近9 年黄淮冬麦区北片水地组区试品种的产量及农艺性状分析

郭凤芝 郭凌云 林 坤 李思同 庞建新 任自超 葛振勇 王 冲 田顺顺 王应党

（菏泽市农业科学院 山东菏泽274000）

小麦是我国主要的粮食作物之一， 种植面积仅次于水稻和玉米。 黄淮麦区小麦常年种植面积约1 530 万hm2，是我国最大的小麦适宜生产区域，保障该区域小麦高产与稳产对我国粮食安全具有重要意义[1]。 国内学者针对黄淮冬麦区品种产量及农艺性状已经做过深入研究[2-13]，但针对黄淮冬麦区北片水地品种的研究较少[7,9]。关于黄淮冬麦区水地区试品种的研究，张运校等[7]认为，育种中首先要重视有效穗数，同时还需协调穗粒数和千粒重之间的关系， 今后小麦品种每公顷有效穗数应在700.9 万～819.0 万穗之间， 在此范围内再重视千粒重， 从而实现产量最大化；李丽丽等[10]认为，小麦产量与其构成三要素间存在正相关趋势，但三要素之间存在负相关趋势。 但张运校、李丽丽所用品种数量较少，均为3 年试验数据，本研究对近9 年黄淮冬麦区北片水地组区试338 个参试品种的产量及农艺性状进行统计分析， 旨在探讨黄淮麦区小麦育种现状及发展方向， 为今后小麦育种和生产提供参考依据。

1 资料来源与分析方法

试验资料为近9 年（2012-2020 年）黄淮北片小麦冬水组区域试验总结报告，共计338 个（含对照）品种。 参试品种采用完全随机区组排列，种植于菏泽农业科学院试验基地，重复3 次。 小区面积13.3 m2，全部收获，受气候环境影响，年际间结果可能存在一定偏差。利用Microsoft Excel 软件进行数据相关性分析和作图。

2 农艺性状及其与产量的相关性分析

2.1 参试品种情况

参数品种数量逐年增加（图1A）， 2013 年最少，为 21 个，2020 年最多，为 64 个。 增产品种比率存在波动性变化，但总体呈下降趋势（图1B），其中2012-2015 年产量对照为参试品种的平均产量， 增产品种比率未做统计。

图1 近9 年参试品种数量、增产品种比率

从产量分布看（图2）， 2019 年参试品种49 个，产量大于 9 750 kg/hm2、9 000～9 750 kg/hm2、8 250～9 000 kg/hm2的品种数分别为 11 个、31 个、7 个，分别占 22.4%、63.3%、14.3%。 2015 年参试品种 32 个，产量大于 9 750 kg/hm2、9 000～9 750 kg/hm2、8 250～9 000 kg/hm2的品种数分别为 0、22 个、9 个， 分别占0、68.8%、28.1%。

图2 近9 年参试品种产量分布

2.2 产量性状分析

由表1 可知， 参试品种产量变异幅度大， 变异系数为10.39%， 年际间产量差异较大。 产量三要素中， 每公顷穗数变异幅度较大， 变异系数为9.86%；千粒重变异幅度次之， 变异系数为7.94%； 穗粒数变异幅度较小， 变异系数为5.78%。 因此， 现阶段黄淮北片水地组小麦参试品种的产量波动受每公顷穗数影响较大。

对同一年度参试品种产量性状进行分析， 结果显示，其产量变异幅度较小（表2）。 2012 年度变异幅度最大，变异系数为7.72%，2017 年最小，变异系数为2.83%，这说明育种水平整体呈上升趋势。 产量构成因素变异幅度整体表现为每公顷穗数＞千粒重＞穗粒数。

表1 不同年份参试品种产量性状表现

参试品种的产量在年际间波动较大，比如2012 年赤霉病大发生，2013 年倒春寒，2015 年播种较晚降温早、2018 年倒春寒严重， 导致 2012 年、 2013 年、2016 年、2018 年产量明显低于相邻年份；2017 年由于群体过大，后期发生严重倒伏，一定程度上影响到产量；2019 年气候条件较适于小麦生长，未发生严重病虫害， 产量水量显著高于一般年份， 平均产量为9 437.4 kg/hm2，2015 年次之，平均产量为 9 025.3 kg/hm2；2012 年平均产量最低， 为 6 718.4 kg/hm2，2018年次之，平均产量为7 228.2 kg/hm2。

