小麥功能葉對產量及其構成因素的影響

鈕力亞，王偉偉，王 偉，王奉芝，趙松山，于 亮

（滄州市農林科學院，河北滄州 061001）

小麥產量是受多基因控制的數量性狀，是多個性狀共同作用的結果。小麥產量的高低與其產量性狀有關。單位面積穗數、穗粒數、千粒重是構成小麥產量的主要因素，小麥產量的進一步提高主要依賴產量因素的協調增長。宋健民等［1］研究表明，提高成穗率、增加單位面積穗數是進一步提高產量潛力的關鍵。有研究［2～5］表明，超高產小麥產量構成應該在穩定穗數的基礎上，提高穗粒數和千粒重，只有穗大、穗勻、穗粒數多才能建立高產群體結構的框架。今后我國超高產小麥的育種目標應是通過增加穗粒數來提高小麥的單穗重［6，7］。在生長后期，小麥主要靠旗葉、倒二葉和倒三葉的光合作用供給籽粒養料。在前人研究的基礎上，本研究對16個小麥品種（系）上3葉的長度、寬度、面積等進行分析，探討其與產量及單位面積穗數、穗粒數、千粒重的相關程度，以為小麥新品種選育提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015～2016年在河北省獻縣試驗基地進行，試驗地土壤肥力中上。參試材料為16個不同基因型品種：臨優7287、臨遠8號、堯麥16（山西省農業科學院），石麥22號、石優20、石麥19（石家莊市農科院），冀5265（河北省農林科學院糧油作物研究所），邢麥7號、邢麥6號（邢臺市農科院），泰山5366（泰安農科院），煙農0428（煙臺農科院），衡136、衡4399（河北省農林科學院旱作所），滄麥028（滄州市農科院）和邯08－6012（邯鄲農科院），以石4185為對照品種。

1.2 試驗設計

采用隨機區組設計，3次重復。試驗小區長5.3 m，寬2.5 m，面積13.33 m2，6行區，行距 17.5 cm，小區間距30 cm。灌漿期每小區隨機選取莖稈高度基本一致、穗大小均等而無病蟲害的20個單株，測定上3葉長、寬，成熟后收獲單株，室內考種。考種項目包括穗粒數、千粒重、穗粒重，各性狀以小區平均數為單位進行方差分析。田間管理和施肥水平同當地大田生產。

試驗數據用Excel和Spss進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 小麥功能葉、產量及產量構成因素的變異分析

由表1可以看出，旗葉、倒二葉、倒三葉及產量性狀的變幅和變異系數各不相同，變幅和變異系數越大，說明品種間的變異越大。從變幅角度看，功能葉性狀中，旗葉面積的變幅最大，為11.92 cm2，產量構成因素中，千粒重的變幅最大，為12.1 g；從變異系數上看，旗葉葉面積變異系數最大，為30.01%，其次是倒二葉葉面積，為24.25%。旗葉的葉面積變幅和變異系數均為最大，說明品種間的差異性在旗葉葉面積上表現突出。上3片功能葉性狀變異的大小依次為：旗葉面積＞倒二葉面積＞倒三葉面積＞倒三葉寬＞旗葉長＞倒二葉寬＞旗葉寬＞倒二葉長＞倒三葉長。產量及產量構成因素變異的大小依次為：穗粒數＞產量＞千粒重＞小穗數＞穗長，產量性狀指標變異系數較小，不同參試品系間產量性狀間有較高的相似性，說明小麥產量構成模式（穗粒數、千粒重、單位面積穗數）具有多樣性。

F測驗表明，品種間性狀都達到了0.01顯著水平，這說明產量性狀與上3葉性狀的關系可以作相關分析。

表1 小麥功能葉、產量及產量構成因素的變異分析與F測驗Table 1 F exam variation of functional leaf and yield and yield com ponents of wheat

2.2 小麥功能葉與產量及其構成因素的相關分析

從表2可以看出，旗葉葉面積、旗葉寬、倒二葉寬及葉面積和倒三葉寬與單位面積穗數、穗粒數、千粒重、產量存在不同程度顯著或極顯著正相關關系，隨著上3葉的葉面積和寬度增大，產量及產量構成因素呈增長趨勢；在功能葉性狀中，旗葉葉面積與穗粒數的相關系數最大，說明其對穗粒數的影響最為明顯，其次為產量、千粒重和單位面積穗數。而旗葉、倒二葉、倒三葉的長度與產量及產量構成因素的正相關性較小或負相關，這說明小麥葉片的長度不宜過長，選育新品種時應選擇植株緊湊、葉片較小的材料，以利于小麥群體透光，充分利用空間。

表2 小麥功能葉與產量及其構成因素的相關系數Table 2 Correlation between functional leaves and yield com ponents of wheat

2.3 小麥功能葉與產量及其構成因素的回歸分析

灌漿期旗葉、倒二葉、倒三葉性狀與產量及其構成因素的相關和回歸分析結果（表3）表明，從葉面積與單位面積穗數的關系看，倒三葉葉面積對單位面積穗數的影響最大，其次為旗葉葉面積；從葉片長寬與單位面積穗數的關系來看，倒三葉的長寬對單位面積穗數的影響較倒二葉和旗葉的長寬的影響大?？疾旃δ苋~性狀對穗粒數、千粒重及產量的影響，結果表明，旗葉葉面積和倒二葉葉面積對穗粒數的影響較大；旗葉葉面積對產量和千粒重的影響最大，倒二葉和倒三葉對其影響較小?？梢?，減小旗葉的長度和倒三葉的寬度有助于增加田間透光性，提高光合效率，從而使小麥增產。

表3 小麥功能葉性狀與產量及其構成因素的回歸分析Table 3 Regression analysis of three leaf traits and yield and its com ponents in wheat

3 討論

前人的研究表明，小麥籽粒產量主要源于小麥開花后葉片光合作用的產物，而灌漿期植株的光合器官主要是旗葉、倒二葉、倒三葉，其光合作用最強，籽粒20%～30%以上的干物質來自于開花后旗葉、倒二葉和倒三葉的光合產物，特別是旗葉［8～10］。本試驗結果表明，小麥品種間功能葉性狀存在差異，其中旗葉的葉面積變幅最大；在產量構成因素中產量的變異系數最大，說明品種間性狀差異較大，選擇潛力較大。

對各性狀的相關和回歸分析表明，隨著旗葉葉面積的增大，產量及產量構成因素呈增長趨勢，但是旗葉、倒二葉、倒三葉的葉長對產量及產量構成因素的綜合影響較小，說明小麥葉片過長對產量的提高并不能起到促進作用，因此選育小麥新品種時應選擇葉片緊湊型材料。減小旗葉的長度和倒三葉的寬度有助于提高產量，可見灌漿期增加田間的透光性能，能提高光合效率，從而提高小麥產量。

小麥旗葉、倒二葉、倒三葉性狀對產量的形成至關重要，旗葉、倒二葉、倒三葉長寬及葉面積均與產量及產量構成因素正相關，表明上3葉的合理配置對產量有重要影響，只有旗葉、倒二葉、倒三葉長寬比例配置合理，才能擴大群體對光、熱、氣等資源的利用空間，提高冬小麥產量。