提純復壯對商洛主栽小麥品種小偃15的增產效果研究

敬 樊,李勇剛,劉康懿

(商洛市農業科學研究所 ,陜西 商洛 726000)

小麥是商洛的主要糧食作物，常年播種面積在3.33萬hm2左右。近年來隨著城鎮化進程的加快和種植業結構的調整，加之小麥的經濟效益低，導致商洛小麥的播種面積和產量均呈逐年下降的趨勢[1]。同時由于受地理條件的制約，以及農業機械化程度低、品種更新緩慢等因素的影響，商洛小麥的單產一直沒有較大的突破[2～3]。雖然近年來新引進和選育了部分小麥品種，但其適應性、穩產性和抗逆性等不能滿足商洛本地大田生產需求，導致新品種推廣受阻，目前生產上的主栽品種依舊以小偃15為主。

小偃15是由西北農林科技大學于20世紀90年代選育的一個遠緣雜交小麥優良品種。該品種的主要特征是：株高85cm左右，株型較松散，分蘗能力強。旗葉寬長、下披，葉色濃綠。抽穗早，頂芒，穗紡錘形，穗成熟后彎曲。穗層整齊，熟相好，白殼，籽粒角質。具有抗逆性和抗白粉病性強、早熟、高產穩產、適應性強等特點。該品種在通過審定后很快得以大面積推廣應用，并發展成為商洛首位主栽骨干品種，實現了商洛小麥品種的第六次更新換代，近二十年來一直是商洛的主栽品種。

但小偃15作為遠緣雜交后代，在生產過程中自交退化和分離現象嚴重，尤其是穗色和株高變化差異大，再加上當地農民長年自己留種，去雜意識較弱，難免會出現混雜，導致小偃15麥田植株生長參差不齊，抗病性和適應性降低，產量徘徊不前且有下降的趨勢。因此如何充分挖掘小偃15的生產潛力，提高其單位面積的產量，對保障商洛小麥等糧食作物供給安全具有重要意義。提純復壯是解決品種退化、保持品種優良種性的一種有效方法[4～5]。溫彩虹等[6]利用“兩圃一田制”的方法對小偃22進行了提純復壯，進一步提高了小偃22的高產、穩產和廣適性。綦恩德等[7]采取三圃提純復壯法對克豐4號進行了提純復壯，有效保持了克豐4號小麥的種性。因此如何對小偃15進行快速提純復壯，恢復其優良種性，成為商洛小麥生產迫切需要解決的問題。從2016年開始，我們對小偃15的提純復壯技術進行了探索，并分析了提純復壯對小偃15的增產效果，以期進一步保持其純度和種性，最大限度發揮其增產潛力，不斷提高小偃15的單位面積產量，激發農戶種植小麥的積極性，從而使其能夠較長時間應用于大田生產，促進農民增產增收，保障商洛糧食安全，助力鄉村振興。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小偃15為陜南商洛亞區小麥區域試驗對照品種，區試完成后對小偃15進行留種，區試所用種由商洛市種子管理站提供。提純復壯過程中穗行圃、株系圃以及多點試驗對照均采用未提純復壯的小偃15。

1.2 試驗地點

穗行圃、株系圃均選擇在商洛市農科所張村綜合試驗站。試驗站位于商州區沙河子鎮張村村，年均降雨量700 mm，日照2 000 h，無霜期200 d，平均氣溫12.8℃。地勢平坦，土壤為黃壤土，排灌方便，地力均勻一致，肥力中等，前茬主要為玉米和豆類等糧食作物，周圍無房屋、高大喬木等障礙物遮陰。原種圃設置在農科所張村綜合試驗站以及洛南、鎮安、山陽等地，確保所選地塊肥沃、澆灌方便、無雜草、無遮陰。

1.3 提純復壯方法

1.3.1 單穗選擇 對小偃15的種子進行精選，2016年10月18日人工開溝點播。行長1.5 m，行距25 cm，株距5 cm。在苗期、起身拔節、抽穗、揚花、灌漿、成熟等各個時期進行觀察，同時按照小偃15的典型性狀進行選擇，且抗病、穗大、早熟、抗倒伏，對中選的單穗拴上紅繩作為標記。2017年6月8日，小麥成熟時按標記進行收獲，捆成一把，寫上標簽，晾干。然后室內考種，重點考察穗色、穗長、結實性等穗部性狀。當選的單穗單獨脫粒，淘汰異樣和不完整的穗子，每穗脫粒后裝入一個紙袋，依次編號為T15-1、T15-2、T15-3……，入庫保存。

