张 凡 周其军 关 立 宋志均 韩 勇
(河南省安阳市农业科学院,安阳 455000)
小麦为我国的重要粮食作物之一,小麦的产量和消费量约占全球粮食生产总量的25%,小麦的生产性和适应性关系到我国的粮食安全。河南省作为农业大省,对我国粮食生产起着支柱作用,培育更多高产、优质、高抗、广适的小麦新品种成为育种工作的新方向[1-7]。分蘖是小麦重要的生物学特征,分蘖力大小受品种遗传特性、营养状况和外界环境条件的影响,是决定群体数量和产量形成的重要因素[8-10]。
安麦1350 是由安阳市农业科学院选育的半冬性小麦新品种,旗叶较细、株型紧凑,长方形穗、穗层整齐、熟相好,籽粒为白色、半硬质,较饱满。本研究通过分析安麦1350 在4 个省20 个试点的产量及分蘖力表现,旨在鉴定其丰产性和适应性,探讨安麦1350 的品种潜力,为新品种审定和示范、推广提供科学依据。
1.1 试验设计试验以安麦1350 为研究对象,以周麦18 为对照品种,于2017-2018 年在全国不同省市20 个试验点种植,进行产量和分蘖力鉴定。各试验点具有良好的试验条件和技术力量,具有生态与生产代表性,具体信息见表1。试验采用完全随机区组设计,3 次重复,基本苗18 万/667m2,小区收获面积不低于13.3m2,机械收获。
1.2 性状调查与测定于小麦出苗以后进行基本苗调查,同时用竹竿标记1m 样段,返青后、拔节前在同一样段进行最高分蘖数调查,成熟期进行有效穗数调查。小麦收获前,在各小区内随机取样40~50 穗,进行室内考种,测定穗粒数、千粒重,每小区实收测产。
1.3 统计分析采用Microsoft Excel 数据处理软件分析数据。成穗率=有效穗数/最高分蘖数×100%;分蘖力=最高分蘖数/基本苗。
2.1 安麦1350 在20 个试点的分蘖力表现在不同生育时期,对安麦1350 的生育期和分蘖情况进行了调查,结果见表2。可以看出,安麦1350 在20个试点的平均生育期为211d,生育期最长的为丰源试点240d,生育期最短的为新马桥试点183d。20 个试点的基本苗变幅为211.5 万~336.0 万/hm2,其中新乡、驻马店、郸城、睢宁、瑞华、渭南试点的基本苗小于269.9 万/hm2(18 万/667m2),没有达到播种时的基本苗要求,20 个试点基本苗平均值为280.9 万/hm2,表明了大部分试点的播种和出苗质量较好,符合基本苗规划种植。由于不同试点气候及土壤条件的差异,造成安麦1350 在不同地区的分蘖力水平差异较大,变异系数较高,最高分蘖数变幅879.0 万~2227.4 万/hm2。最高分蘖数最少的试点为濉溪,同时,安麦1350 在该地区的分蘖力表现最差;最高分蘖数最多的试点为渭南,而安麦1350 在该试点分蘖力也较强。总体而言,安麦1350 在20 个试点的最高分蘖数平均为1458.5 万/hm2,平均分蘖力为5.0,具有较强的分蘖力。有效穗数是产量构成的重要因素之一,在不同试点间,有效穗数的变幅为436.5 万~673.5万/hm2,平均值为551.0 万/hm2,从变异系数可以看出,有效穗数在各试点间的差异较小,而成穗率变幅为24.6%~57.2%,变异系数达20.7%,由此可见,成穗率在不同地区间差异较大,如何减少无效分蘖,提高成穗率成为不同地区间高产的关键。
表1 试验点基本信息
表2 安麦1350 在20 个试点的分蘖力表现
