在小麦的产量丰歉上,生长速度是一个重要的问题。在田地里,各年间小麦的各生育期的完全同步是非常困难的,而这种生育速度随着年际气候波动的或多或少变化,又是导致产量不稳定的原因之一。掌握小麦的生育速度是提高育种效率、灵活运用栽培措施、确定收获适期和进行产量预报的必备基础。
长期以来对小麦发育速度与气象因子的关系,人们一方面从春化、光周期作用和阶段发育生理等方面做了大量工作,另一方面提出了发育积温的概念。然而无论前者或后者都难以充分阐明生产中出现的许多实际问题,特别是不能满足准确进行发育速度的模拟与预测的要求。近年来有关研究的一个特点是在分别对温光反应和积温两种学说进一步实验论证的基础上,表现出两种论点相互结合与相互补充的倾向。这实际上是对于分生组织内在化学反应的性质与温度对于生理生化反应速度的调控两种过程在决定发育速度上必然要有机地结合的正确认识的体现。
现代小麦发育温光反应学说的主要进展可归纳为以下几点:①在人工控制的实验条件下继续证实不同品种明显地存在着春化特性与光周期特性的差异,并由此可分为由春性到冬性的若干小麦生态类型;②小麦的春化作用进行于二棱期之前;③低温主要对冬性品种的及早小穗原基分化有诱导效应,但不是唯一因素,因为较高的温度与长日的叠合作用也能使小穗原基进行分化,只是需时较长而已;低温对有的春性品种发育作用为零。现代小麦积温学说的主要论点为:①生育过程可以用积温值反映,但积温不是恒量而是变量;②积温的稳定性和生育下限温度因不同生育时期而有差别,抽穗以前比抽穗以后积温的变化幅度大;③发育积温的稳定性受日长因子影响颇大,某些生育时期以光热的复因子累加量来反映可以提高稳定性和准确程度。
江苏的小麦品种苏南地区多属春性,淮北地区属半冬性,江淮之间为春性与半冬性的兼种地区,它们完成苗期的幼穗发育对低温和长日照均要求较低,但是在人工控制恒定环境下检验仍存在着差别。例如,将萌动种子于1~3c下处理0~60天不同天数后春播,扬麦3号和宁麦3号可正常抽穗,而徐州17号需低温处理20天以上才能抽穗。不同品种对光周期的差异亦反应不同,二棱期以后对日长的敏感性浙908(半冬性)>扬麦3号(春性)>宁麦4号(强春性)。
其中伸长期至二棱期的长日促进现象正是前述高温、长日组合可代替低温加速发育的佐证。当然,江苏在正常播种期与气候变化下,气温与日照一直处于逐日变化之中,品种表现的温光特性差异没有恒量实验条件下那么明显。南方的小麦可以按照不同生育时期分阶段建立发育速度的气象生态模式。
1.叶原基分化期
生长锥伸长期的出现是植株由叶原基分化向着小穗分化的转折点。伸长期的早迟不完全与春化要求有关。随着气温的降低伸长期出现迟缓,且所需积温稍有减少。
2.幼穗分化前期
从伸长期到小穗原基形成止,是小穗数量建成期,其中以单棱期与二棱期为天数多少变40化最大的两个分化期,田间分期播种试验的偏相关系数比较可以看出,在田间气候环境下温度与日长均能促进发育。
3.幼穗分化后期
从护颖分化到性器官发育完成的抽穗前,是小花数量建成期。南方小麦护颖分化至小花原基分化期对光周期的敏感性比二棱期弱。
4.抽穗至开花
抽穗至开花的速度和花期长短,只与当时的气温有关,在界限温度范围内大致呈线性关系,平均气温愈低所需的天数愈多。
大麦的全生育期天数亦为冬性>半冬性>春性,主要取决于出苗到拔节和抽穗到成熟两阶段。与小麦相比,大麦的早熟优势表现于:①大麦的最小营养生长期(出苗至生长锥伸长)明显短于小麦,有效积温只需65~86℃,比小麦少87~282℃,持续期长短与气温呈显著负相关;②大麦的春化反应敏感期为天数最多的二棱至三联期,有反应的品种要求低温,无反应的品种不需低温;③三联期至药隔期的分化天数与日长呈负相关;④大麦穗分化进程快,拔节期已出现药隔,出苗至药隔期比同类型小麦少8~26天,视温光条件而定;⑤拔节到抽穗的天数变异小,随温度升高而缩短;⑥抽穗后大麦发育速度明显快于小麦。
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