气温变化背景下中国黄淮旱地冬小麦农艺性状的变化特征 ——以山西临汾为例

【目的】作物品种选育是在气候变化背景下的自然选择和人工选择的结果。黄淮麦区是中国最大的麦区,在保障中国小麦生产和粮食安全中有重要作用。研究过去30年黄淮旱地冬小麦品种农艺性状和气温要素变化规律,为旱地小麦育种适应未来气候变化提供理论依据和技术支撑。【方法】利用近30年来国家黄淮旱地冬小麦区域试验典型代表临汾点的对照品种农艺性状及该市的气温资料,研究对照品种农艺性状、生育期平均气温和≥0℃积温的变化规律,并进行农艺性状和气象要素的相关、多元回归和通径分析。【结果】小麦生育期的平均气温、≥0℃积温、最低和最高温度在逐年呈缓慢增加。小麦生育期平均气温平均每年上升0.05℃,≥0℃积温平均每年上升21.9℃,且二者呈正相关关系。≥0℃积温变化更能深入反映小麦生育期的温度变化情况。小麦生育期最高气温平均每年上升0.02℃、最低气温平均每年上升0.16℃。播种至越冬前的平均气温和≥0℃积温增加最多,营养生长阶段平均气温和≥0℃积温增加明显,生殖生长阶段平均气温增加较少且≥0℃积温有下降趋势。随着气候变暖,分蘖多的强冬性品种逐渐被分蘖适中的冬性和弱冬性品种替代。1986-1996年对照品种农艺性状变化幅度不大,1997-2007年期间变化较大,2007-2014年变化幅度最大;这和小麦生育期平均气温变化趋势基本相同。黄淮旱地对照品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,分别每年平均增加1.57%和3.39%。有效穗数和产量及株高缓慢下降,分别每年平均下降0.16%和1.29%。产量与株高（0.684^**）、有效穗（0.531^**）和千粒重（0.541^**）均极显著正相关。株高、起身至拔节期≥0℃积温和平均气温是决定小麦产量的3个主要因子,分别决定了小麦产量的46.73%、26.17和3.26%的变异。在黄淮旱地小麦适应气候变化中,起身至拔节期≥0℃积温和株高对产量贡献较大且为正效应;起身至拔节期平均气温为负效应。【结论】气候变暖对黄淮旱地冬小麦农艺性状变化趋势有较强的影响,选育株高和有效穗数适中、穗粒数较多、千粒重较大的中高产抗旱品种是黄淮旱地小麦适应未来气候变化的育种改良方向。     

晋南旱地小麦区试品系农艺性状相关分析

为了解晋南旱地小麦育种发展趋势,对2006—2015年晋南旱地小麦区试参试的121份品系进行农艺性状比较分析、相关分析和通径分析。结果表明:单位面积产量变异系数最大(29.74%)。产量三因素变异系数顺序为有效穗数穗粒数千粒重。单位面积产量与有效穗数(0.869**)、株高(0.878**)、穗粒数(0.775**)、有效分蘖率(0.735*)、千粒重(0.593**)、穗长(0.519**)和最高总茎数(0.371**)极显著正相关,与基本苗(0.191*)显著正相关,与生育期(-0.291**)极显著负相关。有效穗数、穗粒数、千粒重、株高、有效分蘖率和生育期对单位面积产量的直接贡献较大,依次为有效穗(0.591)穗粒数(0.373)千粒重(0.266)株高(0.093)有效分蘖率(|-0.069|)生育期(0.059),它们决定了单位面积产量97.65%的变异。2006—2015年山西省南部旱地小麦品种产量的提高是在保证穗数的基础上,通过增加穗粒数和提高千粒重来实现的。     

国审小麦品种临旱6号选育及栽培要点

小麦作为我国第二大粮食作物,主要分布在中国北方地区,由于地理、地形、地貌复杂,水资源短缺,生态环境脆弱,水危机更加严重,干旱缺水一直是小麦生产可持续发展的最大限制因素。此外,随着人口增长,生态环境建设及城市绿地建设速度的加快,又给我国北方水资源状况带来了更为严峻的挑     

临旱6号小麦品种的选育及推广

临旱6号由山西省农科院小麦研究所旱地小麦育种室选育,在生产试验示范中表现为抗旱、抗倒、高产、稳产、成熟落黄好、综合农艺性状优良,以及产量水平高、增产潜力大、品质优良、各项指标稳定,达到国家中筋小麦标准。该品种在旱地小麦生产中有着广阔的应用前景和推广价值,尤其适宜在黄淮冬麦区的山西南部、陕西渭北的旱肥地,以及河南西北部、河北南部、山东中南部的旱地种植。2007年,该品种列入国家农业科技成果转化项目,2008年-2012年连续5年成为国家和山西省良种补贴项目的主导品种,在小麦生产上发挥了巨大的增产作用。     

旱地地膜覆盖小麦种质材料的筛选及应用研究

在旱地地膜覆盖栽培环境下，对冬小麦新育成品种的增产原因进行了分析。结果表明，昌地地膜覆盖小麦生态型是重穗型，产量三因素中对提高籽粒产量的作用是穗粒数〉千粒重〉穗数。提出了培育地膜覆盖小麦种质的育种目标是稳定的成穗率，多粒数，高粒重，具备根穗比值大，叶片功能期长，抗逆适应履强等性状。     

