气候变化背景下河南省冬小麦品种更新特征

【摘要】：过去的五十年间全球经历了一个强变暖的过程。自1960年以来,中国地表温度升高了1.2℃,预计到21世纪末,平均气温还将上升1-5℃。农业生产与气候变化密切相关,气温升高是气候变化对农作物生产影响最为重要的因素之一。小麦是我国第二大粮食作物,小麦生产与我国粮食安全息息相关,在国民经济中占有重要地位。华北平原小麦种植面积和产量分别占全国的47%和56%；河南省近10年小麦平均种植面积约500万hm2,占全国种植面积的22%,总产约占全国的27%。1986-2005年,河南省育成并通过审定的小麦新品种126个,对提高小麦单产起了举足轻重的作用。本研究利用河南省1981-2010年30个农业气象站的冬小麦观测数据和同期气象数据及1960--2005年新育成的冬小麦品种各项指标数据,采用相关分析和回归分析方法,研究了气候变化背景下冬小麦生育期长度、积温需求和产量构成要素等变化特征及冬小麦新育成品种农艺性状演变规律。目的在于阐明气候变化背景下河南省冬小麦的品种更新特征,评估气候变暖对小麦生产的影响并提出相应的适应对策,为选育适应气候变化的新品种提供科学依据。主要研究结果有：1.30年来,河南省冬小麦生长季平均气温升高明显,营养生长期增温速率高于生殖生长期；日照时数呈明显减少趋势,营养生长期日照时数减少速率高于生殖生长期；降水量变化趋势不明显。其中生长季温度变化对产量要素的影响最为明显。不同区域品种更新的主要特征是出苗-抽穗天数减少(2.8-5.9d/lOa)、抽穗-成熟天数增加(1.3-2.5d/10a)；完成各生育阶段所需积温(0℃)总体呈增加趋势,抽穗-成熟期尤为明显(26-50℃·d/10a)。有效穗和穗粒数与营养生长期长度或同期积温无显著相关,千粒重随生殖生长期延长而显著增加。豫南地区生育期天数比(抽穗至成熟天数/出苗至成熟天数)或同期积温比(抽穗至成熟0℃积温／出苗至成熟0℃积温)随时间增加,积温比对产量变化的解释性高于天数比；豫中和豫北地区生育期天数比随时间增加,但积温比无明显的时间变化趋势,单产提高与生育期天数比增加有关。气候变化背景下河南省冬小麦品种更新特征是营养生长期缩短,生殖生长期延长,千粒重增加,从而提高了产量。2.1960-2005年河南省新育成小麦品种的更新规律如下：新育成品种的株高随着育成年份的推移逐渐降低(5.1cm/10a)。适宜播种期在10月7日(+2d)到10月20日(±4d)之间,最早播种期变化幅度不大,最晚播种期呈逐渐推迟的趋势。全生育期天数和0℃积温年际间变化趋势不明显,但80年代之后新育成品种的全生育期逐渐缩短,80年代中后期到21世纪初新品种的0℃积温呈明显的增加趋势(149.2℃·d/10a)。新育成品种的理论产量、穗数、穗粒数和千粒重均明显增加,平均每10年分别增加0.27t/hm2、2.4x105穗/hm2、1.2粒/穗和1.5g。千粒重的增加趋势最为明显,达到极显著水平,表明产量三要素中千粒重对增产的贡献最大。从品种的冬春性不同来看,冬小麦新品种呈半冬性增强,春性减弱的趋势。半冬性小麦品种的增产主要是由穗粒数和千粒重的增加带来的,而春性小麦品种的增产主要是由穗数和千粒重的增加造成的。