淮北地区超高产小麦品种筛选试验

康子领

（安徽省农业技术推广总站，安徽合肥 230001）

小麦是我国主要粮食作物，年消费量占全球消费总量的20%左右，其产量在我国粮食安全中具有举足轻重的地位。我国人多地少的基本国情和现实条件决定了小麦增产的主要途径是提高单产。淮北地区位于北纬33°附近，种植模式以小麦、玉米一年两熟为主，是安徽省粮食主产区。该地区温、光、水资源丰富，与小麦生育时期相适应[1-5]。为引进和筛选适应淮北地区种植的超高产优质小麦新品种，提高小麦综合生产力和综合效益，选择16个不同基因型小麦品种，在超高产栽培条件下，开展了比较试验，综合比较了参试品种的生育进程、茎蘖动态、产量及产量结构、电解质渗出率、干物质重量动态和根系动态等指标，以期为该地区超高产小麦品种选育及生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2013—2014年度在蒙城县农业科技示范场和太和县旧县镇同时进行。参试品种共16个，分别为一般品种淮麦28、烟农19、良星66、山农20、良星99、皖麦52、皖垦0901和超高产品种中麦895、金禾 9123、济麦 22、许科1号、郑麦7698、新福麦 1号、宿 553、淮麦 29、华城 3366。

1.2 试验设计

试验设16个处理，即每个品种为一个处理。3次重复，试验品种随机区组排列，小区面积12 m2（4 m×3 m）。行距20 cm，基本苗225万株/hm2。施用纯N 240 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2、ZnSO422.5 kg/hm2，其中氮肥基施50%、拔节期追施50%。其他田间管理措施同一般大田栽培。

1.3 测定内容及方法

监测参试小麦品种各生育期的群体动态和干物质积累动态，成熟期后调查穗数、穗粒数，收获时全小区实收测产，并测定籽粒千粒重。各品种其他性状测定如下。

干物质积累：分别于越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、开花期和成熟期取样（每小区取10株），将样品在105℃下杀青20 min，80℃烘干至恒重，称取干物质重量。

灌浆速率：记录开花期，并挂牌标记，每小区标记200个单穗（穗型基本一致），从开花后5 d开始取样，以后每5 d取一次样直到成熟。每小区每次取20穗，剥粒后称其鲜重，并于105℃杀青10 min，60℃烘干至恒重。以开花后天数为自变量，每次所得千粒重为因变量，用 Logistic方程 Y=K/（1+ae-bt）对灌浆过程进行拟合，其中K为最大千粒重，t为开花后天数，a和b为常数。对Logistic方程求一阶导数，得灌浆速率方程 V（t）=Kabe-bt/（1+ae-bt）2。 由 Logistic 方程和灌浆速率方程推导出一系列次级灌浆参数和平均灌浆速率。

籽粒品质：使用FOSS 1241 NIR型近红外谷物分析仪测定籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、Zeleny沉降值、硬度。

根系性状：采用挖掘法取0～40 cm土壤中小麦根系，取样时期分别为拔节期和开花期，将所取根样装入大塑料袋中，带回实验室后用0.25 mm土壤筛和自来水将根系冲洗干净。然后把洗干净的小麦根系放入装有少量水的有机玻璃盘上，用镊子小心将每条根展开，使根与根之间不交叉、不重叠，用根系图像分析软件 WinRhizo （Regent Instruments，Canada）对每株小麦根系进行扫描和分析，测定总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根尖数、总根分叉数等指标。每个处理重复5次。

1.4 数据处理

采用Excel进行数据分析和制作表格，DPS 7.05统计软件进行数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 产量

