小麦株高问题的探讨

摘要：为提高育种预见性和选择效率，对小麦株高问题进行了探讨。认为选育矮秆和半矮秆品种是现代小麦育种的发展趋势，分析了小麦品种过度矮化的不利影响和适度高化的有利作用。株高的理想范围不能一概而论，应根据生产条件和产量水平来确定。在适当控制株高的基础上，应着重提高茎秆质量和根量，注重合理群体组成及冠层结构的选配工作，进一步优化综合农艺性状，从而在更高的基础上实现形态性状的理想组合，才能提高产量潜力，实现产量的突破。

关键词：小麦；株高；收获指数；生物产量

中图分类号：S512.101 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2014）03-0130-05

AbstractTo enhance breeding predictability and selection efficiency， the problem of wheat height was discussed. Breeding of the dwarf and semi-dwarf varieties was the development tendency of modern wheat breeding. The negative impacts of over-dwarf and the beneficial effects of moderate height were analyzed. The ideal height range was not certain， which should be determined based on production conditions and yield level. On the basis of appropriate height， we should focus on improving the quality of stem and the quantity of root， screening rational group composition and canopy structure to further optimize the comprehensive agronomic traits of wheat. Then the ideal combination of wheat morphological traits on higher basis could be realized to improve the yield potential and make a breakthrough.

Key wordsWheat；Plant height；Harvest index；Biomass

小麦茎秆是支撑器官，支撑地上各部器官，使叶片分布均匀，有利进行光合作用；同时也是营养成分的输导器官和贮藏场所，为各种生理活动的必经之路。小麦茎秆兼有“源”和“库”的部分功能，并且是叶片、籽粒之间“流”的通道，其形态和功能对小麦高产、抗倒等具有相当重要的作用[1]。虽然茎秆特性不是育种的直接目标，但其影响植株成穗的多少，对产量产生重要影响，并且其遗传力较高，在早代选择就有效。因此，在育种实践中，茎秆特性作为重要的间接育种目标，极受育种工作者的关注[2]。隋学艳等认为株高作为高产小麦品种一个重要的形态性状，与冠层性状分布及冠层温度都有较大的关系；虽不直接构成产量，但与群体大小、个体优劣以及收获指数等密切相关，是高产的重要影响因素[3～5]。鉴于株高对小麦生长发育和产量形成具有重要影响，笔者在阅读大量文献的基础上，结合自身育种实践，对小麦株高问题做如下探讨。

1选育矮秆和半矮秆品种是现代小麦育种的发展趋势

在小麦由中产向高产转变的过程中，生产上遇到的首要问题是因生产条件的改善而引起的倒伏问题。过去生产上延用的中高秆品种在高产条件下会出现严重倒伏而减产，抗倒伏是高产育种的主要目标之一。尽管倒伏还与茎秆的坚韧度、弹性、基部节间长度以及根的分布深度等特性有关，但株高仍是造成倒伏的主要因素。世界上主要产麦国普遍提出了对矮秆小麦品种的要求，先后开展了小麦矮化育种，取得了可喜的进展。

小麦品种适当矮化，不仅是为了防止倒伏，更主要的是削减了部分茎、叶鞘的生长，使拔节后幼穗的生长发育有较优越的条件，将更多的光合产物用于籽粒生长。矮化的主要生理效应是调整源结构，在高氮素营养条件下，控制植株营养生长势，降低茎秆对同化物的竞争力，增加产量库的强度和提高后期光合生产力，加快了同化物的运输率，相对增加了对穗部同化物的供应，调节养分分配的比例关系，增加同化物的贮存能力，提高穗的需求和结实能力，能够在单位面积上生产较多穗数和粒数，也就是建造较大的光合产物贮藏库，从而提高了经济产量[6～9]。徐风（1986）[10]也认为，我国各麦区近30多年的小麦品种演化，主要由于矮化和产量选择使库源比值增大，从而提高了品种生产力。严威凯（1989）[11]认为矮化育种的突破在于提高矮秆品种光合器官的内在光合功能和通过株型的改良改善其光合作用的环境，提高单位叶面积的光合效率，从而提高源的供应能力。