临矮534小麦品种生育规律观察研究

临矮 5 3 4是高产、矮秆、早熟的小麦新品种(系 )。株高较晋麦 6 0低 1 0 cm,抗倒能力增强。大蘖比例大并与主茎趋于同步。幼穗分化前期慢 ,后期快。灌浆高峰出现早、粒重稳 ,较晋麦 6 0早熟 3～ 5 d。自 1 993年起连续 3年晋南麦区多点试验平均每 6 6 7m2 产 5 0 0～ 6 0 0 kg     

高产耐旱冬小麦育种技术及其评价方法研究

根据国内外适应性育种的经验 ,结合我们多年小麦抗旱育种实践 ,对培育兼具抗旱节水和高产冬小麦的育种技术及其评价方法进行了探讨 ;剖析了高产抗旱小麦品种在不同生育环境的产量构成特点 ;建立了选择鉴定抗旱高产、广适性、稳产性品种的具体程序     

“临丰615”生物学特性及其高产栽培技术研究

对节水高产型冬小麦新品种“临丰615”的生长发育规律及其配套栽培技术进行研究结果表明:“临丰615”分蘖力强,为两次分蘖高峰型;幼穗分化前期慢,后期快,器官建成期短;籽粒灌浆进程呈慢、快、慢的特点。其综合配套栽培技术应以稳定穗数、提高粒数和粒重为中心,采用常量精细播种技术,创建合理优质群体,科学用水,平衡施肥,实行“三喷”,防病治虫,增加粒重,从而实现8250～9000kg／hm2的产量指标。     

球茎大麦春性无性系的选择

从与球茎大麦(Hordeum bulbosum L.)的种间杂交组合中可以产生大麦(Hvrdeum vulgare L.)单倍体。通常由于球茎大麦为冬性,需要春化处理才能产生花粉。为了有利于栽培大麦与球茎大麦的杂交,本研究选择并估测了中选春性无性系的胚形成率(获得的胚数/授粉小花数)和单倍体产生率(获得的单胚数/授粉小花数)。未春化处理的183个无性系有23个开花,这些无性系可产生足够的花粉。胚形成率为26.3％—86.5％,单倍体产生率为8.2％—41.9％。某些无性系优于常规的冬性无性系,它们可以用于改进大麦单倍体的形成程序。     

黄淮小麦农艺性状进化及对产量性状调控机理的分析

【目的】气候变化对小麦生产的影响已经受到广泛关注。在气候变化背景下,小麦育种必须重新定位。文章对黄淮地区小麦进化材料的农艺性状进化以及对单株产量性状调控机理进行分析,为未来小麦适应气候变化和高产育种目标提供理论依据。【方法】对30个不同染色体倍数的小麦进化材料的12个农艺性状进行进化趋势分析。并对小麦进化材料的农艺性状进行相关分析、通径分析、逐步回归分析、主成分分析和聚类分析,探讨小麦进化育种中各农艺性状对单株产量的调控规律。【结果】通过对农艺性状的进化趋势分析和多重统计分析获得如下结果：①黄淮小麦进化过程中其抽穗期、生育期、株高、单株穗数等有减少的趋势,但生殖生长期占全生育期比例、收获指数、千粒重和单株粒重等有不同程度的增加趋势。②相关分析表明,单株粒重与穗粒数、千粒重、收获指数和单株生物学产量均呈极显著正相关,与生殖生长期占全生育期比例呈显著正相关,与抽穗期、生育期和单株穗数均呈极显著负相关。③多元逐步回归分析结果表明,收获指数、单株生物学产量和生育期是决定单株粒重的3个主要因子,共同决定了单株粒重96%的变异。其中,收获指数、单株生物学产量对小麦单株粒重有大的正效应调控作用,生育期对小麦单株粒重有较大的负效应调控作用。④通径分析表明,11个农艺性状对单株粒重直接贡献大小依次为收获指数＞单株生物学产量＞穗粒数＞穗长＞单株穗数＞每穗小穗数＞生殖生长期占全生育期比例＞抽穗期＞株高＞千粒重＞生育期。其中,收获指数、单株生物学产量、千粒重和穗粒数对单株粒重有较大的正效应。⑤主成分分析结果显示,3个主成分累积贡献率达81.873%,表明3个主成分已覆盖所有性状的主要信息。⑥根据综合值的聚类分析和对不同年代的种质资源农艺性状的特征比较,将30个小麦进化材料分为了早熟矮秆低产型、晚熟高秆低产型、晚熟高秆中产型、早熟高秆中产型和早熟矮秆高产型五大类小麦资源。【结论】通过对30个小麦进化材料农艺性状的多重统计分析,得出每个小麦进化材料的相关信息。小麦由二倍体到六倍体进化过程中,收获指数、单株生物学产量和穗粒数对小麦单株粒重有明显正效应,而生育期对其有显著负效应。这是在气候变暖背景下,人工选育高产品种和自然选择共同作用的结果。