2010-2014年黄淮北片小麦预试品种主要性状变化趋势

肖磊，侯庆迎，裴艳婷

(1.邯郸市农业科学院，河北 邯郸 056001；2.泰安市汶农种业有限责任公司，山东 泰安 271026；3.德州市农业科学研究院，山东 德州 253000)

2010-2014年黄淮北片小麦预试品种主要性状变化趋势

肖磊1，侯庆迎2*，裴艳婷3

(1.邯郸市农业科学院，河北 邯郸 056001；2.泰安市汶农种业有限责任公司，山东 泰安 271026；3.德州市农业科学研究院，山东 德州 253000)

[目的]通过研究2010-2014年间黄淮北片水地组预备试验小麦参试品种的变化趋势，为联合体工作的顺利开展、新品种选育及参试品种的筛选提供参考依据。[方法]选取各年份产量排名前30%的参试品种，以年份为单位计算各主要性状平均值，横向分析、并比较5 a间参试品种主要性状变化趋势。[结果]5 a间参试品种产量波动性较大，以2012年更换对照品种后，产量持续降低3年，之后出现突破性飞跃。亩穗数以更换对照品种后，呈稳定提高趋势；穗粒数呈曲折递减趋势，5 a间共计减少3.47粒，年均减少0.69粒；千粒重呈曲折上升趋势，累积提高3.24 g，年均增加0.65 g；株高5 a间曲折升高，累积增加5.35 cm，年均增加1.07 cm；生育期呈现递减趋势，4 a间共计降低7.3 d；熟相以1级为主，由向3级转变的趋势；生长习性以3级为主，占参试品种的75%以上。[结论]分析主要性状变化趋势，发现5 a间黄淮北片水地组预备试验小麦新品种逐渐向稳穗数、增粒重、提株高和缩生育期的方向发展。

黄淮北片；小麦；预备试验；主成分

Abstract:[Objective]To study the variation tendency of tested wheat trial varieties in the preliminary experiment of wheat water and soil group from the North of Yellow and Huai Valley of China from 2010 to 2014 years and provide theoretical basis for the successful development of the consortium work, provide a new varieties breeding,select the tested varieties.[Methods]The varieties of the top 30% in yield were selected in the preliminary experiment of wheat water and soil group from the North of Yellow and Huai Valley of China from 2010 to 2014 years and calculated the average value of the principal characters for every variety in each year. According to this result, principal characters of the tested varieties during 5 years were compared and analyzed.[Results]The results showed that: the yields of tested varieties exist obvious fluctuations; the yields sustained to decline for three years after replacing the control varieties in 2012 following with a breakthrough leap; the spike number per mu showed a steady increase trend after the replacement of control varieties; Kernels per spike of the tested varieties appeared a tortuous descending trend with cumulative reduction of 3.47 grains during 5 years and averagely decreasing 0.69 grains per year; TKW (Thousand Kernel Weight) appeared a tortuous rising trend with cumulative increasing of 3.24 gram during 5 years and averagely increasing 0.65 gram per year. Plant height appeared a tortuous rising trend with cumulative increasing of 5.35 cm during 5 years and averagely increasing 1.07 cm per year; growth period appeared a tortuous descending trend with cumulative reduction of 7.3 days during 4 years; the maturing phase was mainly at level 1, and had a trend to change to level 3; the growth habit was mainly at level 3 accounting for more than 75% tested varieties.[Conclusion]The new wheat varieties in the preliminary experiment from the North of Yellow and Huai Valley of China had the trends to steady spike number, increase grain weight and plant height and reduce growth period from 2010 to 2014.

Keywords:North of Yellow and Huai Valley of China, Wheat, Preliminary experiment, Principal characters

