水分胁迫与小麦产量性状及籽粒容重的关联度研究

钮力亚，于 亮，张玉杰，邹景伟，陆 莉，王奉芝，王伟伟

（沧州市农林科学院，河北沧州 061001）

0 引言

小麦是中国的主要粮食作物，其产量由单位面积穗数、每穗粒数和千粒重等因素构成，小麦高产要求许多农艺性状与产量构成因素相互协调；小麦籽粒容重属于物理性状，是检验小麦质量品质的一项重要指标[1-4]，反映小麦籽粒大小、质量、性状、整齐度、腹沟深浅、胚乳质地、出粉率等性状[5]，是鉴定小麦磨粉品质的一个重要指标，容重高的小麦出粉率一般较高，容重越大，小麦的品质越好[6]。现在国内关于小麦的研究主要是关于小麦的产量，对于小麦产量构成因素与容重的关系研究比较少[7-9]。为此，笔者探讨了不同水分胁迫对小麦籽粒容重及小麦产量影响，以期为小麦优质栽培育种提供依据。

1 材料与方法

1.1 参试品种

‘捷麦19’（中捷农科所供种）；‘沧麦6002’、‘沧麦6005’、‘沧麦14’（沧州市农林科学院供种）；‘小偃60’、‘小偃155’（中科院供种）；‘晋麦100’（山西农科所供种）；‘石优20’、‘石麦22’（石家庄农科院供种）；‘中麦36’（中国农科院供种）。

1.2 试验设计

1.2.1 水地试验设计及田间管理 试验地设在青县清水白村旱薄麦区（水地），参试品种10 个，每品种种植0.067 hm2，小区长75.6 m，宽8.8 m，行距18 cm，每品种48行，随机排列，不设重复。试验地前茬玉米，收获后秸秆粉碎，旋耕2 遍。土质为粘土，地势平坦，肥力均匀，每公顷施小麦专用肥600 kg。全生育期浇水一次，10月10日播种，4月13日随水追施尿素300 kg/hm2；中耕除草：3月26日除治麦蒿一次；除治虫害：5月8日喷施吡虫啉除治蚜虫一次；6月12日收获。

1.2.2 旱地试验设计及田间管理 试验地设在黄骅市羊二庄旱薄麦区（旱地），参试品种10 个，每品种种植0.067 hm2，小区长75.6 m，宽8.8 m，行距18 cm，每品种48行，随机排列，不设重复。前茬种植作物为玉米，收获后秸秆粉碎，旋耕2遍，土质半沙土，地势平坦，肥力均匀，播种方法采用机播。试验田10月10日播种，播后镇压，底施二铵300 kg/hm2，3月20日浇水追施尿素300 kg/hm2，3月25日小雨，4月16日中雨，3月30日化学除草一次，4 月10 号防病害一次，5 月15 日一喷三防，杀虫、防病、营养，6月7日收获。

1.3 数据处理

根据统计学原理，对样本的品质参数进行处理，用Excel数据统计软件进行方差分析、变异系数分析。

2 结果与分析

2.1 旱地和水浇地下小麦产量性状及容重的变化

由表1可见小麦产量性状及容重受水分的影响不同的性状表现不同幅度的减小，其中最高分蘖数的影响最大，从供试品种的平均变幅来看，其影响依次为最高分蘖数＞产量＞穗数＞千粒重＞穗粒数＞株高＞容重。

表1 旱地和水浇地下小麦产量性状及容重的变化

2.2 旱地和水浇地条件下小麦产量性状及容重的灰色关联度分析

按照灰色关联度分析理论，将10个参试品种的产量及其6 个主要性状作为一个灰色系统，分析各性状对单株产量的影响，设产量为参考数列X0，最高茎数、穗数、穗粒数、株高、千粒重、容重依次为X1、X2、X3、X4、X5、X6；同样将小麦容重与其他6 个主要性状作为一个灰色系统，分析各性状对容重的影响，设容重为参考数列X0，最高茎数、穗数、穗粒数、株高、千粒重、产量依次为X1、X2、X3、X4、X5、X6；根据灰色系统理论和方法[10-11]，首先对旱地、水浇地小麦性状观测值进行均值化，得到的新数据序列即为均值化序列（表2），再计算出旱地、水浇地小麦性状与单株产量及容重的关联系数和关联度（表3）。

