5個周麥品種的產量構成及其籽粒灌漿特性研究

董國玉 吳和平 韓玉林 王麗娜 鄒少奎 呂永軍 李楠楠張 倩 李順成 杜曉宇 李 藝 黃 峰 楊光宇

（河南省周口市農業科學院，周口466001）

小麥的產量由單位面積的穗數、穗粒數和粒重三因素構成，不同品種產量構成差異較大，對產量的貢獻率不同，研究表明目前小麥品種產量三要素中畝穗數、穗粒數相對穩定，粒重變化最大，粒重的增加是高產階段以后提高小麥產量的關鍵[1-2]。在過去60余年，黃淮麥區小麥產量年遺傳增益約為0．48%～1．05%，其中千粒重年遺傳增益較大，為0．35%～0．51%，粒重改良是該區產量顯著提高的關鍵因素[3]。粒重是決定小麥產量高低的重要因素之一，小麥粒重與該品種的籽粒灌漿特性關系密切，國內外學者對粒重與灌漿特性關系做了大量研究[4-9]。一般研究認為灌漿持續時間和灌漿速率與粒重顯著正相關[6]，也有研究認為粒重與灌漿持續時間無顯著關系[7-9]。本試驗選用周口市農科院自主選育的5個國審并在黃淮南片麥區得到大面積推廣應用的小麥新品種為供試材料，其在產量三要素上存在差異，但都具有高產性突出的特點，其中周麥27號百畝高產示范方每667m2平均產821．7kg，曾創國內最高單產記錄。通過研究其產量三要素構成及籽粒灌漿特性，以期為小麥栽培和育種提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 本試驗選取周口市農業科學院自主選育且推廣面積較大的國審小麥新品種周麥16號（國審麥2003029）、周麥18號（國審麥2005006）、周麥22號（國審麥2007007）、周麥23號（國審麥2008008號）、周麥 27號（國審麥2011003），于2016-2017年度在河南省周口市農科院試驗基地進行。試驗田土壤質地為壤質土，常年小麥產量500kg/667m2以上，土壤基礎養分為有機質 11．2g/kg、全氮 0．98g/kg、速效磷15．64mg/kg、速效鉀 152．03mg/kg，前茬作物為大豆。

1.2 試驗設計和方法 試驗采用完全隨機排列，3次重復，小區面積為 13．3m2，長 9．5m，寬 1．4m，6 行區種植。10月15日播種，基本苗20萬/667m2。于小麥開花期選擇同一天開花、生長一致的麥穗掛牌標記，掛牌后第10天開始取樣，以后每隔5d取樣1次，直至成熟。105℃殺青30min，再降至80℃，經24h烘干至恒重，稱干重。

1.3 數據統計與分析 采用DPS 18．0及Excel 2000軟件分析。

2 結果與分析

2.1 產量及產量三因素分析 從表1可以看出，5個參試品種每667m2的平均產量為538．6kg，變幅為 502．7～586．0kg，周麥 27 號產量最高為 586．0kg，居第1位，周麥18號最低，為502．7kg。5個參試品種平均畝穗數為37．4萬，其中周麥27號畝穗數最高為40．6萬，周麥 23號最低，為32．8萬，變異系數為14．76%。平均穗粒數為36．1粒，周麥23號最高，為 43．1粒，周麥18號最低，為30．8粒，變異系數為17．14%。平均千粒重為 46．5g，周麥 16 號最大，為48．7g，周麥 23 號最小，為 43．8g，變異系數為 4．91%。不同品種的畝穗數、穗粒數和千粒重對產量的貢獻不同，畝穗數較多的品種為周麥18號和周麥27號，穗粒數較多的品種為周麥23號和周麥27號，千粒重較大的品種為周麥16號、周麥18號和周麥22號。

表1 5個供試品種的產量三因素構成

2.2 參試材料階段生育期和灌漿參數變異情況

由表2可知，本年度參試品種階段生育期除抽穗至開花天數（t2）變異較大，達到 14．29%，其余各段生育期天數變異均不大，全生育期（W）范圍為220．0～224．0d，播種至抽穗天數（t1）為 176．0～181．0d，開花至成熟天數（T）為 36．0～37．0d。

