小麥品種‘寧麥26’的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析

姚金保，張 鵬，馬鴻翔，張 瑜，余桂紅，楊學(xué)明，周淼平，張平平

(1江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所江蘇省農(nóng)業(yè)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京210014；2揚(yáng)州大學(xué)江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，揚(yáng)州225009)

小麥品種‘寧麥26’系江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選用綜合抗病性較強(qiáng)、大穗大粒的高代品系‘寧9531’為母本，高產(chǎn)、中抗赤霉病廣適品種‘寧麥9號(hào)’為父本配制雜交，后代采用系譜法，經(jīng)多世代田間抗性、豐產(chǎn)性選擇結(jié)合早代品質(zhì)鑒定選育而成，2016年和2017年分別通過(guò)江蘇省和國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(蘇審麥20060004、國(guó)審麥20170005)。該品種具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高抗黃花葉病、中抗至抗赤霉病、中感至中抗紋枯病等特點(diǎn)。江蘇省2年區(qū)域試驗(yàn)和1年生產(chǎn)試驗(yàn)品質(zhì)平均結(jié)果為粗蛋白含量14.8%、濕面筋含量31.9%、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間10.3 min，最大拉伸阻力 403.3 E.U.，延伸性202 mm，各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)質(zhì)中強(qiáng)筋小麥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2016年和2017年泰州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所連續(xù)2年對(duì)江蘇淮南麥區(qū)16個(gè)主推品種和新育成品種進(jìn)行抗赤霉病性鑒定，‘寧麥26’的抗赤霉病性均名列前茅，優(yōu)于目前長(zhǎng)江中下游麥區(qū)推廣面積最大的品種‘寧麥13’。為了使‘寧麥26’在生產(chǎn)上發(fā)揮更大的增產(chǎn)作用，本研究利用江蘇省淮南片和國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析該品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素及其與產(chǎn)量的關(guān)系，旨在探討其合理的高產(chǎn)結(jié)構(gòu)及增產(chǎn)途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

‘寧麥26’主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)來(lái)源于2012—2014年江蘇省淮南片小麥區(qū)域試驗(yàn)和2014—2015年生產(chǎn)試驗(yàn)，以及2013—2015年國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組區(qū)域試驗(yàn)和2015—2016年生產(chǎn)試驗(yàn)的結(jié)果。江蘇省淮南片小麥區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)的對(duì)照品種為‘揚(yáng)麥11’，區(qū)域試驗(yàn)設(shè)10—12個(gè)試點(diǎn)、生產(chǎn)試驗(yàn)設(shè)10個(gè)試點(diǎn)；國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)的對(duì)照品種為‘揚(yáng)麥20’，區(qū)域試驗(yàn)設(shè)18—20個(gè)試點(diǎn)，生產(chǎn)試驗(yàn)設(shè)8個(gè)試點(diǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

各試點(diǎn)均按江蘇省或國(guó)家冬小麥品種區(qū)域試驗(yàn)實(shí)施方案要求進(jìn)行，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積13.3 m2，基本苗225萬(wàn)hm2，行距26.7 cm，機(jī)條播或人工開(kāi)行條播。栽培管理和田間調(diào)查按江蘇省或國(guó)家冬小麥區(qū)域試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，成熟時(shí)按小區(qū)單獨(dú)收獲、脫粒、曬干、揚(yáng)凈、稱質(zhì)量計(jì)產(chǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用DPS 16.05統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)‘寧麥26’產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行回歸分析[1]。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘寧麥26’的產(chǎn)量表現(xiàn)

在2012—2014年江蘇省淮南片2年區(qū)域試驗(yàn)中，‘寧麥26’的平均產(chǎn)量為7 238.9 kghm2，比對(duì)照‘揚(yáng)麥11’增產(chǎn)7.1%；2014—2015年生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量為6 793.3 kghm2，比對(duì)照‘揚(yáng)麥11’增產(chǎn)6.7%。2013—2015年國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組2年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為6 270.9 kghm2，比對(duì)照‘揚(yáng)麥20’增產(chǎn)5.0%；2015—2016年生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量為6 573.4 kghm2，比對(duì)照‘揚(yáng)麥20’增產(chǎn)7.4%(表1)。綜合江蘇省淮南片和國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組74個(gè)點(diǎn)(次)的試驗(yàn)結(jié)果，‘寧麥26’平均產(chǎn)量為6 636.9 kghm2，其中58個(gè)點(diǎn)(次)的平均產(chǎn)量在6 000 kghm2以上，占試驗(yàn)點(diǎn)(次)的78.4%；35個(gè)點(diǎn)(次)在6 750 kghm2以上，占試驗(yàn)點(diǎn)(次)的47.3%；17個(gè)點(diǎn)(次)在7 500 kghm2以上，占試驗(yàn)點(diǎn)(次)的23.0%，最高產(chǎn)量為8 746.5 kghm2。可見(jiàn)，‘寧麥26’在江蘇省淮南片和國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組試驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性和較高的產(chǎn)量潛力。

