灌漿期干旱對小麥產量和品質的影響

陳 韜

（平輿縣農業技術推廣站 河南平輿463400）

小麥是世界三大糧食作物之一，其產量高低對糧食安全極為重要[1]。灌漿期是小麥籽粒充實的過程，營養物質向籽粒運輸，是決定小麥產量和品質的關鍵時期[2]。除遺傳因素外，環境因素對小麥灌漿有著不可忽視的影響。水分是小麥生長發育必不可少的環境因子之一，土壤缺水形成干旱，破壞作物體內正常生理代謝，破壞正常的生長發育，從而限制產量和品質的形成。晁漫寧等[3]研究表明，灌漿期干早脅迫顯著降低籽粒長寬、千粒重、飽滿度和植株結實率等，影響產量形成，并減少籽粒總淀粉含量，降低淀粉直支比。袁蕊等[4]研究表明，干旱脅迫下，小麥葉片凈光合速率降低、小麥光合代謝物下降，造成小麥長勢變弱，地上部分生物量、產量也隨之下降。因此，本試驗研究干旱脅迫對小麥產量和品質的影響，為小麥高產抗旱栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗供試品種為洛旱12，半冬性，中熟，株高76 cm左右，株型半緊湊，穗粒數32.3粒，千粒重42.5 g。高感條銹病、葉銹病、白粉病，感黃矮病。蛋白質含量14.87%，面粉濕面筋含量30.4%，沉降值23.8 mL，吸水率55.6%，穩定時間1.9 min。

1.2 試驗設計

試驗于2018年進行。試驗采用盆栽，盆直徑30 cm、高度26 cm，每盆裝土5.5 kg。施N量1.75 g/盆，施P2O5量1.05 g/盆，施KCl量1.05 g/盆，定植6株，設置正常供水（對照）和干旱脅迫2個水分處理。從小麥花后用稱重法控制澆水，一直到灌漿結束，正常供水土壤含水量為80%，干旱處理為35%。每個處理種20盆。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 小麥籽粒性狀的測定 分別在花后10 d、20 d、30 d和40 d取下小麥種子，用游標卡尺測定籽粒長度和寬度，在烘箱中于80℃下烘干，稱量單粒重。

1.3.2 產量及產量構成因素的測定 小麥成熟時，每處理取5盆計產，調查穗數、每穗粒數、千粒重（種子含水率為13%），按盆計產。

1.3.3 小麥籽粒品質的測定 使用瑞士波通Perten DA7200型近紅外分析儀測定各供試材料的籽粒蛋白質、吸水率、濕面筋、穩定時間和出粉率。

1.3 數據分析

采用Excel 2010統計和計算數據，采用SPSS 24.0進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 灌漿期干旱對小麥籽粒特性的影響

由附圖可知，小麥籽粒千粒重隨花后天數的增加呈逐漸增加的變化趨勢，且干旱處理均顯著低于對照，花后10 d、20 d、30 d和40 d分別比對照低13.69%、15.64%、17.63%和15.44%；小麥籽粒長度隨花后天數的增加呈先上升后下降的變化趨勢，在花后10 d時，干旱處理和對照沒有顯著差異，花后20 d、30 d和40 d均顯著低于對照，分別比對照低11.57%、18.32%和20.48%；小麥籽粒寬度變化趨勢和對照相似，干旱處理均顯著低于對照，花后10 d、20 d、30 d和40 d分別比對照低17.89%、15.53%、15.60%和14.98%。

2.2 灌漿期干旱對小麥產量及產量構成因素的影響

由表1可知，灌漿期干旱顯著降低小麥穗數、穗粒數、千粒重和產量，其中，穗數比對照降低13.82%，粒數降低4.45%，千粒重降低5.04%，產量降低8.24%。

2.3 灌漿期干旱對小麥籽粒品質的影響

干旱脅迫顯著影響了灌漿期籽粒的品質。由表2可知，干旱處理蛋白質含量顯著降低8.96%，吸水量沒有顯著差異；干旱處理的濕面筋含量顯著高于對照，高出3.30%，干旱處理沉降值相比對照顯著降低3.53%，穩定時間沒有顯著差異；出粉率降低10.44%。

3 討論

小麥花后籽粒物質積累一方面是生育前期積累的物質向籽粒運輸，另一方面是功能葉光合作用合成的物質直接運輸到籽粒中，干旱脅迫下小麥葉片氣孔導度下降，凈光合速率、蒸騰速率降低，影響植株正常的光合作用，使得運輸到小麥籽粒的干物質含量降低[5]。趙吉平等[6]研究表明，受干旱脅迫，小麥株高以及小區產量呈下降趨勢，不同類型小麥的株高、小區產量、抗旱指數存在顯著差異性。本研究結果表明，灌漿期干旱顯著降低了小麥籽粒千粒重、籽粒長度、籽粒寬度以及產量，可能是由于干旱導致功能葉片含水量下降，導致干物質形成和籽粒物質運輸受阻，另一方面，小麥籽粒主要物質含量是淀粉，高溫可能導致淀粉合成的關鍵酶活性受到抑制，從而使淀粉形成受到影響，降低小麥籽粒干物質含量。

表2 灌漿期干旱對小麥籽粒品質的影響

灌漿期干旱是影響小麥產量和品質的主要氣候因素，通常與各種環境因素互作影響小麥品質。灌漿期尤其是早期干旱對小麥產量影響較大，高溫脅迫對小麥品質的影響不僅取決于品種間的抗熱能力差異，很大程度上還取決于灌漿期不同階段所遇到的溫度條件。灌漿期間，由于高溫使小麥灌漿期縮短、籽粒物質積累量減少，從而對籽粒中物質轉化產生影響，導致蛋白質、淀粉等物質含量發生變化[7]。本研究結果表明，小麥籽粒蛋白質含量、沉降值和出分率顯著下降，濕面筋含量顯著增加，可能是由于干旱使得物質轉化能力受到阻礙，影響小麥品質。因此，在生產中，我們需要科學合理地補水灌溉，增加小麥籽粒產量，有效的改善小麥品質。