江苏淮南麦区近17年小麦品种产量性状及聚类分析

陈次娥，张安存, 王先如，邓世峰，吴 明

(江苏省大华种业集团有限公司育种研究院盐城所，江苏 东台 224236)

小麦是世界上栽培最古老、种植面积最广、生产量最高的粮食作物之一，全世界有35%～40%的人口以小麦为主粮。江苏省小麦常年播种面积在220万hm2左右，总产量100亿kg以上，约占全省粮食总产的30%，是仅次于水稻的第二大粮食作物，对全省粮食生产的稳定和发展具有举足轻重的作用[1-2]。

江苏省淮南麦区包括太湖、里下河、沿江、丘陵、高沙土及沿海旱地等5个麦作亚区。建国以来，淮南小麦品种先后进行了6～7次大更换，所育成的小麦品种在提高产量、改善品质、提高综合抗性水平等几个方面都取得了突破性的进展[3-4]，为促进小麦生产做出了重大贡献。江苏淮南麦区建国前至建国初期，以农家品种为主，主要有方六柱、大黄皮、火烧天、忘水白等[5]；20世纪50年代中后期至60年代，地方品种不适应生产的要求，主要以引进的南大2149和阿夫、吉利为主，抗性及丰产性有很大改进；20世纪70年代淮南地区小麦飞跃发展，南大2419和阿夫等品种不适应生产要求，被扬麦1号、武麦1号等品种取代；20世纪70年代中后期大面积推广了扬麦3号和高产品种宁麦3号等；20世纪80年代开始推广丰产性较好、赤霉病发生轻的扬麦4号和中后期灌浆速度快、抗倒伏、产量较高的扬麦5号；20世纪90年代以丰产性好、高产且综合性状较好的扬麦158作为当家品种[6]；21世纪初以高抗白粉病、中抗纹枯病、耐高温、灌浆速率快的扬麦11和灌浆速度快、熟相好、抗白粉病、纹枯病轻、耐肥抗倒的扬麦13为主。

分析小麦产量及主要农艺性状的演变规律，对于促进小麦育种和高产栽培具有指导意义。本研究分析了江苏省2002—2018年审定的小麦新品种产量及其主要农艺性状，总结近年来江苏省淮南小麦育种现状，以期为今后的小麦育种和生产提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 数据来源

2002—2018年数据来源于江苏种业信息网(http://www.jsseed.cn/))发布审定相关资料。

1.2 分析方法

对2002—2018年江苏省小麦品种产量、株高、生育期、穗数、粒数、千粒重等性状进行分析，全部数据在DPSV 9.1软件和Excel 2016软件上进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 产量分析

近17年江苏省淮南区域试验产量水平得到很大的提高，审定品种平均产量为459.2 kg/667 m2，2002—2006年育成品种的平均产量391.4 kg/667 m2，2007—2011年育成品种的平均产量477.8 kg/667 m2，2012—2016年育成品种的平均产量471.3 kg/667 m2，产量稍有下降，2017—2018年育成品种的平均产量489.7 kg/667 m2(表1)。品种间产量主要变幅频率最高在470.1～490 kg之间，其次在490.1～510.0 kg之间(图1)。

表1 近17年淮南麦区区试产量及构成因素分析

2.2 产量构成因素及农艺性状分析

1)有效穗数呈逐渐增加的趋势，近年来新育成品种的有效穗数一般在31万/667 m2左右，高的可达37万/667 m2左右。

2)每穗粒数呈不稳定趋势，变化比较大，每穗粒数多在39粒左右，高的在44粒左右。

3)千粒重逐渐增加，育成品种的千粒重多在41 g以上，高的可达46 g。

上述结果表明，每穗粒数、千粒重的增加是促使江苏省淮南小麦品种产量提高的重要因素。

2.3 产量构成因素及农艺性状相关性

从表2可以看出，近17年淮南小麦46个品种产量及农艺性状中，品种间生育期变异数非常小，仅1.8%,生育期的表现最为稳定。产量标准差45.0，变异系数9.8%，说明江苏省淮南小麦产量水平有较大差异。而从产量结构因素分析，变异系数为千粒重>穗数>粒数。

