CN105104180A - 一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，属于小麦种植技术领域；目的是提供一种方法，在自然降雨条件下，通过田间连续种植，分析品种的产量及产量构成因素的年际间变异，筛选耐旱性强、产量年际变化小、稳产性好的旱地小麦品种；本发明方法是完全依靠自然降水的3种降雨年型下，小麦产量及其构成的变异系数<i>C.V</i>来评价品种的抗旱性、广适性和稳产性，通过变异系数<i>C.V</i>反映数据的离散程度，以消除仅一年的产量及其产量构成差异，鉴定可靠度高。

Description

一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法

技术领域

本发明一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，属于小麦种植技术领域。

背景技术

旱地小麦在我国小麦生产中占重要地位，种植面积近1亿亩，尤其是山西、陕西、甘肃等省。山西省旱地小麦种植面积600余万亩以上，占全省小麦种植总面积的2/3，年产小麦8-10亿kg，旱地小麦丰歉直接影响着山西省小麦总产。山西省旱地小麦属雨养农业，无灌溉条件，生长所需水分完全依靠生育期降水和伏期土壤贮水。山西省冬小麦种植区年降雨420-600mm，年蒸发量900-1200mm，降雨多集中于7-9月，占年降水量60%左右，冬小麦生育期降水量130-200mm。种植抗旱性强、稳产、广适的小麦品种，发挥品种抗旱稳产优良基因的生产潜力，实现雨养旱地小麦生产的高产稳产，是最为经济有效的途径。抗旱性是作物遇到干旱胁迫时，生长发育和产量形成对干旱胁迫的反应能力。它内受多基因调控，外受环境条件制约，对干旱胁迫的适应性表现出多样性。为筛选出抗旱性强的作物品种，国内外研究者从生态学、解剖学、形态学、生理学的抗旱表现进行了研究，提出了多种抗旱性鉴定指标，其中抗旱指数认为是最为简单有效、经济方便、实用可靠的方法。但这些方法用于小麦品种抗旱性鉴定，均存在一定局限性，如仅测定某一生育时期的抗旱性，而冬小麦生育期漫长；或抗旱性鉴定过程中或多或少的人为水分干预（旱棚和水分临界法），易造成偏差。山西省旱地冬小麦无论降雨年份如何，播种和生育期均无法实施水分干预，只能依靠生育期自然降水和土壤贮水来完成生长发育，形成产量。因此，建立完全依靠自然降雨、无人为水分干预的耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，充分发挥品种对干旱胁迫的适应性，为旱地小麦生产提供广适稳产品种。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种雨养条件下，无人为水分干预的耐旱广适稳产小麦品种筛选方法。该方法具体是在自然降雨条件下，通过田间连续种植，分析品种的成穗数、穗粒数和千粒重的年际间变异，筛选耐旱强、产量年际变化小、稳产性好的旱地小麦品种。该方法提高了鉴定结果的可靠性，筛选出的品种耐旱性强、稳产性好。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，包括如下步骤：

1）选择无灌溉条件的旱地，或5年以上未灌溉且地下水位低于3m以上的地块。

2）地块要求中等肥力，其中0-20cm土壤有机质含量在10.0-11.0g/kg、碱解氮40-60mg/kg、速效磷15-20mg/kg、速效钾大于100mg/kg，且地力均匀。

3）选择8个或8个以上的适宜当地旱地种植的小麦品种，为了避免工作量过于繁重，优选不超过10个品种；要求种子纯度大于99%、净度大于99%、发芽率大于90%，且籽粒饱满、无霉变病粒。

4）连续3年以上在同地块种植，种植年限中应包括丰水年、平水年和枯水年。其中丰水年为生育期降雨量大于常年生育期降雨量的110%，平水年为生育期降雨量为常年生育期降雨量的90~110%；枯水年为生育期降雨量小于常年生育期降雨量的90%。本技术所指生育期降雨量为9月15日至次年5月30日的有效降雨量。

5）将所选地块均分成面积大于等于30m²的种植小区，每个品种的小麦选择3-4个种植小区进行种植；为了保证试验结果的准确性，同一批试验，每个品种的种植小区数量应当一致。

6）休闲伏期8月5日至15日深耕1次，适期播种。本技术的适播期是指播种至进入越冬期大于0℃积温在590~610℃，山西省南部丘陵旱地于9月25日-10月1日播种，播种量10~12.5kg/亩，确保亩基本苗20万左右。

7）播前基施纯氮9-10kg/亩，五氧化二磷7-8kg/亩，并撒施3%克百威颗粒剂3kg/亩，预防地下害虫。

8）齐苗至3叶期前，在每个种植小区固定3个1m²的调查样方，样方内可适当间苗，确保基本苗275-300株/m²。

9）日常管理按照大田管理方法，注意病虫草害防治，早春顶凌期可中耕锄划或镇压浅耙一次。

10）数据采集：

品种成穂数的确定方法：计数每个种植小区的调查样方内的成穗数，不计算3粒以下小穗，将之折算成每亩的成穗数；将每个小麦品种的3-4个种植小区的亩成穗数的平均值作为品种成穂数；

