提纯复壮对商洛主栽小麦品种小偃15的增产效果研究

敬 樊,李勇刚,刘康懿

(商洛市农业科学研究所 ,陕西 商洛 726000)

小麦是商洛的主要粮食作物，常年播种面积在3.33万hm2左右。近年来随着城镇化进程的加快和种植业结构的调整，加之小麦的经济效益低，导致商洛小麦的播种面积和产量均呈逐年下降的趋势[1]。同时由于受地理条件的制约，以及农业机械化程度低、品种更新缓慢等因素的影响，商洛小麦的单产一直没有较大的突破[2～3]。虽然近年来新引进和选育了部分小麦品种，但其适应性、稳产性和抗逆性等不能满足商洛本地大田生产需求，导致新品种推广受阻，目前生产上的主栽品种依旧以小偃15为主。

小偃15是由西北农林科技大学于20世纪90年代选育的一个远缘杂交小麦优良品种。该品种的主要特征是：株高85cm左右，株型较松散，分蘖能力强。旗叶宽长、下披，叶色浓绿。抽穗早，顶芒，穗纺锤形，穗成熟后弯曲。穗层整齐，熟相好，白壳，籽粒角质。具有抗逆性和抗白粉病性强、早熟、高产稳产、适应性强等特点。该品种在通过审定后很快得以大面积推广应用，并发展成为商洛首位主栽骨干品种，实现了商洛小麦品种的第六次更新换代，近二十年来一直是商洛的主栽品种。

但小偃15作为远缘杂交后代，在生产过程中自交退化和分离现象严重，尤其是穗色和株高变化差异大，再加上当地农民长年自己留种，去杂意识较弱，难免会出现混杂，导致小偃15麦田植株生长参差不齐，抗病性和适应性降低，产量徘徊不前且有下降的趋势。因此如何充分挖掘小偃15的生产潜力，提高其单位面积的产量，对保障商洛小麦等粮食作物供给安全具有重要意义。提纯复壮是解决品种退化、保持品种优良种性的一种有效方法[4～5]。温彩虹等[6]利用“两圃一田制”的方法对小偃22进行了提纯复壮，进一步提高了小偃22的高产、稳产和广适性。綦恩德等[7]采取三圃提纯复壮法对克丰4号进行了提纯复壮，有效保持了克丰4号小麦的种性。因此如何对小偃15进行快速提纯复壮，恢复其优良种性，成为商洛小麦生产迫切需要解决的问题。从2016年开始，我们对小偃15的提纯复壮技术进行了探索，并分析了提纯复壮对小偃15的增产效果，以期进一步保持其纯度和种性，最大限度发挥其增产潜力，不断提高小偃15的单位面积产量，激发农户种植小麦的积极性，从而使其能够较长时间应用于大田生产，促进农民增产增收，保障商洛粮食安全，助力乡村振兴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

小偃15为陕南商洛亚区小麦区域试验对照品种，区试完成后对小偃15进行留种，区试所用种由商洛市种子管理站提供。提纯复壮过程中穗行圃、株系圃以及多点试验对照均采用未提纯复壮的小偃15。

1.2 试验地点

穗行圃、株系圃均选择在商洛市农科所张村综合试验站。试验站位于商州区沙河子镇张村村，年均降雨量700 mm，日照2 000 h，无霜期200 d，平均气温12.8℃。地势平坦，土壤为黄壤土，排灌方便，地力均匀一致，肥力中等，前茬主要为玉米和豆类等粮食作物，周围无房屋、高大乔木等障碍物遮阴。原种圃设置在农科所张村综合试验站以及洛南、镇安、山阳等地，确保所选地块肥沃、浇灌方便、无杂草、无遮阴。

1.3 提纯复壮方法

1.3.1 单穗选择 对小偃15的种子进行精选，2016年10月18日人工开沟点播。行长1.5 m，行距25 cm，株距5 cm。在苗期、起身拔节、抽穗、扬花、灌浆、成熟等各个时期进行观察，同时按照小偃15的典型性状进行选择，且抗病、穗大、早熟、抗倒伏，对中选的单穗拴上红绳作为标记。2017年6月8日，小麦成熟时按标记进行收获，捆成一把，写上标签，晾干。然后室内考种，重点考察穗色、穗长、结实性等穗部性状。当选的单穗单独脱粒，淘汰异样和不完整的穗子，每穗脱粒后装入一个纸袋，依次编号为T15-1、T15-2、T15-3……，入库保存。

