对冀中南水地区域22年期间推广小麦品种性状的研究

张　力

（河北省种子管理总站，石家庄 050031）

对冀中南水地区域22年期间推广小麦品种性状的研究

张力

（河北省种子管理总站，石家庄 050031）

分析了自1992年以来22年期间通过河北省农作物品种审定委员会审定（认定）的适宜冀中南水地区域种植的67个小麦品种的农艺性状之间的关系，以及各农艺性状与产量之间的关系，提出了今后小麦育种的建议。

生育期；株高；亩穗数；穗粒数；千粒重

河北省小麦育种工作的发展历程曲折而又漫长，随着育种理论水平的不断提高，育种手段的逐步深化，育成品种的数量也在逐渐增加。自1992年以来22年期间在冀中南水地区域审定（认定）的小麦品种共有67个，1992-2000年期间共审定（认定）品种17个，这期间河北省小麦育种工作处在艰难的缓冲期，冀麦号自育品种占据主导地位；在2001-2010年期间共审定（认定）品种36个，相比上一个10年期间，审定（认定）品种以近双倍的数量递增，充分体现了河北省小麦育种工作的水平和蓬勃发展的良好势头，期间以石麦系列、邯麦系列、衡麦系列为代表的品种正占据河北省80%以上的小麦种植面积；在2011-2014年期间共审定品种14个，以石麦系列、石新系列、农大系列为代表的品种在高产、优质、高效、节水方面的特征明显，育种方向朝着适应河北省农业产业结构的方向发展［1］。

从河北省小麦品种生产利用实际情况出发，河北省农作物品种审定委员会划分的冀中南水地区域包括定州至泊头沿线以南的保定南部、沧州西南部、石家庄、邢台、邯郸、衡水地区，该区域水肥条件较好，为河北省小麦主产区，主要种植适应中高水肥条件的优良品种［2］。

1　数据来源与分析方法

1.1数据来源数据来源于1992-2014年通过河北省农作物品种审定委员会审定（认定）的适宜冀中南水地区域种植的67个小麦品种。其中，1992-2003年品种数据来自于《河北省农作物优良品种》一书［3］，2004-2014年的品种数据来自于历年河北省农作物品种审定委员会发布的品种审定公告。选择与产量有关的全生育期、株高、穗粒数、亩穗数、千粒重进行分析。产量一般为2年区域试验产量的平均值，少数品种为多年区域试验产量的平均值（表1）。

表1　冀中南水地区域小麦审定品种年平均性状汇总

1.2分析方法先对67个小麦品种进行简单的常规分析，计算每年审定品种的全生育期、株高、亩穗数、穗粒数、千粒重、产量的年平均值，利用Excel软件绘制出品种全生育期、株高、亩穗数、穗粒数、千粒重、产量相对于审定年份的散点分布图，总结各农艺性状的演变趋势；后采用统计分析软件进行数量性状指标相关性分析和回归分析。

2　品种性状演变分析

2.1主要性状间的相关性分析从表2可以看出，品种全生育期与株高呈正相关，与穗粒数、亩穗数、千粒重、产量均呈负相关，表明在品种改良过程中，品种的生育期缩短、株高变矮是一个同步改良的过程，都有利于产量的提高。

表2　冀中南水地区域小麦审定品种主要性状间的相关性分析

株高与亩穗数呈显著正相关，表明在品种改良过程中，随着株高的降低，亩穗数也在减少。但是株高与千粒重呈负相关，与穗粒数和产量呈极显著负相关，表明随着品种株高的降低，穗粒数和千粒重均在增加，从而产量也在增加。这反映出株高降低使品种的抗倒伏性能提高，有利于穗粒数和千粒重的增加，提高经济系数，增加产量。

穗粒数与亩穗数呈负相关，与千粒重呈极显著负相关，与产量呈极显著正相关；亩穗数与千粒重呈显著负相关，与产量呈极显著正相关；千粒重与产量呈正相关，说明产量构成三要素的提高都有利于产量的提高，但彼此之间又是相互制约，协调发展的。

