小麦新品种‘瑞华麦520’高产稳产性分析

金彦刚，夏中华，王 歆，杨永乐，任仰涛，常东伟

（江苏瑞华农业科技有限公司/江苏省小麦商业化育种工程技术研究中心，江苏宿迁223800）

0 引言

世界上约40%的人口以小麦为主要食粮，其需求量在各国均呈现出刚性增长趋势，Edgerton[1]、何中虎等[2]预测世界小麦平均单产超过2.7 t/hm2才能满足2030年全球对小麦的消费需求。新品种对中国小麦单产提高贡献达30.9%，每次小麦新品种的更替都能使单产水平提高约10%[3]。黄淮南片麦区是中国第一大麦区，常年小麦种植面积866.7万hm2，占全国40%以上[4]。该区域位于中国南北麦区过渡地带，小麦赤霉病、纹枯病、锈病等时有发生，倒春寒、干热风等自然灾害频发[5-6]。特别是江苏淮北麦区多采用水稻-小麦轮作，秸秆还田导致菌源量增加，加之气候变暖，特别是春季气温升高，使得小麦赤霉病子囊壳和子囊孢子形成的时间提前，有利于小麦赤霉病菌源的积累，小麦赤霉病已经上升为该地区小麦主要病害。近年来，受冬繁菌量多、田间湿度大等有利因素影响，小麦条锈病在中国江汉、江淮、黄淮南部和西南麦区发生面积大、范围广、为害重，对黄海南片麦区小麦安全的威胁加大。为保证小麦单产和总产量连续增加，通过培育高产、稳产、抗病、抗逆的小麦新品种是最经济最有效且环境友好的农业措施[7]。

针对黄淮南片麦区小麦赤霉病和条锈病发生日趋严重问题，江苏瑞华农业科技有限公司以‘郑州891’（豫麦13）为母本、‘黔丰1号’为父本通过有性杂交，后代以高产、抗病、稳产、广适为目标，连续定向系统选择，育成高产稳产小麦新品种‘瑞华麦520’。经中国农业科学院植物保护研究所区试抗病性鉴定，该品种高抗条锈病。2017—2018年全国良种攻关组鉴定结果表明，两年赤霉病严重度分别为1.4和2.8，达中抗水平。该品种2014年同时通过江苏省和国家品种审定委员会审定，审定编号分别为苏审麦201406、国审麦2014006，2019年获得植物新品种授权证书，品种权号为CNA20130118.0。‘瑞华麦520’为半冬性中早熟小麦品种，试验示范中表现出高产、稳产、广适等特点，对黄淮南片麦区主要病害和自然灾害具有较好的抗（耐）性，在2010和2012年赤霉病、2013年倒春寒、2015和2017年锈病、2017年干热风等病害和灾害严重危害的情况下表现高产、稳产。‘瑞华麦520’的研发和产业化项目2017年获得江苏省重大科技成果转化专项扶持，该品种2018年被国家小麦良种重大科研联合攻关组认定为黄淮麦区南片赤霉病抗性较好的绿色小麦品种，入选江苏、安徽省淮北麦区的主导品种[8]。

本研究通过国家和江苏省区域试验、生产试验和各地推广应用数据，对‘瑞华麦520’的高产稳产性进行分析，旨在为加快该品种的推广和以其为亲本培育高产、抗病、抗逆、广适小麦新品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料‘瑞华麦520’，为江苏瑞华农业科技有限公司选育的半冬性中早熟小麦新品种，幼苗匍匐，苗势壮，叶片窄卷曲，叶色浓绿。株高85 cm左右，茎秆蜡质重，株型稍松散，旗叶窄长上冲，穗层厚。穗纺锤形，长芒，白壳，白粒，籽粒角质，黑胚率较低。一般穗数633.0万穗/hm2，穗粒数31.1粒，千粒重40.2 g。赤霉病、条锈病、纹枯病田间抗性好，冬季抗寒性好，特别是抗倒春寒能力强。

1.2 试验设计和数据来源

江苏省区域试验和生产试验由江苏省种子管理站安排，江苏徐淮地区徐州农业科学研究所主持，在徐州、淮安、宿迁、连云港、盐城5市共设8～9个试点，试验均为随机区组排列，区域试验3次重复，生产试验2次重复，小区面积分别为13.5 m2和133.3 m2，全区收获计产。国家黄淮南片区域试验和生产试验由全国农技中心安排，河南省农业科学院小麦研究中心主持，在江苏、安徽、河南和陕西共4省设置试点，区域试验两年汇总试点均为17个，生产试验汇总试点14个。区域试验和生产试验均采用随机区组排列，区域试验3次重复，小区面积12.5～16 m2，生产试验2次重复，小区面积200 m2，全区收获计产。

