2001-2015年河南省审定小麦品种产量构成分析

2016-05-18宋佳静朱统泉赵立尚河南省驻马店市农科院小麦研究所驻马店463000

中国种业 2016年4期

金艳宋佳静朱统泉陈杰赵立尚（河南省驻马店市农科院小麦研究所，驻马店 463000）

金艳宋佳静朱统泉陈杰赵立尚
（河南省驻马店市农科院小麦研究所，驻马店 463000）

摘要：为了解近年来河南省审定的小麦新品种的情况，揭示小麦产量构成因素对产量影响的相对重要性，对2001-2015年河南审定的109个半冬性小麦品种和52个弱春性小麦品种的产量及主要性状指标进行相关和通径分析。结果表明：半冬性小麦品种产量主要性状与产量的相关顺序为株高>穗粒数>千粒重>有效穗数；弱春性品种的相关顺序为穗粒数>千粒重>有效穗数> 株高。小麦新品种3个产量构成因素对产量的直接通径系数都为正值，产量三因素间的间接作用都为负值，这与简单相关的分析结果一致。根据分析结果结合河南省生态条件及当前的栽培习性，今后在小麦新品种选育上，重点选择多粒型、千粒重高的大穗型品种，同时注意三要素的协调发展，尤其注重有效穗数与千粒重的协调。生产上根据小麦种性区分对待，在半冬性小麦生产中可以通过栽培措施提高穗粒数和千粒重来提高产量，弱春性小麦生产上重点通过提高穗粒数和有效穗数来获得高产。

关键词：河南省；小麦；产量三因素；相关分析；通径分析

小麦是世界上最重要的农作物之一，在农业生产中占有举足轻重的地位。产量是小麦育种研究的永恒主题，随着全球气候变化，资源及耕地面积的日益紧缩，提高单产成为小麦育种家的首要目标[1]。河南省是中国第一产麦大省，小麦生产发展很快[2]，近年来小麦是河南省播种面积最大的粮食作物，一直保持在530 万hm2左右，占全省粮食耕地总面积的70%以上，约占全国小麦面积的1/7[3]。小麦的播种面积、总产量、商品量和产品质量等方面均居全国前列[4]。为中国的粮食安全提供了强有力的保障，这与小麦新品种的研究和基础科学等工作密不可分。

近年来主要农艺性状的演变规律的研究报告较多[5-6]，研究结果因地区育成品种的水平和环境类型差异结果不尽相同。2015年河南省小麦实现了连续12年的丰收，对其连年增产的有关研究亦有报道，如张中州等[7]分析表明近年来河南省审定的半冬性小麦品种产量潜力的提高主要归因为穗数和千粒重。曹廷杰等[8]利用近20年河南省冬水区域试验数据，分析了河南省半冬性小麦品种主要农艺性状的演变规律。但对近些年审定的新品种及主要产量性状的演变规律研究较少，且部分研究仅分析了少数的部分品种或者是某一年份的数据，为此，本文对2001-2015年河南省审定的小麦新品种数据进行了汇总及统计分析，探索近15年河南省小麦产量及主要农艺性状演变规律，明确近年来小麦新品种产量各因素对产量贡献的次序，以期为今后河南省小麦的生产，新品种的选育方向提供一定的参考。

1　材料与方法

1.1 试验材料 2001-2015年河南省审定的半冬性和弱春性小麦品种分别为109个和52个，数据来源于每年编写的河南省农作物审定品种目录，各年度试验基本情况汇总见表1。产量及农艺性状为该年度多个品种多年试验结果的平均值，对其中的有效穗数、穗粒数和千粒重等性状进行分析。

1.2 数据处理运用Microsoft Excel和DPS 7．05对数据进行统计分析。

2　结果与分析

2.1 产量及主要性状的分析

2.1.1 产量的分析表1表明，2001-2015年河南省审定的半冬性和弱春性小麦品种平均产量整体呈波动态势，半冬性小麦品种每hm2平均产量为7771．72kg比弱春性品种高434．65kg，半冬性品种以2012年产量8116．04kg为最高，弱春性品种以2009年的7629．08kg为最高，半冬性品种的产量变异系数大于弱春性品种。表明目前已审定的品种中，半冬性品种产量的年季间变化大于弱春性品种，且同一年份半冬性和弱春性品种的产量动态变化呈不一致的结果，分析认为这与其种性差异有关。

