江蘇淮北地區13個主導小麥品種產量構成因素分析

邵慧　夏中華　金彥剛等

摘要： 利用近10年來江蘇省淮北地區主要推廣的13個小麥品種，針對影響小麥產量的單位面積有效穗數、穗粒數、千粒質量產量3要素，通過方差分析、相關分析和通徑分析，探討產量3要素之間的相互關系及其對產量的影響。方差分析結果表明，不同小麥品種的產量及其產量構成因素存在顯著性差異。產量較高的小麥品種為矮抗58、連麥6號、淮麥20、濟麥22，較低的小麥品種為徐麥33、徐麥30；單位面積有效穗數較高的小麥品種為淮麥22、連麥6號、淮麥20、煙農19，較低的小麥品種為鄭麥9023、矮抗58、淮麥33；穗粒數較高的小麥品種為矮抗58、淮麥33、連麥6號、濟麥22、煙農19、煙農5158，最低的小麥品種為徐麥99；千粒質量較高的小麥品種為鄭麥9023、矮抗58、淮麥20、徐麥99，較低的小麥品種為淮麥33、保麥1號、煙農5158。相關性分析結果表明，單位面積有效穗數、穗粒數、千粒質量與小麥產量均呈正相關，其相關性大小依次為穗粒數>有效穗數>千粒質量；產量3要素之間呈負相關關系，其中有效穗數和千粒質量的負相關系數絕對值最大，為0.510。通徑分析結果與相關性分析結果吻合，產量3要素對產量的貢獻大小依次為穗粒數>有效穗數>千粒質量。

關鍵詞： 淮北麥區；小麥；產量構成要素；統計分析

中圖分類號：S512.103 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2015）08-0091-03

江蘇省是我國的小麥生產大省，常年種植面積約為220萬hm2 [1]。淮北地區為江蘇省小麥主產區和高產區，近年小麥種植面積達130萬hm2以上，約占糧食總種植面積的40% [2]。建國以來，新品種的培育使得小麥產量大幅提高，特別是進入20世紀80年代以后，江蘇省淮北地區小麥單產由3 000 kg/hm2提高到21世紀初的5 250 kg/hm2 [1]。盡管小麥單產已經取得很大的提高，但是隨著人口的不斷增長，糧食生產形勢日益嚴峻，進一步提高小麥產量成為當前迫切需要解決的問題。

小麥產量主要是由單位面積有效穗數、穗粒數、千粒質量3個要素構成，三者關系的協調是取得小麥高產的關鍵 [3-4]。隨著江蘇省淮北地區種植業結構的調整和優化，小麥種植面積已基本趨于穩定，擴大種植面積有限，糧食總產的增長必須依靠單產水平的提高來實現，高產小麥的推廣和高產、穩產小麥新品種的選育越來越重要。加強和推進高產、穩產小麥品種的推廣和培育，是促進江蘇省淮北地區高產小麥產業發展、保證農民增收、農村經濟發展的重要措施。了解小麥品種產量及產量構成要素之間的關系，對于今后有目的地選配雜交組合、選育并推廣小麥新品種、提高育種成效具有重要意義。筆者對黃淮麥區主導的13個小麥品種的產量及產量構成要素進行了統計分析研究，旨在初步探討其產量的差異性、產量潛力、產量要素對產量的貢獻，為小麥品種的推廣和今后小麥新品種的選育提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種為矮抗58、連麥6號、淮麥20、濟麥22、煙農19、淮麥22、淮麥33、保麥1號、徐麥99、鄭麥9023、煙農5158、徐麥30、徐麥33。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗地概況 試驗地在江蘇省宿遷市濱湖新城塘湖良種場瑞華農業試驗站（33°29′N，116°12′E，海拔26 m），該地塊屬于沙壤土土質，前茬為玉米，試驗布置在未進行灌溉的旱作農耕地上。2013年10月14日，對該土壤撒施有機肥 4 500 kg/hm2，土壤有機質含量≥45%，氮、磷、鉀含量均≥5%，土壤肥力均勻，灌排便利。

