對冀中南水地區域22年期間推廣小麥品種性狀的研究

張　力

（河北省種子管理總站，石家莊 050031）

對冀中南水地區域22年期間推廣小麥品種性狀的研究

張力

（河北省種子管理總站，石家莊 050031）

分析了自1992年以來22年期間通過河北省農作物品種審定委員會審定（認定）的適宜冀中南水地區域種植的67個小麥品種的農藝性狀之間的關系，以及各農藝性狀與產量之間的關系，提出了今后小麥育種的建議。

生育期；株高；畝穗數；穗粒數；千粒重

河北省小麥育種工作的發展歷程曲折而又漫長，隨著育種理論水平的不斷提高，育種手段的逐步深化，育成品種的數量也在逐漸增加。自1992年以來22年期間在冀中南水地區域審定（認定）的小麥品種共有67個，1992-2000年期間共審定（認定）品種17個，這期間河北省小麥育種工作處在艱難的緩沖期，冀麥號自育品種占據主導地位；在2001-2010年期間共審定（認定）品種36個，相比上一個10年期間，審定（認定）品種以近雙倍的數量遞增，充分體現了河北省小麥育種工作的水平和蓬勃發展的良好勢頭，期間以石麥系列、邯麥系列、衡麥系列為代表的品種正占據河北省80%以上的小麥種植面積；在2011-2014年期間共審定品種14個，以石麥系列、石新系列、農大系列為代表的品種在高產、優質、高效、節水方面的特征明顯，育種方向朝著適應河北省農業產業結構的方向發展［1］。

從河北省小麥品種生產利用實際情況出發，河北省農作物品種審定委員會劃分的冀中南水地區域包括定州至泊頭沿線以南的保定南部、滄州西南部、石家莊、邢臺、邯鄲、衡水地區，該區域水肥條件較好，為河北省小麥主產區，主要種植適應中高水肥條件的優良品種［2］。

1　數據來源與分析方法

1.1數據來源數據來源于1992-2014年通過河北省農作物品種審定委員會審定（認定）的適宜冀中南水地區域種植的67個小麥品種。其中，1992-2003年品種數據來自于《河北省農作物優良品種》一書［3］，2004-2014年的品種數據來自于歷年河北省農作物品種審定委員會發布的品種審定公告。選擇與產量有關的全生育期、株高、穗粒數、畝穗數、千粒重進行分析。產量一般為2年區域試驗產量的平均值，少數品種為多年區域試驗產量的平均值（表1）。

表1　冀中南水地區域小麥審定品種年平均性狀匯總

1.2分析方法先對67個小麥品種進行簡單的常規分析，計算每年審定品種的全生育期、株高、畝穗數、穗粒數、千粒重、產量的年平均值，利用Excel軟件繪制出品種全生育期、株高、畝穗數、穗粒數、千粒重、產量相對于審定年份的散點分布圖，總結各農藝性狀的演變趨勢；后采用統計分析軟件進行數量性狀指標相關性分析和回歸分析。

2　品種性狀演變分析

2.1主要性狀間的相關性分析從表2可以看出，品種全生育期與株高呈正相關，與穗粒數、畝穗數、千粒重、產量均呈負相關，表明在品種改良過程中，品種的生育期縮短、株高變矮是一個同步改良的過程，都有利于產量的提高。

表2　冀中南水地區域小麥審定品種主要性狀間的相關性分析

株高與畝穗數呈顯著正相關，表明在品種改良過程中，隨著株高的降低，畝穗數也在減少。但是株高與千粒重呈負相關，與穗粒數和產量呈極顯著負相關，表明隨著品種株高的降低，穗粒數和千粒重均在增加，從而產量也在增加。這反映出株高降低使品種的抗倒伏性能提高，有利于穗粒數和千粒重的增加，提高經濟系數，增加產量。

穗粒數與畝穗數呈負相關，與千粒重呈極顯著負相關，與產量呈極顯著正相關；畝穗數與千粒重呈顯著負相關，與產量呈極顯著正相關；千粒重與產量呈正相關，說明產量構成三要素的提高都有利于產量的提高，但彼此之間又是相互制約，協調發展的。