1.3.2 株系选择 2017年10月20日，对收获的单穗进行人工开沟点播，行长1.5 m，行距25 cm，株距5 cm。按编号顺序排列，每穗种一行，每19行加1行对照。在苗期、返青拔节、抽穗、灌浆、成熟等时期，对每个穗行的抗冻性、抗旱性、抗倒性、抗病性和熟期等进行鉴定。对表现特别优异的株系(株型、抗逆性、丰产性、熟相等性状均优于原来小偃15)进行重点标记。成熟时收获早熟、穗层整齐、熟相好、抗衰老的穗行。对所有选留的穗行整行连根收获，每个穗行捆成一把，写上标签。对收获的穗行进行室内考种、称取产量，淘汰籽粒性状差、产量低以及品质不好的穗行。每个穗行收获的种子分别装入一个纸袋，供下年进行株系圃鉴定。

1.3.3 株系圃鉴定和筛选 2018年10月23日，对试验地进行划行分区，每个小区面积6.25 m2，小区长5 m，宽1.25 m。采用人工开沟撒播的方法将入选株系按编号顺序依次播种，每9个小区加1个对照。每小区种5行，行距25 cm，667 m2播量为18万粒(每行种337粒)。

株系圃的鉴定和选择方法同株系选择。2019年6月小麦成熟时，依据大田表现，淘汰穗层不整齐、综合表现较差的株系，保留综合性状优良的株系。其中对表现特别优异的株系单独整小区收获，待下年建纯系圃扩繁。其它株系一起混收，收获的种子供下年建原种圃使用。

1.3.4 多点试验和原种圃繁殖 2019年10月和2020年10月连续两年将提纯后的原种进行多点试验，共设四个点，分别为商州、洛南、镇安、山阳。试验点小区面积12.5 m2，行距25 cm，行长5 m，每小区种10行，设三个重复，亩播量18万粒，对照为未提纯复壮的小偃15。

2019年10月下旬采用机播的方式对收获的原种进行繁殖。播前结合整地667 m2施尿素15 kg、磷酸二铵15 kg、硫酸钾5 kg，以后各生育阶段不再追肥。行距20 cm，667 m2播量10 kg左右。播后及时镇压，保证出苗整齐、苗壮、安全越冬、分蘖成穗多，使小偃15的优良种性能够得到充分发挥，从而扩大繁殖倍数。在小麦抽穗扬花期和成熟前严格进行田间去杂，收获时尽量选择专一脱粒机脱粒，生产的原种及时晾晒，入库保存，防止生虫。

1.4 数据分析

2019年和2020年，田间调查小偃15的生育期、有效穗数、抗逆性(抗病性、抗冻性、抗旱性、抗倒性)等。小麦收获期，统计各个试验点小区实际产量，同时在小偃15试验田随机取样20株，室内考种，调查株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重、结实率等。利用EXCEL2003软件对所得数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 小偃15的提纯复壮

2016年10月播种后，对小偃15的全生育期进行观察，以小偃15的典型性状为标准进行鉴定选择。2017年6月，收获中选的单穗，共计70个。室内考种，淘汰穗色差异大、结实性差的单穗，每个单穗单独脱粒，每穗脱粒后装入一个纸袋，最终共保留55个单穗。2018年6月，在小麦成熟时，共收获中选的株系43个，室内考种、称取产量，淘汰产量低以及品质不好的株系，最终选留株系35个，其中表现特别优异的株系5个。

2019年6月小麦成熟时，依据田间综合表现，对株系圃进行鉴定和筛选，淘汰2个抗病性较差的株系圃，共保留33个综合性状较好的株系圃。同时对上年度筛选出的5个表现特别优异的株系进一步进行严格鉴定，最终从中筛选出了3个早熟、大穗、抗病性好、抗旱、抗倒伏、高产稳产的优异株系(T15-3，T15-12，T15-21)，3个优系单独整区收获，待下年建纯系圃扩繁。余下的2个株系同其它28个株系一起混收，收获的种子供下年建原种圃使用。2019年10月，对收获的原种进行繁殖，保证大田生产用种。

