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山东省旱地小麦主要农艺和产量性状与气象因子的相关性分析

来源:用户上传      作者: 李豪圣等

  农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室,山东济南 250100)
  摘 要:分析了山东省近8年小麦生育期内气象三因素变化及旬气象因子与旱地小麦主要农艺和产量性状的相关性。结果表明:2003~2010年小麦生育期内降水量减少和日照时数增加的趋势较为明显,积温呈降低的趋势,但变化不明显。生育期内84个气象因子中有25个因子与旱地小麦主要农艺或产量性状呈显著或极显著相关,其中旬降水量有6个因子,旬日照时数有9个因子,旬平均气温有10个因子。因此,在今后旱地小麦品种选育过程中,应结合日照和气温等气象因子变化特点进行选择,从而提高选育成功率。
  关键词:旱地小麦;气象因子;相关性;山东
  中图分类号:S512.1+10.1文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)03-0028-05
  水分是制约旱地小麦生长量提高的首要因子[1]。由于干旱缺水,小麦长期或阶段性处于水分胁迫状态,影响了植株生长发育和籽粒产量的形成,造成单产低而不稳。小麦全生育期都可能受到干旱胁迫[2]。出苗期干旱导致出苗不齐,缺苗断垄,即使勉强出苗,苗势也小弱,根系不扎实,次生根生成很少或没有,导致基本苗不足,严重影响冬前分蘖和小麦越冬[3]。在小麦生长关键期缺水,导致小麦生长发育不良,植株矮小,有效分蘖减少,不能正常抽穗结实,单位面积穗数和穗粒数减少,千粒重降低,严重影响产量[4,5]。
  除了降水,光照和温度也是旱地小麦生产最基本的农业气候条件[6],太阳辐射的下降和温度的升高都对旱地小麦生长发育及籽粒产量的形成产生一定的影响。周林等(2003)[7]研究表明,黄淮海平原地区秋、冬季适度增温,总体有利于小麦产量提高,但春季增温则相反,升温愈高,减产愈多。而史印山等(2008)[8]研究认为,冬小麦产量与气温显著相关,过低或过高都会使小麦减产,而高温使小麦减产更严重。光照显著下降,光照不足对小麦生产产生直接影响[10]。光强度与小麦产量形成密切相关[9]。贺明荣等(2001)[11]认为,光照不足降低了小麦的干物质积累和籽粒产量,而Wang等(1994)[12]认为,光照不足对小麦产量的影响与周围环境密切相关,干旱时不影响产量,在湿润气候下产量显著下降。
  山东省常年种植小麦在366×104 hm2左右,其中无水浇条件的旱地小麦占麦田总面积的1/3左右,因此进一步稳定提高雨养小麦增产潜力对全省乃至全国粮食生产都具有重要意义。本研究利用近8年山东省旱地小麦区试总结材料和山东省气象资料,分析了旱地小麦主要农艺和产量性状与气象因子的相关性,以了解旱地小麦生长发育对气候变化的响应特征,为培育抗旱节水品种及研制配套栽培技术提供参考。
  1 材料与方法1.1 试验材料
  2003~2010年山东省旱地小麦区试对照品种鲁麦21调查数据和山东省气象数据,资料分别来源于山东省种子管理总站和山东省气象局。1.2 试验方法
  1.2.1 气象因素选取 分别选取10月至翌年6月的旬降水量、日照时数、平均温度、累积温度和小麦越冬前(10月上旬至12月中旬)、越冬期(12月下旬至次年2月中旬)、春发期(2月下旬至3月下旬)、拔节期(4月上旬至4月下旬)、灌浆期(5月上旬至6月下旬)、全生育期(10月至翌年6月)的累积降水量、日照时数、温度(>0℃或<0℃)等气象因素。
  1.2.2 小麦生长发育主要性状选取 分别选取鲁麦21在旱地小麦区试中的产量及单位面积(666.7m2)穗数、穗粒数、千粒重、容重、株高和全生育期等主要性状,与气象因子进行相关性分析。1.3 数据分析
  用DPS数据处理系统进行相关性分析,用Excel随机软件做图。
  2 结果与分析2.1 小麦生育期内气候变化分析
  由图1可以看出,2003年以来在小麦生育期内降水量呈减少的趋势,从2003年的487 mm降至2010年的163 mm。线性拟合结果表明,降水量平均每年减少28.78 mm,而日照时数呈增加趋势,平均每年增加9.23 h。
  小麦生育期内积温变化(图2),正积温年际间变幅为2 263~2 813℃,变异系数为6.15%,而负积温变幅为-153~-20℃,变异系数达到49.49%。说明小麦生育期间0℃以上的积温年度间相对稳定,而小麦越冬期长短或极端气温年度间波动较大。
  将最近4年(2007~2010)和前4年(2003~2006)的小麦不同生育期气象因子进行比较发现(表1),降水量在越冬期和春发期变化不大,拔节期略有增加,而越冬前和灌浆期减少幅度较大;日照时数,小麦苗期(即拔节前)增加,而后期(即拔节后)略有减少;积温,最近4年小麦各生育期正积温均小于前4年,负积温大于前4年,说明近几年平均气温有所降低,小麦越冬条件变劣。
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