1.3.2 株系選擇 2017年10月20日，對收獲的單穗進行人工開溝點播，行長1.5 m，行距25 cm，株距5 cm。按編號順序排列，每穗種一行，每19行加1行對照。在苗期、返青拔節、抽穗、灌漿、成熟等時期，對每個穗行的抗凍性、抗旱性、抗倒性、抗病性和熟期等進行鑒定。對表現特別優異的株系(株型、抗逆性、豐產性、熟相等性狀均優于原來小偃15)進行重點標記。成熟時收獲早熟、穗層整齊、熟相好、抗衰老的穗行。對所有選留的穗行整行連根收獲，每個穗行捆成一把，寫上標簽。對收獲的穗行進行室內考種、稱取產量，淘汰籽粒性狀差、產量低以及品質不好的穗行。每個穗行收獲的種子分別裝入一個紙袋，供下年進行株系圃鑒定。

1.3.3 株系圃鑒定和篩選 2018年10月23日，對試驗地進行劃行分區，每個小區面積6.25 m2，小區長5 m，寬1.25 m。采用人工開溝撒播的方法將入選株系按編號順序依次播種，每9個小區加1個對照。每小區種5行，行距25 cm，667 m2播量為18萬粒(每行種337粒)。

株系圃的鑒定和選擇方法同株系選擇。2019年6月小麥成熟時，依據大田表現，淘汰穗層不整齊、綜合表現較差的株系，保留綜合性狀優良的株系。其中對表現特別優異的株系單獨整小區收獲，待下年建純系圃擴繁。其它株系一起混收，收獲的種子供下年建原種圃使用。

1.3.4 多點試驗和原種圃繁殖 2019年10月和2020年10月連續兩年將提純后的原種進行多點試驗，共設四個點，分別為商州、洛南、鎮安、山陽。試驗點小區面積12.5 m2，行距25 cm，行長5 m，每小區種10行，設三個重復，畝播量18萬粒，對照為未提純復壯的小偃15。

2019年10月下旬采用機播的方式對收獲的原種進行繁殖。播前結合整地667 m2施尿素15 kg、磷酸二銨15 kg、硫酸鉀5 kg，以后各生育階段不再追肥。行距20 cm，667 m2播量10 kg左右。播后及時鎮壓，保證出苗整齊、苗壯、安全越冬、分蘗成穗多，使小偃15的優良種性能夠得到充分發揮，從而擴大繁殖倍數。在小麥抽穗揚花期和成熟前嚴格進行田間去雜，收獲時盡量選擇專一脫粒機脫粒，生產的原種及時晾曬，入庫保存，防止生蟲。

1.4 數據分析

2019年和2020年，田間調查小偃15的生育期、有效穗數、抗逆性(抗病性、抗凍性、抗旱性、抗倒性)等。小麥收獲期，統計各個試驗點小區實際產量，同時在小偃15試驗田隨機取樣20株，室內考種，調查株高、穗長、小穗數、穗粒數、千粒重、結實率等。利用EXCEL2003軟件對所得數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 小偃15的提純復壯

2016年10月播種后，對小偃15的全生育期進行觀察，以小偃15的典型性狀為標準進行鑒定選擇。2017年6月，收獲中選的單穗，共計70個。室內考種，淘汰穗色差異大、結實性差的單穗，每個單穗單獨脫粒，每穗脫粒后裝入一個紙袋，最終共保留55個單穗。2018年6月，在小麥成熟時，共收獲中選的株系43個，室內考種、稱取產量，淘汰產量低以及品質不好的株系，最終選留株系35個，其中表現特別優異的株系5個。

2019年6月小麥成熟時，依據田間綜合表現，對株系圃進行鑒定和篩選，淘汰2個抗病性較差的株系圃，共保留33個綜合性狀較好的株系圃。同時對上年度篩選出的5個表現特別優異的株系進一步進行嚴格鑒定，最終從中篩選出了3個早熟、大穗、抗病性好、抗旱、抗倒伏、高產穩產的優異株系(T15-3，T15-12，T15-21)，3個優系單獨整區收獲，待下年建純系圃擴繁。余下的2個株系同其它28個株系一起混收，收獲的種子供下年建原種圃使用。2019年10月，對收獲的原種進行繁殖，保證大田生產用種。

