小麥品種‘寧麥26’的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析

姚金保，張 鵬，馬鴻翔，張 瑜，余桂紅，楊學(xué)明，周淼平，張平平

(1江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所江蘇省農(nóng)業(yè)生物學(xué)重點實驗室，南京210014；2揚州大學(xué)江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，揚州225009)

小麥品種‘寧麥26’系江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選用綜合抗病性較強、大穗大粒的高代品系‘寧9531’為母本，高產(chǎn)、中抗赤霉病廣適品種‘寧麥9號’為父本配制雜交，后代采用系譜法，經(jīng)多世代田間抗性、豐產(chǎn)性選擇結(jié)合早代品質(zhì)鑒定選育而成，2016年和2017年分別通過江蘇省和國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(蘇審麥20060004、國審麥20170005)。該品種具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高抗黃花葉病、中抗至抗赤霉病、中感至中抗紋枯病等特點。江蘇省2年區(qū)域試驗和1年生產(chǎn)試驗品質(zhì)平均結(jié)果為粗蛋白含量14.8%、濕面筋含量31.9%、面團穩(wěn)定時間10.3 min，最大拉伸阻力 403.3 E.U.，延伸性202 mm，各項品質(zhì)指標均達到優(yōu)質(zhì)中強筋小麥質(zhì)量標準。2016年和2017年泰州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所連續(xù)2年對江蘇淮南麥區(qū)16個主推品種和新育成品種進行抗赤霉病性鑒定，‘寧麥26’的抗赤霉病性均名列前茅，優(yōu)于目前長江中下游麥區(qū)推廣面積最大的品種‘寧麥13’。為了使‘寧麥26’在生產(chǎn)上發(fā)揮更大的增產(chǎn)作用，本研究利用江蘇省淮南片和國家冬小麥長江中下游組區(qū)域試驗、生產(chǎn)試驗數(shù)據(jù)，分析該品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素及其與產(chǎn)量的關(guān)系，旨在探討其合理的高產(chǎn)結(jié)構(gòu)及增產(chǎn)途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

‘寧麥26’主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)來源于2012—2014年江蘇省淮南片小麥區(qū)域試驗和2014—2015年生產(chǎn)試驗，以及2013—2015年國家冬小麥長江中下游組區(qū)域試驗和2015—2016年生產(chǎn)試驗的結(jié)果。江蘇省淮南片小麥區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗的對照品種為‘揚麥11’，區(qū)域試驗設(shè)10—12個試點、生產(chǎn)試驗設(shè)10個試點；國家冬小麥長江中下游組區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗的對照品種為‘揚麥20’，區(qū)域試驗設(shè)18—20個試點，生產(chǎn)試驗設(shè)8個試點。

1.2 試驗方法

各試點均按江蘇省或國家冬小麥品種區(qū)域試驗實施方案要求進行，隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積13.3 m2，基本苗225萬hm2，行距26.7 cm，機條播或人工開行條播。栽培管理和田間調(diào)查按江蘇省或國家冬小麥區(qū)域試驗標準進行，成熟時按小區(qū)單獨收獲、脫粒、曬干、揚凈、稱質(zhì)量計產(chǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行整理，利用DPS 16.05統(tǒng)計分析軟件對‘寧麥26’產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素進行回歸分析[1]。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘寧麥26’的產(chǎn)量表現(xiàn)

在2012—2014年江蘇省淮南片2年區(qū)域試驗中，‘寧麥26’的平均產(chǎn)量為7 238.9 kghm2，比對照‘揚麥11’增產(chǎn)7.1%；2014—2015年生產(chǎn)試驗平均產(chǎn)量為6 793.3 kghm2，比對照‘揚麥11’增產(chǎn)6.7%。2013—2015年國家冬小麥長江中下游組2年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量為6 270.9 kghm2，比對照‘揚麥20’增產(chǎn)5.0%；2015—2016年生產(chǎn)試驗平均產(chǎn)量為6 573.4 kghm2，比對照‘揚麥20’增產(chǎn)7.4%(表1)。綜合江蘇省淮南片和國家冬小麥長江中下游組74個點(次)的試驗結(jié)果，‘寧麥26’平均產(chǎn)量為6 636.9 kghm2，其中58個點(次)的平均產(chǎn)量在6 000 kghm2以上，占試驗點(次)的78.4%；35個點(次)在6 750 kghm2以上，占試驗點(次)的47.3%；17個點(次)在7 500 kghm2以上，占試驗點(次)的23.0%，最高產(chǎn)量為8 746.5 kghm2?？梢?，‘寧麥26’在江蘇省淮南片和國家冬小麥長江中下游組試驗中表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性和較高的產(chǎn)量潛力。