1.3 数据分析

试验数据用EXCEL软件和区域试验统计分析软件《农作物区域试验管理系统》进行分析。

2 结果与分析

2.1 ‘瑞华麦520’产量表现

2.1.1 江苏省区域试验‘瑞华麦520’于2010—2012年参加江苏省区域试验（表1），2010—2011年平均产量8076.0 kg/hm2，比对照淮麦20增产4.8%，差异极显著，增产点率100%。2011—2012年度继续试验，2012年4月下旬至5月中旬小麦扬花灌浆期间，江苏出现连续阴雨、高温高湿交替天气，特殊的气候环境对病菌孢子释放、侵染提供有力条件，同时病害潜育期缩短，江苏淮北地区小麦生产中赤霉病、干热风危害严重。该年度‘瑞华麦520’区试平均产量7765.5 kg/hm2，比对照‘淮麦20’增产6.4%，差异极显著，增产点率100%，表现出较好的抗病、抗逆能力。区试两年平均产量7921.5 kg/hm2，比对照‘淮麦20’增产5.6%，差异极显著，增产点率100%。

2.1.2 江苏省生产试验‘瑞华麦520’在江苏省两年区域试验中表现突出，于2012—2013年推荐参加江苏省生产试验（表1）。本年度江苏淮北地区小麦生育期内遭遇了罕见的异常气候，冬前寒流来袭早，12月初小麦提前进入越冬期，造成分蘖产生时间短、数量少，特别是一些对温度敏感类型的品种群体明显不足。2013年春季持续干旱，多次极端冷暖异常天气交替给小麦造成严重倒春寒冻害，特别是4月江苏淮北地区受极端低温和霜冻影响严重，最低气温零度以下，使正在孕穗期的小麦遭遇了1953年以来最严重的大范围春季冻害，局部地区部分地块冻害严重。该年度‘瑞华麦520’生产试验平均产量7824.0 kg/hm2，比对照‘淮麦20’增产4.3%，增产点率100%，表现出较好的耐旱、抗寒及抗倒春寒能力。

表1 ‘瑞华麦520’参江苏省区域试验和生产试验参数

2.1.3 国家黄淮南片区域试验‘瑞华麦520’于2011—2013年参加国家黄淮南片区域试验（表2），2011—2012年汇总试点17个，平均产量7555.5 kg/hm2，比对照‘周麦18’增产5.18%，差异达极显著水平，增产点率88.2%，居14个参试品种第3位。2012—2013年度继续试验，17点汇总，平均产量7287.0 kg/hm2，比对照‘周麦18’增产4.40%，差异达显著水平，增产点率88.2%，居13个参试品种第5位。区试两年平均产量7421.3 kg/hm2，比对照‘周麦18’增产4.79%，增产点率88.2%。

表2 ‘瑞华麦520’参加国家黄淮南片区域试验参数

续表2

2.1.4 国家黄淮南片生产试验‘瑞华麦520’在2011—2012年度国家黄淮南片区域试验中因增产达极显著水平，2012—2013年度参加第二年度区域试验，并被推荐同步参加生产试验（表3）。生产试验平均产量7459.5 kg/hm2，比对照‘周麦18’增产5.65%，增产点率92.9%，居第2位。生产试验汇总试点14个，‘瑞华麦520’在江苏、安徽、陕西三省区域汇总的8个试点种全部比对照增产，在河南省区域汇总的6个试点中仅在原阳试点较对照减产-0.12%，其他试点均比对照增产。

表3 ‘瑞华麦520’参加国家黄淮南片生产试验参数

2.1.5 大面积试验示范‘瑞华麦520’于2017—2019年在江苏省的宿迁、徐州、淮安、连云港、盐城等地大面积推广应用，根据5市农技推广部门提供的数据（表4），3年共安排区域对比试验点56个，生产示范对比点39个。‘瑞华麦520’在95个试验点加权平局产量为7938.6 kg/hm2，比对照品种‘淮麦20’增产6.36%，大面积试验示范表现出高产、稳产。

表4 ‘瑞华麦520’大面积示范试验参数

2.2 ‘瑞华麦520’产量稳定性分析

适应度是各品种超过平均产量的环境数占试验总环境数的比例，反映了品种基本的广适性。由参加国家黄淮南片区域试验参数可知，‘瑞华麦520’两年区域试验中适应度分别为76.47%、82.4%，分别居参试品种第3位、第2位，结果表明，‘瑞华麦520’在黄淮南片麦区具有超过平均生产水平的广泛适应性。

均值变异系数是指品种在各环境上的均值间变异（标准差）占该品种总均值的百分比，反映了品种的静态稳定性，变异系数小，说明该品种在不同的环境中变化小，静态稳定性好。变异系数小同时均值高的品种表现出高产稳产的特点。‘瑞华麦520’两年国家黄淮南片区试分别居第3位、第5位，均值变异系数分别为7.16、12.2，居各年度参试品种最小值的第1位、第7位，表明该品种的产量受环境变化的影响较小。