1.2.2 試驗設計與管理 試驗采用單因素隨機區組排列，重復3次。小區長7.5 m，寬1.8 m，南北行向，行距20 cm，小區間距40 cm。2013年10月26日，用播種機播種，播種量 315 kg/hm2，播種均勻。全生育期施肥3次，2014年1月8日施尿素345 kg/hm2、復合肥225 kg/hm2；2014年2月8日施尿素300 kg/hm2；2014年3月12日施尿素225 kg/hm2。同時，做好病蟲草害防治。2014年6月8日收獲。

1.2.3 調查項目和測定方法 收獲期間田間隨機取樣，每個小區分5點隨機取樣，取20株，每個品種的3個重復共取60株，收獲至室內，進行有效穗數、穗粒數、千粒質量農藝性狀的測量。產量性狀測量方法為小區收獲測實產，最終結果以小區平均產量折合成1 hm2的產量。

1.2.4 數據處理 試驗數據采用Microsoft Office Excel 2007、SPSS17.0軟件進行變異系數的計算、方差分析、相關分析、通徑分析，分析方法參照周芳菊等的研究報道 [5-6]。

2 結果與分析

2.1 不同品種產量及其產量構成要素的表現

由表1可以看出，13個不同品種的產量、單位面積有效穗數、穗粒數、千粒質量之間存在較大差異。產量較高的小麥品種有矮抗58、連麥6號、淮麥20、濟麥22，產量分別為 10 264.5、9 993.0、9 940.5、9 636.0 kg/hm2，徐麥33、徐麥30的產量較低；單位面積有效穗數較高的小麥品種有淮麥22、連麥6號、淮麥20、煙農19，有效穗分別為682.5、676.5、670.5、666.0穗/hm2，鄭麥9023、矮抗58、淮麥33的有效穗數較低；穗粒數較高的小麥品種有矮抗58、淮麥33、連麥6號、濟麥22、煙農19、煙農5158，穗粒數最低的小麥品種為徐麥99；千粒質量較高的小麥品種為鄭麥9023、矮抗58、淮麥20、徐麥99，分別為473、45.9、43.1、43.3 g，淮麥33、保麥1號、煙農5158的千粒質量較低。

由表2可知，13個小麥品種產量平均值為 9 030.5 kg/hm2，變化范圍8 289.0～10 264.5 kg/hm2，說明江蘇省淮北地區小麥品種的產量水平較高，小麥高產潛力大。產量的變異系數為7.62%，說明江蘇省淮北地區不同小麥品

種之間產量變化存在較大差異。單位面積有效穗數的平均值為618.0穗/hm2，變化范圍為546.0～682.5穗/hm2，變異系數為7.14%；穗粒數的平均值為528.0粒/穗，變化范圍為486.0～589.5粒/穗，變異系數為5.82%；千粒質量的平均值為42.2 g，變化范圍為39.2～47.3 g，變異系數為5.96%。產量構成3要素的變異系數大小依次為有效穗數>千粒質量>穗粒數，不同品種間產量構成要素變化最大的是有效穗數，千粒質量、穗粒數在不同品種間相對比較穩定。

2.2 產量構成要素與產量間的相關分析

了解產量構成要素與產量間的相關關系，對今后小麥高產育種具有一定指導意義。由表3可知，單位面積有效穗數、穗粒數、千粒質量與產量之間呈正相關關系，相關系數分別為0.457、0.544、0216，說明產量3要素中任一要素的增加均可提高小麥產量。產量3要素對產量相關性大小依次為穗粒數>有效穗數>千粒質量，表明對產量影響最大的是穗粒數，其次為有效穗數，千粒質量對產量的影響最小。這說明該地區主導的13個小麥品種中，穗粒數對小麥產量的貢獻比較大，單位面積有效穗數、千粒質量對小麥產量的貢獻小于穗粒數的貢獻。產量3個要素之間呈負相關關系，說明產量3個要素中任一要素對其他2個要素有制約作用。其中有效穗數和千粒質量之間的負相關系數絕對值最大，為0.510，說明單位面積有效穗數的增加會使籽粒千粒質量下降，同樣千粒質量的增加也會影響單位面積有效穗數。育種家在育種過程中要特別重視有效穗、千粒質量之間關系的協調，過于追求千粒質量會影響到單位面積有效穗數。