2.2產量與產量性狀間的回歸分析從表3可以看出，冀中南水地區域品種生育期對產量有著很小的負向貢獻，偏回歸系數是-0.718，表明隨著全生育期的縮短，有利于產量的提高；株高對產量有著很小的正向貢獻，偏回歸系數是0.317，表明隨著株高的增加，有利于產量的提高；產量構成三要素對產量的貢獻都是極顯著的，直接貢獻大小順序依次為穗粒數＞畝穗數＞千粒重，穗粒數的偏回歸系數是13.480，說明在過去的22年里，穗粒數對產量的提高起主要作用，通過增加穗粒數可以達到提高產量的目的；畝穗數對產量的直接影響僅次于穗粒數，偏回歸系數是10.059；千粒重對產量的直接影響最小，偏回歸系數是8.569。建立逐步回歸方程：Y=-705.926+13.343×X3+10.324× X4+8.294×X5，表明產量與穗粒數、畝穗數和千粒重具有顯著的線性回歸關系，其中穗粒數每增加1粒，產量增加13.343kg；畝穗數每增加1萬穗，產量增加10.324 kg；千粒重每增加1g，產量增加8.294 kg。

表3　冀中南水地區域小麥產量與產量性狀回歸方程系數顯著性

2.3冀中南水地區域主要性狀演變規律全生育期隨著品種審定年份逐漸縮短，平均每年減少0.1933d，且與產量呈不顯著負相關；全回歸分析顯示全生育期對產量有不顯著負向貢獻，說明兩種分析的結果是一致的，表明隨著生育期的縮短，產量提高不明顯。按照小麥生長的一般規律來講，生育期越長，灌漿越充分，產量越高。筆者認為，本研究分析得出的結果也是符合實際的，既是品種逐步改良的結果，也是受到種植結構和環境因素變化影響的結果。河北省是一年兩熟區，為協調前后茬作物的收獲與種植，要求生育期縮短；在小麥生長后期，為減少干熱風、高溫逼熟等自然災害影響，也要求生育期縮短；此外，受全球氣候變暖影響，使得小麥的生長發育加快，導致生育期縮短。

株高隨著品種審定年份逐漸降低，平均每年減少0.4628cm，且與產量呈極顯著負相關，表明隨著株高的變矮，產量呈極明顯增加趨勢；全回歸分析顯示株高對產量有不顯著正向貢獻，說明隨著株高的增加，產量有不明顯增加的趨勢。筆者認為，相關性分析結果表明隨著株高的降低，品種的抗倒伏能力增強，有利于提高經濟系數，增加產量。

穗粒數隨著品種審定年份逐漸增加，平均每年增加0.0971粒，且與產量呈極顯著正相關；全回歸分析顯示穗粒數對產量有極顯著正向貢獻，是對產量貢獻最大的性狀，說明兩種分析的結果是一致的，表明穗粒數的提高在小麥增產中起到了重要的作用，隨著穗粒數的增加，產量有極明顯的提高。

畝穗數隨著品種審定年份略有減少，平均每年減少0.2118萬穗/667m2，且與產量呈極顯著正相關；全回歸分析顯示畝穗數對產量有極顯著正向貢獻，說明兩種分析的結果是一致的，表明該組品種具有較強的分蘗力和較高的成穗率，從而確保了產量的提高。畝穗數的略有減少表明，假如繼續增加畝穗數，容易造成群體通風透光性變差、病蟲害發生加重、倒伏可能性加大等不利因素。

千粒重隨著品種審定年份逐漸增加，平均每年增加0.1796g，且與產量呈不顯著正相關；全回歸分析顯示千粒重對產量有極顯著正向貢獻，說明兩種分析的結果是一致的，表明千粒重的提高在小麥增產中起到了作用，隨著千粒重的增加，產量有所提高。

產量一直是育種家們的主要改良目標，在過去的22年里，產量隨著審定年份逐漸增加，平均每年增加5.0375kg/667m2，達極顯著水平。產量三要素也隨著產量的不斷提高而發生了變化。

綜上所述，在過去的22年里，冀中南水地區域的育種家們主要是在穩定畝穗數的基礎上，通過縮短生育期、降低株高、增加穗粒數、提高千粒重來實現增產的。

3　提高冀中南水地區域小麥產量的育種建議

河北省是一個糧食生產大省，擔負著國家糧食儲備的重要任務。河北省的小麥品種為河北省乃至國家小麥生產發展作出了積極的貢獻，保障了人民生活、國民經濟發展，保證了國家糧食安全。河北省小麥育種水平在近幾十年中得到了較快提高，為提高小麥產量起到了重要的推動作用。在種植面積難以增加和灌溉條件難以提高的情況下提高小麥產量，除了改善生產條件、良種良法相配套等技術以外，培育高產、優質、高效、節水的優良品種是關鍵措施。因此，河北省今后提高小麥產量的育種目標應包括以下幾個方面。