2.1.2 主要产量性状的分析表1可以看出，半冬性和弱春性品种的各个主要产量性状在年季间变化不同，半冬性小麦品种主要产量性状的变异系数大小顺序为千粒重>穗粒数>有效穗数>株高。弱春性小麦品种的主要产量性状的变异系数为有效穗数>穗粒数>千粒重>株高。分析认为环境对半冬性小麦品种的千粒重性状影响最大，对弱春性品种的有效穗数影响最大，说明河南省近15年半冬性和弱春性小麦的品种演变过程不同。在育种过程中，选择半冬性品种时对千粒重的选择效果相对较差，选择弱春性品种时，对有效穗数的选择相对较差。但在生产中却可以通过栽培措施改变半冬性品种的千粒重和弱春性品种的有效穗数来达到较大的增产潜力。

2.2 主要性状间的相关性分析

2.2.1 产量与主要性状的简单相关分析表2表明半冬性品种各主要性状与产量的相关顺序为株高 >穗粒数> 千粒重>有效穗数；产量三因素中以株高与产量的相关系数最大，穗粒数次之，千粒重第三；有效穗数与产量的相关程度最小，且是各因素中唯一呈现负相关的制约因素。弱春性品种各性状与产量的相关顺序为穗粒数 > 千粒重>有效穗数> 株高；主要产量性状中以穗粒数与产量的相关系数最大，其次是千粒重且呈负相关关系，有效穗数第三，株高与产量的相关程度最小。除株高性状因素外，已审定小麦品种主要产量性状对产量的贡献顺序一致。

表1　2001-2015年河南省审定品种的产量及产量构成

表2　主要性状间的相关性

2.2.2 主要农艺性状间的相关关系表2可知，近15年已审定半冬性品种株高与穗粒数和千粒重呈正相关，与有效穗数呈负相关，弱春性品种株高与有效穗数的负相关达到显著水平。产量三因素间均呈负相关关系，有效穗数与千粒重的相关系数最大，半冬性的为-0．504，弱春性的为-0．655，负相关关系达显著水平。分析表明，有效穗数与千粒重二者之间的相互消长影响最大，其对产量的贡献相互受限严重。因此在新品种选育上，今后应注意三要素的协调发展，尤其注重有效穗数与千粒重的协调。

2.3 产量与产量构成三因素的通径分析简单相关系数在一定程度上反映了各因素之间的相关程度，但要更清晰地了解其对产量作用途径及其作用大小，还须进一步的通径分析，把直接和间接作用区分开，从而清楚各产量因素的相对重要性。表3可以看出近年来已审定品种的3个产量构成因素对产量的直接通径系数都为正值，说明各因素对产量都有直接的正效应，穗粒数对产量的直接作用最大，半冬性品种为P=0．4898，弱春性品种为P=0．6014。且穗粒数对产量的贡献没有因为有效穗数和千粒重的消减而平衡掉，最终与产量呈正相关。有效穗数和千粒重对半冬性和弱春性品种产量的直接作用顺序不同，且被其他因素消减程度不同。半冬性品种中千粒重对产量的直接贡献为P=0．4133，有效穗数最小，且有效穗数被千粒重和穗粒数的间接作用消减，最终表现出与产量的负相关（r=-0．0627）。弱春性品种的有效穗数对产量的直接贡献为P=0．4768，千粒重最小（P=0．2307），且千粒重被有效穗数和穗粒数较大程度地消减，表现为与产量的负相关性（r=-0．1051）。从间接通径系数看，产量三因素间的间接作用均为负值，这与简单相关分析结果一致。