2.2产量与产量性状间的回归分析从表3可以看出，冀中南水地区域品种生育期对产量有着很小的负向贡献，偏回归系数是-0.718，表明随着全生育期的缩短，有利于产量的提高；株高对产量有着很小的正向贡献，偏回归系数是0.317，表明随着株高的增加，有利于产量的提高；产量构成三要素对产量的贡献都是极显著的，直接贡献大小顺序依次为穗粒数＞亩穗数＞千粒重，穗粒数的偏回归系数是13.480，说明在过去的22年里，穗粒数对产量的提高起主要作用，通过增加穗粒数可以达到提高产量的目的；亩穗数对产量的直接影响仅次于穗粒数，偏回归系数是10.059；千粒重对产量的直接影响最小，偏回归系数是8.569。建立逐步回归方程：Y=-705.926+13.343×X3+10.324× X4+8.294×X5，表明产量与穗粒数、亩穗数和千粒重具有显著的线性回归关系，其中穗粒数每增加1粒，产量增加13.343kg；亩穗数每增加1万穗，产量增加10.324 kg；千粒重每增加1g，产量增加8.294 kg。

表3　冀中南水地区域小麦产量与产量性状回归方程系数显著性

2.3冀中南水地区域主要性状演变规律全生育期随着品种审定年份逐渐缩短，平均每年减少0.1933d，且与产量呈不显著负相关；全回归分析显示全生育期对产量有不显著负向贡献，说明两种分析的结果是一致的，表明随着生育期的缩短，产量提高不明显。按照小麦生长的一般规律来讲，生育期越长，灌浆越充分，产量越高。笔者认为，本研究分析得出的结果也是符合实际的，既是品种逐步改良的结果，也是受到种植结构和环境因素变化影响的结果。河北省是一年两熟区，为协调前后茬作物的收获与种植，要求生育期缩短；在小麦生长后期，为减少干热风、高温逼熟等自然灾害影响，也要求生育期缩短；此外，受全球气候变暖影响，使得小麦的生长发育加快，导致生育期缩短。

株高随着品种审定年份逐渐降低，平均每年减少0.4628cm，且与产量呈极显著负相关，表明随着株高的变矮，产量呈极明显增加趋势；全回归分析显示株高对产量有不显著正向贡献，说明随着株高的增加，产量有不明显增加的趋势。笔者认为，相关性分析结果表明随着株高的降低，品种的抗倒伏能力增强，有利于提高经济系数，增加产量。

穗粒数随着品种审定年份逐渐增加，平均每年增加0.0971粒，且与产量呈极显著正相关；全回归分析显示穗粒数对产量有极显著正向贡献，是对产量贡献最大的性状，说明两种分析的结果是一致的，表明穗粒数的提高在小麦增产中起到了重要的作用，随着穗粒数的增加，产量有极明显的提高。

亩穗数随着品种审定年份略有减少，平均每年减少0.2118万穗/667m2，且与产量呈极显著正相关；全回归分析显示亩穗数对产量有极显著正向贡献，说明两种分析的结果是一致的，表明该组品种具有较强的分蘖力和较高的成穗率，从而确保了产量的提高。亩穗数的略有减少表明，假如继续增加亩穗数，容易造成群体通风透光性变差、病虫害发生加重、倒伏可能性加大等不利因素。

千粒重随着品种审定年份逐渐增加，平均每年增加0.1796g，且与产量呈不显著正相关；全回归分析显示千粒重对产量有极显著正向贡献，说明两种分析的结果是一致的，表明千粒重的提高在小麦增产中起到了作用，随着千粒重的增加，产量有所提高。

产量一直是育种家们的主要改良目标，在过去的22年里，产量随着审定年份逐渐增加，平均每年增加5.0375kg/667m2，达极显著水平。产量三要素也随着产量的不断提高而发生了变化。

综上所述，在过去的22年里，冀中南水地区域的育种家们主要是在稳定亩穗数的基础上，通过缩短生育期、降低株高、增加穗粒数、提高千粒重来实现增产的。

3　提高冀中南水地区域小麦产量的育种建议

河北省是一个粮食生产大省，担负着国家粮食储备的重要任务。河北省的小麦品种为河北省乃至国家小麦生产发展作出了积极的贡献，保障了人民生活、国民经济发展，保证了国家粮食安全。河北省小麦育种水平在近几十年中得到了较快提高，为提高小麦产量起到了重要的推动作用。在种植面积难以增加和灌溉条件难以提高的情况下提高小麦产量，除了改善生产条件、良种良法相配套等技术以外，培育高产、优质、高效、节水的优良品种是关键措施。因此，河北省今后提高小麦产量的育种目标应包括以下几个方面。