表2 近17年淮南麦区品种产量及农艺性状的变异特点

从表3可看出，产量与千粒重呈极显著正相关，与粒数呈显著正相关，说明近17年江苏省淮南小麦产量提升与千粒重、粒数的增加密不可分；产量与株高呈显著负相关，说明株高的增加对产量有一定影响。株高与穗数呈极显著负相关，说明两者制约关系，提高江苏省淮南小麦产量只有通过二者相互协调，找到一个最佳平衡点，才能真正实现超高产。千粒重与粒数、穗数间呈负相关，说明产量三要素间有制约关系，协调产量三要素对小麦高产育种有关键作用。至于产量与穗数相关性没有达到显著水平，可能与淮南麦区生态特点和株叶型有关，穗数过多，更容易形成郁闭环境，增加倒伏风险，加重病虫害的发生，对千粒重的形成也有较大影响，导致产量难以提高。

表3 农艺性状相关性分析

2.4 46个淮南小麦品种聚类分析

以产量、生育期、株高、穗数、粒数、千粒重为指标，采用类平均法，对46个品种进行聚类分析(图3)。取遗传距离D=22分界，将46个品种聚为7类：第Ⅰ类群有11个品种，表现为产量高，生育期较短，株高适中，千粒重高，穗粒数多(表4)；第Ⅱ类群有14个品种，表现为产量较高，生育期较长，株高适中，千粒重高，穗粒数较多；第Ⅲ类群有11个品种，表现为产量较高，生育期长，株高适中，千粒重较高，穗粒数较多；第Ⅳ类群有3个品种, 第Ⅴ类群有2个品种, 第Ⅵ类群有2个品种, 第Ⅶ类群有3个品种。第Ⅵ类群、第Ⅶ类群的产量低、穗粒数和千粒重也较低。从产量及其构成因素来看，高产小麦品种千粒重高，穗粒数多，植株高度适中，生育期较短。许多有利性状具有较高的育种应用价值，特别是第Ⅰ类、第Ⅱ类的大穗多粒和高产稳产的优良特性。因此，在栽培管理上，要结合品种特征特性，以稳穗、增重、增粒为目标，注意加强中后期病虫害防治，充分挖掘品种增产潜力，以期带动生产上小麦产量的大幅度提高。

表4 淮南小麦品种聚类分组产量及农艺性状

3 讨 论

穗数、千粒重及穗粒数是构成小麦产量的三要素，江苏省近17年来育成小麦品种产量稳步上升，穗数和粒重呈上升趋势，穗粒数与产量呈显著相关，对产量有一定的贡献率，千粒重与产量达到极显著相关水平。崔党群认为，小麦高产应当在保证足够穗数的基础上，提高穗粒数和千粒重[7]，本研究结果与之一致。在制定育种目标时，要综合考虑各性状之间的相关性和协调性。

植株高度能保证足够的生物产量，但株高过高易产生倒伏、经济系数下降。封超年等研究认为，长江中下游小麦的理想株型为株高85 cm左右，穗下节间相对长度45%以上[8]，冯素伟等也认为，株高较低、株型比较紧凑的品种具有较高的产量潜力[9]。本研究结果也表明，小麦株高与产量呈负相关。可见适宜的株高是高产小麦选育的一个重要指标。生育期和产量也呈负相关，这可能与淮南麦区小麦收获期雨水多，后期容易发生倒伏，遭遇干热风等现象有关。因此，株高适中、生育期较短的小麦品种可能更适合淮南麦区气候和生产条件。

总体来看，江苏省淮南小麦超高产育种和生产仍有相当大的空间，淮南麦区小麦超高产育种及配套栽培技术以保证一定穗数的基础上，提高千粒重、每穗粒数获得高产。高产品种穗数35万/667 m2，穗粒数40粒左右，千粒重44 g以上。株高85 cm左右最为适宜，生育期210 d最佳。