小麦新品种漯麦76籽粒灌浆特性及产量分析

甄士聪，赵永涛，袁谦，张中州，望俊森

(漯河市农业科学院，河南 漯河 462300)

小麦产量的高低与穗数、穗粒数以及千粒重这三者之间有很大的联系[1]，穗数与穗粒数在单位面积内逐步趋于稳定时，小麦增产潜力在于进一步提高千粒重[2-3]。而灌浆特性与粒重关系密切，进而影响产量。有关小麦籽粒灌浆参数和粒重的研究较多，结论不统一。张晓龙[4]认为，不同品种之间的千粒重差异主要由灌浆速率大小和持续期长短所决定，且灌浆速率与粒重在函数关系上呈现正相关。蔡庆生等[5]表示，小麦籽粒生长过程中，干物质积累量的决定因素并不是灌浆持续时间，而是籽粒灌浆速率。李秀君等[6]认为，千粒重的影响要素主要有2个，一个是籽粒平均灌浆速率，另一个是最大灌浆速率，并且这两者之间也是呈现正相关关系。刘丰明等[7]认为，河南省高产小麦粒重影响因素有2个，一是籽粒灌浆速率，还有就是持续时间，其中速率的影响要远大于持续时间的影响。周竹青等[8]认为，小麦籽粒重量受到多个因素的影响，对粒重具有显著影响的因素包括平均速率、快增期速率与时间、持续期、缓增期速率及时间。苗永杰等[9]认为，粒重与灌浆速率呈显著正相关。不同研究选用品种不同，且环境条件与栽培管理也有差异，导致了结果的不同。

黄淮麦区是我国小麦主产区，产量提高对我国粮食安全意义重大。该地区小麦在灌浆期常常会受到阴雨大风、干热风和干旱等不利气候的影响，同时还会遭受病虫害的侵袭，这些因素的共同作用导致小麦的灌浆不充分，籽粒干瘪，从而导致小麦产量下降。生产上更需要灌浆速度快的高产品种。漯麦76是漯河市农业科学院采用系谱法选育而成的多穗大粒小麦新品种，审定编号为豫审麦20220031。亲本组合为S1045/郑麦366//周麦16。产量三要素协调，千粒重突出，667 m2穗数在37.4万～41.6万，穗粒数在34.5～35.5，而千粒量在47.7～49.1 g。产量达到继续区域试验同步生产试验的标准。千粒重在2022年河南省审定的13个春性小麦品种中居第二。本文旨在通过分析漯麦76籽粒灌浆特性以及成产因素与产量效应，以期明确该品种的特性，为实现高产栽培提供理论依据，并推广应用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

对3个小麦品种进行籽粒灌浆速率测定，小麦品种选用漯麦76、郑麦113、偃展4110。其中，郑麦113、偃展4110为对照品种，品种来源于漯河市农业科学院。漯麦76产量相关数据为2017—2020年河南省春水组小麦品种试验结果，由44个试验点数据汇总。

1.2 试验方法

1.2.1 籽粒灌浆速率测定试验设计

试验于2021—2022年在漯河市农业科学院试验基地进行。试验地土质为砂壤土，深翻与旋耕整地。基肥为复合肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%)，750 kg·hm-2撒施。3个待测小麦品种于2021年10月27日以小区点播种植，行距为27.3 cm，株距为7.14 cm，采用随机区组排列的方式进行试验，并设置3次重复。小区面积为2.5 m×3.0 m，基本苗225万·hm-2。田间管理同常规大田。

1.2.2 籽粒灌浆速率指标测定

籽粒灌浆速率参照《作物学实验实习指导》[10]测定。每个小区于扬花期选取花期一致的麦穗，选50个麦穗进行标记以备取样。取样时间定在小麦扬花后5 d，随后每隔5 d取样1次，每小区选取5穗，一直持续至小麦成熟。取样后，样品被置于烘箱中，首先在105 ℃下杀青30 min，然后在80 ℃下烘烤24 h，达到恒重，手工脱粒后对籽粒称干重、计数，计算千粒重。

1.3 数据分析

采用SPSS 26.0和Excel对相关数据进行归纳整理、分析和制作图表。然后依据Logistic方程[11]对籽粒灌浆过程进行拟合，灌浆参数计算则是采用韩占江等[12-13]的计算方法。

2 结果与分析

2.1 籽粒灌浆特性分析

2.1.1 籽粒灌浆过程中千粒重变化

根据图1，3个小麦品种的千粒重在籽粒灌浆过程中呈现出“S”形曲线增长趋势，并且其灌浆速率表现出“慢-快-慢”的变化趋势。漯麦76在前10 d与2个对照品种灌浆速率相当，在10～25 d较对照品种灌浆速率增快，在25 d后较对照品种灌浆速率放缓不明显。因此，漯麦76在灌浆中后期灌浆速率高是其千粒重高于对照品种的主要原因。

