2001-2015年河南省審定小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成分析

金 艷 宋佳靜 朱統(tǒng)泉 陳 杰 趙立尚（河南省駐馬店市農(nóng)科院小麥研究所，駐馬店 463000）

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2001-2015年河南省審定小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成分析

金 艷 宋佳靜 朱統(tǒng)泉 陳 杰 趙立尚
（河南省駐馬店市農(nóng)科院小麥研究所，駐馬店 463000）

摘要：為了解近年來(lái)河南省審定的小麥新品種的情況，揭示小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量影響的相對(duì)重要性，對(duì)2001-2015年河南審定的109個(gè)半冬性小麥品種和52個(gè)弱春性小麥品種的產(chǎn)量及主要性狀指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)和通徑分析。結(jié)果表明：半冬性小麥品種產(chǎn)量主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)橹旮?穗粒數(shù)>千粒重>有效穗數(shù)；弱春性品種的相關(guān)順序?yàn)樗肓?shù)>千粒重>有效穗數(shù)> 株高。小麥新品種3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值，產(chǎn)量三因素間的間接作用都為負(fù)值，這與簡(jiǎn)單相關(guān)的分析結(jié)果一致。根據(jù)分析結(jié)果結(jié)合河南省生態(tài)條件及當(dāng)前的栽培習(xí)性，今后在小麥新品種選育上，重點(diǎn)選擇多粒型、千粒重高的大穗型品種，同時(shí)注意三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其注重有效穗數(shù)與千粒重的協(xié)調(diào)。生產(chǎn)上根據(jù)小麥種性區(qū)分對(duì)待，在半冬性小麥生產(chǎn)中可以通過(guò)栽培措施提高穗粒數(shù)和千粒重來(lái)提高產(chǎn)量，弱春性小麥生產(chǎn)上重點(diǎn)通過(guò)提高穗粒數(shù)和有效穗數(shù)來(lái)獲得高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：河南省；小麥；產(chǎn)量三因素；相關(guān)分析；通徑分析

小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾霓r(nóng)作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。產(chǎn)量是小麥育種研究的永恒主題，隨著全球氣候變化，資源及耕地面積的日益緊縮，提高單產(chǎn)成為小麥育種家的首要目標(biāo)[1]。河南省是中國(guó)第一產(chǎn)麥大省，小麥生產(chǎn)發(fā)展很快[2]，近年來(lái)小麥?zhǔn)呛幽鲜〔シN面積最大的糧食作物，一直保持在530 萬(wàn)hm2左右，占全省糧食耕地總面積的70%以上，約占全國(guó)小麥面積的1/7[3]。小麥的播種面積、總產(chǎn)量、商品量和產(chǎn)品質(zhì)量等方面均居全國(guó)前列[4]。為中國(guó)的糧食安全提供了強(qiáng)有力的保障，這與小麥新品種的研究和基礎(chǔ)科學(xué)等工作密不可分。

近年來(lái)主要農(nóng)藝性狀的演變規(guī)律的研究報(bào)告較多[5-6]，研究結(jié)果因地區(qū)育成品種的水平和環(huán)境類(lèi)型差異結(jié)果不盡相同。2015年河南省小麥實(shí)現(xiàn)了連續(xù)12年的豐收，對(duì)其連年增產(chǎn)的有關(guān)研究亦有報(bào)道，如張中州等[7]分析表明近年來(lái)河南省審定的半冬性小麥品種產(chǎn)量潛力的提高主要?dú)w因?yàn)樗霐?shù)和千粒重。曹廷杰等[8]利用近20年河南省冬水區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了河南省半冬性小麥品種主要農(nóng)藝性狀的演變規(guī)律。但對(duì)近些年審定的新品種及主要產(chǎn)量性狀的演變規(guī)律研究較少，且部分研究?jī)H分析了少數(shù)的部分品種或者是某一年份的數(shù)據(jù)，為此，本文對(duì)2001-2015年河南省審定的小麥新品種數(shù)據(jù)進(jìn)行了匯總及統(tǒng)計(jì)分析，探索近15年河南省小麥產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀演變規(guī)律，明確近年來(lái)小麥新品種產(chǎn)量各因素對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)的次序，以期為今后河南省小麥的生產(chǎn)，新品種的選育方向提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 2001-2015年河南省審定的半冬性和弱春性小麥品種分別為109個(gè)和52個(gè)，數(shù)據(jù)來(lái)源于每年編寫(xiě)的河南省農(nóng)作物審定品種目錄，各年度試驗(yàn)基本情況匯總見(jiàn)表1。產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀為該年度多個(gè)品種多年試驗(yàn)結(jié)果的平均值，對(duì)其中的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重等性狀進(jìn)行分析。

