5个周麦品种的产量构成及其籽粒灌浆特性研究

董国玉 吴和平 韩玉林 王丽娜 邹少奎 吕永军 李楠楠张 倩 李顺成 杜晓宇 李 艺 黄 峰 杨光宇

（河南省周口市农业科学院，周口466001）

小麦的产量由单位面积的穗数、穗粒数和粒重三因素构成，不同品种产量构成差异较大，对产量的贡献率不同，研究表明目前小麦品种产量三要素中亩穗数、穗粒数相对稳定，粒重变化最大，粒重的增加是高产阶段以后提高小麦产量的关键[1-2]。在过去60余年，黄淮麦区小麦产量年遗传增益约为0．48%～1．05%，其中千粒重年遗传增益较大，为0．35%～0．51%，粒重改良是该区产量显著提高的关键因素[3]。粒重是决定小麦产量高低的重要因素之一，小麦粒重与该品种的籽粒灌浆特性关系密切，国内外学者对粒重与灌浆特性关系做了大量研究[4-9]。一般研究认为灌浆持续时间和灌浆速率与粒重显著正相关[6]，也有研究认为粒重与灌浆持续时间无显著关系[7-9]。本试验选用周口市农科院自主选育的5个国审并在黄淮南片麦区得到大面积推广应用的小麦新品种为供试材料，其在产量三要素上存在差异，但都具有高产性突出的特点，其中周麦27号百亩高产示范方每667m2平均产821．7kg，曾创国内最高单产记录。通过研究其产量三要素构成及籽粒灌浆特性，以期为小麦栽培和育种提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 本试验选取周口市农业科学院自主选育且推广面积较大的国审小麦新品种周麦16号（国审麦2003029）、周麦18号（国审麦2005006）、周麦22号（国审麦2007007）、周麦23号（国审麦2008008号）、周麦 27号（国审麦2011003），于2016-2017年度在河南省周口市农科院试验基地进行。试验田土壤质地为壤质土，常年小麦产量500kg/667m2以上，土壤基础养分为有机质 11．2g/kg、全氮 0．98g/kg、速效磷15．64mg/kg、速效钾 152．03mg/kg，前茬作物为大豆。

1.2 试验设计和方法 试验采用完全随机排列，3次重复，小区面积为 13．3m2，长 9．5m，宽 1．4m，6 行区种植。10月15日播种，基本苗20万/667m2。于小麦开花期选择同一天开花、生长一致的麦穗挂牌标记，挂牌后第10天开始取样，以后每隔5d取样1次，直至成熟。105℃杀青30min，再降至80℃，经24h烘干至恒重，称干重。

1.3 数据统计与分析 采用DPS 18．0及Excel 2000软件分析。

2 结果与分析

2.1 产量及产量三因素分析 从表1可以看出，5个参试品种每667m2的平均产量为538．6kg，变幅为 502．7～586．0kg，周麦 27 号产量最高为 586．0kg，居第1位，周麦18号最低，为502．7kg。5个参试品种平均亩穗数为37．4万，其中周麦27号亩穗数最高为40．6万，周麦 23号最低，为32．8万，变异系数为14．76%。平均穗粒数为36．1粒，周麦23号最高，为 43．1粒，周麦18号最低，为30．8粒，变异系数为17．14%。平均千粒重为 46．5g，周麦 16 号最大，为48．7g，周麦 23 号最小，为 43．8g，变异系数为 4．91%。不同品种的亩穗数、穗粒数和千粒重对产量的贡献不同，亩穗数较多的品种为周麦18号和周麦27号，穗粒数较多的品种为周麦23号和周麦27号，千粒重较大的品种为周麦16号、周麦18号和周麦22号。

表1 5个供试品种的产量三因素构成

2.2 参试材料阶段生育期和灌浆参数变异情况

由表2可知，本年度参试品种阶段生育期除抽穗至开花天数（t2）变异较大，达到 14．29%，其余各段生育期天数变异均不大，全生育期（W）范围为220．0～224．0d，播种至抽穗天数（t1）为 176．0～181．0d，开花至成熟天数（T）为 36．0～37．0d。