社会发展以及自然环境的不断变化对小麦用种提出了更多要求。进入推广应用的门户途径“品种审定制度”满足不了社会的需求，需要增添新的品种审定途径。联合体是一种新型品种审定渠道，在社会发展初期，参照的仍然是原审定制度标准。区域试验(区试)作为品种审定制度的重要程序，是对新育成品种的丰产稳产性、适应性、抗逆性及品质性状的全面鉴定，为评价品种的优劣提供依据，是品种能否推广应用的基础[1]。近年来，关于小麦区试的研究相对较多，在研究内容和方法方面存在重大差异。产量及其构成因素的相关及通径分析是近几年的研究热点[2～6]，丰产稳产性分析的研究方法较多，有秩次分析法[7]、AMMI模型[8]、高稳系数法[9～11]、回归系数法[9,10]和变异系数法[10,11]等。此外，变异系数法在区试点区辨力研究中也有广泛应用[12]，“模糊综合评判”法多用于参试品种稳产性、早熟性、产量及其构成因素的评价[13]，在品质、遗传背景和抗性方面，所运用的分析方法主要有主成分和聚类分析[14]、亲缘系数法[15,16]。在区试中，农艺性状是品种优劣的重要评价指标，有关此方面研究也有相关报道，赵倩等[17]运用均值法研究了2012-2013年山东省区试苗头品系，就农艺性状各指标的均值与对照品种济麦22进行了对比。然而，运用均值比较法分析多年参试品种农艺性状均值变化规律的研究鲜见报道。本文根据最近5 a(2010-2014)参加国家黄淮北片水地组小麦预备试验结果，选取每年产量排名前30%(一般是升级品种)的品种的主要性状，依年份为单位，取各性状的平均值进行横向比较，探寻年度间品种的变化规律，以期为联合体工作的顺利开展、新品种选育和参试品种的筛选提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

根据2010-2014年黄淮北片水地组小麦新品种试验预备试验报告(泰安市大汶口农业科学技术研究所试点)，选取每年产量排名前30%的品种(不包含对照。一般情况，产量排名前30%的品种作为升级品种，会进入下一年的区试试验)，2010年预备试验参试品种24个，选取7个；2011年预备试验参试品种33个，选取10个；2012年预备试验参试品种30个，选取9个；2013年预备试验参试品种36个，选取11个；2014年预备试验参试品种55个，选取17个(由于该年的预备试验改为品种比较试验，参试品种较多)。

1.2 试验地概况

试验地位于山东省泰安市，地处东经116°02′至117°59′、北纬35°38′至36°28′之间，属于温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温13 ℃，降水量697 mm。前茬作物为玉米，土质为沙壤土。播种前整地并施基肥，其他管理措施参照国家黄淮北片小麦试验要求。

1.3 方法

选取参试品种的主要性状指标：产量、亩穗数、穗粒数、千粒重、株高、生育期、熟相和生长习性，其中，熟相：根据茎叶落黄情况分为1(好)、3(中)、5(差)三级值计；生长习性也按1(匍匐)、3(半匍匐)、5(直立)三级值计，计算各级品种所占百分比，其他指标以品种指标的平均值计算。以年份为横坐标，主要性状为纵坐标做图，分析各指标性状的变化趋势和规律。

1.4 统计分析

利用SPSS 13.0和Excel 2003版软件对数据进行统计分析和图表绘制。采用邓肯氏新复极差法(Duncan′s Multiple-Range test，P<0.05)进行各性状均值的多重比较。

2 结果与分析

2.1 产量随年份变化趋势

由表1和图1可见，参试品种平均产量年度间差异较大，2010年<2011年，但2者间差异未达显著水平(P>0.05)。2011、2012、2013和2014年份间差异显著(P<0.05)，由高到低的顺序为2014>2011>2012>2013，可见近5年黄淮北片水地组小麦预备试验参试品种的平均产量波动较大，出现产量2大转折点，一是2011年后产量逐年降低，可能是2011年后更换了对照品种，由良星99替换了石4185，良星99的千粒重较石4185高2 g，育种家根据对照品种的更换实时调整参试品种，但由于产量三要素间协调欠佳，致使产量逐年降低；另一转折点出现在2014年，是更换对照品种后的第三个年份，由2013年每公顷产量最低值8 666.85 kg，提高至2014年的每公顷产量最高值10 288.20 kg，年度间每公顷产量增幅达1 621.35 kg。

表1 近5年黄淮北片小麦预备试验主要性状变化趋势Table 1 Trends in principal characters of wheat prepared trials in northern part of Huang-Huai plain in recent five years

