黄淮北片小麦参试品种系产量构成因素及其相互关系分析

高国良 陈贵菊 王福玉

摘要：以2006-2015年黄淮北片小麦参试品种（系）主要产量及其构成因素的统计数据为材料，研究该时间段供试品种（系）的产量性状变化趋势及其相互关系，为进一步实施高产育种提供借鉴。分析结果表明：产量和单位面积穗数、千粒重呈逐年上升趋势，穗粒数呈逐年下降趋势；相关与通径分析表明，千粒重对产量贡献最大，千粒重对其它产量构成因素影响较小；单位面积穗数与产量也呈显著正相关，但其与穗粒数呈极显著负相关。根据分析结果和黄淮北片生态特点及种植条件，小麦育种重点应为：大幅度提高千粒重，可提高到50 g左右，维持群体穗数600万～650万/hm2，适度增加穗粒数，可增加到38～40粒。

关键词：小麦；产量构成因素；相关分析；通径分析

中图分类号：S512.101文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）08-0015-04

AbstractIn order to provide references for high-yielding breeding， the variation trend of yield characters and their correlations were studied based on the data collected from the wheat varieties （lines） in the north Huanghe-Huaihe regional tests from 2006 to 2015. The results showed that the yield and spike number per hectare and 1 000-grain weight showed increasing trends year by year， while the grains per spike showed decreasing trend. The 1 000-grain weight showed the largest contribution to yiled， but had little effects on the other yield components. The spike number per hectare showed significantly positive correlation with yield and very significantly negative correlation with grains per spike. Based on the above results， the ecological conditions in the north Huanghe-Huaihe region and the current growing conditions， wheat breeding should foucus on increasing the 1 000-grain weight to about 50 g， maitain the population spike number as 6.00～6.50 million per hectare and moderatedly increasing the grains per spike to 38～40.

KeywordsWheat； Yield components； Correlation analysis； Path analysis

国际分析认为小麦理论高产能达到21 t/hm2，高产典型已达到18 t/hm2；国内冬小麦高产纪录达12 325.5 kg/hm2，这些高产理论和实例为小麦进一步实现高产育种提供了依据[1，2]。小麦产量由单位面积穗数、穗粒数和千粒重构成。有关小麦产量构成因素前人有过大量研究，近几年也有不少针对山东、河南、黄淮麦区、黄淮南片麦区的报道[3-6]，但因所用材料和生态类型差异其研究结果不尽相同，而且针对黄淮北片麦区的研究鲜有报道。本研究以2006-2015年我国黄淮北片冬水组区域试验的241个小麦新品种（系）的统计数据为材料，研究探讨其产量与之构成因素以及构成因素之间的相互关系，以期为黄淮北片小麦高产育种提供参考。

1材料与方法

1.1供试材料

2006-2015年国家黄淮北片水地组小麦区域试验，分A组和B组，共241个品种（系），2006-2011年对照为石4185，2012-2015年对照为良星99。随机区组排列，重复3次。数据来源于2006-2015年度的《国家小麦区域试验总结》。

1.2数据处理

试验数据采用Microsoft Excel和SPSS 17.0软件进行做图和统计分析。

2结果与分析

2.1本研究目的性状趋势分析

对2006-2015年参加国家黄淮北片的小麦品种（系）进行分析，从中（表1和图1）可以看出，2006年以来该区域参试品种（系）产量总体呈上升趋势，线性拟合表明每年增产79.44 kg/hm2；产量三要素中单位面积穗数和千粒重呈上升趋势，前者每年增长8.19万/hm2，后者每年增长0.35 g，而穗粒数呈下降趋势，每年减少0.31粒。10年中三因素变异系数大小是千粒重﹥单位面积穗数﹥穗粒数，可以推断对产量影响最大的是千粒重。“十一五”期间变异系数最大的是单位面积穗数，而“十二五”期间千粒重变异系数最大，可以推断前5年增产主要靠单位面积穗数，后5年增产主要靠千粒重。

