小麦品种单种和混种产量及条锈病发生程度的比较研究

论文摘要

同一种作物不同品种混种,是利用种内作物异质性提高作物生产力的一种栽培方法,欧洲和北美对这种栽培方法在许多方面都有大量而广泛的研究;国内则研究很少,而且,现有研究也主要集中在少数几个禾谷类作物病害防治方面。我国云南省位于北温带和亚热带地区交界处,小麦种植面积约55.9万公顷,近年来,该省小麦条锈病亦有加重趋势。为了给云南省小麦产区利用品种混种提供依据,以及为我国其他小麦产区的应用提供一定的参考,本研究较为系统地主要研究了小麦品种单种和混种在产量方面的表现,此外,也研究了在自然发病条件下品种混种对小麦条锈病的病害防治效应,以保证小麦种植的不断发展。根据研究的主要目的,用繁19、引11-12、川麦107、靖麦10号、青春55、46548-3和安96-8等7个品种,组合成6个分别包含2～7个组分的、等比例混种的小麦品种混种群体,于2003～2004年、2004～2005年、2005～2006年在云南省曲靖地区进行多点、多处理试验。小麦品种混种与其组分品种单种的产量比较,既采用品种混种产量与其组分单种产量的平均数相比较的方法（以此种方法比较所得结果,本研究称之为品种混种的产量效应）,也采用与其最高产的和最低产的组分单种产量相比较的方法。研究结果表明,在没有病害或病害不严重的条件下,小麦品种混种的产量与其组分单种产量的平均数相比,平均增加3.9%。在所有36个比较中,小麦品种混种产量表现为正效应、0效应、负效应的频率分别为69.4%、8.3%、22.3%,正效应和0效应的频率合计为77.7%。在小麦品种混种产量表现为正效应的比较中,有40.0%的比较结果为显著（P<0.05）,而在小麦品种混种产量表现为负效应的比较中,只有12.5%的比较结果为显著（P<0.05）。说明小麦品种混种在产量上其优势常大于劣势。小麦品种混种的产量效应因环境（试验年份×地点×处理）不同而有变化,这在品种混种产量效应的正负性质特别是产量效应的大小上均有表现。本研究发现在土壤肥力较好的试验环境下,有5个小麦品种混种群体都有最大或最小产量效应值。小麦品种混种的产量效应与其组分数目两者之间证明没有显著的相关性,相关系数r=0.719（r0.05=0.811）。由于本研究采取较为严格的等比例混种法,影响小麦品种混种产量效应的主要因素就品种混种群体的组成而言应为组分多样性。小麦品种混种的产量有时虽然也会超过其最高产的组分单种产量,但其间的差异很少能够达到显著水平。在本研究的36个比较中,只有繁19和引11-12所组成群体的产量于1个环境中能够显著（P<0.05）超过其较为高产的组分单种产量,占所有比较总数的2.8%。本研究没有发现小麦品种混种产量会显著低于其最低产的组分单种产量的情况。通过变异系数的测定和回归分析,本研究未能证实小麦品种混种在产量稳定性上比其组分单种有优势。但用这两种分析方法所得结果均表明,小麦品种混种的稳产性能不比其组分单种的稳产性能为差。小麦品种混种可降低条锈病病情指数至一定程度,这一趋势在本研究中是明显的,尤其是在发病强度相对较高的2004～2005年的试验中。综合2003～2004和2004～2005两年试验来看,小麦品种混种的条锈病病情指数与其组分单种条锈病病情指数的平均数相比,两年平均减少57.70%,减少幅度从37.2%到72.2%不等。对2004～2005年所得资料进一步分析表明,小麦品种混种对条锈病的病害防治效应有随组分数目的增加而提高的趋势,其原因主要是:增加组分数目实际上是减少了组分单种时具有最大病情指数的组分在品种混种群体中所占的比例,从而减少了该组分在品种混种群体中的植株数目。本研究证明,小麦品种混种对条锈病的病害防治效应与其相对应的产量效应之间,有时具有较强的相关性,有时则没有相关性或其相关性较弱。根据上述研究结果,小麦品种混种由于不损害产量稳定性,同时与其组分单种产量的平均数相比具有产量优势,并能降低条锈病病情指数,因而利用现有品种或新育成品种组合成一定的品种混种群体,通过田间试验而应用于大田生产,对有些小麦产区如云南省小麦产区,具有一定的实用价值,而对有些小麦产区,即使仅将其作为纯系品种单种的一种补充性的栽培方法而加以利用,可能也是有益的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 种内作物异质性群体的类型及其应用
