号	463.67^b	38.00^efg	38.50^e
	新春37号	487.67^ab	37.00^fg	42.49^cd
	新春26号	427.67^c	43.21^bc	41.22^d
	宁春16	439.33^c	34.75^g	41.91^d

处理 Treatment	奇台 Qitai	木垒 Mulei	塔城 Tacheng	均值 Average
新春44号 Xinchun 44	7 903.9	5 137.3	6 398.2	6 479.8
新春48号 Xinchun 48	8 478.4	5 785.3	6 922.6	7 062.1
新春37号 Xinchun 37	8 556.0	6 140.3	7 351.9	7 349.4
新春26号 Xinchun 26	8 353.9	5 777.6	7 654.9	7 262.13
宁春16 Ningchun 16	8 244.0	5 634.6	6 999.1	6 959.23
均值 Average	8 307.2	5 695.0	7 065.3	7 022.5

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