3.1生育期从小麦生长的一般规律来讲，生育期越长，灌浆越充分，小麦的产量越高。从目前河北省种植结构来看，小麦生育期缩短，有利于后茬作物的播种；此外在小麦生长后期，自然灾害对小麦影响依然存在，但总体产量保持增加。因此，笔者建议在今后的品种选育过程中，在保证子粒灌浆充分的前提下，应协调其他生长期的发育时间，选育生育期短的品种。

3.2株高从河北省的育种实践来看，20世纪80年代以后，育种家们利用矮秆基因成功地选育出了一批半矮秆小麦品种，解决了小麦在增加密度和高产栽培条件下的严重倒伏的问题，推进了河北省小麦单产的大幅度提高。从生物学特性看，植株矮化到一定程度，也产生种种不利效应，茎秆过矮的小麦品种，冠层低而密集，通风透光性均不好，群体过大时就易造成郁蔽。从提高产量潜力看，植株的矮化势必限制生物学产量的提高，而在收获指数达到一定高度时，进一步提高产量潜力在很大程度上决定于生物学产量的提高。因此，笔者建议在今后的品种选育过程中，不要仅仅通过降低株高来增强品种的抗倒性，应在保证一定株高的前提下，选育茎秆韧性较好的材料，增强品种的抗倒伏能力。

3.3穗粒数从生物学特性看，每穗粒数是由每穗有效小穗数和每小穗粒数构成的，增加每穗有效小穗数比增加每小穗粒数较为有利，因为前者大多穗型较长，子粒比较整齐，千粒重较高；后者往往穗型紧密，子粒大小不均，千粒重较低，从遗传特性看，每穗有效小穗数是一个重要的产量性状，部分显性，且小穗不抑制其他产量因素。从河北省的育种实践来看，育种家们认为靠增加每穗有效小穗数对提高生产性能成效显著，他们大多通过培育具有超多小穗特性的穗分枝品种，使小麦产量育种获得重大突破。因此，笔者认为，通过继续采用目前的育种手段，河北省小麦品种的穗粒数在目前的基础上应该还有一定的增长空间。

3.4亩穗数从生物学特性看，亩穗数限制产量的因素有2个，一是穗数偏少，生物产量不足，导致产量不高；二是穗数偏多使得群体通风透光性变差、病虫害发生加重、倒伏可能性加大，导致产量不高。从河北省的育种实践来看，育种家们认为亩穗数增加效果明显，亩穗数的自身调节能力是对产量补偿最强的因素，但亩穗数达到40万～45万穗/667m2，产量达到500kg/667m2左右时，增产效应不明显。因此，笔者建议在今后的品种选育过程中，亩穗数可以在提高茎秆韧性和改善株型结构的基础上稍有增加，幅度不能太大，以避免在小麦生长后期遭受病虫害和自然灾害。

3.5千粒重从生物学特性看，影响千粒重进而限制产量的因素有3个，一是穗粒数或亩穗数较多；二是灌浆速度慢或灌浆时间短；三是为增加千粒重而延长灌浆时间，使生育期延长，导致小麦生长后期受到病虫害和自然灾害的影响。从河北省的育种实践来看，育种家们认为千粒重在遗传上是最可靠的产量构成因素。有专家推算，在保持穗数和穗粒数基本稳定的前提下，千粒重每增加1g可增产2.5%。目前，提高千粒重仍然是育种家们改良品种的重要目标。笔者认为，千粒重的提高虽然还有潜力，但只提高千粒重对提高产量而言不是最有利的，因为千粒重与穗粒数、亩穗数都呈负相关。因此，笔者建议在今后的品种选育过程中，可以通过提高子粒灌浆速度和延长灌浆时间来增加千粒重，同时还要增强小麦生长后期对病虫害和自然灾害的抗性。

［1］陈希勇，赵爱菊，李亚军，等．河北省小麦育种研究现状、问题及对策．河北农业科学，2005（4）：91-93

［2］陈秀敏，李科江，贾银锁．河北小麦．北京：中国农业科学技术出版社，2008

［3］周进宝，万永红．河北省农作物优良品种．北京：中国农业科学技术出版社，2003

2016-04-25）