水分脅迫與小麥產量性狀及籽粒容重的關聯度研究

鈕力亞，于 亮，張玉杰，鄒景偉，陸 莉，王奉芝，王偉偉

（滄州市農林科學院，河北滄州 061001）

0 引言

小麥是中國的主要糧食作物，其產量由單位面積穗數、每穗粒數和千粒重等因素構成，小麥高產要求許多農藝性狀與產量構成因素相互協調；小麥籽粒容重屬于物理性狀，是檢驗小麥質量品質的一項重要指標[1-4]，反映小麥籽粒大小、質量、性狀、整齊度、腹溝深淺、胚乳質地、出粉率等性狀[5]，是鑒定小麥磨粉品質的一個重要指標，容重高的小麥出粉率一般較高，容重越大，小麥的品質越好[6]。現在國內關于小麥的研究主要是關于小麥的產量，對于小麥產量構成因素與容重的關系研究比較少[7-9]。為此，筆者探討了不同水分脅迫對小麥籽粒容重及小麥產量影響，以期為小麥優質栽培育種提供依據。

1 材料與方法

1.1 參試品種

‘捷麥19’（中捷農科所供種）；‘滄麥6002’、‘滄麥6005’、‘滄麥14’（滄州市農林科學院供種）；‘小偃60’、‘小偃155’（中科院供種）；‘晉麥100’（山西農科所供種）；‘石優20’、‘石麥22’（石家莊農科院供種）；‘中麥36’（中國農科院供種）。

1.2 試驗設計

1.2.1 水地試驗設計及田間管理 試驗地設在青縣清水白村旱薄麥區（水地），參試品種10 個，每品種種植0.067 hm2，小區長75.6 m，寬8.8 m，行距18 cm，每品種48行，隨機排列，不設重復。試驗地前茬玉米，收獲后秸稈粉碎，旋耕2 遍。土質為粘土，地勢平坦，肥力均勻，每公頃施小麥專用肥600 kg。全生育期澆水一次，10月10日播種，4月13日隨水追施尿素300 kg/hm2；中耕除草：3月26日除治麥蒿一次；除治蟲害：5月8日噴施吡蟲啉除治蚜蟲一次；6月12日收獲。

1.2.2 旱地試驗設計及田間管理 試驗地設在黃驊市羊二莊旱薄麥區（旱地），參試品種10 個，每品種種植0.067 hm2，小區長75.6 m，寬8.8 m，行距18 cm，每品種48行，隨機排列，不設重復。前茬種植作物為玉米，收獲后秸稈粉碎，旋耕2遍，土質半沙土，地勢平坦，肥力均勻，播種方法采用機播。試驗田10月10日播種，播后鎮壓，底施二銨300 kg/hm2，3月20日澆水追施尿素300 kg/hm2，3月25日小雨，4月16日中雨，3月30日化學除草一次，4 月10 號防病害一次，5 月15 日一噴三防，殺蟲、防病、營養，6月7日收獲。

1.3 數據處理

根據統計學原理，對樣本的品質參數進行處理，用Excel數據統計軟件進行方差分析、變異系數分析。

2 結果與分析

2.1 旱地和水澆地下小麥產量性狀及容重的變化

由表1可見小麥產量性狀及容重受水分的影響不同的性狀表現不同幅度的減小，其中最高分蘗數的影響最大，從供試品種的平均變幅來看，其影響依次為最高分蘗數＞產量＞穗數＞千粒重＞穗粒數＞株高＞容重。

表1 旱地和水澆地下小麥產量性狀及容重的變化

2.2 旱地和水澆地條件下小麥產量性狀及容重的灰色關聯度分析

按照灰色關聯度分析理論，將10個參試品種的產量及其6 個主要性狀作為一個灰色系統，分析各性狀對單株產量的影響，設產量為參考數列X0，最高莖數、穗數、穗粒數、株高、千粒重、容重依次為X1、X2、X3、X4、X5、X6；同樣將小麥容重與其他6 個主要性狀作為一個灰色系統，分析各性狀對容重的影響，設容重為參考數列X0，最高莖數、穗數、穗粒數、株高、千粒重、產量依次為X1、X2、X3、X4、X5、X6；根據灰色系統理論和方法[10-11]，首先對旱地、水澆地小麥性狀觀測值進行均值化，得到的新數據序列即為均值化序列（表2），再計算出旱地、水澆地小麥性狀與單株產量及容重的關聯系數和關聯度（表3）。