2.2 安麦1350 在20 个试点的产量与产量构成分析安麦1350 在4 省20 个试点的产量表现见表3。分析发现,安麦1350 在各试点的产量水平为5026.2~8438.6kg/hm2,平均产量为6830.1kg/hm2,比对照周麦18 增产2.9%,增产≥2%的试点有12 个,达到60%。在20 个试点中表现增产的有15 个试点,分别为濉溪、埇桥、安阳、丰源、商丘、新乡、驻马店、黄泛、郸城、滨海、睢宁、瑞华、永寿、渭南、杨凌,表现减产的有5 个试点,分别为寿西湖、新马桥、鹿邑、保丰、佳禾。分析不同省份之间安麦1350 的平均产量可以看出,陕西省(7601.6kg/hm2)>安徽省(7091.6kg/hm2)>江苏省(6845.7kg/hm2)>河南省(6434.7kg/hm2)。有效穗数、穗粒数、千粒重是构成产量的三要素,分析发现20 个试点安麦1350 的有效穗数平均为551.0 万/hm2,穗粒数平均为31 个,千粒重平均为43.6g,变异系数分别为11.5%、9.5%、11.0%,这表明了安麦1350 在不同地区间成产因素差异较小,具有较好的适应性和一致性。
表3 安麦1350 在20 个试点的产量与产量构成分析
2.3 相关性分析将安麦1350 在不同地区的产量与分蘖力进行相关性分析,结果见表4。分析发现,有效穗数、穗粒数、千粒重、生育期、基本苗、最高分蘖数、分蘖力与产量呈正相关关系,而成穗率与产量呈负相关关系。有效穗数、穗粒数、千粒重之间呈负相关关系,这也表明了成产因素之间的矛盾性。小麦最高分蘖数和分蘖力与有效穗数呈极显著正相关关系,而生育期与有效穗数、穗粒数呈负相关,生育期与千粒重呈正相关。因此,安麦1350 应以提高分蘖力为主,保证有效穗数的形成;同时,生育期过长或过短,都会影响产量的构成。值得注意的是,安麦1350 的分蘖力与最高分蘖数呈极显著正相关关系,而成穗率与最高分蘖数呈极显著负相关关系,分蘖力与成穗率呈极显著负相关关系。因此,安麦1350在利用过程中不仅应提高分蘖力,而且应注重减少无效分蘖,提高成穗率。
表4 安麦1350 产量与分蘖力相关性分析
本研究于2017-2018 年度进行,横跨4 个省、20 个试点,虽然各试点具有良好的试验条件和技术力量,但是由于种植管理方式不同,且存在气候条件和土壤特性的差异,导致安麦1350 在各试点间的产量和分蘖力表现不一致,如2018 年3 月丰源干旱时间较长,影响群体的形成;2018 年4 月河南等地出现较为严重的倒春寒,造成小麦有效穗数、穗粒数降低,产量较往年下降。这一系列因素的影响导致安麦1350 在不同地区间最高分蘖数的变异系数达到29.3%,基本苗、分蘖力和成穗率的变异系数均达到10%以上。如何缩小试点间的差异,保证不同试点间的一致性,将成为下一步探讨的方向。
小麦的分蘖动态与产量构成因素密切相关,历来都是育种和栽培技术调控的重点。在本研究中,相关性分析表明,基本苗数与成穗率呈负相关关系,这与高翔等[11]在西北地区的研究一致。本研究显示成穗率与产量呈负相关关系,这与封超年等[12]的研究结果不同,究其原因可能为,封超年等[12]研究中的播种密度为120.0 万~216.0 万/hm2,远小于本试验中269.9 万/hm2(即18 万/667m2)的种植密度,而小麦分蘖的多少及成穗率的高低受种植密度影响较大[13]。
本试验以安阳市农业科学院选育的小麦新品系安麦1350 为材料,在不同省份的20 个试点种植,结果表明,安麦1350 的平均生育期为211d,最高分蘖数平均为1458.8 万/hm2,分蘖力平均为5.0,成穗率平均为40.7%;产量及产量构成表现:有效穗数平均为551.0 万/hm2,穗粒数为31个,千粒重为43.6g,产量平均为6830.1kg/hm2,比对照周麦18 增产2.9%,20 个试点中增产≥2%的试点比例达到60%。相关性分析表明,有效穗数、穗粒数、千粒重、生育期、基本苗、最高分蘖数、分蘖力与产量呈正相关关系,而成穗率与产量呈负相关关系。如何提高分蘖力、减少无效分蘖、提高分蘖成穗率将成为安麦1350 下一步攻克的方向。