表2 5個供試品種的階段生育期和籽粒灌漿特征參數

參試品種的灌漿特性變異幅度均較大，平均灌漿速率（Rmean）和最大灌漿速率（Rmax）分別為 1．42～1．67mg/grain·d、2．46～3．29mg/grain·d，漸增期、快增期和緩增期灌漿速率（R1、R2、R3）分別為 1．50～1．77mg/grain·d、2．16～2．89mg/grain·d 和 0．73～0．98mg/grain·d。參試材料的平均灌漿持續時間（Tmean）為 35．6d，變幅為 32．8～36．7d，最大灌漿速率到達時間（Tmax）平均天數為開花后17．1d，品種間變異范圍為 15．8～18．1d。平均漸增期、快增期和緩增期持續時間（T1、T2、T3）分別為 10．9d、12．4d 和 12．3d，變 幅 分 別 為 9．0～12．0d、11．4～13．8d 和 11．3～13．7d。最大灌漿速率達到時間（Tmax）周麥27號最短，為15．8d，周麥 18 號最遲，為 18．1d，漸增期持續時間（T1）周麥 16號最長，為 12．0d，周麥 23號最短，為9．0d；快增期持續時間（T2）周麥 23號最長，為 13．8d，最短周麥27號為11．4d；緩增期持續時間（T3）周麥23號最長，為 13．7d，周麥 27 號最短，為 11．3d。平均灌漿速率（Rmean）和最大灌漿速率（Rmax）周麥16號均為最大分別為 1．67mg/grain·d、3．29mg/grain·d，周麥 23號均最小分別為 1．42 mg/grain·d、2．46mg/grain·d ；漸增期（R1）周麥 23號最大，為 1．77mg/grain·d，其余品種間差異不顯著；快增期和緩增期灌漿速率（R2、R3）周麥 16 號均為最大分別為 2．89 mg/grain·d、0．98mg/grain·d，周麥 23 號最小分別為 2．16 mg/grain·d和 0．73mg/grain·d。

3 結論與討論

小麥畝穗數、穗粒數和千粒重決定了小麥單位面積的產量。5個供試品種產量三要素平均畝穗數為37．4萬、平均穗粒數為36．1粒、平均千粒重為46．5g。與過去相比畝穗數、穗粒數沒有明顯變化，千粒重與過去相比有較大改良。最高周麥16號千粒重為48．7g。表明在保證畝穗數和穗粒數一定的情況下，提高粒重是提高產量的關鍵因素。

5個供試小麥品種的籽粒灌漿過程可分為漸增期、快增期和緩增期，符合小麥灌漿規律。苗永杰等[9]認為不同粒重類型品種間平均灌漿速率（Rmean）、最大灌漿速率（Rmax）和各時期灌漿速率均存在顯著差異，表現為高粒重〉中等粒重〉低粒重，灌漿持續時間（T）則差異不顯著。本試驗中漸增期持續時間（T1）、快增期持續時間（T2）和最大灌漿速率達到時間（Tmax）存在顯著差異，但平均灌漿持續時間（Tmean）差異不顯著，與其研究基本一致。吳少輝等[10]認為灌漿過程中平均灌漿速率（Rmean）、漸增期灌漿速率（R1）、快增期灌漿速率（R2）對粒重影響較大。本試驗供試品種的平均灌漿速率（Rmean）、最大灌漿速率（Rmax）、快增期灌漿速率（R2）和緩增期灌漿速率（R3）品種間存在顯著差異，漸增期除周麥23號外，其他4個品種間差異不顯著。與其他研究結果基本一致。參試材料中周麥16號千粒重最大為 48．7g，其平均灌漿速率（Rmean）、最大灌漿速率（Rmax）、快增期和緩增期灌漿速率（R2、R3）在參試品種中均表現為最大，而周麥23號（R3）千粒重最小，其平均灌漿速率（Rmean）、最大灌漿速率（Rmax）、快增期和緩增期灌漿速率（R2、R3）在參試品種中均表現為最小，而漸增期灌漿速率（R1）則表現為相反，周麥16號最小為1．50mg/grain·d，周麥23號最大，為1．77mg/grain·d，此原因待進一步驗證。