近9 年黃淮冬麥區北片水地組區試品種的產量及農藝性狀分析

郭鳳芝 郭凌云 林 坤 李思同 龐建新 任自超 葛振勇 王 沖 田順順 王應黨

（菏澤市農業科學院 山東菏澤274000）

小麥是我國主要的糧食作物之一， 種植面積僅次于水稻和玉米。 黃淮麥區小麥常年種植面積約1 530 萬hm2，是我國最大的小麥適宜生產區域，保障該區域小麥高產與穩產對我國糧食安全具有重要意義[1]。 國內學者針對黃淮冬麥區品種產量及農藝性狀已經做過深入研究[2-13]，但針對黃淮冬麥區北片水地品種的研究較少[7,9]。關于黃淮冬麥區水地區試品種的研究，張運校等[7]認為，育種中首先要重視有效穗數，同時還需協調穗粒數和千粒重之間的關系， 今后小麥品種每公頃有效穗數應在700.9 萬～819.0 萬穗之間， 在此范圍內再重視千粒重， 從而實現產量最大化；李麗麗等[10]認為，小麥產量與其構成三要素間存在正相關趨勢，但三要素之間存在負相關趨勢。 但張運校、李麗麗所用品種數量較少，均為3 年試驗數據，本研究對近9 年黃淮冬麥區北片水地組區試338 個參試品種的產量及農藝性狀進行統計分析， 旨在探討黃淮麥區小麥育種現狀及發展方向， 為今后小麥育種和生產提供參考依據。

1 資料來源與分析方法

試驗資料為近9 年（2012-2020 年）黃淮北片小麥冬水組區域試驗總結報告，共計338 個（含對照）品種。 參試品種采用完全隨機區組排列，種植于菏澤農業科學院試驗基地，重復3 次。 小區面積13.3 m2，全部收獲，受氣候環境影響，年際間結果可能存在一定偏差。利用Microsoft Excel 軟件進行數據相關性分析和作圖。

2 農藝性狀及其與產量的相關性分析

2.1 參試品種情況

參數品種數量逐年增加（圖1A）， 2013 年最少，為 21 個，2020 年最多，為 64 個。 增產品種比率存在波動性變化，但總體呈下降趨勢（圖1B），其中2012-2015 年產量對照為參試品種的平均產量， 增產品種比率未做統計。

圖1 近9 年參試品種數量、增產品種比率

從產量分布看（圖2）， 2019 年參試品種49 個，產量大于 9 750 kg/hm2、9 000～9 750 kg/hm2、8 250～9 000 kg/hm2的品種數分別為 11 個、31 個、7 個，分別占 22.4%、63.3%、14.3%。 2015 年參試品種 32 個，產量大于 9 750 kg/hm2、9 000～9 750 kg/hm2、8 250～9 000 kg/hm2的品種數分別為 0、22 個、9 個， 分別占0、68.8%、28.1%。

圖2 近9 年參試品種產量分布

2.2 產量性狀分析

由表1 可知， 參試品種產量變異幅度大， 變異系數為10.39%， 年際間產量差異較大。 產量三要素中， 每公頃穗數變異幅度較大， 變異系數為9.86%；千粒重變異幅度次之， 變異系數為7.94%； 穗粒數變異幅度較小， 變異系數為5.78%。 因此， 現階段黃淮北片水地組小麥參試品種的產量波動受每公頃穗數影響較大。

對同一年度參試品種產量性狀進行分析， 結果顯示，其產量變異幅度較小（表2）。 2012 年度變異幅度最大，變異系數為7.72%，2017 年最小，變異系數為2.83%，這說明育種水平整體呈上升趨勢。 產量構成因素變異幅度整體表現為每公頃穗數＞千粒重＞穗粒數。

表1 不同年份參試品種產量性狀表現

參試品種的產量在年際間波動較大，比如2012 年赤霉病大發生，2013 年倒春寒，2015 年播種較晚降溫早、2018 年倒春寒嚴重， 導致 2012 年、 2013 年、2016 年、2018 年產量明顯低于相鄰年份；2017 年由于群體過大，后期發生嚴重倒伏，一定程度上影響到產量；2019 年氣候條件較適于小麥生長，未發生嚴重病蟲害， 產量水量顯著高于一般年份， 平均產量為9 437.4 kg/hm2，2015 年次之，平均產量為 9 025.3 kg/hm2；2012 年平均產量最低， 為 6 718.4 kg/hm2，2018年次之，平均產量為7 228.2 kg/hm2。

