豫北地區(qū)不同時(shí)期冬小麥品種產(chǎn)量性狀分析

盧全偉 張麗霞 陳瑞利

摘要：以河南省北部地區(qū)不同時(shí)期廣泛種植、有代表性的冬小麥品種為供試材料，通過分析其產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素，研究了冬小麥品種更新的變化規(guī)律。結(jié)果表明，隨著品種更替，冬小麥產(chǎn)量顯著提高，年平均增長(zhǎng)1.59%，收獲指數(shù)年平均增長(zhǎng)1.20%，株高年平均下降0.65%，千粒重年平均上升0.52%，單位面積有效穗數(shù)和穗粒數(shù)沒有顯著變化。產(chǎn)量與收獲指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與株高呈極顯著負(fù)相關(guān)。收獲指數(shù)的增加，株高的下降是產(chǎn)量增加的主要因素。

關(guān)鍵詞：冬小麥品種； 產(chǎn)量；產(chǎn)量性狀；豫北地區(qū)

中圖分類號(hào)：S512.1+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）06-1256-04

安陽市是河南省小麥主產(chǎn)區(qū)， 常年小麥種植面積28 萬hm2左右。建國60年來， 小麥生產(chǎn)發(fā)生了巨大的變化， 單產(chǎn)從建國初期的645.0 kg/hm2左右增加到2008年的6 076.5 kg/hm2， 2009年的大災(zāi)之年仍獲得好收成， 比1949年增加約9.5倍[1]。60年間，安陽市小麥品種經(jīng)歷了十次大范圍的更換，平均每6年更換一次。由于小麥的性狀不斷得到改進(jìn)， 配合以栽培條件的改善， 每次更換都使小麥單產(chǎn)遞增10%左右[1]。通過對(duì)比過去和現(xiàn)在小麥品種的產(chǎn)量組成，是確定通過育種作用使小麥在遺傳上發(fā)生變化的重要方法。1923年，英國育種學(xué)家Englendow把禾本科作物的產(chǎn)量分解為單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重等，可以直觀反映產(chǎn)量的組成，之后受到了栽培和育種專家的重視，稱之為產(chǎn)量三要素，是作物育種基本的參考指標(biāo)。有研究指出，現(xiàn)在的冬小麥品種產(chǎn)量高，主要與單位面積子粒數(shù)和收獲指數(shù)有關(guān)[2]，單位面積子粒數(shù)的增加主要是由于穗粒數(shù)的增加[2-4]，或由于穗粒數(shù)和有效穗數(shù)兩者共同作用的結(jié)果[5]。

目前有關(guān)于河南省小麥產(chǎn)量增加的一些研究和介紹，主要是關(guān)于小麥在當(dāng)年種植模式和條件下獲得的單產(chǎn)[1，6-8]。在控制倒伏和銹病的條件下， 研究河南省過去不同時(shí)期通過基因改良的途徑即品種更換實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量增加的速率，以及與產(chǎn)量相關(guān)主要性狀特征的變化，尋找與產(chǎn)量相關(guān)性強(qiáng)，同時(shí)遺傳力也高的農(nóng)藝性狀，尋求小麥品種演變的規(guī)律，可為高產(chǎn)遺傳育種提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與研究方法

試驗(yàn)于2010年10月至2011年6月在安陽工學(xué)院實(shí)驗(yàn)田種植，土壤為沙壤土。年平均氣溫12.4～13.5 ℃，極端最高氣溫40.2 ℃，極端最低氣溫-17.0 ℃。年平均降雨量為602.1 mm。前茬為玉米，0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)12.1 g/kg，全氮6.9 g/kg，速效氮95.92 mg/kg， 速效磷54.87 mg/kg，速效鉀90.75 mg/kg。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)長(zhǎng)8.0 m，寬1.8 m，每小區(qū)播種9行，小區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。