品种穗粒数的确定方法：在每个种植小区中选取一个调查样方，拔取单行10-15cm范围内的全部植株，去除小于3粒麦穗后，计数剩余麦穗的平均穗粒数，得到该种植小区的穗粒数；以每个小麦品种的3-4个种植小区的穗粒数平均值作为品种穗粒数；

品种籽粒产量的确定方法：收获每个种植小区未取样的两个调查样方中的小麦，脱粒，晾干后称重，按含水量13%折合实际产量，以每个小麦品种的3-4个种植小区的籽粒产量平均值作为品种籽粒产量；

品种千粒重的确定方法：所收获的每个种植小区未取样的两个调查样方中的小麦，籽粒晾干后，每小区数2组500粒，要求两组重量误差≤0.5g，合成千粒重，以每个小麦品种的3-4个种植小区的千粒重平均值为品种千粒重。

11）将每年试验结果按年度详细记录，并记录冬小麦生育期降雨量；本发明中所述产量、成穗数、穗粒数，因人为或自然因素造成小区数值错误的应剔除，当1个品种有2个小区数值有错误时，本品种应去除。

12）连续试验年度中出现干旱年、平水年和丰水年3种降雨年型时，筛选试验结束。

13）根据3种年型下，品种的成穗数、穗粒数、千粒重和籽粒产量在3种降雨年型下的变异系数来评价品种的抗旱性、广适性和稳产性，所述的变异系数（C.V）计算公式为：C.V=标准偏差（S）/平均值（）×100%。其中，其中x为某一指标的值，为某一指标在种植年限下的平均值，n为种植年限。

14）评价：考察三因素（成穗数、穗粒数和千粒重）或二因素（穗粒数和千粒重）的变异系数，产量构成中三因素的3个因素或二因素的2个因素的变异系数越小，品种的抗旱广适稳产性越好；其中3因素变异性均小的品种抗旱广适稳产性好于2因素均小的，且变异系数越小，抗旱广适稳产性越好；穗粒数变异系数相等或相近时，千粒重变异性小的，抗旱广适稳产性好，并以产量变异系数验证筛选的可靠性。

具体为：产量构成中成穗数、穗粒数和千粒重3个因素或者穗粒数和千粒重2个因素的变异系数越小，品种的抗旱性、广适性、稳产性越好；具体为：

①3个因素变异系数均小的小麦品种抗旱广适稳产性好于2个因素小的；且变异系数越小，抗旱广适稳产性越好；

②穗粒数和千粒重变异系数小的品种抗旱稳产性好于成穗数和千粒重变异系数小的品种，好于成穗数和穗粒数变异系数小的品种；

③成穗数或穗粒数变异系数相等或相近时，千粒重变异性小的，品种的抗旱广适稳产性好；

④其他情况下，千粒重变异系数小，籽粒产量变异系数小则品种的抗旱广适性好；否则抗旱广适性差。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果。

本发明是在无人为水分干预，完全依靠自然降水的3种降雨年型下，小麦产量构成及产量的变异系数来评价品种的抗旱性、广适性和稳产性。变异系数可反映数据的离散程度，来鉴定品种抗旱性、稳产性，可靠度高，消除仅凭借一年的产量和产量构成的差异，鉴定中生育期降水带来的影响，而影响鉴定结果。与常用的萌发期、苗期、水分临界期或全生育期的抗旱指标法相比，具有以下优点：一是因无人为水分干预，所筛选的品种抗旱性更准确，符合生产实际；二是连续3以上在3种降雨年型下筛选，能更好鉴定品种稳产性和抗旱性，而抗旱指标法仅鉴定抗旱性；三是多年常规生产管理条件下，通过品种产量和构成离散程度评价品种的抗旱性、广适性和稳产性，消除了人为水分干预产量鉴定，或人为条件下某生育期鉴定和采用对照品种带来的误差，准确性、可重复性提高；四是克服了品种区域试验及其他筛选方法注重品种间产量比较，忽略了产量构成因素与品种抗旱性、稳产性和广适性的关系和影响。本发明所述的筛选方法对稳定地区小麦单产和提高总产，避免年际间大幅波动具有重要现实意义。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

1）2011-2013年度，连续3年在山西省临汾市尧都区大阳镇岳壁村丘陵旱地种植8个旱地小麦品种；

2）种植地块有机质含量10.1g/kg、碱解氮43.69mg/kg、速效磷16.45mg/kg、速效钾132mg/kg，种植小区面积5×8m²，每个品种重复种3个小区；