总之，矮化育种是小麦育种工作的重要突破，矮秆品种为高水肥栽培条件提供了必要的抗倒伏能力。墨西哥因推广种植矮秆和半矮秆小麦品种在较短的时间使粮食翻了几番，并给发展中国家的粮食与农业生产带来巨大影响，解决了数以亿计人口的吃饭问题，这被誉之为“第一次绿色革命”[12]。由于小麦矮秆品种具有茎秆矮、抗倒伏、收获指数高、水肥增产效应大等优点，提高了产量潜力，改良了稳产性能。随着小麦产量水平的提高和生产条件的改善，小麦品种株高逐步矮化是必然趋势。

2过度矮化的不利影响

在小麦品种为高秆或较高秆的情况下，育种家们通过矮化来提高其抗倒伏能力，的确起到了很大作用。但小麦育种发展到现在，品种株高已有较大幅度下降，如果继续矮化，会致叶层密集，相互遮阴，导致群体内光照不足、通风不畅、植株早衰、病虫害加重等一系列不良反应[13]。植株过矮， 群体郁蔽，光合面积缩小，田间小气候变劣，会减少生物学产量， 降低净同化率，不利于物质积累[7]。傅兆麟（2007）[12]认为特矮秆小麦节间缩短易造成叶片重叠，叶鞘、叶片长度随之降低，叶面积系数和其它器官也变小。小麦产量形成实际上是一种生产资源的转化过程，而资源是一个空间的概念。植株过矮，生长后期可资利用的空间较小，光合作用环境恶化，植株源库比值过低，会导致灌浆期光合活性和群体生产能力下降，也会降低收获指数[14]。严威凯（1989）[11]认为矮秆品种供给源较小，在籽粒灌浆时有机养分供应不足，尤其是特矮秆品种由于缩小了其活动的空间和以资利用的光、气资源，导致体内营养缺乏，根系与地上部分恶性循环，最终使产品质量劣化，产量潜力难以发挥。

4讨论与结论

株高是影响收获指数的重要因素之一，矮化与收获指数的相关不是绝对的。在对株高的选择过程中，它不能太高或太矮，只能在一定的限度内进行。植株过矮或者过高对提高收获指数不利[14]。何中虎等（1992）[24]认为现在小麦品种的收获指数在0.45左右，如果品种株高稳定在70～80 cm，是有利于收获指数提高的最佳高度。戴梅香等（2007）[33]认为生产上应利用半矮秆（株高70～85 cm）、茎秆坚韧、根系发达、耐肥水的品种，以增强抗倒伏性。杨学举等（1990）[21]认为从早衰和倒伏两方面考虑，株高80 cm左右最为合适，可作为育种选择的株高指标。孙道杰等（2002）[34]认为株高>90 cm不利于收获指数的提高，为保证生物学产量的提高，关中地区小麦品种的株高应在80～90 cm。宋荷仙等（1989）[35]按不同株高归组分析得出：超过90 cm，植株越高收获指数越低；低于80 cm，植株越矮收获指数越低，80～90 cm对收获指数几乎无影响。

株高作为决定小麦生存空间的主要因素之一，有其两面性，高秆有利于扩大群体的潜在利用空间，但容易倒伏，而倒伏意味着生存空间的陡然缩小和恶化；矮秆有利于抗倒伏和提高收获指数，但要以缩小潜在空间为代价，必须在“抗倒伏”与“潜在空间”之间做出妥协[36]。高产品种应对肥水有较强的忍耐性，使其在肥水偏大、尤其是氮肥偏多时，能通过植株对氮吸收的自动调节，维持器官间生长发育的协调性[33]。行翠平等（2008）[37]认为株高的刚性度是水地小麦发挥其超高产潜力的目标性状，要求品种的株高在不同的生育环境下具有一定的弹性和稳定性，这类品种的超高产潜力才可得以发挥。陈化榜等（1991）[28]认为矮化育种应有一定的限度，株高的理想范围不能一概而论。刘秉华等（1997）[38]认为高产品种的适宜株高，应根据生产条件和产量水平来确定。

总之，随着小麦产量的不断提高，应适当控制株高，着重提高茎秆质量和根量，注重合理群体组成及冠层结构的选配工作，进一步优化综合农艺性状，从而在更高的基础上实现形态性状的理想组合，提高产量潜力，实现产量的突破。

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