淮北地區超高產小麥品種篩選試驗

康子領

（安徽省農業技術推廣總站，安徽合肥 230001）

小麥是我國主要糧食作物，年消費量占全球消費總量的20%左右，其產量在我國糧食安全中具有舉足輕重的地位。我國人多地少的基本國情和現實條件決定了小麥增產的主要途徑是提高單產。淮北地區位于北緯33°附近，種植模式以小麥、玉米一年兩熟為主，是安徽省糧食主產區。該地區溫、光、水資源豐富，與小麥生育時期相適應[1-5]。為引進和篩選適應淮北地區種植的超高產優質小麥新品種，提高小麥綜合生產力和綜合效益，選擇16個不同基因型小麥品種，在超高產栽培條件下，開展了比較試驗，綜合比較了參試品種的生育進程、莖蘗動態、產量及產量結構、電解質滲出率、干物質重量動態和根系動態等指標，以期為該地區超高產小麥品種選育及生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2013—2014年度在蒙城縣農業科技示范場和太和縣舊縣鎮同時進行。參試品種共16個，分別為一般品種淮麥28、煙農19、良星66、山農20、良星99、皖麥52、皖墾0901和超高產品種中麥895、金禾 9123、濟麥 22、許科1號、鄭麥7698、新福麥 1號、宿 553、淮麥 29、華城 3366。

1.2 試驗設計

試驗設16個處理，即每個品種為一個處理。3次重復，試驗品種隨機區組排列，小區面積12 m2（4 m×3 m）。行距20 cm，基本苗225萬株/hm2。施用純N 240 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2、ZnSO422.5 kg/hm2，其中氮肥基施50%、拔節期追施50%。其他田間管理措施同一般大田栽培。

1.3 測定內容及方法

監測參試小麥品種各生育期的群體動態和干物質積累動態，成熟期后調查穗數、穗粒數，收獲時全小區實收測產，并測定籽粒千粒重。各品種其他性狀測定如下。

干物質積累：分別于越冬期、返青期、拔節期、孕穗期、開花期和成熟期取樣（每小區取10株），將樣品在105℃下殺青20 min，80℃烘干至恒重，稱取干物質重量。

灌漿速率：記錄開花期，并掛牌標記，每小區標記200個單穗（穗型基本一致），從開花后5 d開始取樣，以后每5 d取一次樣直到成熟。每小區每次取20穗，剝粒后稱其鮮重，并于105℃殺青10 min，60℃烘干至恒重。以開花后天數為自變量，每次所得千粒重為因變量，用 Logistic方程 Y=K/（1+ae-bt）對灌漿過程進行擬合，其中K為最大千粒重，t為開花后天數，a和b為常數。對Logistic方程求一階導數，得灌漿速率方程 V（t）=Kabe-bt/（1+ae-bt）2。 由 Logistic 方程和灌漿速率方程推導出一系列次級灌漿參數和平均灌漿速率。

籽粒品質：使用FOSS 1241 NIR型近紅外谷物分析儀測定籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、Zeleny沉降值、硬度。

根系性狀：采用挖掘法取0～40 cm土壤中小麥根系，取樣時期分別為拔節期和開花期，將所取根樣裝入大塑料袋中，帶回實驗室后用0.25 mm土壤篩和自來水將根系沖洗干凈。然后把洗干凈的小麥根系放入裝有少量水的有機玻璃盤上，用鑷子小心將每條根展開，使根與根之間不交叉、不重疊，用根系圖像分析軟件 WinRhizo （Regent Instruments，Canada）對每株小麥根系進行掃描和分析，測定總根長、總根表面積、平均根直徑、總根體積、總根尖數、總根分叉數等指標。每個處理重復5次。

