江蘇淮南麥區近17年小麥品種產量性狀及聚類分析

陳次娥，張安存, 王先如，鄧世峰，吳 明

(江蘇省大華種業集團有限公司育種研究院鹽城所，江蘇 東臺 224236)

小麥是世界上栽培最古老、種植面積最廣、生產量最高的糧食作物之一，全世界有35%～40%的人口以小麥為主糧。江蘇省小麥常年播種面積在220萬hm2左右，總產量100億kg以上，約占全省糧食總產的30%，是僅次于水稻的第二大糧食作物，對全省糧食生產的穩定和發展具有舉足輕重的作用[1-2]。

江蘇省淮南麥區包括太湖、里下河、沿江、丘陵、高沙土及沿海旱地等5個麥作亞區。建國以來，淮南小麥品種先后進行了6～7次大更換，所育成的小麥品種在提高產量、改善品質、提高綜合抗性水平等幾個方面都取得了突破性的進展[3-4]，為促進小麥生產做出了重大貢獻。江蘇淮南麥區建國前至建國初期，以農家品種為主，主要有方六柱、大黃皮、火燒天、忘水白等[5]；20世紀50年代中后期至60年代，地方品種不適應生產的要求，主要以引進的南大2149和阿夫、吉利為主，抗性及豐產性有很大改進；20世紀70年代淮南地區小麥飛躍發展，南大2419和阿夫等品種不適應生產要求，被揚麥1號、武麥1號等品種取代；20世紀70年代中后期大面積推廣了揚麥3號和高產品種寧麥3號等；20世紀80年代開始推廣豐產性較好、赤霉病發生輕的揚麥4號和中后期灌漿速度快、抗倒伏、產量較高的揚麥5號；20世紀90年代以豐產性好、高產且綜合性狀較好的揚麥158作為當家品種[6]；21世紀初以高抗白粉病、中抗紋枯病、耐高溫、灌漿速率快的揚麥11和灌漿速度快、熟相好、抗白粉病、紋枯病輕、耐肥抗倒的揚麥13為主。

分析小麥產量及主要農藝性狀的演變規律，對于促進小麥育種和高產栽培具有指導意義。本研究分析了江蘇省2002—2018年審定的小麥新品種產量及其主要農藝性狀，總結近年來江蘇省淮南小麥育種現狀，以期為今后的小麥育種和生產提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 數據來源

2002—2018年數據來源于江蘇種業信息網(http://www.jsseed.cn/))發布審定相關資料。

1.2 分析方法

對2002—2018年江蘇省小麥品種產量、株高、生育期、穗數、粒數、千粒重等性狀進行分析，全部數據在DPSV 9.1軟件和Excel 2016軟件上進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 產量分析

近17年江蘇省淮南區域試驗產量水平得到很大的提高，審定品種平均產量為459.2 kg/667 m2，2002—2006年育成品種的平均產量391.4 kg/667 m2，2007—2011年育成品種的平均產量477.8 kg/667 m2，2012—2016年育成品種的平均產量471.3 kg/667 m2，產量稍有下降，2017—2018年育成品種的平均產量489.7 kg/667 m2(表1)。品種間產量主要變幅頻率最高在470.1～490 kg之間，其次在490.1～510.0 kg之間(圖1)。

表1 近17年淮南麥區區試產量及構成因素分析

2.2 產量構成因素及農藝性狀分析

1)有效穗數呈逐漸增加的趨勢，近年來新育成品種的有效穗數一般在31萬/667 m2左右，高的可達37萬/667 m2左右。

2)每穗粒數呈不穩定趨勢，變化比較大，每穗粒數多在39粒左右，高的在44粒左右。

3)千粒重逐漸增加，育成品種的千粒重多在41 g以上，高的可達46 g。

上述結果表明，每穗粒數、千粒重的增加是促使江蘇省淮南小麥品種產量提高的重要因素。

2.3 產量構成因素及農藝性狀相關性

從表2可以看出，近17年淮南小麥46個品種產量及農藝性狀中，品種間生育期變異數非常小，僅1.8%,生育期的表現最為穩定。產量標準差45.0，變異系數9.8%，說明江蘇省淮南小麥產量水平有較大差異。而從產量結構因素分析，變異系數為千粒重>穗數>粒數。