2.3 產量構成要素與產量間的通徑分析

相關分析基本確定了產量3要素與產量的相關關系，但由于構成產量的各因素是一個有機整體，其相互影響還包含著其他因素的間接影響，因而有必要通過通徑分析將各因素與產量的簡單相關系數分解為直接作用和間接作用，以說明各因素對產量的直接和間接關系。產量3要素對產量的通徑分析結果見表4。

由表4可知，有效穗數、穗粒數、千粒質量對產量的直接作用（通徑系數）均為正值，表明在保持其他因素一定時，產量3要素其中任一因素增加均可引起小麥產量的增加。產量3要素與產量間通徑系數按照穗粒數、有效穗數、千粒質量的順序依次減小，說明穗粒數對產量的作用最大（通徑系數為16.402），其次是有效穗數（通徑系數14.355），最小的是千粒質量（通徑系數14.212），通徑分析結果和相關性分析結果一致。穗粒數的優勢相對比較突出，千粒質量的優勢相對較小。有效穗數、穗粒數、千粒質量3要素之間的間接通徑系數均為負數，其中千粒質量通過有效穗數、有效穗數通過千粒質量對產量的作用最大，間接通徑系數分別為-7.321、-7.248。因此，在小麥高產育種中，應重視有效穗數、千粒質量兩者關系的協調，以達到小麥高產的目標。3要素對產量的凈作用均來自于它們自身的直接作用，而其中任一因素通過其他因素對產量的間接作用都為負值。這說明產量3要素之間存在著很強的制約關系，任一產量因素的提高，都會限制和削弱其他要素對產量的作用。

3 結論與討論

本試驗分析了近年來江蘇省淮北麥區主導的13個小麥品種產量構成要素與產量之間的關系。方差分析結果顯示，不同品種間產量及其產量要素構成存在顯著差異。矮抗58、連麥6號、淮麥20、濟麥22的產量較高，這4個小麥品種產量3要素之間的協調性較佳。煙農19、淮麥22的有效穗數較高，但是千粒質量較低，使得產量一般；淮麥33、煙農5158的穗粒數較高，但是有效穗數、千粒質量較低，在實際生產中要注質量肥水管理，施好分蘗肥、拔節肥，抽穗灌漿期可用1%尿素溶液或0.2%～0.3%磷酸二氫鉀溶液以補充植株氮營養不足，增加千粒質量。

產量構成要素的變異分析表明，江蘇省淮北地區不同小麥品種間的穗粒數、千粒質量變異相對較小，基本趨于穩定，有效穗數的變異較大。這可能是由于千粒質量和穗粒數主要由品種本身的遺傳特性所決定，二者遺傳力較高，而有效穗數遺傳力低，環境條件對其影響較大。參試的13個小麥品種中， 徐麥99、鄭麥9023、煙農5158、徐麥30、徐麥33 的產量靠后，很可能是本試驗的栽培管理條件不適合以上5個品種，導致其產量潛力沒有得到最大程度的發揮。因此，在小麥的栽培管理上，應根據不同品種特征特性確定適宜的播種密度、播期并注重合理施肥、灌溉，保證足夠的有效穗數以提高小麥產量。

前期研究表明，有效穗數、穗粒數、千粒質量與產量呈正相關關系，但是產量3要素之間呈負相關 [7-8]。本試驗相關分析和通徑分析結果與前人研究結果一致。單一要素的提高可以增加產量，但要實現小麥高產或者超高產還需對全部產量構成要素同時改進。本試驗結果中穗粒數與產量的相關性最大，單位面積有效穗數、千粒質量之間的負相關關系最大，在育種過程中過于追求有效穗數勢必會導致千粒質量的減少，影響總產量。因此，育種家在選育小麥品種的過程中除了要注重穗粒數性狀的選擇，同時還要兼顧單位面積有效穗數、千粒質量。產量3要素之間存在強烈的交互作用，三者相互矛盾、相互補償，在高產小麥品種的選育過程中，只有實現三者關系的最佳協調，才能達到產量最大化。

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