3.1生育期從小麥生長的一般規律來講，生育期越長，灌漿越充分，小麥的產量越高。從目前河北省種植結構來看，小麥生育期縮短，有利于后茬作物的播種；此外在小麥生長后期，自然災害對小麥影響依然存在，但總體產量保持增加。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，在保證子粒灌漿充分的前提下，應協調其他生長期的發育時間，選育生育期短的品種。

3.2株高從河北省的育種實踐來看，20世紀80年代以后，育種家們利用矮稈基因成功地選育出了一批半矮稈小麥品種，解決了小麥在增加密度和高產栽培條件下的嚴重倒伏的問題，推進了河北省小麥單產的大幅度提高。從生物學特性看，植株矮化到一定程度，也產生種種不利效應，莖稈過矮的小麥品種，冠層低而密集，通風透光性均不好，群體過大時就易造成郁蔽。從提高產量潛力看，植株的矮化勢必限制生物學產量的提高，而在收獲指數達到一定高度時，進一步提高產量潛力在很大程度上決定于生物學產量的提高。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，不要僅僅通過降低株高來增強品種的抗倒性，應在保證一定株高的前提下，選育莖稈韌性較好的材料，增強品種的抗倒伏能力。

3.3穗粒數從生物學特性看，每穗粒數是由每穗有效小穗數和每小穗粒數構成的，增加每穗有效小穗數比增加每小穗粒數較為有利，因為前者大多穗型較長，子粒比較整齊，千粒重較高；后者往往穗型緊密，子粒大小不均，千粒重較低，從遺傳特性看，每穗有效小穗數是一個重要的產量性狀，部分顯性，且小穗不抑制其他產量因素。從河北省的育種實踐來看，育種家們認為靠增加每穗有效小穗數對提高生產性能成效顯著，他們大多通過培育具有超多小穗特性的穗分枝品種，使小麥產量育種獲得重大突破。因此，筆者認為，通過繼續采用目前的育種手段，河北省小麥品種的穗粒數在目前的基礎上應該還有一定的增長空間。

3.4畝穗數從生物學特性看，畝穗數限制產量的因素有2個，一是穗數偏少，生物產量不足，導致產量不高；二是穗數偏多使得群體通風透光性變差、病蟲害發生加重、倒伏可能性加大，導致產量不高。從河北省的育種實踐來看，育種家們認為畝穗數增加效果明顯，畝穗數的自身調節能力是對產量補償最強的因素，但畝穗數達到40萬～45萬穗/667m2，產量達到500kg/667m2左右時，增產效應不明顯。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，畝穗數可以在提高莖稈韌性和改善株型結構的基礎上稍有增加，幅度不能太大，以避免在小麥生長后期遭受病蟲害和自然災害。

3.5千粒重從生物學特性看，影響千粒重進而限制產量的因素有3個，一是穗粒數或畝穗數較多；二是灌漿速度慢或灌漿時間短；三是為增加千粒重而延長灌漿時間，使生育期延長，導致小麥生長后期受到病蟲害和自然災害的影響。從河北省的育種實踐來看，育種家們認為千粒重在遺傳上是最可靠的產量構成因素。有專家推算，在保持穗數和穗粒數基本穩定的前提下，千粒重每增加1g可增產2.5%。目前，提高千粒重仍然是育種家們改良品種的重要目標。筆者認為，千粒重的提高雖然還有潛力，但只提高千粒重對提高產量而言不是最有利的，因為千粒重與穗粒數、畝穗數都呈負相關。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，可以通過提高子粒灌漿速度和延長灌漿時間來增加千粒重，同時還要增強小麥生長后期對病蟲害和自然災害的抗性。

［1］陳希勇，趙愛菊，李亞軍，等．河北省小麥育種研究現狀、問題及對策．河北農業科學，2005（4）：91-93

［2］陳秀敏，李科江，賈銀鎖．河北小麥．北京：中國農業科學技術出版社，2008

［3］周進寶，萬永紅．河北省農作物優良品種．北京：中國農業科學技術出版社，2003

2016-04-25）