品种离优度值（Pi值）反映的是该品种在各试点上与最佳品种的平均差异，Pi值越小，差异越不显著，说明该品种在试点间的普遍适应性越高；反之，Pi值越大，差异越显著，说明其平均产量低或者至少在某些试点上产量低。‘瑞华麦520’在两年区域试验中Pi值分别为494.97、618.97，居各年度参试品种最小值的第2位、第3位，表明‘瑞华麦520’与最佳品种的差异较小，在各试点的普遍适应性好。

2.3 ‘瑞华麦520’生长特性与产量三要素分析

通过对‘瑞华麦520’参加黄淮南片两年区域试验部分农艺性状数据进行分析可以看出（表5），‘瑞华麦520’在两年区域试验中分别比对照‘周麦18’早熟1.7天、0.6天。产量三要素中平均有效穗较对照‘周麦18’分别多 73.5万穗/hm2、58.5万穗/hm2，平均穗粒数2011—2012年较对照‘周麦18’少1.4粒、2012—2013年较对照‘周麦18’多0.4粒，平均千粒重分别较对照低5.2 g、4.8 g，籽粒容重平均较对照分别高26.5 g/L、23.4 g/L。综合来看，‘瑞华麦520’产量构成三要素呈现有效穗足、穗粒数适中、千粒重略低等特点。稳定充足的有效穗是该品种获得高产的基础，同时试验中表现出熟期早、籽粒容重高的优点，这也为该品种连续稳定获得高产提供了有力支撑。

表5 ‘瑞华麦520’参加国家黄淮南片区域试验部分农艺性状参数

3 结论与讨论

随着耕作制度的变革、水肥条件的改善和气候异常变化的加剧，赤霉病、纹枯病、全蚀病、锈病等在黄淮南片麦区逐年呈加重趋势[9]，极端气候如干旱、倒春寒和干热风等频发，培育稳产、抗病、抗逆和广适性不断提高的小麦新品种是获得高产稳产的基础[10-12]。2013年春季持续干旱和极端低温和霜冻对小麦产生了极大的影响，‘瑞华麦520’在区域试验和同步进行的生产试验中仍然表现高产、稳产，充分体现了该品种突出的综合抗逆、抗灾能力。受气候影响，黄淮南片麦区小麦生育进程呈现出分蘖期长、穗粒形成期短、灌浆期短的特点，在该区域种植多穗型小麦品种可以扬长避短[13-14]，‘瑞华麦520’成穗能力强，区试两年平均穗数达(633.0±64.5)万穗/hm2，适应黄淮南片小麦生长的气候特点。

品种的抗病、抗逆及广泛的适应性是小麦生产实现大面积高产稳产的关键，也是限制超高产小麦大面积推广的主要因素[15-16]。小麦赤霉病严重困扰了中国小麦产业的发展，近年来，赤霉病在黄淮南片麦区呈现面积大、频率高、爆发性强、损失大的特点，对该区的小麦生产造成严重的威胁[17]。‘瑞华麦520’经国家小麦良种重大科研联合攻关鉴定，赤霉病抗性达到中抗水平，该品种于2018年被认定为黄淮麦区南片赤霉病抗性较好的绿色小麦品种，同时中国农业科学院植物保护研究所抗病性鉴定结果显示该品种高抗条锈病，综合抗病性较好是该品种获得大面积推广应用的基础保障。

小麦品种的产量由其三要素决定，小麦产量三要素协调提高是小麦新品种获得高产的最有效途径[18-20]。理论上在稳定其中2个要素的前提下提高其他任一要素均可达到增产目的[21]。莫艳梅等[22]试验表明，江苏淮北地区10月25日播种的情况下‘瑞华麦520’基本苗为360万株/hm2时小区产量最高，达8686.9 kg/hm2。王福亭[23]、莫惠栋[24]认为多穗型品种的适应性广、产量稳定，在适宜密度范围内，重点增加穗粒重是今后高产超高产育种和栽培的努力方向。‘瑞华麦520’国家区试平均穗数633.0±64.5万穗/hm2、穗粒数31.1±4.5粒、千粒重40.2±3.0 g，产量三要素较协调，尤其是成穗能力特别强，穗数足且稳定，为该品种高产稳产奠定了基础。通过多年多点试验分析表明，‘瑞华麦520’在江苏省区域试验和生产试验3年所有试点全部增产，增产点率达100%；在国家黄淮南片2年区域试验增产点率为88.2%，生产试验增产点率为92.9%，该品种的丰产性突出。产量稳定性分析结果表明，‘瑞华麦520’适应度较高，国家黄淮南片区试两年均值变异系数分别为7.16和12.2，居参试品种最小值的第1位、第7位，品种离优度值分别为494.97和618.97，居参试品种最小值的第2位、第3位，值变异系数和品种离优度值均较低，该品种表现出高产、稳产、适应性广的特性。

通过本文分析，小麦新品种‘瑞华麦520’的产量及构成因素，在生产栽培上创建‘瑞华麦520’穗数(633.0±64.5)万穗/hm2、穗粒数 31.1±4.5粒、千粒重40.2±3.0 g的结构群体，使产量三要素协调，有利于发挥小麦新品种‘瑞华麦520’的高产和稳产性。