表2 水旱地小麦性状结果均值化转化结果

表3 水旱地小麦产量性状及容重的关联度

根据灰色关联度分析原理，关联度越大，说明性状因子之间影响大，由表3 可以看出水浇地小麦各主要农艺性状对产量的关联度影响程度，由大到小依次为最高茎数＞穗数＞穗粒数＞容重＞株高＞千粒重，可见在构成产量因素性状中最高茎数最重要，关联系数为0.5519，基本上与王军卫等[12]用灰色关联度分析法研究一致。

由小麦主要性状对产量贡献的关联度可见，在选择沧州地区水浇地小麦品种时首先考虑品种的分蘖力，选择分蘖力强成穗率高的小麦品种，兼顾每穗粒数，最后考虑小麦籽粒的容重和植株的株高，植株生物量高有利于干物质的积累，当然要确保小麦品种的抗倒性，不要一味的追求大粒品种。

水浇地小麦各主要农艺性状对容重的关联度影响程度，由大到小依次为千粒重＞穗数＞最高茎数＞穗粒数＞产量＞株高，可见在小麦容重和千粒重息息相关，容重的大小直接反映千粒重的大小，容重也可以作为评价小麦产量的一个重要因素；穗数与小麦容重的关联度也较大，关联系数为0.3830，与郑立飞等[13]研究相一致，小麦的穗粒数和千粒重对小麦的容重都有影响，穗粒数越多，容重越小；千粒重越大，容重越大，但是当穗粒数变化的时候，会影响到千粒重的值。

旱地小麦各主要农艺性状对容重的关联度影响程度，由大到小依次为最高茎数＞千粒重＞穗数＞产量＞穗粒数＞株高；旱地小麦各主要农艺性状对产量的关联度影响程度，由大到小依次为穗数＞最高茎数＞容重＞穗粒数＞千粒重＞株高，关联度最高的是穗数，关联系数为0.5141，依照关联度分析原则，关联度系数的大小反映了性状之间的关联度，系数越大说明性状间的关系最为密切，相反关联系数较远。旱地容重和最高茎数关联度最高，其次为千粒重，这和水地性状的关联度基本一致；在产量和各个性状的关联度分析看，穗数最高，最高茎数其次，可见旱地、水浇地条件下各性状对单株产量及容重的关联度大小并不一致。各性状对单株产量及容重的关联度大小不同，说明不同的土壤水分生态条件下，小麦品种的性状表现以及对单株产量及小麦容重的影响效应是有差异的。

综合水旱地关联度分析来看，在沧州地区选择小麦品种时品种的分蘖力和成穗率是首要考虑的条件，穗粒数也要兼顾考虑。

3 结论与讨论

小麦产量及容重受多种性状影响，在产量构成因素中，各个性状对产量及容重的作用是不同的，因此明确各性状对产量影响的主次关系，对小麦新品种选育目标实现小麦高产栽培均具有重要意义[14-16]。本研究从各个性状的相关性及产量、容重与各性状的灰色关联度分析小麦产量性状与容重及其他性状的关系上，能够更好的反映事物之间的相互关系，有效的克服单项比较分析片面性的缺点，全面、正确地对各种主要性状和产量进行综合评价[17-19]。通过分析结果显示，相关性分析和灰色关联度分析的结果与育种实际相吻合，相关性分析结果显示小麦产量性状及容重受水分的影响不同的性状表现不同幅度的减小，其中最高分蘖数的影响最大；水旱地关联度分析来看，不同的土壤水分生态条件下，小麦品种的性状表现以及对单株产量及小麦容重的影响效应是有差异的，在沧州地区选择小麦品种时品种的分蘖力和成穗率是首要考虑的条件，穗粒数也要兼顾考虑，小麦籽粒产量及小麦籽粒容重是比较复杂的综合性状，由许多因素相互结合、互相作用。因此，应用灰色关联度分析方法评价性状间的影响程度是客观可行的，可用于今后的育种实践中[10]。