表2 近17年淮南麥區品種產量及農藝性狀的變異特點

從表3可看出，產量與千粒重呈極顯著正相關，與粒數呈顯著正相關，說明近17年江蘇省淮南小麥產量提升與千粒重、粒數的增加密不可分；產量與株高呈顯著負相關，說明株高的增加對產量有一定影響。株高與穗數呈極顯著負相關，說明兩者制約關系，提高江蘇省淮南小麥產量只有通過二者相互協調，找到一個最佳平衡點，才能真正實現超高產。千粒重與粒數、穗數間呈負相關，說明產量三要素間有制約關系，協調產量三要素對小麥高產育種有關鍵作用。至于產量與穗數相關性沒有達到顯著水平，可能與淮南麥區生態特點和株葉型有關，穗數過多，更容易形成郁閉環境，增加倒伏風險，加重病蟲害的發生，對千粒重的形成也有較大影響，導致產量難以提高。

表3 農藝性狀相關性分析

2.4 46個淮南小麥品種聚類分析

以產量、生育期、株高、穗數、粒數、千粒重為指標，采用類平均法，對46個品種進行聚類分析(圖3)。取遺傳距離D=22分界，將46個品種聚為7類：第Ⅰ類群有11個品種，表現為產量高，生育期較短，株高適中，千粒重高，穗粒數多(表4)；第Ⅱ類群有14個品種，表現為產量較高，生育期較長，株高適中，千粒重高，穗粒數較多；第Ⅲ類群有11個品種，表現為產量較高，生育期長，株高適中，千粒重較高，穗粒數較多；第Ⅳ類群有3個品種, 第Ⅴ類群有2個品種, 第Ⅵ類群有2個品種, 第Ⅶ類群有3個品種。第Ⅵ類群、第Ⅶ類群的產量低、穗粒數和千粒重也較低。從產量及其構成因素來看，高產小麥品種千粒重高，穗粒數多，植株高度適中，生育期較短。許多有利性狀具有較高的育種應用價值，特別是第Ⅰ類、第Ⅱ類的大穗多粒和高產穩產的優良特性。因此，在栽培管理上，要結合品種特征特性，以穩穗、增重、增粒為目標，注意加強中后期病蟲害防治，充分挖掘品種增產潛力，以期帶動生產上小麥產量的大幅度提高。

表4 淮南小麥品種聚類分組產量及農藝性狀

3 討 論

穗數、千粒重及穗粒數是構成小麥產量的三要素，江蘇省近17年來育成小麥品種產量穩步上升，穗數和粒重呈上升趨勢，穗粒數與產量呈顯著相關，對產量有一定的貢獻率，千粒重與產量達到極顯著相關水平。崔黨群認為，小麥高產應當在保證足夠穗數的基礎上，提高穗粒數和千粒重[7]，本研究結果與之一致。在制定育種目標時，要綜合考慮各性狀之間的相關性和協調性。

植株高度能保證足夠的生物產量，但株高過高易產生倒伏、經濟系數下降。封超年等研究認為，長江中下游小麥的理想株型為株高85 cm左右，穗下節間相對長度45%以上[8]，馮素偉等也認為，株高較低、株型比較緊湊的品種具有較高的產量潛力[9]。本研究結果也表明，小麥株高與產量呈負相關?？梢娺m宜的株高是高產小麥選育的一個重要指標。生育期和產量也呈負相關，這可能與淮南麥區小麥收獲期雨水多，后期容易發生倒伏，遭遇干熱風等現象有關。因此，株高適中、生育期較短的小麥品種可能更適合淮南麥區氣候和生產條件。

總體來看，江蘇省淮南小麥超高產育種和生產仍有相當大的空間，淮南麥區小麥超高產育種及配套栽培技術以保證一定穗數的基礎上，提高千粒重、每穗粒數獲得高產。高產品種穗數35萬/667 m2，穗粒數40粒左右，千粒重44 g以上。株高85 cm左右最為適宜，生育期210 d最佳。