夏云祥
(安徽省阜陽市農業科學院/安徽省小麥產業技術體系阜陽綜合試驗站,阜陽 236065)
阜麥9 號(原代號:阜0608)系阜陽市農業科學院以周麥16 為母本、漯4518 為父本,通過系譜法選育而成的中強筋小麥品種,于2016 年12 月通過安徽省農作物品種審定委員會審定,審定編號為皖麥2016028。該品種半冬性,全生育期226d,比對照品種皖麥52 早熟1d;幼苗半匍匐,長勢較壯,分蘗力較強,成穗率較高,越冬抗寒性好,較抗倒春寒;穗長方形、籽粒半角質、長芒、白殼、白粒,飽滿度較好;熟相好,穗層整齊,旗葉上擰、斜舉,莖稈蠟粉重,株行間透光性較好;株高82.5cm,株型半緊湊,莖稈彈性一般,抗倒伏能力一般;經安徽省主要農作物品種抗病性研究與鑒定中心接種抗病性鑒定,中抗赤霉病、白粉病,中感到感紋枯病;經農業部谷物及制品質量監督檢驗測試中心(哈爾濱)檢驗,主要品質指標達到中強筋小麥標準[1]。為進一步弄清阜麥9 號產量的形成基礎,本研究以2013-2016 年度安徽省小麥區域試驗和生產試驗的匯總資料為依據,分析了阜麥9 號產量構成因素與產量間的關系,探討了產量構成因素對產量形成的貢獻效應,旨在為阜麥9 號的豐產優質高效栽培及大面積推廣利用提供參考。
1.1 材料根據阜麥9 號2013-2016 年度安徽省小麥區域試驗和生產試驗的匯總資料進行整理,共23 個點次,包括區域試驗17 個點次(宿州、阜陽、濉溪、渦陽、壽縣、明光、界首、懷遠、碭山)和生產試驗6 個點次(宿州、阜陽、渦陽、界首、固鎮、蕭縣)。
1.2 方法利用Excel 2003 軟件和SAS 8.0 對數據進行整理與統計分析。
2.1 阜麥9 號產量構成因素與產量的變異分析由表1 可知,阜麥9 號的穗數(X1)、穗粒數(X2)和 千 粒 重(X3)的均值分別為666.0 萬穗/hm2、30.2 粒/穗和46.7g,變幅分別為(525.0~814.5)萬穗/hm2、20.0~39.0 粒/穗和39.5~52.7g;產量均值為8386.2kg/hm2,變幅為5976.0~10890.0kg/hm2。阜麥9 號產量構成因素的變異系數大小表現為穗粒數(15.27%)>穗數(10.46%)>千粒重(8.06%),表明阜麥9 號穗粒數的遺傳力較小,易受環境的影響,其次是穗數,而千粒重的變異系數較小,遺傳力較大,受環境的影響相對較小。因此,在適宜群體下,通過肥水的合理運籌來增加穗粒數比提高千粒重對阜麥9 號產量水平的提升可能更加科學有效。

表1 阜麥9 號產量構成因素與產量的描述統計
2.2 阜麥9 號產量構成因素與產量的相關分析相關分析表明(表2),阜麥9 號產量構成因素與產量間均呈正相關,其中穗數與產量間相關程度最高(r=0.3403),穗粒數次之(r=0.2456),千粒重最小(r=0.1984);各產量構成因素間均呈負相關,其中穗粒數與穗數(r=-0.4061)、穗粒數與千粒重(r=-0.4080)間負相關程度較高,穗數與千粒重(r=-0.1944)間相關程度較低,各因素間相關均未達到顯著水平,表明阜麥9 號的產量構成因素間具有較強的自我調節能力,各因素間已在一定程度上表現協調。偏相關分析表明(表2),各產量構成因素與產量間均呈極顯著正相關,其中穗數與產量間相關程度最高(r=0.7564**),穗粒數次之(r=0.7489**),而千粒重最低(r=0.7047**);各產量構成因素間偏相關均呈極顯著負相關,穗數與穗粒數的偏相關程度最高,穗粒數與千粒重次之,穗數與千粒重最低。說明阜麥9 號的產量構成因素間存在顯著的相互制約關系,各因素間此消彼長,不易同步提高。