图1 小麦品种产量随年份的变化Fig.1 The change trend of yield of wheat in different year

2.2 亩穗数、穗粒数和千粒重随年份变化趋势

由表1和图2可见，近5 a小麦参试品种亩穗数的峰值出现在2011年，显著高于2010、2012和2013年，但与2014年差异不显著，2013年不显著的高于2012年，说明从2012-2014年份间亩穗数呈现升高趋势。分析原因可能是：与2011年相比，2012年更换对照品种，育种家根据对照品种的产量三要素特性做出调整，过多重视了千粒重，而忽视了亩穗数；在2012-2014年份间，育种家是在稳步提高亩穗数的基础上开展新品种选育工作。

图2 小麦品种亩穗数随年份的变化Fig.2 The change trend of spike numbers of wheat in different year

图3 小麦品种穗粒数随年份的变化Fig.3 The change trend of panicle numbers of wheat in different year

由表1和图3可见，参试品种穗粒数由高到低顺序为2011>2010>2013>2014>2012,前两者间差异不显著，但两者均显著的高于其他年份，2012、2013和2014年份间差异性达显著水平(P<0.05)。可见黄淮北片水地组小麦预备试验参试品种的穗粒数随时间推进呈现曲折下降趋势，由2010年的40.51粒减少至2014年的37.04粒，累积减少3.47粒，平均每年减少0.69粒，表明近5年小麦育种家没有将穗粒数作为新品种选育的主攻方向。

5年间黄淮北片水地组小麦预备试验新品种的平均千粒重如表1，最高值(46.64 g)与最低值(39.67 g)分别出现在2014年和2013年，除2012与2010、2011年外，各年份间千粒重差异性达显著水平(P<0.05)。变化趋势如图4所示，2010-2014年度间随着时间的推进，千粒重呈现曲折上升趋势，由2010年的43.40 g增加至2014年的46.64 g，累计增加3.24 g，平均每年增加0.65 g。这说明近5 a黄淮北片水地组小麦预备试验的参试品种千粒重逐渐增加，进一步表明育种家在这五年中已经将千粒重作为夺取产量的主攻目标。

图4 小麦品种千粒重随年份的变化Fig.4 The change trend of 1000-grain weight of wheat in different year

2.3 株高和生育期随年份变化趋势

从表1和图5可见，相邻年份间株高大小呈现升高-降低-升高趋势，且相邻年份间差异性达显著水平(P<0.05)，最高值(85.73 cm)与最低值(79.00 cm)分别出现于2010和2013年，可见近5 a黄淮北片预备试验参试品种的株高呈现逐渐升高变化，由2010年的最低79 cm提到至2014年的84.35 cm，累计增加5.35 cm，年均增加1.07 cm。这说明近5 a黄淮北片水地组预备试验小麦参试品种的株高逐渐升高。

图5 小麦品种株高随年份的变化Fig.5 The change trend of height of wheat in different year

图6 小麦品种生育期随年份的变化Fig.6 The change trend of growth period of wheat in different year

从表1和图6可知，2010、2011、2013及2014年份间，生育期最大值(247.71 d)出现在2010年,显著高于2013(243.45 d)和2014(240.41 d)年，与2011(247.30 d)年差异不显著，2013年>2014年，且两者差异性达显著水平(P<0.05)。可见参试品种平均生育期呈现递减趋势，从2010年最高值247.71 d，降低至2014年最低值240.41 d，4年间生育期共降低7.3 d。说明育种家在这期间一直向缩短生育期的方向努力，并且取得了显著效果。2012年的气候较特殊，在五月份降雨量较往年偏大，致使5月26日几乎全部品种倒伏(仅有2个品种未倒伏)，距收获还有15 d左右，此年未做分析。

2.4 熟相和生长习性随年份变化趋势

由表2和图7可以看出，2012年之前(更换对照品种前)，70%以上的小麦参试品种熟相以1级为主，2012年之后(含2012年)，参试品种熟相1级所占比重降低，3级的比重升高，最终两者所占比例趋向于50%。这说明近几年黄淮北片小麦预备试验参试品种的熟相有由1级向3级转变的趋势。

在生长习性方面，各年份参试品种以3级所占比例较高，达75%以上，5级所占比例次之，1级所占比例最低(表2；图8)。这说明近5年育种家在小麦生长习性方面以选育半匍匐型品种为主，而没有将匍匐型品种作为新品种选育的主攻方向。

表2近5年黄淮北片小麦预备试验参试品种熟相和生长习性各级别所占百分比/%
Table2 The percentage of different levels of mature phase and growth habit in prepared trial of northern part of Huang-Huai plain in recent five years

