冬小麦根系发育特征及其与分蘖成穗的相关性

摘要

为了解冬小麦根系特征与分蘖成穗的相关性，设置3个施氮水平(0、120和240 kg·hm^-2),以冬小麦大穗型品种武农981、郑麦618、濮麦116和多穗型品种西农529、郑麦16、郑麦22为材料，研究冬小麦不同生育时期0～40 cm土层中根系形态性状，0～20 cm根系活力及茎蘖数的动态变化。结果表明，随小麦生育进程的推进，根干重密度、根表面积密度、根长密度、单株次生根数和根系活力均呈先升后降趋势，根系活力峰值出现在拔节期，其余指标峰值出现在开花期。随着最大单株次生根数的增加，根系活力提高了68.56～109.60μg·g^-1·h^-1;根干重密度、根长密度和根表面积密度在0～20 cm土层中分别提高了48.67～170.14 g·m^-3、0.78～1.04 m·m^-3和4.77～7.76 m²·m^-3,在20～40 cm土层中分别提高了17.96～65.93 g·m^-3、0.13～0.18 m·m^-3和0.96～1.55 m²·m^-3;最大茎蘖数和分蘖成穗数分别提高了385.60万～816.34万·hm^-2和51.65万～84.65万·hm^-2,而分蘖成穗率则降低了3.68～3.86个百分点。不同时期的单株次生根数、根系活力、根干重密度、根长密度、根表面积密度以及最大茎蘖数和单位面积成穗数均随施氮量增加而增加，但分蘖成穗率随施氮量的增加而降低，处理间差异显著；大穗型品种的根系活力、根干重密度、根长密度和根表面积密度显著高于多穗型品种，但次生根数、最大茎蘖数和单位面积成穗数均显著低于多穗型品种。经相关性分析，单株次生根数、根系活力、根干重密度、根长密度和根表面积密度与最大茎蘖数均呈显著或极显著正相关，单株次生根数与单位面积成穗数呈显著正相关，而根系活力、根干重密度、根长密度和根表面积密度与单位面积成穗数均呈弱正相关或不相关；单株次生根数、根系活力、根干重密度、根长密度和根表面积密度与分蘖成穗率均呈显著或极显著负相关。这说明，冬小麦单株次生根数增加以及根系活力和根系形态数量性状提高有利于最大茎蘖数和单位面积分蘖成穗数的增加，但降低了分蘖成穗率。

关键词

最大茎蘖数 / 分蘖成穗率 / 根系形态数量性状 / 根系活性

基金资助

国家重点研发计划“主要作物丰产增效科技创新工程”重点专项(22YFD2300802); 河南省科技攻关项目(242102111099、242102111084)