表2 5个供试品种的阶段生育期和籽粒灌浆特征参数

参试品种的灌浆特性变异幅度均较大，平均灌浆速率（Rmean）和最大灌浆速率（Rmax）分别为 1．42～1．67mg/grain·d、2．46～3．29mg/grain·d，渐增期、快增期和缓增期灌浆速率（R1、R2、R3）分别为 1．50～1．77mg/grain·d、2．16～2．89mg/grain·d 和 0．73～0．98mg/grain·d。参试材料的平均灌浆持续时间（Tmean）为 35．6d，变幅为 32．8～36．7d，最大灌浆速率到达时间（Tmax）平均天数为开花后17．1d，品种间变异范围为 15．8～18．1d。平均渐增期、快增期和缓增期持续时间（T1、T2、T3）分别为 10．9d、12．4d 和 12．3d，变 幅 分 别 为 9．0～12．0d、11．4～13．8d 和 11．3～13．7d。最大灌浆速率达到时间（Tmax）周麦27号最短，为15．8d，周麦 18 号最迟，为 18．1d，渐增期持续时间（T1）周麦 16号最长，为 12．0d，周麦 23号最短，为9．0d；快增期持续时间（T2）周麦 23号最长，为 13．8d，最短周麦27号为11．4d；缓增期持续时间（T3）周麦23号最长，为 13．7d，周麦 27 号最短，为 11．3d。平均灌浆速率（Rmean）和最大灌浆速率（Rmax）周麦16号均为最大分别为 1．67mg/grain·d、3．29mg/grain·d，周麦 23号均最小分别为 1．42 mg/grain·d、2．46mg/grain·d ；渐增期（R1）周麦 23号最大，为 1．77mg/grain·d，其余品种间差异不显著；快增期和缓增期灌浆速率（R2、R3）周麦 16 号均为最大分别为 2．89 mg/grain·d、0．98mg/grain·d，周麦 23 号最小分别为 2．16 mg/grain·d和 0．73mg/grain·d。

3 结论与讨论

小麦亩穗数、穗粒数和千粒重决定了小麦单位面积的产量。5个供试品种产量三要素平均亩穗数为37．4万、平均穗粒数为36．1粒、平均千粒重为46．5g。与过去相比亩穗数、穗粒数没有明显变化，千粒重与过去相比有较大改良。最高周麦16号千粒重为48．7g。表明在保证亩穗数和穗粒数一定的情况下，提高粒重是提高产量的关键因素。

5个供试小麦品种的籽粒灌浆过程可分为渐增期、快增期和缓增期，符合小麦灌浆规律。苗永杰等[9]认为不同粒重类型品种间平均灌浆速率（Rmean）、最大灌浆速率（Rmax）和各时期灌浆速率均存在显著差异，表现为高粒重〉中等粒重〉低粒重，灌浆持续时间（T）则差异不显著。本试验中渐增期持续时间（T1）、快增期持续时间（T2）和最大灌浆速率达到时间（Tmax）存在显著差异，但平均灌浆持续时间（Tmean）差异不显著，与其研究基本一致。吴少辉等[10]认为灌浆过程中平均灌浆速率（Rmean）、渐增期灌浆速率（R1）、快增期灌浆速率（R2）对粒重影响较大。本试验供试品种的平均灌浆速率（Rmean）、最大灌浆速率（Rmax）、快增期灌浆速率（R2）和缓增期灌浆速率（R3）品种间存在显著差异，渐增期除周麦23号外，其他4个品种间差异不显著。与其他研究结果基本一致。参试材料中周麦16号千粒重最大为 48．7g，其平均灌浆速率（Rmean）、最大灌浆速率（Rmax）、快增期和缓增期灌浆速率（R2、R3）在参试品种中均表现为最大，而周麦23号（R3）千粒重最小，其平均灌浆速率（Rmean）、最大灌浆速率（Rmax）、快增期和缓增期灌浆速率（R2、R3）在参试品种中均表现为最小，而渐增期灌浆速率（R1）则表现为相反，周麦16号最小为1．50mg/grain·d，周麦23号最大，为1．77mg/grain·d，此原因待进一步验证。