1.2 數(shù)據(jù)處理 運(yùn)用Microsoft Excel和DPS 7．05對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及主要性狀的分析

2.1.1 產(chǎn)量的分析 表1表明，2001-2015年河南省審定的半冬性和弱春性小麥品種平均產(chǎn)量整體呈波動(dòng)態(tài)勢(shì)，半冬性小麥品種每hm2平均產(chǎn)量為7771．72kg比弱春性品種高434．65kg，半冬性品種以2012年產(chǎn)量8116．04kg為最高，弱春性品種以2009年的7629．08kg為最高，半冬性品種的產(chǎn)量變異系數(shù)大于弱春性品種。表明目前已審定的品種中，半冬性品種產(chǎn)量的年季間變化大于弱春性品種，且同一年份半冬性和弱春性品種的產(chǎn)量動(dòng)態(tài)變化呈不一致的結(jié)果，分析認(rèn)為這與其種性差異有關(guān)。

2.1.2 主要產(chǎn)量性狀的分析 表1可以看出，半冬性和弱春性品種的各個(gè)主要產(chǎn)量性狀在年季間變化不同，半冬性小麥品種主要產(chǎn)量性狀的變異系數(shù)大小順序?yàn)榍ЯＶ?穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>株高。弱春性小麥品種的主要產(chǎn)量性狀的變異系數(shù)為有效穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重>株高。分析認(rèn)為環(huán)境對(duì)半冬性小麥品種的千粒重性狀影響最大，對(duì)弱春性品種的有效穗數(shù)影響最大，說(shuō)明河南省近15年半冬性和弱春性小麥的品種演變過(guò)程不同。在育種過(guò)程中，選擇半冬性品種時(shí)對(duì)千粒重的選擇效果相對(duì)較差，選擇弱春性品種時(shí)，對(duì)有效穗數(shù)的選擇相對(duì)較差。但在生產(chǎn)中卻可以通過(guò)栽培措施改變半冬性品種的千粒重和弱春性品種的有效穗數(shù)來(lái)達(dá)到較大的增產(chǎn)潛力。

2.2 主要性狀間的相關(guān)性分析

2.2.1 產(chǎn)量與主要性狀的簡(jiǎn)單相關(guān)分析 表2表明半冬性品種各主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)橹旮?>穗粒數(shù)> 千粒重>有效穗數(shù)；產(chǎn)量三因素中以株高與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大，穗粒數(shù)次之，千粒重第三；有效穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)程度最小，且是各因素中唯一呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的制約因素。弱春性品種各性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)樗肓?shù) > 千粒重>有效穗數(shù)> 株高；主要產(chǎn)量性狀中以穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大，其次是千粒重且呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，有效穗數(shù)第三，株高與產(chǎn)量的相關(guān)程度最小。除株高性狀因素外，已審定小麥品種主要產(chǎn)量性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)順序一致。

表1　2001-2015年河南省審定品種的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

表2　主要性狀間的相關(guān)性

2.2.2 主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)關(guān)系 表2可知，近15年已審定半冬性品種株高與穗粒數(shù)和千粒重呈正相關(guān)，與有效穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)，弱春性品種株高與有效穗數(shù)的負(fù)相關(guān)達(dá)到顯著水平。產(chǎn)量三因素間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，有效穗數(shù)與千粒重的相關(guān)系數(shù)最大，半冬性的為-0．504，弱春性的為-0．655，負(fù)相關(guān)關(guān)系達(dá)顯著水平。分析表明，有效穗數(shù)與千粒重二者之間的相互消長(zhǎng)影響最大，其對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)相互受限嚴(yán)重。因此在新品種選育上，今后應(yīng)注意三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其注重有效穗數(shù)與千粒重的協(xié)調(diào)。

2.3 產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成三因素的通徑分析 簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)在一定程度上反映了各因素之間的相關(guān)程度，但要更清晰地了解其對(duì)產(chǎn)量作用途徑及其作用大小，還須進(jìn)一步的通徑分析，把直接和間接作用區(qū)分開(kāi)，從而清楚各產(chǎn)量因素的相對(duì)重要性。表3可以看出近年來(lái)已審定品種的3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值，說(shuō)明各因素對(duì)產(chǎn)量都有直接的正效應(yīng)，穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接作用最大，半冬性品種為P=0．4898，弱春性品種為P=0．6014。且穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)沒(méi)有因?yàn)橛行霐?shù)和千粒重的消減而平衡掉，最終與產(chǎn)量呈正相關(guān)。有效穗數(shù)和千粒重對(duì)半冬性和弱春性品種產(chǎn)量的直接作用順序不同，且被其他因素消減程度不同。半冬性品種中千粒重對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)為P=0．4133，有效穗數(shù)最小，且有效穗數(shù)被千粒重和穗粒數(shù)的間接作用消減，最終表現(xiàn)出與產(chǎn)量的負(fù)相關(guān)（r=-0．0627）。弱春性品種的有效穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)為P=0．4768，千粒重最小（P=0．2307），且千粒重被有效穗數(shù)和穗粒數(shù)較大程度地消減，表現(xiàn)為與產(chǎn)量的負(fù)相關(guān)性（r=-0．1051）。從間接通徑系數(shù)看，產(chǎn)量三因素間的間接作用均為負(fù)值，這與簡(jiǎn)單相關(guān)分析結(jié)果一致。

