河南省2013—2018年審定的弱春性小麥品種產量結構分析

王玲燕，黃金華，張素平，馬海濤，朱紅彩，竇士樹，閆春霞

(新鄉市農業科學研究院，河南 新鄉 453000)

河南是中國小麥第一主產省[1]，總面積、總產量以及商品糧均居全國第一[2]，小麥生產在河南省具有特殊地位。作為人口大國，在土地供給持續下降的情況下，依靠單位面積產量的提高是保證糧食有效供給的手段之一，而培育高產品種能夠有效提高單產[3-4]。目前，小麥育種工作正處在艱難的爬坡階段，鑒此，對河南省 2013—2018 年審定的弱春性小麥品種試驗結果進行系統分析，擬找出弱春性小麥品種主要農藝性狀的演變規律，為河南省弱春性小麥育種目標的制定提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

河南省2013—2018 年通過審定的共 33 個弱春性小麥品種(2016 年通過審定的小麥弱春性品種僅 1 個，代表性不強，未列入)，利用這 33 個小麥品種在河南省小麥區域試驗以及生產試驗的資料進行研究。

1.2 方法

通過 Excel對上述 33 個品種的有效穗數(x1)、穗粒數(x2)、千粒重(x3)與產量(y)進行整理；通過 DPSv9.01，對數據進行變異分析、相關分析、偏相關分析與通徑分析，研究各要素之間的相互關系。

2 結果與分析

2.1 產量潛力及產量構成要素變化趨勢

由表1可知，2013—2018年河南省審定的弱春性小麥品種平均產量呈波動趨勢，平均產量為7 162.41 kg·hm-2，比2013 年平均產量增加645.21 kg·hm-2，增產9.00%。2014年7 493.85 kg·hm-2產量最高，比2013 年增加976.65 kg·hm-2,增產14.99%；還可看出2015—2018年審定的品種平均產量變化幅度不大，表現比較穩定。

從產量構成上看，6年有效穗數平均581.55萬·hm-2，穗粒數平均數為33.04粒，千粒重平均為45.20 g，株高平均78.28 cm，年度間變化幅度不大。

表1 2013—2018年河南省審定弱春性小麥品種的 產量及其構成要素

2.2 變異分析

由表2 可知，產量及構成三要素的變異系數大小為產量(y)>千粒重(x3)>有效穗數(x1)>穗粒數(x2)，說明河南省近6年選育弱春性品種時，對穗粒數和有效穗數的選擇相對較差，但在生產中卻可以通過栽培措施改變弱春性品種的穗粒數和有效穗數來獲得較高的產量。有效穗數和千粒重的變異系數非常接近，說明近6年河南育成的弱春性小麥的產量三要素已經達一個比較穩定的結構。但產量相對不穩定，這可能受年度變化、栽培措施不同等因素的影響。

表2 小麥產量構成三要素的變異系數

2.3 產量構成三要素與產量的相關分析

從表3可知，弱春性小麥品種產量三要素與產量的相關系數大小順序為：有效穗數>千粒重>穗粒數。三要素都與產量呈正相關，有效穗數與千粒重相關系數比較接近，二者與產量的相關達到極顯著水平，穗粒數與產量的相關不顯著。有效穗數與穗粒數、穗粒數與千粒重之間的相關性均呈為負值，表明二者之間存在一定的制約性，生產中提高其中一方會對另一方造成不利影響。要想獲得高產，產量三要素之間需要達到一個較高水平的協調與平衡。

表3 小麥產量構成三要素與產量間的相關系數

2.4 產量構成因素間的偏相關分析

由表4可以看出，產量三要素均與產量呈極顯著正相關，其中，有效穗數與產量的偏相關程度最高(r=0.84)，千粒重次之(r=0.80)，穗粒數最小(r=0.77)。這說明河南省弱春性小麥高產育種策略應增加有效穗數，提高千粒重，挖掘穗粒數的潛力。

2.5 產量構成因素與產量的多元回歸分析

把河南省2013—2018年通過審定的弱春性小麥品種，以Y為因變量，以x1、x2、x3為自變量，通過多元回歸分析進行小麥產量構成因素與產量的數據處理，建立模型(表4)：y=-1 178.52+15.56x1+17.77x2+10.27x3。

表4 小麥產量構成三要素對產量的偏相關分析和 多元回歸分析

注：b0為常數，b1代表有效穗數，b2代表穗粒數，b3代表千粒重。

對小麥產量構成因素與產量的回歸系數的研究表明，模型中小麥各性狀t測驗均達極顯著水平，方差分析結果，F=40.72**，達到極顯著差異。r=0.896 0，R2=0.802 8，調整相關r′=0.884 9，調整后的相關系數非常高，說明以此建立的方程非常可靠。在另外兩個因素相對固定的前提下，單位面積有效穗數每增加一個單位，產量增加15.56 kg；穗粒數每增加一個單位，產量增加17.77 kg；千粒重每增加一個單位，產量增加10.27 kg。

2.6 產量構成因素對產量的通徑分析

回歸方程確定了各主要性狀的直接作用，但各主要性狀間的相互作用沒有表達出來。為了更全面掌握主要性狀對產量的貢獻大小(直接作用和間接作用及相互關系)，進行以下通徑系數分析。由表5可以看出，近幾年弱春性小麥品種產量構成三要素中，對產量的直接通徑系數大小順序為：有效穗數(0.767 8)>千粒重(0.604 7)>穗粒數(0.594 3)，說明有效穗數對產量的直接作用最大，千粒重與穗粒數對產量的直接作用相當，通徑分析與相關分析表現一致。從間接通徑系數看，有效穗數與穗粒數、穗粒數與千粒重間的間接通徑系數為負值，因此，在弱春性小麥高產育種過程中，應重視有效穗數與穗粒數、穗粒數與千粒重之間關系的協調，以達到小麥高產的目標。這說明產量三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。

表5 小麥產量構成三要素對產量的通徑系數

3 小結與討論

河南省2015—2018年審定的弱春性小麥品種產量幅度變化不大，比較穩定，平均為7 162.41 kg·hm-2；從產量構成上看，有效穗數、穗粒數、千粒重、株高年度間變化幅度也不大。變異系數產量最大，穗粒數最小，表明近年在選育弱春性小麥品種過程中，對穗粒數和有效穗數的選擇相對較差，但在生產中卻可以通過栽培措施改變弱春性品種的穗粒數和有效穗數來達到較大的增產潛力。相關分析結果表明，有效穗數、千粒重與產量呈極顯著正相關，穗粒數與產量呈正相關，但相關不顯著，相關程度為：有效穗數>千粒重>穗粒數。通過偏相關分析結果表明，產量三要素與產量呈極顯著正相關，偏相關程度為：有效穗數>千粒重>穗粒數。通徑分析結果表明，3個產量構成因素對產量的直接通徑系數為：有效穗數>千粒重>穗粒數，且都是正值。3種分析結果一致，表明在弱春性小麥高產育種時，應重點考慮有效穗數對產量的影響，這一性狀在選擇時應放在首位，其次是千粒重，穗粒數對產量的影響最低，可以放寬對穗粒數的選擇。

通過多元回歸分析，建立小麥產量構成因素與產量的回歸方程，模型中小麥各性狀t測驗均達極顯著水平，方差分析達到極顯著差異，相關系數較高，證明建立的方程可靠，建立的回歸方程可以用來預測產量。

本研究結果與有關報道或同或異[5-8]，這可能與研究小麥品種的時間、對象、生態環境、栽培措施等的不同有關。有待做進一步比較研究。