2.3 产量三要素之外其他农艺性状分析

对近年参试小麦品种的农艺性状进行分析，结果显示，黑胚率、最大分蘖和分蘖成穗率的变异幅度较大， 变异系数分别为54.88%、14.68%、10.33%；生育期和容重相对稳定，变异幅度较小，变异系数分别为2.47%和1.75%；株高受气候环境影响较大，变异幅度中等，变异系数为5.55%（表3）。

2.4 高产与低产参试品种的产量性状比较分析

对 2015 年、2019 年产量前 10 位品种和后 10 位品种的农艺性状进行统计比较，结果（表4）显示，二者的平均产量差异极显著，相差高达9.87%、15.53%。从产量构成因素看，产量前10 位品种的每公顷穗数较多；穗粒数稍多，千粒重稍低，但未达到显著水平。从其他农艺性状看，产量前10 位品种的最高总茎数较多， 二者差异显著； 株高稍低， 黑胚率较少， 但未达到显著水平。 二者生育期、 成穗率、 容重差异无规律。 表明， 每公顷穗数 700 万～800 万穗、 穗粒数 35～40 粒、 千粒重 45～50 g、 株高 80 cm 左右的品种更容易实现高产。

表2 相同年份参试品种产量性状表现

表3 不同年份参试品种农艺性状表现

表4 2015 年、2019 年高产品种与低产品种农艺性状比较

2.5 产量与农艺性状的相关性分析

对产量和农艺性状的相关性进行分析， 结果（表5）表明，产量与每公顷穗数、穗粒数及千粒重极显著正相关， 相关系数分别为0.29、0.23 和0.33，公顷穗数与穗粒数极显著负相关、 与千粒重显著负相关，相关系数分别为-0.32、-0.17。

产量与生育期、最高总茎数、株高、容重极显著正相关， 相关系数分别为 0.50、0.34 和 0.43、0.22；与成穗率显著负相关，相关系数为-0.17，与黑胚率相关性较小；每公顷穗数与最高总茎数、株高极显著正相关，相关系数分别为0.63、0.33，与穗粒数极显著负相关，相关系数为-0.32，与千粒重显著负相关，相关系数为-0.17，生育期容重负相关，但相关系数较小；穗粒数与生育期极显著正相关，相关系数为0.20，与株高显著正相关，相关系数为0.17，与成穗率极显著负相关，相关系数分别为-0.32、-0.27，与最高总茎数、千粒重、容重相关关系较小，与黑胚率不相关；千粒重与容重极显著正相关，相关系数为0.22，与黑胚率显著正相关， 相关系数为0.17， 与最高总茎数负相关，与生育期正相关，但相关系数小，与株高、成穗率基本不相关。

表5 产量和农艺性状的相关性

3 讨论

张运校等[7]认为，产量三因素对产量均有正向作用，以有效穗数对产量的作用最大，其次是千粒重；孟丽梅等[8]认为，有效穗数对产量的影响最大，对产量的提高起到了主要作用， 千粒重对产量的直接影响仅次于有效穗数，而穗粒数对产量的影响最小；李丽丽等[10]认为，小麦产量与其构成三要素间存在正相关趋势， 但三要素之间存在负相关趋势， 最大分蘖数、 株高及生育期与产量的相关性因年度的变化相差较大， 株高相对高的品种可能没有株高低的品种产量高。 本研究认为，产量三因素对产量均有极显著正向作用，三者对产量的贡献关系为千粒重＞每公顷穗数＞穗粒数，这与张运校等[7]、孟丽梅等[8]等研究结果略有不符，可能与特殊年份（2012 年、2018 年）放大了千粒重对产量的作用有关； 株高与产量极显著正相关， 生育期与穗粒数显著相关， 株高80～85 cm的中晚熟品种更容易实现高产。

4 结论

参试品种的产量在年际间波动较大。 产量与每公顷穗数、穗粒数及千粒重极显著正相关，三者对产量的贡献关系为千粒重＞公顷穗数＞穗粒数。 今后小麦产量遗传改良的重点是保证每公顷穗数， 同时提高粒重、增加粒数，保证产量构成因素协调。 综合分析认为， 中多穗小麦新品种更适合黄淮北片的气候和生产条件，选育每公顷穗数700 万～800 万穗、穗粒数 35～40 粒、千粒重 40～50 g、株高 80～85 cm 的小麦品种更容易实现高产稳产。