春季低温及水氮处理对小麦穗发育和产量的影响研究.pdf

摘要

近年来，由于全球变暖导致的暖冬、冷春现象对小麦生长发育造成了不利影响。暖

冬环境下冬小麦生育进程加快，越冬期缩短，拔节期提前。因此，小麦对春季低温更加

敏感，如小麦在拔节期（雌雄蕊原基分化期）遭遇低温，幼穗最先受害，形成多种畸形

穗，小麦在孕穗期（四分体期）遭遇低温，穗部小花退化，结实率降低，造成产量下降、

品质变劣。因此，本研究针对拔节期与孕穗期的低温对冬小麦穗发育和产量品质的影响，

展开深入研究，为全球变暖背景下小麦产量和品质的稳定提高提供理论参考。试验以半

冬性小麦品种新麦26（低温敏感型）和矮抗58（低温不敏感型）为材料，在小麦拔节

-401000mL/,2.54g/

期与孕穗期，分别进行℃和℃低温及水氮处理（灌水盆追施尿素

盆），分析冬小麦幼穗分化至成穗状态生长发育的动态变化，以及低温后水氮处理对产

量品质的影响。研究结果如下：

1、拔节期低温与孕穗期低温能够引起新麦26和矮抗58株高和分蘖数下降，低温

后水氮处理促进小麦株高增长和分蘖数增加。拔节期低温后水氮处理对小麦株高增长有

促进作用，低温后及时水氮处理的新麦26的株高在处理后第36d达到最大，与对照相

比提前9d；孕穗期低温及水氮处理对两个小麦品种株高和分蘖数无明显促进作用。与矮

抗58相比，低温敏感型品种新麦26的株高和分蘖数受春季低温影响更大。

2、拔节期低温与孕穗期低温延缓小麦幼穗发育，引起开花期小麦花粉活力降低，

导致成熟期小麦穗粒数和穗粒重下降，低温后，水氮处理对小麦穗发育有明显改善作用。

拔节期处理后，对照和低温后水氮处理的小麦幼穗及小花的发育速度均快于低温处理。

同时，拔节期低温与孕穗期低温对新麦26和矮抗58麦穗顶部和基部的花粉活力影响较

大，顶部和基部花粉粒畸形，出现碘化钾染败现象，最终导致成熟期小麦顶部和基部穗

粒数及穗粒重的显著下降。低温后水氮缓解促进小麦花粉活力的恢复，使小麦畸形、染

败花粉粒数量减少。

3、拔节期低温与孕穗期低温影响小麦叶片的光合性能和生理生化功能，水氮处理

后，小麦叶片光合性能和渗透调节能力有所恢复。低温后小麦叶片SPAD值和Fv/Fm值

逐渐下降，同时，叶片内可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量大幅度增加。拔节期低温

I

与孕穗期低温后叶片渗透调节物质均呈先上升再下降的趋势，且低温后短时间内增幅最

大。低温后及时水氮处理，小麦叶片SPAD值和Fv/Fm值及渗透调节物质含量的变化幅

度均低于低温处理，且逐渐恢复正常水平。

4、拔节期低温与孕穗期低温导致小麦千粒重、单株产量及籽粒品质下降，低温后

水氮缓解能有效减少产量损失、改善籽粒品质。低温后水氮处理下，两个小麦品种的穗

粒数、千粒重及单株产量均有所增加，且与对照之间差异不明显。不同生育期低温对小

麦籽粒品质的影响存在差异。拔节期低温显著影响新麦26和矮抗58的籽粒容重、蛋白

质含量、沉降值和球蛋白含量；孕穗期低温显著影响两个小麦品种籽粒的湿面筋含量。

低温后及时水氮缓解，小麦籽粒加工品质、蛋白质组分及谷醇比，均高于低温处理。低

温后，低温敏感型品种新麦26的穗粒数和千粒重显著下降，且减产程度大于矮抗58。

5、拔节期低温与孕穗期低温后，两个小麦品种的成熟期穗部性状与品质性状的相

关性不同。在新麦26中，拔节期低温与孕穗期低温后，成熟期穗部性状与湿面筋、蛋

白质、沉降值、形成时间、及面团稳定时间、球蛋白及醇溶蛋白显著正相关。在矮抗58

中，拔节期低温后，成熟期穗部性状与硬度显著正相关，孕穗期低温后，与湿面筋、蛋

白质、硬度、谷蛋白及醇溶蛋白显著正相关。

关键词：低温，小麦，水氮处理，穗发育，产量及品质

II

ABSTRACT

Globalwarminghasresultedinthephenomenonofwarmwintersandcoldspringsthreateningthe

growthanddevelopmentofwheat