表2 阜麥9 號產量構成因素與產量的相關系數
2.3 阜麥9 號產量構成因素對產量的回歸分析為進一步明確阜麥9 號產量構成因素對產量影響的相對重要性,以穗數、穗粒數和千粒重為自變量,產量為依變量,采用回歸分析方法對產量構成因素進行分析。由表3 可知,F=11.44,P=0.0002,R2=0.6436,即回歸方程極顯著,產量構成因素與產量之間存在極顯著的線性回歸關系,產量構成因素可解釋產量變異信息的64.4%,方程擬合優度較高,模型可靠,可據此做進一步分析。
由表4 可建立穗數(X1)、穗粒數(X2)和千粒重(X3)對產量(Y)的回歸方程為Y=-16118+12.979X1+205.959X2+206.393X3。各回歸系數均達到極顯著水平,表明穗數、穗粒數和千粒重對阜麥9 號產量形成的貢獻是可靠的,能夠真實反映產量形成的權重。根據回歸方程可以看出,在本試驗資料中,當其他因素保持不變時,穗數每增(減)1×104穗/hm2,則產量增(減)12.979kg/hm2;穗粒數每增(減)1粒,則產量增(減)205.959kg/hm2;千粒重每增(減)1g,則產量增(減)206.393kg/hm2。由表4 還可以得出標準回歸方程Y=0.8373X1+0.8793X2+0.7199X3,由該方程可以看出,各產量構成因素對產量均有促進作用。結合表1 可知,當其他因素固定時,穗數每增(減)1 個標準單位(69.66×104穗/hm2),產量 增(減)904.18kg/hm2(0.8373×1079.88);穗 粒數每增(減)1 個標準單位(4.61 粒),產量增(減)949.54kg/hm2(0.8793×1079.88);千粒重每增(減)1 個標準單位(3.77g),產量增(減)777.41kg/hm2(0.7199×1079.88)。

表3 回歸模型的方差分析

表4 回歸參數及顯著性檢驗
2.4 阜麥9 號產量構成因素對產量的通徑分析從阜麥9 號產量構成因素與產量的通徑分析結果(表5)可以看出,穗數(X1)、穗粒數(X2)和千粒重(X3)對產量(Y)的直接通徑系數均為正值,表明阜麥9 號產量構成因素對產量的形成均具有直接的正向效應,即控制其他因素不變,提高三因素中的任何一個因素,均對產量起到積極作用。其中穗粒數對產量的效應最大(P2y=0.8793),其次是穗數(P1y=0.8373),而千粒重的效應相對較低(P3y=0.7199)。從間接通徑系數看,各因素通過其他因素對產量的間接作用均為負效應,由X1→X2→Y(-0.3571)和X1→X3→Y(-0.1399)可以看出,穗數通過穗粒數的間接作用大,即通過調節穗數來提高產量對穗粒數的影響較千粒重大;由X2→X1→Y(-0.3401)和X2→X3→Y(-0.2937)可以看出,穗粒數通過穗數的間接作用大,即通過調節穗粒數來提高產量對穗數的影響較千粒重大;由X3→X1→Y(-0.1627)和X3→X2→Y(-0.3588)可以看出,千粒重通過穗粒數的間接作用大,即通過調節千粒重來提高產量對穗粒數的影響較穗數大。綜合分析表明,穗數與千粒重間彼此消長相對較小,穗粒數與千粒重,穗粒數與穗數間彼此消長較多,若小麥群體穗數過多,對穗粒數增加的負向影響較大,從而影響產量的提高。

表5 阜麥9 號產量構成因素對產量的通徑系數
阜麥9 號產量構成因素中,穗粒數的變異系數最大,是產量構成因素中較為活躍的因素,易受環境條件的影響,通過栽培措施較易調節;千粒重的變異系數較小,在不同環境下具有相對穩定性。偏相關分析表明,阜麥9 號產量構成因素與產量間極顯著正相關,同時各產量構成因素間也存在顯著的相互制約關系,這與趙倩等[2]的研究結果一致。因此,在阜麥9 號的豐產優質高效栽培過程中,首先應將群體穗數控制在合理的范圍,協調穗數和穗粒數的關系,兼顧三因素的同步協調發展。
回歸分析表明,阜麥9 號產量構成因素與產量之間存在極顯著的線性回歸關系,產量構成因素可解釋產量變異信息的64.4%。構建的回歸方程Y=-16118+12.979X1+205.959X2+206.393X3擬合優度較高,各回歸系數均達到極顯著水平。因此,穗數、穗粒數和千粒重對阜麥9 號產量形成的貢獻是可靠的,能夠真實反映產量形成的權重。
通徑分析表明,產量構成因素對產量具有直接的正向效應,但各因素的作用程度不一。本研究中,穗粒數對阜麥9 號產量貢獻的直接作用最大,穗數次之,千粒重最小。穗粒數對阜麥9 號產量的提高較穗數和千粒重的作用更為明顯,這與馮輝等[3]、夏云祥[4]、王兵等[5]的研究結果一致,而與劉朝輝等[6]、郭春強等[7]的研究結果存在一定差異,可能與各自研究的品種及其種植的生態區域有關。從間接作用看,X1→X2→Y、X2→X1→Y的負向效應明顯,X1→X3→Y、X3→X1→Y 的負向效應相對較小,通過適當控制群體穗數,能有效增加穗粒數,而不至于使千粒重發生大的變化,加之前期通過合理控制穗數來提高穗粒數遠比中后期通過栽培措施調節穗粒數要容易的多。因此,阜麥9 號的科學栽培中,應在合理控制穗數的基礎上,增加穗粒數,穩定千粒重,即“控穗增粒穩重”。