年份Year熟相Maturephase生长习性Growthhabit135135201071.4328.570085.7114.2920119010010900201266.6722.2211.11077.7822.22201345.4545.469.09081.8218.18201452.9447.0605.8982.3511.76

图7 小麦品种熟相随年份的变化Fig.7 The change trend of mature phase of wheat in different year

图8 小麦品种生长习性随年份的变化Fig.8 The change trend of growth habit of wheat in different year

3 讨论与结论

小麦品种审定制度是通过预备试验、区域试验和生产试验程序来评价品种的优劣。其中，预备试验是品种区域试验工作的基础，也是小麦新品系能否成为推广品种的首关鉴定程序，在小麦审定中占据重要地位。长期以来，追寻高产一直是小麦育种家的基本目标，优质、广适、多抗等目标均是以高产为基础开展工作[6]。因此，本文以产量为导向，对参加国家黄淮北片水地组小麦预备试验材料进行研究，探寻预试品种主要性状年度间的变化规律，将对联合体工作开展、新品种选育及参试品种的筛选具有现实意义和理论基础。

小麦产量是多种性状共同作用的结果[18]。穗数、穗粒数和千粒重是小麦产量构成三要素，对小麦产量的贡献最大。研究表明，产量三要素均对小麦产量起正向作用，但三要素间呈负相关趋势[3,4]。本试验为揭示年度间主要性状变化规律表明，5 a间参试品种的穗粒数和千粒重分别呈现曲折递减和上升趋势，亩穗数以更换对照品种后，呈现稳定增加趋势，三要素的不稳定性引起5 a间参试品种产量出现较大波动。株高、熟相等外观性状的差异反映了品种间粒重的不同，傅大雄等[19]研究表明，株高每增加 1 cm，单株粒重可增加 0.24 g，对于熟相，绿熟型品种籽粒饱满度好，充实程度高，而黄熟型品种次之[20]，本试验条件下，株高在5 a间出现曲折升高趋势，熟相以1级为主，由向3级转变的趋势，这进一步说明5a间育种家通过增加株高和熟相的选育而改善粒重。对于生育期，一般认为，生育期越长，产量也越高[21]。但在一年(小麦、玉米)两熟制的黄淮北片麦区，全年的无霜期较短(平均200 d左右)。为增加产量而单方面延长小麦的生育期，从而被迫缩短玉米的生育期，使得玉米的产量明显降低。从全年单位面积耕地上的粮食产量来看，单靠延长小麦的生育期来获得粮食增产得不偿失。为此，国家也制定了相关政策。即：参试品种比对照“良星99”晚熟超过0.5 d一票否决。本试验条件下，生育期呈现递减趋势，4 a间共降低7.3 d。于静等[22]研究指出，生长习性在小麦抗寒性中具有重要意义。匍匐型品种的抗寒性强，半匍匐型品种的抗寒性中等，直立型品种的抗寒性最弱。本试验条件下，生长习性以3级为主，占参试品种的75%以上，1级所占比例最低，因而，从近几年小麦参试品种生长习性各级所占比例看，育种家注重选择中等抗寒性的品种，而忽视了抗寒性强的品种选育，分析原因可能是受全球气候变暖的大背景影响。由以上主要性状的变化趋势分析可知，5 a间黄淮北片水地组预备试验小麦新品种逐渐向稳定亩穗数、增加千粒重、提高株高和缩短生育期的方向发展。

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PrincipalcharactersvariationtendencyofwheattrialcultivarsfromtheNorthofYellowandHuaiValleyofChinafrom2010to2014

Xiao Lei1, Hou Qingying2*, Pei Yanting3

(1.HandanAcademyofAgriculturalSciences,Handan056001，China; 2.WennongseedLimitedCompanyofTaian,Taian, 271026，China; 3.DezhouAgriculturalScienceResearchInstitute，Dezhou253000，China)

S512.1

A

1671-8151(2017)10-0695-06

2017-02-16

2017-05-10

肖磊(1981-)，男(汉)，山东惠民人，助理研究员，硕士，研究方向：小麦育种与栽培技术

*通信作者：侯庆迎，高级农艺师，Tel：0538-8711481；E-mail：tawnzy@163.com