图1 3个小麦品种千粒重变化Fig.1 Changes in 1 000-grain weight of three wheat varieties

2.1.2 籽粒灌浆模型分析

采用Logistic方程对小麦灌浆进程进一步拟合，R2值大于0.95，F测验表明，方程拟合达到极显著水平(表1)，可以有效地反映小麦籽粒灌浆规律。Logistic方程中的参数k值越大，说明生长越好，漯麦76的k值达到56.25 g，表明其生长情况最好，郑麦113的k值为44.58 g，偃展4110的k值为43.88 g，漯麦76的k值最大。

表1 3个小麦品种籽粒灌浆Logistic方程参数Table 1 Parameters of Logistic equations for grain filling of three wheat varieties

2.1.3 籽粒灌浆参数分析

根据表2可知，灌浆速率在快增期加快，缓增期和渐增期都相对缓慢。这3个阶段中，快增期灌浆速率最高，其次是渐增期，最低的阶段为缓增期。这个结果又与干质量“S”形曲线变化趋势保持了一致。漯麦76最大灌浆速率和平均灌浆速率都最大。漯麦76、郑麦113和偃展4110的最大灌浆速率分别为2.42、2.05和2.11 g·d-1。漯麦76、郑麦113和偃展4110的平均灌浆速率分别为1.37、1.15和1.14 g·d-1。籽粒灌浆的3个阶段T1、T2、T3和灌浆速率R1、R2、R3表现不同。在这些指标中，漯麦76的灌浆过程与郑麦113和偃展4110差异较大，T1最短、T2最长、R2最大、T3最短、R3最大，说明漯麦76中后期灌浆快、积累量大。

表2 3个小麦品种籽粒灌浆参数Table 2 Grain filling parameters of three wheat varieties

2.1.4 籽粒灌浆参数的相关性分析

对灌浆参数与千粒重数据进行函数分析，逐步多元回归后得到最优回归方程Y=-28.88+59.48R+0.53T3。据表3中所示，千粒重与R呈极显著相关，相关系数为1。因此，平均灌浆速率在籽粒灌浆中对于提高粒质量和实现增产具有决定性的作用。

表3 籽粒灌浆参数与千粒重的相关性Table 3 Correlation between grain filling parameters and 1 000-grain weight

2.2 漯麦76成产因素与产量的效应分析

采用通径分析法分析穗数(X1)、穗粒数(X2)、千粒重(X3)与产量的效应[14]。从表4看出，穗数相对应的直接通径系数为0.664，从X1→X2，以及X1→X3的通径组合可知，X1→X2间接效应虽然为-0.045，但是整体的负值较小。依照穗数总和效应的0.667可以分析得出，穗数对产量的直接贡献最大。X2在产量的直接效应系数为-0.587，总效应为-0.194，但是间接通径系数X2→X1以及X2→X3分别为0.214和0.179，都是正值[15]。千粒重对产量的效应排第二，直接通径系数为0.658，仅比穗数产生的直接效应低了0.006。再分析总和效应为0.698，说明千粒重对产量总效应贡献最大[16]。

表4 产量三要素与产量的通径分析Table 4 Path analysis of the three factors of yield and yield

3 讨论与结论

研究[17-19]表明，小麦籽粒的灌浆速率主要受到遗传因素的控制。通过分析不同穗型小麦籽粒灌浆过程、干物质积累以及与产量的关系，丁位华等[20]发现，对产量影响最大的因素是干物质积累的平均速率。本研究发现，3个品种的籽粒灌浆过程中，平均灌浆速率对于实现增产具有决定性的作用，可进一步采用平均灌浆速率对相关性状进行基因定位，进一步明确其遗传基础，实现育种价值。

本研究发现，3个品种都符合Logistic生长曲线。漯麦76的千粒重最大生长量上限k值最大，为56.25。在23.67 d达到最大灌浆速率，最大灌浆速率和平均灌浆速率都最大，中后期灌浆快、积累量大，可以保障籽粒灌浆充分的同时避免后期干热风危害[21]。因此，漯麦76具有灌浆速率快、籽粒质量高的特点。漯麦76平均灌浆速率与千粒重呈极显著正相关。段国辉等[22]在分析黄淮麦区不同生态型小麦籽粒灌浆特性时发现，水地品种中，平均灌浆速率对粒重的影响达极显著水平。这与本研究结果相一致。

单位面积产量的提高决定于其构成因素的协调提高[3]。对漯麦76的研究结果显示，影响产量的构成三要素中，穗数对产量的直接贡献最大，而千粒重对小麦产量的总效应贡献最大。漯麦76属于穗数、千粒重并重型大粒小麦品种，并非穗粒数越多产量越高。因此，生产上适期播种，适时追肥，灌浆期间浇好灌浆水，前期管理保证有效穗数，中后期壮根护叶保障灌浆充分来确保高产。在保证有效穗数的基础上，稳定穗粒数，提高千粒重，是高产的关键。