从表1可以看出，新福麦1号产量最高，达到10 502.3 kg/hm2；其次是金禾9123、许科1号，产量分别为10 308.3、10 260.9 kg/hm2；产量最低的是烟农19（9 250.4 kg/hm2）；新福麦 1 号产量与烟农 19、山农20、良星66差异极显著，与皖垦麦0901、皖麦52、淮麦28、良星99产量差异显著，与其他品种产量差异不显著。产量超过9 750 kg/hm2的品种有9个（超高产品种），分别为新福麦1号、金禾9123、许科1号、中麦 895、华城 3366、郑麦 7698、济麦 22、淮麦 29、宿 553，产量在 9 802.7～10 502.3 kg/hm2之间（平均10 192.03 kg/hm2）；产量低于 9 750 kg/hm2的品种有7 个（一般品种），产量在 9 250.4～9 734.4 kg/hm2之间（平均 9 559.34 kg/hm2）。

表1 参试小麦品种产量

进一步分析表明，不同试点间单产差异较大，太和试点平均产量为10 406.0 kg/hm2，较蒙城试点高981.6 kg/hm2，增产 10.42%。

2.2 产量构成要素

从表2可以看出，超高产品种穗数在614.40万～830.80万穗/hm2之间（平均穗数740.53万穗/hm2），一般品种穗数在 631.70万～822.70万穗/hm2之间（平均穗数742.46万穗/hm2），两者差异不大；超高产品种平均穗粒数29.24粒（26.10～32.40粒），一般品种平均穗粒数30.00粒（26.60～32.50粒），两者有差异；超高产潜力品种平均千粒重45.80 g（40.50～51.90 g），一般品种平均千粒重 42.29g（38.60～43.60g），两者差异较大；超高产潜力品种平均经济系数0.42（0.37～0.45），一般品种平均经济系数 0.40（0.37～0.45），两者差异较大。综上所述，超高产品种与一般品种相比，穗数差异不大，但千粒重和经济系数较高，为最终获得高产奠定基础。

表2 参试小麦品种产量构成要素

2.3 群体动态

由图1可知，超高产小麦品种越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、开花期茎蘖数及成熟期穗数分别为 1 223.0万～1 631.9万、1 570.5万～2 186.7万、1 325.7万～1 740.3万、905.9万～1 215.3万、660.6万～880.8万个/hm2及614.4万～830.9万穗/hm2，平均值分别为 1 443.2万、1 831.4万、1 477.7万、1 054.5万、757.7万个/hm2及740.6万穗/hm2；同期一般品种茎蘖数及穗数分别为1 251.8万～1 565.7万、1 492.7万～2039.0万、1 270.1万～1 697.4万、863.6万～1 173.8万、652.4万～838.2万个/hm2及 631.8万～822.8万穗/hm2，平均值分别为1 409.1万、1 835.1万、1 500.2万、1 052.0万、756.8万个/hm2及 742.5万穗/hm2，两类品种群体变化差异不大。

2.4 干物质积累动态

由图2可知，超高产品种越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、开花期及成熟期干物质重量分别为3 311.0～4 844.9、4 454.4～7 180.1、7 013.4～9 522.6、10 098.2～12 916.7、11 654.7～15 053.3、23 363.4～27701.1kg/hm2，平均值分别为 4084.1、5701.7、7891.1、11 702.3、13 699.4、24 993.3 kg/hm2；同期一般品种的干物质重量分别为 3 670.5～4 613.1、4 240.2～5 727.5、7 254.3～8 859.0、11 143.2～12 648.6、12 421.8～16 069.5、22 062.7～26 638.8 kg/hm2，平均值分别为 3 994.5、5 296.6、8 057.6、11 778.2、14 574.8、24 692.7 kg/hm2。可见，超高产品种拔节期前及成熟期干物质积累较一般品种多，拔节至开花期一般品种干物质积累量较大；与一般品种相比，超高产品种干物质积累表现出“两端高、中间低”的变化趋势。

2.5 灌浆特性

由图3可知，超高产品种类型花后10、15、20、25、30、35、40 d 平均千粒重分别为 3.38、8.07、16.43、26.41、34.85、42.06、45.10 g，较同期一般品种平均千粒重分别提高 0.36、0.12、0.11、0.29、0.72、1.30、2.78 g。说明在花后10 d后，小麦超高产品种的灌浆速率较一般品种高。