3）试验地每年8月5-10日深耕1次，9月28日至10月1日播种，播前撒施纯氮10kg/亩，五氧化二磷8kg/亩，氧化钾4kg/亩，3%克百威颗粒剂3kg/亩；

4）参试品种均经精选，籽粒饱满、无病粒，纯度大于99.0%、净度大于99%，播前测定各品种发芽率，均高于90%；

5）按照品种千粒重、发芽率，准确计算播量，确保基本苗18.5万/亩；

6）苗齐后于10月15日，每小区固定3个1m²的调查样方，通过间苗使样方内基本苗在275-285株；

7）冬前化学除草，2月中旬中耕锄划1次，春季防治红蜘蛛，5月上旬根据麦蚜发生情况“一喷三防”1次；

8）成熟前7-8天调查样方内穗粒数大于3粒的成穗数，并折算成亩成穗数，3次重复平均值为该品种成穗数；每小区选1个样方，连续拔取15cm单行全部植株，剔除穗粒数小于3粒植株后，调查所有穗粒数，求平均值为该品种穗粒数；每个小区收获2个未取样的1m2样方，仔细脱粒，不落粒、不剩粒，晾干后称重，测定含水量，折合成含水量13%后，计算实际产量，3个重复平均值为品种本年度产量；每个小区数2个500粒，称重（重复间误差≤0.5g），折合成千粒重，3次重复均值为品种千粒重。3个年度试验结果见表1：

。

9）按照C.V=标准偏差（S）/平均值（）×100%，其中计算成穗数、穗粒数、千粒重和产量变异系数记入表2，

。

10）2011-2013年度中2011年度为干旱年、2012年度为丰水年、2013年度为平水年，参试的8个品种中晋麦47号的产量构成三要素中成穗数和穗粒数变异系数较小，千粒重变异系数最小，且籽粒产量的变异系数也最小，抗旱广适稳产性最好；其次是运旱618号；再次是晋麦92号和临丰3号。同时根据3年平均产量，晋麦47号、运旱618和临丰3号适宜在中高肥力田块种植，晋麦92号适宜在中低肥力田块种植。实用性强、准确性高。

实施例2

1）2010-2012年度，连续3年在山西省临汾市洪洞县刘家垣镇东义村丘陵旱地种植10个旱地小麦品种；

2）种植地块有机质含量10.9g/kg、碱解氮56.93mg/kg、速效磷18.53mg/kg、速效钾143.6mg/kg，小区面积6×8m²，重复4次；

3）试验地每年8月11-15日深耕1次，9月25~28日播种，播前撒施纯氮9.5kg/亩，五氧化二磷7kg/亩，3%克百威颗粒剂3kg/亩；

4）参试品种均经精选，籽粒饱满、无病粒，纯度大于99.0%、净度大于99%，播前测定各品种发芽率，均高于92.0%；

5）按照品种千粒重、发芽率，准确计算播量，确保基本苗19.0万/亩；

6）苗齐后于10月13日，每小区固定3个1m²的调查样方，通过间苗使样方内基本苗在280~300株；

7）冬前化学除草，2月中下旬中耕锄划1次，春季防治红蜘蛛，5月上旬和中旬根据麦蚜发生情况“一喷三防”1~2次；

8）成熟前8-10天调查样方内穗粒数大于3粒的成穗数，并折算成亩成穗数，3次重复平均值为该品种成穗数；每小区选1个样方，连续拔取10cm单行全部植株，剔除穗粒数小于3粒植株后，调查所有穗粒数，求平均值为该品种穗粒数；每个小区收获2个未取样的1m2样方，仔细脱粒，不落粒、不剩粒，晾干后称重，测定含水量，折合成含水量13%后，计算实际产量，3个重复平均值为品种本年度产量；每个小区数2个500粒，称重（重复间误差≤0.5g），折合成千粒重，3次重复均值为品种千粒重。3个年度试验结果见表3：

。

9）按照C.V=标准偏差（S）/平均值（）×100%，其中计算成穗数、穗粒数、千粒重和产量变异系数记入表4，

。

10）2010-2012年度中2010年度为平水年、2011年度为枯水年，2012年度为丰水年，参试的10个品种中晋麦47号的产量构成三要素中成穗数和穗粒数变异系数较小，千粒重和产量变异系数最小，因此抗旱广适稳产性最好；其次是晋麦92号，再次是晋麦79号和运旱618。同时根据3年平均产量，晋麦47号和运旱618可在中高肥力旱地种植，而晋麦79号和晋麦92号可在中低肥力田块种植，实用性强、准确性高。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (7)

1.一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，其特征在于括如下步骤：

1）试验地选择要求

选择无灌溉条件的旱地，或5年以上未灌溉且地下水位在3m以上的地块；

地块要求中等肥力：0-20cm土壤有机质含量在10.0-11.0g/kg、碱解氮40-60mg/kg、速效磷15-20mg/kg、速效钾大于100mg/kg，且肥力分布均匀；

