高產(chǎn)廣適國審小麥新品種魯原118產(chǎn)量相關(guān)參數(shù)分析

崔正勇，李鵬，孫鑫，劉穎，孫明柱，楊在東，王曉友，李新華

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，山東 濟南 250100；2.山東魯研農(nóng)業(yè)良種有限公司，山東 濟南 250100；3.濟南市歷城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 濟南 250100）

魯原118（國審麥20200051）是由山東魯研農(nóng)業(yè)良種有限公司和山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究所聯(lián)合選育的國審小麥新品種，以魯原502為母本、邯6172為父本，于2007年進行雜交，經(jīng)田間系譜法選育而成。該品種2016—2017年參加國家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗，2017—2018年同步參加區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，2020年4月通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。

本研究利用國家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗統(tǒng)計匯總的數(shù)據(jù)，綜合分析和評價魯原118的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、生態(tài)適應(yīng)性及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，以期為該品種在黃淮冬麥區(qū)的合理布局和大面積推廣、在生產(chǎn)中充分挖掘其增產(chǎn)潛力提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為魯原118。為研究其豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、生態(tài)適應(yīng)性及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，將同時參加黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗的對照品種濟麥22與其進行比較分析。數(shù)據(jù)來源于國家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗統(tǒng)計匯總。

1.2 試驗設(shè)計

2016—2017年黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗參試品種20個（不含對照），共安排22個點，其中河北省10個、山東省10個、山西省1個、河南省1個。2017—2018年區(qū)域試驗參試品種18個，共設(shè)置試驗點21個，其中河北省10個、山東省10個、山西省1個。2017—2018年生產(chǎn)試驗參試品種7個，共設(shè)置試驗點14個，其中，河北省4個、山東省10個。

采用隨機順序排列，區(qū)域試驗小區(qū)面積不小于333.35 m2，生產(chǎn)試驗不小于666.7 m2，不設(shè)重復(fù)。采用機播機收并現(xiàn)場稱重計產(chǎn)。栽培管理和田間調(diào)查均按國家冬小麥區(qū)域試驗方案要求進行。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用當(dāng)年多點方差分析，新復(fù)極差法檢驗品種間差異顯著性。通過與對照品種比較產(chǎn)量、增（減）產(chǎn)幅度，來反映品種的豐產(chǎn)性能［1，2］。通過產(chǎn)量變異系數(shù)（CV）、高穩(wěn)系數(shù)（HSCi）來綜合分析品種的穩(wěn)產(chǎn)性［3，4］。通過增產(chǎn)點率、品種離優(yōu)度值（Pi）來衡量品種的生態(tài)適應(yīng)性［1，5］。通過產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的通徑系數(shù)評價三因素對產(chǎn)量形成的作用大?。?］。

2 結(jié)果與分析

2.1 豐產(chǎn)性分析

2016—2017年，魯原118參加國家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)廣適性品種試驗黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗。由表1可知，22個試驗點666.7m2平均產(chǎn)量（下稱產(chǎn)量）為591.2 kg，比對照濟麥22增產(chǎn)5.18%，差異達極顯著水平，居21個參試品種（含對照）的第3位，最高產(chǎn)量達719.2 kg。2017—2018年，魯原118同步參加黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量分別為494.4 kg和518.3 kg，比對照濟麥22增產(chǎn)7.45%和7.99%，差異達極顯著水平，均居區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗參試品種的第1位。以上結(jié)果表明，魯原118確為一個豐產(chǎn)性好的優(yōu)良小麥新品種。

表1 魯原118在黃淮冬麥區(qū)北片品種試驗中的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性表現(xiàn)

2.2 穩(wěn)產(chǎn)性與適應(yīng)性分析

變異系數(shù)反映品種的靜態(tài)穩(wěn)定性，變異系數(shù)小的品種受環(huán)境因素影響小，表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。由表1可知，魯原118產(chǎn)量的變異系數(shù)大致與濟麥22相當(dāng)，兩品種2017—2018年產(chǎn)量變異系數(shù)均高于上一年，說明該年度因環(huán)境變化導(dǎo)致品種產(chǎn)量波動比較大，而魯原118仍保持與濟麥22一致的穩(wěn)定性，但產(chǎn)量水平顯著高于濟麥22。為綜合評價品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性，溫振民等［4］提出用高穩(wěn)系數(shù)值（HSCi）來分析品種的穩(wěn)產(chǎn)性，該指標(biāo)可以同時兼顧品種的豐產(chǎn)性。高穩(wěn)系數(shù)值大的品種豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性均較好。由表1可知，2016—2017年區(qū)域試驗、2017—2018年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中，魯原118高穩(wěn)系數(shù)值分別為87.35%、84.81%和83.80%，均高于濟麥22對應(yīng)的高穩(wěn)系數(shù)值。表明魯原118同時具備較好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。

增產(chǎn)點率為參試品種產(chǎn)量高于對照品種的試點數(shù)所占比例，代表參試品種優(yōu)于生產(chǎn)主推對照品種的適應(yīng)程度［1］。增產(chǎn)點率越高的參試品種，其不同生態(tài)區(qū)適應(yīng)性越好。由表1可知，2016—2017年區(qū)域試驗、2017—2018年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中，魯原118增產(chǎn)點率分別為86.36%、95.24%和100.00%，說明魯原118在不同年份、不同生態(tài)區(qū)條件下均表現(xiàn)出優(yōu)于對照品種的適應(yīng)性。