基肥施45%復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）750 kg/hm2，播種量為112.5 kg/hm2，每小區(qū)播種126 g，人工開行條播，行距20 cm。追肥于11月21日施尿素111 kg/hm2，3月17日施尿素255 kg/hm2。12月6日澆封凍水1次，3月17日澆返青水1次，5月18日澆灌漿水1次。3月14日，用氧化樂果加井岡霉素防治紋枯病，灌漿后用吡蟲啉防治蚜蟲。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)期小麥品種平均產(chǎn)量分析

在當(dāng)時(shí)水肥和管理?xiàng)l件下，不同時(shí)期冬小麥品種平均產(chǎn)量年增長(zhǎng)為1.59% （表1，圖1a），平均產(chǎn)量最低的為1961年的阿夫，只有3 300 kg/hm2，平均產(chǎn)量最高的為2002年的周麥16，達(dá)到了8 693 kg/hm2。

2.2 不同時(shí)期冬小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素及其他性狀的差異分析

收獲指數(shù)作為一個(gè)重要的產(chǎn)量性狀，隨著年代增加收獲指數(shù)呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，從1961年到2004年年平均增長(zhǎng)1.20%，在所有的小麥品種中，最低的為豐產(chǎn)3號(hào)的26%，最高的為周麥18的48%；隨著年代的增加，千粒重也有顯著的增加，年平均增長(zhǎng)0.52%；株高明顯下降，年平均下降0.65%；單位面積的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)沒有發(fā)生明顯的變化（表1、圖1b至圖1d、圖2）。

2.3 小麥產(chǎn)量與主要性狀間的相關(guān)分析

通過小麥各性狀與產(chǎn)量之間的相關(guān)分析，結(jié)果顯示，產(chǎn)量與收獲指數(shù)和千粒重呈極顯著正相關(guān)，與株高呈極顯著負(fù)相關(guān)；收獲指數(shù)與千粒重呈極顯著正相關(guān)，與株高呈極顯著負(fù)相關(guān)；株高與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)。穗粒數(shù)與產(chǎn)量、收獲指數(shù)、有效穗數(shù)、株高和千粒重都沒有顯著的相關(guān)關(guān)系（表2）。

3 討論

作為產(chǎn)量三要素之一的千粒重具有遺傳穩(wěn)定性，一些研究結(jié)果表明，長(zhǎng)期的選育下，冬小麥品種的千粒重是增加的[9-11]，而另一些研究則認(rèn)為千粒重是減少的[3，5，12]。試驗(yàn)結(jié)果表明，千粒重對(duì)于產(chǎn)量的增加有較大的貢獻(xiàn)。但是穗粒數(shù)和有效穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量作用不顯著，未來作物產(chǎn)量的進(jìn)一步增加可以通過增加穗粒數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

小麥?zhǔn)斋@指數(shù)是指小麥經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與生物學(xué)產(chǎn)量的比值，眾多研究表明，近年來小麥產(chǎn)量的增加主要得益于收獲指數(shù)的提高，而生物學(xué)產(chǎn)量則很少變化[2-4，13-16]，此次的試驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了這一結(jié)果，不同時(shí)期小麥產(chǎn)量與收獲指數(shù)呈極顯著正相關(guān)；前人的研究結(jié)果還表明，提高收獲指數(shù)主要靠降低株高[2，10]，此次的試驗(yàn)結(jié)果也支持這一結(jié)論，株高的下降促使更多的生物量轉(zhuǎn)到子粒部分，增加了收獲指數(shù)。子粒部分的增加沒有體現(xiàn)在數(shù)量的增加上，而體現(xiàn)在子粒大小的增加上，產(chǎn)量和穗粒數(shù)相關(guān)性不強(qiáng)。目前小麥的收獲指數(shù)全國平均值為46%[17]。從試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，豫北地區(qū)不同時(shí)期小麥品種的最高收獲指數(shù)為周麥18的48%，Austin等[18，19]指出小麥的最高收獲指數(shù)可以達(dá)到62%，所以未來當(dāng)?shù)匦←湲a(chǎn)量的增加可以通過增加收獲指數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

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