表3　產(chǎn)量與其構(gòu)成因素間的通徑分析

3　結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明：河南省近15年半冬性和弱春性小麥的品種演變過(guò)程不同。半冬性小麥品種產(chǎn)量主要性狀的變異系數(shù)大小順序?yàn)榍ЯＶ?穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>株高。弱春性小麥品種的產(chǎn)量主要性狀的變異系數(shù)為有效穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重>株高。說(shuō)明在育種過(guò)程中，選擇半冬性品種時(shí)對(duì)千粒重的選擇效果相對(duì)較差，選擇弱春性品種時(shí)，對(duì)有效穗數(shù)的選擇相對(duì)較差。但在生產(chǎn)中卻可以通過(guò)改變二者來(lái)達(dá)到半冬性和弱春性品種較大的增產(chǎn)潛力。這與張中州等[7]的研究結(jié)果順序不同。原因可能是研究的對(duì)象不同，本研究的新品種時(shí)間跨度為2001-2015年。產(chǎn)量結(jié)果表明近年來(lái)河南省審定的小麥品種的產(chǎn)量呈波動(dòng)趨勢(shì)，年份間沒(méi)有顯著性變化，且半冬性和弱春性品種結(jié)果并不一致，數(shù)據(jù)表明河南省近年來(lái)審定的小麥新品種在產(chǎn)量上未取得突破性的進(jìn)展。分析認(rèn)為是近年來(lái)河南省小麥新品種豐富度偏低，遺傳基礎(chǔ)狹窄，骨干親本基本相似，品種間親緣關(guān)系相近的緣故[9]。

從相關(guān)分析結(jié)果看穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)是產(chǎn)量三因素中最大的，半冬性品種與弱春性品種產(chǎn)量與其主要性狀之間的相關(guān)順序與大小不同，半冬性品種各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)橹旮?穗粒數(shù)>千粒重>有效穗數(shù)；有效穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)程度最小，且是各因素中唯一呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的制約因素。弱春性品種各性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)樗肓?shù)>千粒重>有效穗數(shù)>株高，但千粒重與產(chǎn)量為負(fù)相關(guān)關(guān)系。上述表明：今后的育種與栽培應(yīng)根據(jù)種性區(qū)分對(duì)待。從育種角度來(lái)看，小麥育種品種選擇時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)選擇多粒型、千粒重高的大穗型品種，將穗粒數(shù)這一性狀作為重點(diǎn)考量因子。在半冬性品種中穗粒數(shù)的變異系數(shù)相對(duì)較大，所以生產(chǎn)上也可以通過(guò)提高穗粒數(shù)和千粒重來(lái)提高產(chǎn)量，這與王兆龍等[10]的研究結(jié)果較為一致。弱春性品種在今后生產(chǎn)中通過(guò)栽培措施提升穗粒數(shù)和有效穗數(shù)來(lái)獲得高產(chǎn)。已審定小麥品種產(chǎn)量三因素對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)順序一致，且相互間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中有效穗數(shù)與千粒重二者之間的相互消長(zhǎng)影響最大，其對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)相互受限嚴(yán)重。因此在新品種選育上，今后應(yīng)注意三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其注重有效穗數(shù)與千粒重的協(xié)調(diào)。

通徑分析表明近年來(lái)已審定品種的3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值，說(shuō)明各因素對(duì)產(chǎn)量都有直接的正效應(yīng)，這與趙倩等[11]的研究較為一致。但產(chǎn)量三因素間的間接消減作用較大，且都為負(fù)值，分析說(shuō)明，產(chǎn)量三因素如何協(xié)調(diào)為一個(gè)合適的范圍是目前較難平衡的問(wèn)題，也是今后較長(zhǎng)一段時(shí)間有待深入研究的內(nèi)容。

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收稿日期：（2016-01-22）

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（CARS-03）；駐馬店市科技計(jì)劃項(xiàng)目（15124）