2）供试小麦品种的选择

选择不少于8个适宜当地旱地种植的小麦品种；

3）种植年限

连续种植，种植年限不少于3年，要求种植年限中至少包括小麦生育期降水的丰水年、平水年和枯水年各一次；

4）小区面积及重复

要求每个种植小区面积大于等于30m²，重复3-4次，田间采取随机区组排列安排个种植小区；

5）种植管理

休闲期的8月5日~15日间将试验块深翻1次，适播期播种，播种量为10-12.5kg/亩；所述适播期指从播种之日起至进入越冬期大于0℃积温在590-610℃；

播前基施纯氮9-10kg/亩，五氧化二磷7-8kg/亩，并撒施3%克百威颗粒剂3kg/亩；

齐苗至3叶期前，在每个种植小区中固定3个1m²的调查样方，样方内可适当间苗，确保基本苗275-300株/m²；

按照大田管理方法，注意病虫草害防治，早春顶凌期中耕锄划或镇压浅耙一次；

6）数据采集及四项指标的确定

品种成穂数的确定方法：计数每个种植小区的调查样方内的成穗数，不计算3粒以下小穗，将之折算成每亩的成穗数；将每个小麦品种的3-4个种植小区的亩成穗数的平均值作为品种成穂数；

品种穗粒数的确定方法：在每个种植小区中选取一个调查样方，拔取单行10-15cm范围内的全部植株，去除小于3粒麦穗后，计数剩余麦穗的平均穗粒数，得到该种植小区的穗粒数；以每个小麦品种的3-4个种植小区的穗粒数平均值作为品种穗粒数；

品种籽粒产量的确定方法：收获每个种植小区未取样的两个调查样方中的小麦，脱粒，晾干后称重，按含水量13%折合实际产量，以每个小麦品种的3-4个种植小区的籽粒产量平均值作为品种籽粒产量；

品种千粒重的确定方法：所收获的每个种植小区未取样的两个调查样方中的小麦，籽粒晾干后，每小区数2组500粒，要求两组重量误差≤0.5g，合成千粒重，以每个小麦品种的3-4个种植小区的千粒重平均值为品种千粒重；

将每年的数据按年度详细记录，并记录当年冬小麦生育期降雨量；

当连续试验年度中出现枯水年、平水年和丰水年3种降雨年型时，筛选试验结束，否则应连续种植直至试验期间出现3种年型；

7）变异系数C.V计算

根据3种年型下，品种的成穗数、穗粒数、千粒重和籽粒产量四项指标在3种降雨年型下的变异系数来评价品种的抗旱性、广适性和稳产性，所述的变异系数C.V计算公式为：C.V=标准偏差（S）/平均值（）×100%；

其中，其中x为某一指标的值，为某一指标在种植年限下的平均值，n为种植年限；

8）抗旱广适性评价标准

产量构成中成穗数、穗粒数和千粒重3个因素或者穗粒数和千粒重2个因素的变异系数越小，品种的抗旱性、广适性、稳产性越好；具体为：

①3个因素变异系数均小的小麦品种抗旱广适稳产性好于2个因素小的；且变异系数越小，抗旱广适稳产性越好；

②穗粒数和千粒重变异系数小的品种抗旱稳产性好于成穗数和千粒重变异系数小的品种，好于成穗数和穗粒数变异系数小的品种；

③成穗数或穗粒数变异系数相等或相近时，千粒重变异性小的，品种的抗旱广适稳产性好；

④其他情况下，千粒重变异系数小，籽粒产量变异系数小则品种的抗旱广适性好；否则抗旱广适性差。

2.根据权利要求1所述的一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，其特征在于：小麦品种的选择要求为选择8-10个适宜当地旱地种植的小麦品种。

3.根据权利要求1所述的一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，其特征在于：用于播种的小麦品种的种子纯度大于99%、净度大于99%、发芽率大于90%，且籽粒饱满、无霉变病粒。

4.根据权利要求1所述的一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，其特征在于：种植管理过程中，在小麦生育期内不进行追肥。

5.根据权利要求1所述的一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，其特征在于：数据采集中，品种成穂数、品种穗粒数的数据采集在成熟前7-10天开始进行；品种籽粒产量和品种千粒重在成熟后进行。

6.根据权利要求1所述的一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，其特征在于：生育期降雨量为9月15日至次年5月30日的有效降雨量。

7.根据权利要求1所述的一种耐旱广适稳产小麦品种筛选方法，其特征在于：生育期丰水年为生育期降雨量大于常年生育期降雨量的110%，平水年为生育期降雨量为常年生育期降雨量的90~110%；枯水年为生育期降雨量小于常年生育期降雨量的90%。