2.2 3個提純復壯后的小偃15優系產量比較

對中選的3個特別優異的株系(T15-3，T15-12，T15-21)進行產量比較，產量結果見表1。由表可以看出，3個優系的產量均較未提純復壯小偃15有明顯的提高，其中T15-12增產最多，達12.14%；增產最少的T15-3增產量也達35.22 kg，增產幅度為8.71%，3個優系平均增產達10.56%。可見提純復壯的3個優系不僅保持了小偃15原有的優良性狀，而且有效提高了小偃15的種性和單位面積產量。

表1 3個優系產量比較結果

2.3 提純復壯對小偃15的增產效果

2.3.1 提純復壯后小偃15的主要農藝性狀鑒定 提純復壯后的小偃15田間表現整齊一致，抗旱抗倒，灌漿速度快，熟相好。與未提純復壯的小偃15相比(表2)，除株高略有升高、千粒重略有下降外，在其他性狀上都有不同程度的提升。產量構成三要素中，雖然千粒重較未提純復壯的小偃15有所下降，但穗粒數和有效穗數都有明顯的提高，千粒重、穗粒數、有效穗數三個數值更加集中，表明三因素之間更加協調。在變異系數方面，除小穗數和結實率有所升高外，生育期、株高、穗長、穗粒數、千粒重、有效穗數等性狀都有不同程度的降低，說明提純復壯后小偃15各性狀的遺傳力增大，受環境的影響減小，適應性和穩定性更強。田間抗病調查結果顯示，提純復壯后小偃15的白粉病抗性雖然沒有變化，但條銹病抗性由高感轉為中感，表明抗性進一步提高。整體來看，提純后的小偃15農藝性狀更穩定，較未提純的小偃15綜合性狀更優良，具有較好的推廣應用價值。

表2 提純復壯后小偃15的主要農藝性狀鑒定

2.3.2 提純復壯小偃15的多點試驗產量比較 2019年和2020年連續兩年在商州、洛南、山陽、鎮安等地對提純復壯后的小偃15進行多點試驗，以未提純的小偃15為對照(CK1、CK2)，產量結果見表3。由表3可以看出，2020年提純復壯后的小偃15小區產量平均為7.91 kg，較CK1增產10.31%，且除洛南點減產以外，其余3點的產量都有提高。2021年提純復壯后的小偃15小區產量平均為8.08 kg，較CK2增產9.10%，且四個點均增產，兩年平均增產達9.71%。從表3中還可以看出，未提純復壯的小偃15在各個點的產量表現波動幅度較大，2020年小區產量最低僅為5.76 kg，最高為8.54 kg，產量相差2.78 kg；2021年小區產量最低為6.06 kg，最高為8.01 kg，相差1.95 kg。而提純復壯后各個點小偃15的產量變化幅度相對較小，2020年各小區間產量最高值與最低值相差0.24 kg，2021年相差0.28 kg，說明提純復壯后小偃15的穩產性和廣適性均有所增強。由此可見，提純復壯后的小偃15不僅在產量上增加明顯，而且穩產性和適應性更強，提純復壯后的小偃15更有利于在商洛大面積推廣。

表3 提純復壯后小偃15的多點試驗產量比較

3 討論

商洛地處秦嶺山區，各縣區氣候差異大，且當地農業生產主要以人工為主，因此在品種選育和篩選過程中，需考慮無芒、個子偏高、適應性強、抗旱、抗病性強、高產穩產等符合商洛農戶種植習慣的小麥品種[8～9]。而小偃15剛好具備這些特性，這也是二十年來小偃15一直在商洛大面積推廣應用和深受農戶喜愛的原因。但小偃15由于推廣年限的增加，種性退化嚴重，產量和推廣面積逐年下降，嚴重影響了商洛小麥的生產供給，同時也打擊了當地農戶種植小麥的積極性，因此小偃15的快速提純復壯對于商洛小麥生產顯得尤為重要。筆者研究從2016年開始對小偃15的提純復壯技術進行了探索，并取得了積極的成效。研究表明采用單穗提純復壯的方法，不僅有效恢復了小偃15種性，而且保證了其純度和大田生產種子用量。通過株系圃鑒定和多點試驗發現，經過提純復壯后的小偃15，產量明顯提高，兩年平均增產達9.71%，且抗逆性、適應性和穩產性均有所加強。因此小偃15的提純復壯技術不僅進一步促進了小偃15在生產上的持續應用，而且為商洛小麥的增產增收和糧食安全奠定了基礎。