2.3 產量三要素之外其他農藝性狀分析

對近年參試小麥品種的農藝性狀進行分析，結果顯示，黑胚率、最大分蘗和分蘗成穗率的變異幅度較大， 變異系數分別為54.88%、14.68%、10.33%；生育期和容重相對穩定，變異幅度較小，變異系數分別為2.47%和1.75%；株高受氣候環境影響較大，變異幅度中等，變異系數為5.55%（表3）。

2.4 高產與低產參試品種的產量性狀比較分析

對 2015 年、2019 年產量前 10 位品種和后 10 位品種的農藝性狀進行統計比較，結果（表4）顯示，二者的平均產量差異極顯著，相差高達9.87%、15.53%。從產量構成因素看，產量前10 位品種的每公頃穗數較多；穗粒數稍多，千粒重稍低，但未達到顯著水平。從其他農藝性狀看，產量前10 位品種的最高總莖數較多， 二者差異顯著； 株高稍低， 黑胚率較少， 但未達到顯著水平。 二者生育期、 成穗率、 容重差異無規律。 表明， 每公頃穗數 700 萬～800 萬穗、 穗粒數 35～40 粒、 千粒重 45～50 g、 株高 80 cm 左右的品種更容易實現高產。

表2 相同年份參試品種產量性狀表現

表3 不同年份參試品種農藝性狀表現

表4 2015 年、2019 年高產品種與低產品種農藝性狀比較

2.5 產量與農藝性狀的相關性分析

對產量和農藝性狀的相關性進行分析， 結果（表5）表明，產量與每公頃穗數、穗粒數及千粒重極顯著正相關， 相關系數分別為0.29、0.23 和0.33，公頃穗數與穗粒數極顯著負相關、 與千粒重顯著負相關，相關系數分別為-0.32、-0.17。

產量與生育期、最高總莖數、株高、容重極顯著正相關， 相關系數分別為 0.50、0.34 和 0.43、0.22；與成穗率顯著負相關，相關系數為-0.17，與黑胚率相關性較小；每公頃穗數與最高總莖數、株高極顯著正相關，相關系數分別為0.63、0.33，與穗粒數極顯著負相關，相關系數為-0.32，與千粒重顯著負相關，相關系數為-0.17，生育期容重負相關，但相關系數較小；穗粒數與生育期極顯著正相關，相關系數為0.20，與株高顯著正相關，相關系數為0.17，與成穗率極顯著負相關，相關系數分別為-0.32、-0.27，與最高總莖數、千粒重、容重相關關系較小，與黑胚率不相關；千粒重與容重極顯著正相關，相關系數為0.22，與黑胚率顯著正相關， 相關系數為0.17， 與最高總莖數負相關，與生育期正相關，但相關系數小，與株高、成穗率基本不相關。

表5 產量和農藝性狀的相關性

3 討論

張運校等[7]認為，產量三因素對產量均有正向作用，以有效穗數對產量的作用最大，其次是千粒重；孟麗梅等[8]認為，有效穗數對產量的影響最大，對產量的提高起到了主要作用， 千粒重對產量的直接影響僅次于有效穗數，而穗粒數對產量的影響最小；李麗麗等[10]認為，小麥產量與其構成三要素間存在正相關趨勢， 但三要素之間存在負相關趨勢， 最大分蘗數、 株高及生育期與產量的相關性因年度的變化相差較大， 株高相對高的品種可能沒有株高低的品種產量高。 本研究認為，產量三因素對產量均有極顯著正向作用，三者對產量的貢獻關系為千粒重＞每公頃穗數＞穗粒數，這與張運校等[7]、孟麗梅等[8]等研究結果略有不符，可能與特殊年份（2012 年、2018 年）放大了千粒重對產量的作用有關； 株高與產量極顯著正相關， 生育期與穗粒數顯著相關， 株高80～85 cm的中晚熟品種更容易實現高產。

4 結論

參試品種的產量在年際間波動較大。 產量與每公頃穗數、穗粒數及千粒重極顯著正相關，三者對產量的貢獻關系為千粒重＞公頃穗數＞穗粒數。 今后小麥產量遺傳改良的重點是保證每公頃穗數， 同時提高粒重、增加粒數，保證產量構成因素協調。 綜合分析認為， 中多穗小麥新品種更適合黃淮北片的氣候和生產條件，選育每公頃穗數700 萬～800 萬穗、穗粒數 35～40 粒、千粒重 40～50 g、株高 80～85 cm 的小麥品種更容易實現高產穩產。