1.4 數據處理

采用Excel進行數據分析和制作表格，DPS 7.05統計軟件進行數據處理分析。

2 結果與分析

2.1 產量

從表1可以看出，新福麥1號產量最高，達到10 502.3 kg/hm2；其次是金禾9123、許科1號，產量分別為10 308.3、10 260.9 kg/hm2；產量最低的是煙農19（9 250.4 kg/hm2）；新福麥 1 號產量與煙農 19、山農20、良星66差異極顯著，與皖墾麥0901、皖麥52、淮麥28、良星99產量差異顯著，與其他品種產量差異不顯著。產量超過9 750 kg/hm2的品種有9個（超高產品種），分別為新福麥1號、金禾9123、許科1號、中麥 895、華城 3366、鄭麥 7698、濟麥 22、淮麥 29、宿 553，產量在 9 802.7～10 502.3 kg/hm2之間（平均10 192.03 kg/hm2）；產量低于 9 750 kg/hm2的品種有7 個（一般品種），產量在 9 250.4～9 734.4 kg/hm2之間（平均 9 559.34 kg/hm2）。

表1 參試小麥品種產量

進一步分析表明，不同試點間單產差異較大，太和試點平均產量為10 406.0 kg/hm2，較蒙城試點高981.6 kg/hm2，增產 10.42%。

2.2 產量構成要素

從表2可以看出，超高產品種穗數在614.40萬～830.80萬穗/hm2之間（平均穗數740.53萬穗/hm2），一般品種穗數在 631.70萬～822.70萬穗/hm2之間（平均穗數742.46萬穗/hm2），兩者差異不大；超高產品種平均穗粒數29.24粒（26.10～32.40粒），一般品種平均穗粒數30.00粒（26.60～32.50粒），兩者有差異；超高產潛力品種平均千粒重45.80 g（40.50～51.90 g），一般品種平均千粒重 42.29g（38.60～43.60g），兩者差異較大；超高產潛力品種平均經濟系數0.42（0.37～0.45），一般品種平均經濟系數 0.40（0.37～0.45），兩者差異較大。綜上所述，超高產品種與一般品種相比，穗數差異不大，但千粒重和經濟系數較高，為最終獲得高產奠定基礎。

表2 參試小麥品種產量構成要素

2.3 群體動態

由圖1可知，超高產小麥品種越冬期、返青期、拔節期、孕穗期、開花期莖蘗數及成熟期穗數分別為 1 223.0萬～1 631.9萬、1 570.5萬～2 186.7萬、1 325.7萬～1 740.3萬、905.9萬～1 215.3萬、660.6萬～880.8萬個/hm2及614.4萬～830.9萬穗/hm2，平均值分別為 1 443.2萬、1 831.4萬、1 477.7萬、1 054.5萬、757.7萬個/hm2及740.6萬穗/hm2；同期一般品種莖蘗數及穗數分別為1 251.8萬～1 565.7萬、1 492.7萬～2039.0萬、1 270.1萬～1 697.4萬、863.6萬～1 173.8萬、652.4萬～838.2萬個/hm2及 631.8萬～822.8萬穗/hm2，平均值分別為1 409.1萬、1 835.1萬、1 500.2萬、1 052.0萬、756.8萬個/hm2及 742.5萬穗/hm2，兩類品種群體變化差異不大。

2.4 干物質積累動態

由圖2可知，超高產品種越冬期、返青期、拔節期、孕穗期、開花期及成熟期干物質重量分別為3 311.0～4 844.9、4 454.4～7 180.1、7 013.4～9 522.6、10 098.2～12 916.7、11 654.7～15 053.3、23 363.4～27701.1kg/hm2，平均值分別為 4084.1、5701.7、7891.1、11 702.3、13 699.4、24 993.3 kg/hm2；同期一般品種的干物質重量分別為 3 670.5～4 613.1、4 240.2～5 727.5、7 254.3～8 859.0、11 143.2～12 648.6、12 421.8～16 069.5、22 062.7～26 638.8 kg/hm2，平均值分別為 3 994.5、5 296.6、8 057.6、11 778.2、14 574.8、24 692.7 kg/hm2。可見，超高產品種拔節期前及成熟期干物質積累較一般品種多，拔節至開花期一般品種干物質積累量較大；與一般品種相比，超高產品種干物質積累表現出“兩端高、中間低”的變化趨勢。

2.5 灌漿特性

由圖3可知，超高產品種類型花后10、15、20、25、30、35、40 d 平均千粒重分別為 3.38、8.07、16.43、26.41、34.85、42.06、45.10 g，較同期一般品種平均千粒重分別提高 0.36、0.12、0.11、0.29、0.72、1.30、2.78 g。說明在花后10 d后，小麥超高產品種的灌漿速率較一般品種高。