2.2 ‘寧麥26’的主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表1可知，‘寧麥26’在江蘇省淮南片和國家冬小麥長江中下游組試驗中的平均生育期分別為 204.7 d和 201.4 d，較‘揚麥11’遲熟2 d，但較‘揚麥20’早熟1 d?！畬廂?6’株高80 cm左右，比‘揚麥11’和‘揚麥20’分別矮約15 cm和4—5 cm，抗倒性較好?！畬廂?6’的最大分蘗數(shù)略低于‘揚麥11’和‘揚麥20’，但其成穗率達50%左右，明顯高于‘揚麥11’和‘揚麥20’，因此最終穗數(shù)分別比‘揚麥11’和‘揚麥20’高29.9萬hm2和22.0萬hm2；穗粒數(shù)比‘揚麥11’多0.5粒，但比‘揚麥20’少2.2粒；千粒重與‘揚麥11’相近，但比‘揚麥20’高2.1 g。試驗結(jié)果還表明，‘寧麥26’產(chǎn)量構(gòu)成因素在不同類別的試驗間穩(wěn)定性較好?！畬廂?6’在江蘇省淮南片和國家冬小麥長江中下游組的3年試驗中，平均穗數(shù)分別為 488.0萬hm2和 470.5萬hm2，穗粒數(shù)分別為37.2粒和37.3粒，千粒重分別為41.7 g和42.0 g。

表1 ‘寧麥26’的主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.3 ‘寧麥26’不同產(chǎn)量水平下的產(chǎn)量構(gòu)成因素

為進一步分析‘寧麥26’產(chǎn)量形成特性，對不同產(chǎn)量水平下的產(chǎn)量構(gòu)成因素分別進行了統(tǒng)計。由表2可見，‘寧麥26’在江蘇省和國家區(qū)域試驗、生產(chǎn)試驗共計74個點(次)的平均穗數(shù)為476.4萬hm2、穗粒數(shù)為36.7粒，千粒重為41.9g，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)比較合理。產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異系數(shù)為穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重，說明外界條件對千粒重的影響較小，對穗數(shù)影響較大。當‘寧麥26’的產(chǎn)量水平<6 750 kghm2時，穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均隨產(chǎn)量水平的提高而顯著增加，其中穗數(shù)增加13.4%、穗粒數(shù)增加3.1%、千粒重增加6.6%；當產(chǎn)量水平在6 750—7 500 kghm2時，隨著產(chǎn)量的增加，產(chǎn)量三因素均有一定程度的提高，但增幅較小；當產(chǎn)量水平超過7 500 kghm2后，千粒重不再增加，但穗數(shù)和穗粒數(shù)分別增加16.9萬hm2和2.4粒。因此，要獲得7 500 kghm2以上的產(chǎn)量水平，應(yīng)在適宜群體的基礎(chǔ)上提高成穗率，主攻穗粒數(shù)，同時兼顧粒重。

表2 ‘寧麥26’不同產(chǎn)量水平產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

2.4 ‘寧麥26’產(chǎn)量與其構(gòu)成因素間的相關(guān)分析

由表3可見，在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，穗數(shù)和穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)(r=0.5928**，r=0.3296**)，千粒重與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(r=0.2497*)，說明穗數(shù)是產(chǎn)量的主要制約因素，其次是穗粒數(shù)。因此，要想實現(xiàn)‘寧麥26’產(chǎn)量的進一步提高，應(yīng)以增加穗數(shù)、提高穗粒數(shù)為主攻目標，同時兼顧千粒重。穗數(shù)與穗粒數(shù)和千粒重，以及穗粒數(shù)與千粒重之間均存在負相關(guān)，說明產(chǎn)量構(gòu)成因素之間存在著相互制約的關(guān)系。因此，要獲得高產(chǎn)，需綜合考慮各產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，而不能只追求某一產(chǎn)量構(gòu)成因素。

表3 ‘寧麥26’產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素間的相關(guān)系數(shù)

注：*和**分別表示顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)