品種離優(yōu)度值（Pi）反映的是參試品種在各試點上與最佳品種的平均差異，品種離優(yōu)度值越小，表明該品種在各試點的表現(xiàn)越接近最佳品種［1，5］。由表1可知，2016—2017年區(qū)域試驗、2017—2018年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中，魯原118品種離優(yōu)度值分別為602.1、806.1和159.8，均低于濟麥22對應(yīng)的品種離優(yōu)度值。說明魯原118在不同生態(tài)區(qū)表現(xiàn)出良好的廣泛適應(yīng)性。

2.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素及對產(chǎn)量的通徑分析

由表2可 知，2016—2017年 區(qū) 域 試 驗、2017—2018年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中，魯原118的666.7m2有效穗數(shù)分別比濟麥22低2.89萬、1.66萬穗和0.01萬穗，基本穩(wěn)定在42萬穗左右。說明魯原118成穗率略低于濟麥22，相對比較穩(wěn)定。魯原118穗粒數(shù)分別比濟麥22多2.67、1.88粒和0.29粒，千粒重分別比濟麥22多2.33、2.84 g和2.57 g。說明魯原118穗粒數(shù)和千粒重均高于濟麥22。魯原118的理論產(chǎn)量分別比濟麥22增加6.66%、8.91%和7.30%，與各試點平均產(chǎn)量增產(chǎn)幅度大致相同。以上結(jié)果表明，魯原118比濟麥22增產(chǎn)的主要原因是穗粒數(shù)和千粒重更高。

表2 魯原118在黃淮冬麥區(qū)北片品種試驗中的 理論產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重為產(chǎn)量構(gòu)成三因素，三因素之間存在相互影響、此消彼長的關(guān)系［7］。為明確三因素對魯原118產(chǎn)量影響的作用大小，將2016—2017年區(qū)域試驗、2017—2018年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗各試點的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重及相對應(yīng)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)整理，進行通徑分析，結(jié)果如表3所示。可以看出，產(chǎn)量構(gòu)成因素中對產(chǎn)量直接作用大小依次為：有效穗數(shù)＞穗粒數(shù)＞千粒重。說明獲取充足的有效穗數(shù)是保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)，同時還應(yīng)兼顧穗粒數(shù)和千粒重。各間接通徑系數(shù)中，有效穗數(shù)通過穗粒數(shù)、千粒重對產(chǎn)量有負(fù)向效應(yīng)，穗粒數(shù)和千粒重通過有效穗數(shù)對產(chǎn)量均表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)。穗粒數(shù)通過千粒重以及千粒重通過穗粒數(shù)對產(chǎn)量表現(xiàn)出較低的負(fù)向效應(yīng)。說明在生產(chǎn)中實現(xiàn)高產(chǎn)需協(xié)調(diào)好有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重三因素之間的關(guān)系，盡量減小其相互制約、此消彼長的負(fù)向效應(yīng)。

表3 三個產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的通徑系數(shù)

3 討論與結(jié)論

品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性不僅與其自身的遺傳特性有關(guān)，同時也與生態(tài)環(huán)境和栽培管理密不可分。品種基因型與環(huán)境的互作效應(yīng)越小，表明品種穩(wěn)定性好，受環(huán)境影響小，安全性好，具備推廣應(yīng)用價值［1］。區(qū)域試驗是鑒定品種特性及其與環(huán)境互作效應(yīng)的有效手段。魯原118在2016—2017年區(qū)域試驗中平均產(chǎn)量居所有參試品種的第3位，2017—2018年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中均居第1位，比對照品種濟麥22增產(chǎn)均達極顯著水平，說明魯原118具備良好的豐產(chǎn)性，是一個增產(chǎn)潛力很大的優(yōu)良品種。變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)值法分析結(jié)果表明，魯原118具備良好的穩(wěn)產(chǎn)性；增產(chǎn)點率和品種離優(yōu)度值法分析結(jié)果顯示，魯原118具有廣泛的適應(yīng)性?？梢婔斣?18是一個豐產(chǎn)性好、穩(wěn)產(chǎn)性強、適應(yīng)性廣的優(yōu)良品種，適宜在不同生態(tài)區(qū)合理布局，進而大面積推廣應(yīng)用。

產(chǎn)量三因素對魯原118產(chǎn)量形成均存在正向效應(yīng)，然而三因素之間存在相互制約的負(fù)向效應(yīng)，因此在生產(chǎn)中應(yīng)協(xié)調(diào)好三因素之間的關(guān)系，盡量降低相互間的不利影響。有效穗數(shù)是制約產(chǎn)量提高的首要因素，在小麥生育前期通過合理的栽培管理獲得適宜的有效穗數(shù)是提高產(chǎn)量的前提條件。其次，穗粒數(shù)和千粒重對產(chǎn)量的貢獻不容忽視，中后期管理應(yīng)偏重于提高結(jié)實率、延長葉片功能期、防止早衰?？傊?，在生產(chǎn)中要協(xié)調(diào)好三因素之間的關(guān)系，在適宜的有效穗數(shù)基礎(chǔ)上爭粒數(shù)、促粒重，最大程度發(fā)揮該品種的產(chǎn)量潛力。