2.2 3个提纯复壮后的小偃15优系产量比较

对中选的3个特别优异的株系(T15-3，T15-12，T15-21)进行产量比较，产量结果见表1。由表可以看出，3个优系的产量均较未提纯复壮小偃15有明显的提高，其中T15-12增产最多，达12.14%；增产最少的T15-3增产量也达35.22 kg，增产幅度为8.71%，3个优系平均增产达10.56%。可见提纯复壮的3个优系不仅保持了小偃15原有的优良性状，而且有效提高了小偃15的种性和单位面积产量。

表1 3个优系产量比较结果

2.3 提纯复壮对小偃15的增产效果

2.3.1 提纯复壮后小偃15的主要农艺性状鉴定 提纯复壮后的小偃15田间表现整齐一致，抗旱抗倒，灌浆速度快，熟相好。与未提纯复壮的小偃15相比(表2)，除株高略有升高、千粒重略有下降外，在其他性状上都有不同程度的提升。产量构成三要素中，虽然千粒重较未提纯复壮的小偃15有所下降，但穗粒数和有效穗数都有明显的提高，千粒重、穗粒数、有效穗数三个数值更加集中，表明三因素之间更加协调。在变异系数方面，除小穗数和结实率有所升高外，生育期、株高、穗长、穗粒数、千粒重、有效穗数等性状都有不同程度的降低，说明提纯复壮后小偃15各性状的遗传力增大，受环境的影响减小，适应性和稳定性更强。田间抗病调查结果显示，提纯复壮后小偃15的白粉病抗性虽然没有变化，但条锈病抗性由高感转为中感，表明抗性进一步提高。整体来看，提纯后的小偃15农艺性状更稳定，较未提纯的小偃15综合性状更优良，具有较好的推广应用价值。

表2 提纯复壮后小偃15的主要农艺性状鉴定

2.3.2 提纯复壮小偃15的多点试验产量比较 2019年和2020年连续两年在商州、洛南、山阳、镇安等地对提纯复壮后的小偃15进行多点试验，以未提纯的小偃15为对照(CK1、CK2)，产量结果见表3。由表3可以看出，2020年提纯复壮后的小偃15小区产量平均为7.91 kg，较CK1增产10.31%，且除洛南点减产以外，其余3点的产量都有提高。2021年提纯复壮后的小偃15小区产量平均为8.08 kg，较CK2增产9.10%，且四个点均增产，两年平均增产达9.71%。从表3中还可以看出，未提纯复壮的小偃15在各个点的产量表现波动幅度较大，2020年小区产量最低仅为5.76 kg，最高为8.54 kg，产量相差2.78 kg；2021年小区产量最低为6.06 kg，最高为8.01 kg，相差1.95 kg。而提纯复壮后各个点小偃15的产量变化幅度相对较小，2020年各小区间产量最高值与最低值相差0.24 kg，2021年相差0.28 kg，说明提纯复壮后小偃15的稳产性和广适性均有所增强。由此可见，提纯复壮后的小偃15不仅在产量上增加明显，而且稳产性和适应性更强，提纯复壮后的小偃15更有利于在商洛大面积推广。

表3 提纯复壮后小偃15的多点试验产量比较

3 讨论

商洛地处秦岭山区，各县区气候差异大，且当地农业生产主要以人工为主，因此在品种选育和筛选过程中，需考虑无芒、个子偏高、适应性强、抗旱、抗病性强、高产稳产等符合商洛农户种植习惯的小麦品种[8～9]。而小偃15刚好具备这些特性，这也是二十年来小偃15一直在商洛大面积推广应用和深受农户喜爱的原因。但小偃15由于推广年限的增加，种性退化严重，产量和推广面积逐年下降，严重影响了商洛小麦的生产供给，同时也打击了当地农户种植小麦的积极性，因此小偃15的快速提纯复壮对于商洛小麦生产显得尤为重要。笔者研究从2016年开始对小偃15的提纯复壮技术进行了探索，并取得了积极的成效。研究表明采用单穗提纯复壮的方法，不仅有效恢复了小偃15种性，而且保证了其纯度和大田生产种子用量。通过株系圃鉴定和多点试验发现，经过提纯复壮后的小偃15，产量明显提高，两年平均增产达9.71%，且抗逆性、适应性和稳产性均有所加强。因此小偃15的提纯复壮技术不仅进一步促进了小偃15在生产上的持续应用，而且为商洛小麦的增产增收和粮食安全奠定了基础。