2.5 ‘寧麥26’產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的回歸分析和通徑分析

以穗數(shù)(X1)、穗粒數(shù)(X2)和千粒重(X3)為自變量，產(chǎn)量(Y)為依變量進行逐步回歸分析，建立‘寧麥26’產(chǎn)量在3 468.0—8 746.5 kghm2范圍內(nèi)的三元回歸方程：Y=-7 583.99+11.76X1+116.44X2+103.94X3。回歸顯著性測驗表明，三因素的偏回歸均達極顯著水平。上述方程表明，在3個產(chǎn)量構(gòu)成因素中，其中一個因素(在其他兩個因素保持不變時)對產(chǎn)量的影響是：成穗數(shù)每增減1個單位(萬hm2)，產(chǎn)量增減11.76 kghm2；穗粒數(shù)每增減1粒，產(chǎn)量增減 116.44 kghm2；千粒重每增減1 g，產(chǎn)量增減103.94 kghm2。

為進一步闡明各產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的相對重要性，進行了各產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的通徑分析。由表4可以看出，提高產(chǎn)量三因素中的任何一個因素，對產(chǎn)量均有積極作用，其中以增加穗數(shù)的作用最大(P1y=0.6426)，其次是穗粒數(shù)(P2y=0.4309)，增加千粒重的作用相對較小(P3y=0.3572)。這與相關(guān)分析的結(jié)果基本一致，進一步表明‘寧麥26’在穗數(shù)和穗粒數(shù)上的優(yōu)勢較明顯，千粒重的優(yōu)勢相對較小。從表4還可以看出，穗數(shù)通過穗粒數(shù)、千粒重，穗粒數(shù)通過穗數(shù)、千粒重，以及千粒重通過穗數(shù)、穗粒數(shù)對產(chǎn)量的間接作用都有不同程度的負效應(yīng)。

表4 ‘寧麥26’產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的通徑系數(shù)

3 結(jié)論與討論

‘寧麥26’在江蘇省淮南片、國家冬小麥長江中下游組區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗74個點(次)的平均產(chǎn)量為6 636.9 kghm2，其中有17個點(次)的產(chǎn)量超過7 500 kghm2，表明‘寧麥26’具有良好的豐產(chǎn)性和較高的產(chǎn)量潛力?！畬廂?6’的產(chǎn)量構(gòu)成因素比較協(xié)調(diào)，平均穗數(shù)為 476.4 萬hm2，穗粒數(shù)為36.7粒，千粒重為41.9 g，特別是千粒重的變異系數(shù)較小，當產(chǎn)量水平超過6 000kghm2后，千粒重穩(wěn)定在42.5 g 左右，從而為其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)區(qū)域試驗資料和筆者的研究，‘寧麥26’產(chǎn)量超過8 250 kghm2的產(chǎn)量三因素是：穗數(shù)>500 萬hm2，穗粒數(shù)42—44粒，千粒重40 g以上。如2015—2016年國家冬小麥長江中下游組生產(chǎn)試驗白馬湖試點‘寧麥26’產(chǎn)量為8 746.5 kghm2，其產(chǎn)量構(gòu)成是穗數(shù)505.5 萬hm2，穗粒數(shù)43.8 粒，千粒重40.3 g。

相關(guān)分析和通徑分析表明，穗數(shù)對‘寧麥26’產(chǎn)量的貢獻、相關(guān)程度和作用最大，其次是穗粒數(shù)，千粒重對產(chǎn)量的影響相對較小，這與多數(shù)學(xué)者的研究結(jié)果相吻合[2-5]。但姚金保等[6]、蔡金華等[7]研究認為，穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)程度最大，其次是穗數(shù)；劉琨等[8]研究認為，千粒重對產(chǎn)量的影響最大。造成試驗結(jié)果差異的原因可能與試驗環(huán)境和供試材料有關(guān)?！畬廂?6’在國家冬小麥長江中下游組區(qū)域試驗的個別試點上，產(chǎn)量潛力沒能得到較好發(fā)揮的重要原因:一是成穗數(shù)較少；二是穗粒數(shù)偏低。如在2013—2014年湖北省的黃岡點和荊州點，‘寧麥26’的穗數(shù)分別為 369.0 萬hm2和 366.0 萬hm2；穗粒數(shù)分別為32.5粒和30.6粒，導(dǎo)致其平均產(chǎn)量均低于4 500 kghm2。由此可見，增加分蘗成穗數(shù)和提高穗粒數(shù)是‘寧麥26’增產(chǎn)的關(guān)鍵途徑。在‘寧麥26’的高產(chǎn)栽培實踐中，應(yīng)通過播期、播量和肥水管理的調(diào)控，保證獲得足夠的群體和有效穗數(shù)，為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上通過綜合技術(shù)措施提高小穗、小花結(jié)實率，增加穗粒數(shù)，并兼顧粒重，協(xié)調(diào)三因素間的關(guān)系，以充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。