2.2 ‘寧麥26’的主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表1可知，‘寧麥26’在江蘇省淮南片和國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組試驗(yàn)中的平均生育期分別為 204.7 d和 201.4 d，較‘揚(yáng)麥11’遲熟2 d，但較‘揚(yáng)麥20’早熟1 d。‘寧麥26’株高80 cm左右，比‘揚(yáng)麥11’和‘揚(yáng)麥20’分別矮約15 cm和4—5 cm，抗倒性較好。‘寧麥26’的最大分蘗數(shù)略低于‘揚(yáng)麥11’和‘揚(yáng)麥20’，但其成穗率達(dá)50%左右，明顯高于‘揚(yáng)麥11’和‘揚(yáng)麥20’，因此最終穗數(shù)分別比‘揚(yáng)麥11’和‘揚(yáng)麥20’高29.9萬(wàn)hm2和22.0萬(wàn)hm2；穗粒數(shù)比‘揚(yáng)麥11’多0.5粒，但比‘揚(yáng)麥20’少2.2粒；千粒重與‘揚(yáng)麥11’相近，但比‘揚(yáng)麥20’高2.1 g。試驗(yàn)結(jié)果還表明，‘寧麥26’產(chǎn)量構(gòu)成因素在不同類(lèi)別的試驗(yàn)間穩(wěn)定性較好。‘寧麥26’在江蘇省淮南片和國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組的3年試驗(yàn)中，平均穗數(shù)分別為 488.0萬(wàn)hm2和 470.5萬(wàn)hm2，穗粒數(shù)分別為37.2粒和37.3粒，千粒重分別為41.7 g和42.0 g。

表1 ‘寧麥26’的主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.3 ‘寧麥26’不同產(chǎn)量水平下的產(chǎn)量構(gòu)成因素

為進(jìn)一步分析‘寧麥26’產(chǎn)量形成特性，對(duì)不同產(chǎn)量水平下的產(chǎn)量構(gòu)成因素分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。由表2可見(jiàn)，‘寧麥26’在江蘇省和國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)共計(jì)74個(gè)點(diǎn)(次)的平均穗數(shù)為476.4萬(wàn)hm2、穗粒數(shù)為36.7粒，千粒重為41.9g，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)比較合理。產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異系數(shù)為穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重，說(shuō)明外界條件對(duì)千粒重的影響較小，對(duì)穗數(shù)影響較大。當(dāng)‘寧麥26’的產(chǎn)量水平<6 750 kghm2時(shí)，穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均隨產(chǎn)量水平的提高而顯著增加，其中穗數(shù)增加13.4%、穗粒數(shù)增加3.1%、千粒重增加6.6%；當(dāng)產(chǎn)量水平在6 750—7 500 kghm2時(shí)，隨著產(chǎn)量的增加，產(chǎn)量三因素均有一定程度的提高，但增幅較小；當(dāng)產(chǎn)量水平超過(guò)7 500 kghm2后，千粒重不再增加，但穗數(shù)和穗粒數(shù)分別增加16.9萬(wàn)hm2和2.4粒。因此，要獲得7 500 kghm2以上的產(chǎn)量水平，應(yīng)在適宜群體的基礎(chǔ)上提高成穗率，主攻穗粒數(shù)，同時(shí)兼顧粒重。

表2 ‘寧麥26’不同產(chǎn)量水平產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

2.4 ‘寧麥26’產(chǎn)量與其構(gòu)成因素間的相關(guān)分析

由表3可見(jiàn)，在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，穗數(shù)和穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)(r=0.5928**，r=0.3296**)，千粒重與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(r=0.2497*)，說(shuō)明穗數(shù)是產(chǎn)量的主要制約因素，其次是穗粒數(shù)。因此，要想實(shí)現(xiàn)‘寧麥26’產(chǎn)量的進(jìn)一步提高，應(yīng)以增加穗數(shù)、提高穗粒數(shù)為主攻目標(biāo)，同時(shí)兼顧千粒重。穗數(shù)與穗粒數(shù)和千粒重，以及穗粒數(shù)與千粒重之間均存在負(fù)相關(guān)，說(shuō)明產(chǎn)量構(gòu)成因素之間存在著相互制約的關(guān)系。因此，要獲得高產(chǎn)，需綜合考慮各產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，而不能只追求某一產(chǎn)量構(gòu)成因素。

表3 ‘寧麥26’產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素間的相關(guān)系數(shù)

注：*和**分別表示顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)