表2 水旱地小麥性狀結果均值化轉化結果

表3 水旱地小麥產量性狀及容重的關聯度

根據灰色關聯度分析原理，關聯度越大，說明性狀因子之間影響大，由表3 可以看出水澆地小麥各主要農藝性狀對產量的關聯度影響程度，由大到小依次為最高莖數＞穗數＞穗粒數＞容重＞株高＞千粒重，可見在構成產量因素性狀中最高莖數最重要，關聯系數為0.5519，基本上與王軍衛等[12]用灰色關聯度分析法研究一致。

由小麥主要性狀對產量貢獻的關聯度可見，在選擇滄州地區水澆地小麥品種時首先考慮品種的分蘗力，選擇分蘗力強成穗率高的小麥品種，兼顧每穗粒數，最后考慮小麥籽粒的容重和植株的株高，植株生物量高有利于干物質的積累，當然要確保小麥品種的抗倒性，不要一味的追求大粒品種。

水澆地小麥各主要農藝性狀對容重的關聯度影響程度，由大到小依次為千粒重＞穗數＞最高莖數＞穗粒數＞產量＞株高，可見在小麥容重和千粒重息息相關，容重的大小直接反映千粒重的大小，容重也可以作為評價小麥產量的一個重要因素；穗數與小麥容重的關聯度也較大，關聯系數為0.3830，與鄭立飛等[13]研究相一致，小麥的穗粒數和千粒重對小麥的容重都有影響，穗粒數越多，容重越小；千粒重越大，容重越大，但是當穗粒數變化的時候，會影響到千粒重的值。

旱地小麥各主要農藝性狀對容重的關聯度影響程度，由大到小依次為最高莖數＞千粒重＞穗數＞產量＞穗粒數＞株高；旱地小麥各主要農藝性狀對產量的關聯度影響程度，由大到小依次為穗數＞最高莖數＞容重＞穗粒數＞千粒重＞株高，關聯度最高的是穗數，關聯系數為0.5141，依照關聯度分析原則，關聯度系數的大小反映了性狀之間的關聯度，系數越大說明性狀間的關系最為密切，相反關聯系數較遠。旱地容重和最高莖數關聯度最高，其次為千粒重，這和水地性狀的關聯度基本一致；在產量和各個性狀的關聯度分析看，穗數最高，最高莖數其次，可見旱地、水澆地條件下各性狀對單株產量及容重的關聯度大小并不一致。各性狀對單株產量及容重的關聯度大小不同，說明不同的土壤水分生態條件下，小麥品種的性狀表現以及對單株產量及小麥容重的影響效應是有差異的。

綜合水旱地關聯度分析來看，在滄州地區選擇小麥品種時品種的分蘗力和成穗率是首要考慮的條件，穗粒數也要兼顧考慮。

3 結論與討論

小麥產量及容重受多種性狀影響，在產量構成因素中，各個性狀對產量及容重的作用是不同的，因此明確各性狀對產量影響的主次關系，對小麥新品種選育目標實現小麥高產栽培均具有重要意義[14-16]。本研究從各個性狀的相關性及產量、容重與各性狀的灰色關聯度分析小麥產量性狀與容重及其他性狀的關系上，能夠更好的反映事物之間的相互關系，有效的克服單項比較分析片面性的缺點，全面、正確地對各種主要性狀和產量進行綜合評價[17-19]。通過分析結果顯示，相關性分析和灰色關聯度分析的結果與育種實際相吻合，相關性分析結果顯示小麥產量性狀及容重受水分的影響不同的性狀表現不同幅度的減小，其中最高分蘗數的影響最大；水旱地關聯度分析來看，不同的土壤水分生態條件下，小麥品種的性狀表現以及對單株產量及小麥容重的影響效應是有差異的，在滄州地區選擇小麥品種時品種的分蘗力和成穗率是首要考慮的條件，穗粒數也要兼顧考慮，小麥籽粒產量及小麥籽粒容重是比較復雜的綜合性狀，由許多因素相互結合、互相作用。因此，應用灰色關聯度分析方法評價性狀間的影響程度是客觀可行的，可用于今后的育種實踐中[10]。