表3　产量与其构成因素间的通径分析

3　结论与讨论

本研究结果表明：河南省近15年半冬性和弱春性小麦的品种演变过程不同。半冬性小麦品种产量主要性状的变异系数大小顺序为千粒重>穗粒数>有效穗数>株高。弱春性小麦品种的产量主要性状的变异系数为有效穗数>穗粒数>千粒重>株高。说明在育种过程中，选择半冬性品种时对千粒重的选择效果相对较差，选择弱春性品种时，对有效穗数的选择相对较差。但在生产中却可以通过改变二者来达到半冬性和弱春性品种较大的增产潜力。这与张中州等[7]的研究结果顺序不同。原因可能是研究的对象不同，本研究的新品种时间跨度为2001-2015年。产量结果表明近年来河南省审定的小麦品种的产量呈波动趋势，年份间没有显著性变化，且半冬性和弱春性品种结果并不一致，数据表明河南省近年来审定的小麦新品种在产量上未取得突破性的进展。分析认为是近年来河南省小麦新品种丰富度偏低，遗传基础狭窄，骨干亲本基本相似，品种间亲缘关系相近的缘故[9]。

从相关分析结果看穗粒数对产量的贡献是产量三因素中最大的，半冬性品种与弱春性品种产量与其主要性状之间的相关顺序与大小不同，半冬性品种各农艺性状与产量的相关顺序为株高>穗粒数>千粒重>有效穗数；有效穗数与产量的相关程度最小，且是各因素中唯一呈现负相关的制约因素。弱春性品种各性状与产量的相关顺序为穗粒数>千粒重>有效穗数>株高，但千粒重与产量为负相关关系。上述表明：今后的育种与栽培应根据种性区分对待。从育种角度来看，小麦育种品种选择时，应重点选择多粒型、千粒重高的大穗型品种，将穗粒数这一性状作为重点考量因子。在半冬性品种中穗粒数的变异系数相对较大，所以生产上也可以通过提高穗粒数和千粒重来提高产量，这与王兆龙等[10]的研究结果较为一致。弱春性品种在今后生产中通过栽培措施提升穗粒数和有效穗数来获得高产。已审定小麦品种产量三因素对产量的贡献顺序一致，且相互间均呈负相关关系，其中有效穗数与千粒重二者之间的相互消长影响最大，其对产量的贡献相互受限严重。因此在新品种选育上，今后应注意三要素的协调发展，尤其注重有效穗数与千粒重的协调。

通径分析表明近年来已审定品种的3个产量构成因素对产量的直接通径系数都为正值，说明各因素对产量都有直接的正效应，这与赵倩等[11]的研究较为一致。但产量三因素间的间接消减作用较大，且都为负值，分析说明，产量三因素如何协调为一个合适的范围是目前较难平衡的问题，也是今后较长一段时间有待深入研究的内容。

参考文献

[1]肖世和．我国小麦品种改良趋势与粮食安全．科技导报，2006，24（4）：5-7

[2]王绍中，郑天存，郭天财．河南省小麦育种栽培研究进展．北京：中国农业科学技术出版社，2007：1-3

[3]茹振钢，冯素伟，李淦．黄淮麦区小麦品种的高产潜力与实现途径．中国农业科学，2015，48（17）：3388-3393

[4]马冬云，朱云集，郭天财，等．基因型和环境及其互作对河南省小麦品质的影响及品质稳定性分析．麦类作物学报，2002，22（4）：13-18

[5]安霞，张海军，蒋方山，等．氮肥用量对不同品种小麦群体动态及产量的影响．中国种业，2015（12）：33-34

[6]孙艳华，何景新，崔晓东，等．河南省小麦新品种比较试验．中国种业，2014（4）：46-47

[7]张中州，赵月强，张锋，等．2005-2012年河南省审定的半冬性小麦品种产量和主要农艺性状分析与评价．作物杂志，2014（5）：32-37

[8]曹廷杰，赵虹，王西成，等．河南省半冬性小麦品种主要农艺性状的演变规律．麦类作物学报，2010，30（3）：439-442

[9]郝晨阳，王兰芬，张学勇，等．中国育成小麦品种的遗传多样性演变．中国科学：C辑，2006，35（5）：408-415

[10]王兆龙，曹卫星，戴廷波．小麦穗粒数形成的基因型差异及增粒途径分析．作物学报，2001，27（2）：236-242