2.5 ‘寧麥26’產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的回歸分析和通徑分析

以穗數(shù)(X1)、穗粒數(shù)(X2)和千粒重(X3)為自變量，產(chǎn)量(Y)為依變量進(jìn)行逐步回歸分析，建立‘寧麥26’產(chǎn)量在3 468.0—8 746.5 kghm2范圍內(nèi)的三元回歸方程：Y=-7 583.99+11.76X1+116.44X2+103.94X3。回歸顯著性測(cè)驗(yàn)表明，三因素的偏回歸均達(dá)極顯著水平。上述方程表明，在3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素中，其中一個(gè)因素(在其他兩個(gè)因素保持不變時(shí))對(duì)產(chǎn)量的影響是：成穗數(shù)每增減1個(gè)單位(萬(wàn)hm2)，產(chǎn)量增減11.76 kghm2；穗粒數(shù)每增減1粒，產(chǎn)量增減 116.44 kghm2；千粒重每增減1 g，產(chǎn)量增減103.94 kghm2。

為進(jìn)一步闡明各產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的相對(duì)重要性，進(jìn)行了各產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的通徑分析。由表4可以看出，提高產(chǎn)量三因素中的任何一個(gè)因素，對(duì)產(chǎn)量均有積極作用，其中以增加穗數(shù)的作用最大(P1y=0.6426)，其次是穗粒數(shù)(P2y=0.4309)，增加千粒重的作用相對(duì)較小(P3y=0.3572)。這與相關(guān)分析的結(jié)果基本一致，進(jìn)一步表明‘寧麥26’在穗數(shù)和穗粒數(shù)上的優(yōu)勢(shì)較明顯，千粒重的優(yōu)勢(shì)相對(duì)較小。從表4還可以看出，穗數(shù)通過(guò)穗粒數(shù)、千粒重，穗粒數(shù)通過(guò)穗數(shù)、千粒重，以及千粒重通過(guò)穗數(shù)、穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接作用都有不同程度的負(fù)效應(yīng)。

表4 ‘寧麥26’產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的通徑系數(shù)

3 結(jié)論與討論

‘寧麥26’在江蘇省淮南片、國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)74個(gè)點(diǎn)(次)的平均產(chǎn)量為6 636.9 kghm2，其中有17個(gè)點(diǎn)(次)的產(chǎn)量超過(guò)7 500 kghm2，表明‘寧麥26’具有良好的豐產(chǎn)性和較高的產(chǎn)量潛力。‘寧麥26’的產(chǎn)量構(gòu)成因素比較協(xié)調(diào)，平均穗數(shù)為 476.4 萬(wàn)hm2，穗粒數(shù)為36.7粒，千粒重為41.9 g，特別是千粒重的變異系數(shù)較小，當(dāng)產(chǎn)量水平超過(guò)6 000kghm2后，千粒重穩(wěn)定在42.5 g 左右，從而為其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)區(qū)域試驗(yàn)資料和筆者的研究，‘寧麥26’產(chǎn)量超過(guò)8 250 kghm2的產(chǎn)量三因素是：穗數(shù)>500 萬(wàn)hm2，穗粒數(shù)42—44粒，千粒重40 g以上。如2015—2016年國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組生產(chǎn)試驗(yàn)白馬湖試點(diǎn)‘寧麥26’產(chǎn)量為8 746.5 kghm2，其產(chǎn)量構(gòu)成是穗數(shù)505.5 萬(wàn)hm2，穗粒數(shù)43.8 粒，千粒重40.3 g。

相關(guān)分析和通徑分析表明，穗數(shù)對(duì)‘寧麥26’產(chǎn)量的貢獻(xiàn)、相關(guān)程度和作用最大，其次是穗粒數(shù)，千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響相對(duì)較小，這與多數(shù)學(xué)者的研究結(jié)果相吻合[2-5]。但姚金保等[6]、蔡金華等[7]研究認(rèn)為，穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)程度最大，其次是穗數(shù)；劉琨等[8]研究認(rèn)為，千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響最大。造成試驗(yàn)結(jié)果差異的原因可能與試驗(yàn)環(huán)境和供試材料有關(guān)。‘寧麥26’在國(guó)家冬小麥長(zhǎng)江中下游組區(qū)域試驗(yàn)的個(gè)別試點(diǎn)上，產(chǎn)量潛力沒(méi)能得到較好發(fā)揮的重要原因:一是成穗數(shù)較少；二是穗粒數(shù)偏低。如在2013—2014年湖北省的黃岡點(diǎn)和荊州點(diǎn)，‘寧麥26’的穗數(shù)分別為 369.0 萬(wàn)hm2和 366.0 萬(wàn)hm2；穗粒數(shù)分別為32.5粒和30.6粒，導(dǎo)致其平均產(chǎn)量均低于4 500 kghm2。由此可見(jiàn)，增加分蘗成穗數(shù)和提高穗粒數(shù)是‘寧麥26’增產(chǎn)的關(guān)鍵途徑。在‘寧麥26’的高產(chǎn)栽培實(shí)踐中，應(yīng)通過(guò)播期、播量和肥水管理的調(diào)控，保證獲得足夠的群體和有效穗數(shù)，為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上通過(guò)綜合技術(shù)措施提高小穗、小花結(jié)實(shí)率，增加穗粒數(shù)，并兼顧粒重，協(xié)調(diào)三因素間的關(guān)系，以充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。