研究不同类型小麦品种生长过程中源、库、流生理特性以及三者之间的相互关系,揭示光合产物在源-库之间的分配规律,是进一步挖掘小麦产量潜力的重要理论基础。对小麦的源库流特性已有较多研究,但通过改变源库关系对不同穗型小麦品种源库特性、以及光合产物积累与分配规律的研究尚不多见。本研究以关中地区三种不同穗型的小麦品种为材料,通过减源、缩库处理,研究源库调节对不同穗型冬小麦品种生育后期部分生理特性、营养物质积累与运转以及籽粒灌浆等方面的影响,为小麦高产育种和栽培提供理论依据。研究结果表明:
1从产量及其构成因素看,大穗型品种穗大、粒多、籽粒库容大是大穗型小麦最显著特点,也是大穗型小麦实现超高产的基础,进一步提高产量的关键是群体要有充足的穗数。中穗型品种各项指标均适中,产量较高。多穗型品种穗数较多,但其千粒重、穗粒数、穗粒重、穗长均最小,产量不高。
减源后导致各类型品种穗粒数、千粒重、穗粒重及产量均降低。大穗型品种减源后产量降低幅度较小(T5为14.08%),中穗型及多穗型降低均较多(T5分别降低19.76%、20.60%)。
2在籽粒灌浆期间,大穗型小麦上三叶的输出功能期均比中穗型及多穗型小麦的相应叶片功能期长。减源处理使旗叶功能期延长、倒三叶功能期缩短;缩库处理使各叶位叶片功能期均变长,尤其倒二叶与倒三叶。
3在小麦生育后期,大穗型品种上三叶光合速率下降速度明显低于中穗型及多穗型相同叶位的光合速率下降值。减源后各叶源间光合作用具有相互补偿能力,大穗型品种叶间补偿能力大于中穗型和多穗型。缩库引起叶源功能下降。
4大穗型品种旗叶叶绿素含量在籽粒灌浆前期较低、峰值出现较晚,但灌浆后期下降缓慢,且其含量较中穗型和多穗型相应处理高。
减源处理各类型品种均是灌浆前期旗叶叶绿素含量高于对照,减源越多、距穗部越近,叶绿素含量提高越多;随着生育期推进迅速降低,减源越多、距穗部越近,降低越快。大穗型小麦各减源处理旗叶叶绿素含量和部分减源处理的可溶性糖含量较对照增长幅度大于中穗型及多穗型。进一步表明大穗型品种叶间补偿能力强于中穗型及多穗型品种。缩库处理后各品种旗叶叶绿素含量和可溶性糖含量均较对照升高,随着生育期推进降低较慢,在生育后期远远大于对照及各减源处理。
5多穗型品种籽粒灌浆启动早,大穗型品种灌浆启动迟。但最大生长速率和最终粒重的排序基本一致,由大到小依次为:大穗型＞中穗型＞多穗型品种。缩库1/2后,所有品种最大灌浆速率均提高、所达到的时间延长。
6从各阶段的灌浆速率来看,大穗型和中穗型品种均表现为中期＞后期＞前期,多穗型表现为中期＞前期＞后期。比较其灌浆速率,前期:中穗型＞多穗型＞大穗型;中期和后期:大穗型＞中穗型＞多穗型。
减源对三种类型品种灌浆时段天数影响较小,但使灌浆速率显著降低,且减源越多降低幅度越大。大穗型和中穗型品种灌浆中期时段降低幅度较大,多穗型品种灌浆中、后期时段降低幅度均较大。缩库对三种类型品种的三个灌浆时段天数及灌浆速率都有增加,但幅度较小。
7花后各类型品种各处理籽粒可溶性糖含量均呈下降趋势,各类型品种各处理均以花后12天最高,大穗型品种在花后12-30天含量迅速下降,30天之后下降速度减慢。
籽粒灌浆期,各类型小麦品种籽粒的淀粉含量均呈上升的趋势,大穗型品种淀粉含量随着时间推进增加量始终较高,中穗型品种较低。缩库使各类型品种籽粒淀粉含量增加。
8所有减源处理的单株干物重及茎鞘干物质均较对照减轻,与对照间的差异均达显著水平;同一类型材料不同处理间的差异也达显著水平。减源越多、源位越高(距穗越近)单株重下降越显著。三个品种类型单株干物质总积累量变化,各减源处理及对照始终保持大穗型＞中穗型＞多穗型。大穗型品种茎鞘干重变化,仅仅T5、T6减源处理与中穗型和多穗型类同,其余处理随生育期推进茎鞘干重先增后减,且减幅要小于中穗型和多穗型品种。
9大穗型品种减源处理穗粒重降低的幅度(4.42%-22.11%)远小于中穗型品种(6.77%-35.42%)和多穗型品种(7.26%-37.9%),且适当减源(T1)对穗粒重不会产生显著影响。
10大穗型品种营养器官花前储存物质对穗粒重的贡献率为9.0%,远低于中穗型(20.41%)和多穗型品种(17.69%)。而减源处理中,光合源的亏损大幅度地提高了营养器官储藏物质对穗粒重的贡献率,且减源越多,贡献率提高幅度越大。大穗型品种营养器官对穗粒重的贡献率提高到81.05%,较对照提高了9倍;中穗型品种提高到93.68%,较对照提高了4.6倍;多穗型品种提高到96.36%,较对照提高了5.4倍。