2.2相关性分析

由表2看出，千粒重（0.539）、单位面积穗数（0.234）与产量呈正相关，穗粒数（-0.189）呈负相关，说明千粒重和单位面积穗数增加对产量提高有明显正作用，特别是千粒重与产量相关更密切，而穗粒数增加对产量有负作用。说明2006-2015年期间黄淮北片高产品系的产量结构模式主体是大群体、中小穗、大粒。产量三因素间均呈负相关，其中单位面积穗数和穗粒数之间相关性最高，千粒重与其它两因素间相关性相对较低。说明三因素间相互制约，任何一个因素的提高都会对其它因素造成不利影响，特别是单位面积穗数与穗粒数间相互影响最严重，而千粒重对其它因素影响相对较小。

将数据分开分析，“十一五”期间与产量相关系数最大的是单位面积穗数，而“十二五”期间与产量相关系数最大的是千粒重，这进一步说明前期增产主要靠群体穗数增加，后期增产主要靠千粒重的提高。单位面积穗数与产量的相关系数由“十一五”的第一位变成“十二五”最后一位，呈极小负相关，穗粒数与产量相关由负相关变成极小正相关。说明经过“十一五”期间单位面积穗数提高，到“十二五”时已达很高水平（平均660.0万/hm2），进一步提高会对产量产生负面影响；在保持单位面积穗数高水平前提下，育种已有转向逐步提高穗粒数的趋势。

2.3通径分析

通径分析（表3）表明，产量构成因素对产量的直接作用都是正值，通径系数大小依次为单位面积穗数（1.055）﹥千粒重（1.020）﹥穗粒数（0.830），说明提高群体穗数和千粒重的增产效果比提高穗粒数要高。

间接通径系数都为负值，穗粒数通过单位面积穗数对产量的负作用最大（-0.736），其次是单位面积穗数通过穗粒数对产量的负作用（-0.579），而千粒重与单位面积穗数和穗粒数的互作负作用相对较小。说明群体穗数和穗粒数同时增加难度较大，特别是增加穗粒数比增加群体穗数的负作用要大，而千粒重增加对其它两个因素影响较小。这再次说明近10年黄淮北片小麦育种较易达到的产量模式为大群体、中小穗、大粒。这种主体模式在两个时期间略有不同，“十二五”与“十一五”相比，单位面积穗数通过千粒重对产量的负作用增加，而穗粒数通过单位面积穗数对产量的负作用在减小。两个时期千粒重与穗粒数互作负作用都相对较小，因此下一步育种重点在于提高千粒重，适当增加穗粒数，控制单位面积穗数。

3讨论与结论

黄淮北片小麦高产品种多种类型并存，主要还是多穗类型[7，8]。对2006-2015年参加黄淮北片的241个品种（系）的分析显示，10年来小麦产量与单位面积穗数、千粒重都呈逐年递增趋势，而穗粒数呈减少趋势。相关分析显示，千粒重、单位面积穗数与产量呈正相关，而穗粒数与产量呈负相关，表明随着产量提高千粒重和单位面积穗数增加，而穗粒数减少，可以推测现阶段黄淮北片参试高产品系的群体结构为多穗、中小穗、大粒。随着时间、生产条件、气候条件的变化，某一地区的主导类型是变化的，特别是近几年种植户的专业水平提高，全球气候变暖，为黄淮北片的冬小麦品种产量结构类型改变提供了条件[9]。

多数研究都指出了群体穗数的基础性和重要性，结合本地区生态特点保证足够的单位面积穗数是高产前提[10，11]。现阶段黄淮北片高产实践中尽管单位面积穗数与穗粒数负相关性最高，特别是提高穗粒数的难度最大，但实际育成品种（系）中有多穗、大穗成功的例子，重点在提高顶部和底部结实率上，这样的品系是以后重点改造的对象。从近几年的研究看，千粒重对其它因素影响较小，本研究表明它与穗粒数的负作用最小，因此提高千粒重是今后育种需要突破的重点方向。“十二五”期间产量前三名的参试品系的三因素平均数为单位面积穗数648.6万/hm2，穗粒数36.63粒，千粒重40.53 g。根据以上三因素增加的难易程度分析以及高产典型的产量结构推断，下一步育种目标应为：大幅度提高千粒重，可提高到50 g左右，维持单位面积穗数600万～650万/hm2，适度增加穗粒数，可增加到38～40粒。

参考文献：

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