2.6 根系特征指數

由表3可知，超高產品種的根系總長、總投影表面積、總表面積、平均直徑、單位體積根長以及根體積分別為 577.06 cm（462.11～835.01 cm）、17.60 cm2（14.28～24.69 cm2）、32.73 cm2（31.67～34.09 cm2）、1.12 mm（0.83～1.74 mm）、1 028.30 cm/m3（674.67～1 439.88 cm/m3）、11.98 cm3（6.46～23.54 cm3），一般品種分別為 554.73 cm（371.53～707.06 cm）、17.55 cm2（11.60～21.59 cm2）、31.82 cm2（30.58～32.97 cm2）、1.09 mm（0.86～1.38 mm）、965.70 cm/m3（678.69～1 473.49 cm/m3）、9.94 cm3（5.53～13.55 cm3），超高產品種根系總長、總投影表面積、總表面積、平均直徑、單位體積根長及根體積分別較一般品種高出4.03%、0.28%、2.86%、2.75%、6.48%、20.52%。說明超高產品種具有較一般品種發達的根系結構。

表3 參試小麥品種根系特征指數

2.7 電解質滲出率

從表 4 可以看出， 在 0、-4、-8、-12、-20℃低溫條件下，參試超高產小麥品種低溫下平均電解質滲出率皆高于一般品種平均電解質滲出率，分別增加了 10.94%、22.89%、19.12%、5.98%和 8.11%，而在溫度為-16℃時超高產小麥品種平均電解質滲出率較一般品種降低了4.79%。以上分析表明，超高產小麥品種在0℃低溫條件下通常較一般品種具有較高的電解質滲出率。

表4 參試小麥品種低溫下電解質滲出率

2.8 籽粒品質

由表5可知，超高產品種籽粒平均蛋白質含量、平均濕面筋含量、平均沉降值分別為14.95%、36.06%、57.24 mL，分別較一般品種降低了2.42%、3.22%和5.81%，極顯著低于一般產量品種，說明在小麥生產中產量的提高在一定程度上是以降低籽粒品質為代價的。超高產品種的籽粒硬度、容重均高于一般品種，其差異達顯著水平，分別增加了3.31%和1.13%，說明超高產品種相比一般品種具有較高的籽粒硬度和容重。

表5 超高產品種與一般品種籽粒品質比較

2.9 粒型分析

超高產小麥品種籽粒平均單粒重為43.39 mg，較一般品種籽粒高2.39 mg，增幅達5.83%，兩者差異較大；超高產品種平均粒徑為3.06 mm，較一般品種高0.04 mm，增幅1.32%。由此說明，超高產品種單粒重、粒徑均較一般品種高。

3 結論與討論

目前，隨著人口的增長、耕地面積的不斷減少，水資源短缺和氣候變化等對小麥增產的制約日趨加重，選育和篩選出適宜當地生產的高產新品種是增加小麥單產和總產、保障國家糧食安全的重要途徑之一。小麥產量是由單位面積穗數、每穗粒數和千粒重等3個因素構成，產量三因素受品種特性顯著影響，且性狀之間存在一定的制約關系，篩選出產量三因素協調發展的小麥品種，對提高產量具有重要作用[6-7]。受基因型和環境的影響，不同小麥品種產量水平和品質性狀均存在明顯差異[8-9]。品種篩選要綜合考慮多方面的因素進行權衡決定，重點篩選產量高、性狀優、抗性好的小麥品種[10-12]。在本年度試驗中，通過綜合分析各品種生育進程、莖蘗動態、產量及產量結構、電解質滲出率、干物質積累和根系動態等多個指標，新福麥1號、金禾9123、許科1號、中麥 895、華城3366、鄭麥7698、濟麥 22、淮麥 29和宿553豐產性和適應性表現突出，有一定的推廣優勢。但是，這僅是1年的試驗表現，豐產性、適應性、安全性需要進行年際間的連續試驗示范進一步驗證，以準確評價其推廣應用價值。