2.6 根系特征指数

由表3可知，超高产品种的根系总长、总投影表面积、总表面积、平均直径、单位体积根长以及根体积分别为 577.06 cm（462.11～835.01 cm）、17.60 cm2（14.28～24.69 cm2）、32.73 cm2（31.67～34.09 cm2）、1.12 mm（0.83～1.74 mm）、1 028.30 cm/m3（674.67～1 439.88 cm/m3）、11.98 cm3（6.46～23.54 cm3），一般品种分别为 554.73 cm（371.53～707.06 cm）、17.55 cm2（11.60～21.59 cm2）、31.82 cm2（30.58～32.97 cm2）、1.09 mm（0.86～1.38 mm）、965.70 cm/m3（678.69～1 473.49 cm/m3）、9.94 cm3（5.53～13.55 cm3），超高产品种根系总长、总投影表面积、总表面积、平均直径、单位体积根长及根体积分别较一般品种高出4.03%、0.28%、2.86%、2.75%、6.48%、20.52%。说明超高产品种具有较一般品种发达的根系结构。

表3 参试小麦品种根系特征指数

2.7 电解质渗出率

从表 4 可以看出， 在 0、-4、-8、-12、-20℃低温条件下，参试超高产小麦品种低温下平均电解质渗出率皆高于一般品种平均电解质渗出率，分别增加了 10.94%、22.89%、19.12%、5.98%和 8.11%，而在温度为-16℃时超高产小麦品种平均电解质渗出率较一般品种降低了4.79%。以上分析表明，超高产小麦品种在0℃低温条件下通常较一般品种具有较高的电解质渗出率。

表4 参试小麦品种低温下电解质渗出率

2.8 籽粒品质

由表5可知，超高产品种籽粒平均蛋白质含量、平均湿面筋含量、平均沉降值分别为14.95%、36.06%、57.24 mL，分别较一般品种降低了2.42%、3.22%和5.81%，极显著低于一般产量品种，说明在小麦生产中产量的提高在一定程度上是以降低籽粒品质为代价的。超高产品种的籽粒硬度、容重均高于一般品种，其差异达显著水平，分别增加了3.31%和1.13%，说明超高产品种相比一般品种具有较高的籽粒硬度和容重。

表5 超高产品种与一般品种籽粒品质比较

2.9 粒型分析

超高产小麦品种籽粒平均单粒重为43.39 mg，较一般品种籽粒高2.39 mg，增幅达5.83%，两者差异较大；超高产品种平均粒径为3.06 mm，较一般品种高0.04 mm，增幅1.32%。由此说明，超高产品种单粒重、粒径均较一般品种高。

3 结论与讨论

目前，随着人口的增长、耕地面积的不断减少，水资源短缺和气候变化等对小麦增产的制约日趋加重，选育和筛选出适宜当地生产的高产新品种是增加小麦单产和总产、保障国家粮食安全的重要途径之一。小麦产量是由单位面积穗数、每穗粒数和千粒重等3个因素构成，产量三因素受品种特性显著影响，且性状之间存在一定的制约关系，筛选出产量三因素协调发展的小麦品种，对提高产量具有重要作用[6-7]。受基因型和环境的影响，不同小麦品种产量水平和品质性状均存在明显差异[8-9]。品种筛选要综合考虑多方面的因素进行权衡决定，重点筛选产量高、性状优、抗性好的小麦品种[10-12]。在本年度试验中，通过综合分析各品种生育进程、茎蘖动态、产量及产量结构、电解质渗出率、干物质积累和根系动态等多个指标，新福麦1号、金禾9123、许科1号、中麦 895、华城3366、郑麦7698、济麦 22、淮麦 29和宿553丰产性和适应性表现突出，有一定的推广优势。但是，这仅是1年的试验表现，丰产性、适应性、安全性需要进行年际间的连续试验示范进一步验证，以准确评价其推广应用价值。