• 1.1.1 多系品种和品种混种
• 1.1.2 随机混种和带状混种
• 1.1.3 应用概况
• 1.2 种内作物异质性群体研究中的病害问题
• 1.3 品种混种在农艺性状方面的潜力
• 1.3.1 品种混种的产量优势
• 1.3.2 品种混种的产量稳定性
• 1.3.3 品种混种的抗倒伏性
• 1.3.4 品种混种的产品品质
• 1.4 品种混种在病虫害防治方面的潜力
• 1.4.1 品种混种与禾谷类作物锈病和白粉病以及稻瘟病
• 1.4.2 品种混种与其他病害
• 1.4.3 品种混种与病害兼治
• 1.4.4 品种混种与虫害
• 1.4.5 品种混种群体中病原物的群体动态
• 1.4.6 利用品种混种防治病害所得产量收益
• 1.5 国内品种混种研究现状及小麦锈病防治研究概况
• 1.5.1 国内品种混种研究现状
• 1.5.2 国内小麦锈病防治研究概况
• 1.6 本研究的目的
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 试验材料
• 2.2.1 试验用小麦品种
• 2.2.2 小麦品种混种群体的组成
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 试验设计
• 2.3.2 试验区田间管理
• 2.4 数据处理
• 第三章 结果与分析
• 3.1 不同小麦品种单种群体间的产量位次
• 3.2 小麦品种混种的产量效应
• 3.2.1 不同小麦品种混种群体在6 个试验环境中的平均产量效应
• 3.2.2 小麦品种混种的产量效应与组分数目的相关性
• 3.2.3 小麦品种混种的3 种产量效应的频率分布
• 3.2.4 小麦品种混种的产量效应与环境
• 3.3 小麦品种混种的产量与其极端组分单种产量的比较
• 3.3.1 M1 与其极端组分单种的产量比较
• 3.3.2 M2 与其极端组分单种的产量比较
• 3.3.3 M3 与其极端组分单种的产量比较
• 3.3.4 M4 与其极端组分单种的产量比较
• 3.3.5 M5 与其极端组分单种的产量比较
• 3.3.6 M6 与其极端组分单种的产量比较
• 3.3.7 小结
• 3.4 小麦品种混种及其组分单种在产量上的稳定性
• 3.4.1 产量稳定性的简单测定
• 3.4.2 产量稳定性的回归分析
• 3.5 育种基地3 年试验中小麦条锈病发生情况概述
• 3.6 小麦品种单种的条锈病病情指数
• 3.7 2003～2004 年小麦品种混种对条锈病的病害防治效应
• 3.8 2004～2005 年小麦品种混种对条锈病的病害防治效应
• 3.9 小麦品种混种对条锈病的病害防治效应与组分数目的关系
• 3.10 小麦品种混种和感病性最高的组分繁19 单种条锈病病情指数的比较
• 第四章 讨论
• 4.1 小麦条锈病作为一种环境压力在整个试验中的重要程度
• 4.2 小麦品种单种的产量位次变化在品种混种研究方法上的意义
• 4.3 小麦品种混种的产量效应的大小
• 4.4 小麦品种混种的产量效应的频率分布
• 4.5 小麦品种混种的产量效应随年份和地点变化问题的重要性
• 4.6 小麦品种混种的产量效应与组分多样性和组分数目
• 4.7 小麦品种混种的产量与其最高产的组分单种产量的比较
• 4.8 小麦品种混种的产量稳定性
• 4.9 小麦品种混种对条锈病的病害防治效应
• 4.10 小麦品种混种群体的组分数目对条锈病防治效应的影响
• 4.11 小麦品种混种群体组分的形态学表型差异对条锈病防治效应的作用
• 4.12 小麦条锈病的流行强度对品种混种病害防治效应的影响
• 4.13 小麦品种混种对条锈病的病害防治效应与其产量效应之间的关系
• 4.14 小麦品种混种群体与其最感病的组分单种病害发生程度的比较
• 4.15 RAPD 技术在品种混种试验中的应用
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介