夏云祥 馮家春 楊永華 張桂芳 柳申飛 葛勇 康苗苗
(阜陽市農業科學院,安徽阜陽 236065)
小麥是安徽省播種面積最大的糧食作物,也是重要的口糧作物,作為全國重要的糧食生產大省,小麥常年種植面積約287 萬hm2(4300 萬畝)。近年來,安徽省通過加強小麥生產全程機械化技術推廣應用、充分發揮復式高性能智能化大型農機作用和著力提高“耕種管收烘”環節作業質量等途徑,有效提升了全省小麥生產的質量效益和產業市場競爭力。2022 年安徽小麥生產呈現面積、單產、總產和效益“四增”的特點,實現“十九連豐”[1],但從長遠看,隨著城鎮化和工業化用地量不斷增加、人民生活水平不斷提高,安徽小麥生產仍然面臨人均耕地少、勞動力缺乏、比較效益低以及極端氣候頻發等諸多不利因素的挑戰,小麥供求形勢依然十分嚴峻,不容樂觀[2]。如何提高單位面積小麥產量仍然是安徽小麥生產上必須解決的首要問題,而選育高產、穩產、廣適性小麥新品種,并深入挖掘其高產潛力則是解決這一問題的關鍵。
阜航麥1 號是阜陽市農業科學院采用航天誘變技術育成的矮稈大穗中筋小麥新品種,具有高產、穩產、抗倒、優質、高容重等特點,是目前安徽省首個利用航天誘變技術育成的小麥新品種[3]。阜航麥1 號是由“神舟十號”飛船搭載阜麥8 號的種子,在太空特殊的高真空、宇宙高能粒子輻射、宇宙磁場和高潔凈的環境下,經誘導產生變異,通過地面人工選擇、多點鑒定并利用三地兩代(阜陽、三亞、西寧)加代技術選育而成的,于2021 年通過安徽省農作物品種審定委員會審定,審定編號:皖審麥20210019。為加快阜航麥1 號在生產上的大面積推廣應用,進一步挖掘其高產潛力,本研究以安徽省小麥品種試驗半冬性組區域試驗和生產試驗的數據為依據,分析了阜航麥1 號的高產、穩產和廣適性,探討了不同產量水平下,阜航麥1 號的產量構成特點,同時以3 個年度29 點次的試驗數據為依據,對其產量及構成因素進行了相關分析,以期為阜航麥1 號的高產高效栽培及大面積推廣應用提供參考。
1.1 試驗材料與數據來源試驗數據來源于2017-2019 年度安徽省小麥品種試驗半冬性組區域試驗及2019-2020 年度安徽省小麥品種試驗半冬性組生產試驗。其中2017-2018 年度阜航麥1 號區域試驗同組參試品種共13 個,9 個試點;2018-2019年度阜航麥1 號區域試驗同組參試品種共12 個,11個試點;2019-2020 年度阜航麥1 號生產試驗同組參試品種共4 個,9 個試點。各級試驗對照品種均為濟麥22。
1.2 試驗方法區域試驗3 次重復,小區面積13.33m2,參試品種隨機排列,全區收獲;生產試驗1次重復,小區面積333.3m2,全區收獲。田間管理同當地大田生產,根據試驗方案進行病蟲草害防治。
1.3 數據分析采用Excel2003、SAS8.0 和Rct99軟件對數據進行統計分析。采用與對照品種產量比較的方法進行高產特性分析[4-5];用高穩系數(HSC)法[6-7]進行穩產性分析,其中HSC(%)=[(Xi-Si)/1.10Xck]×100,Xi為第i 個品種的平均產量,Si為第i 個品種的標準差,Xck為對照品種的平均產量;用適應度[8-9]和增產點率進行廣適性分析。
2.1 高產性分析從表1 阜航麥1 號參加區域試驗和生產試驗數據來看,2017-2018 年度參加安徽省小麥品種試驗半冬性組區域試驗第1 年,阜航麥1 號平均產量7019.0kg/hm2,比對照濟麥22 增產6.90%,居參試品種第5 位,增產達到極顯著水平,9個試點匯總,9 點增產,增產點率100%。2018-2019年度參加第2 年區域試驗,阜航麥1 號平均產量9678.9kg/hm2,比對照濟麥22 增產5.77%,居參試品種第8 位,增產達到極顯著水平,11 個試點匯總,10點增產,增產點率90.9%。2 年區域試驗平均產量8349.0kg/hm2,比對照濟麥22 增產6.34%。2019-2020 年度參加安徽省小麥品種試驗半冬性組生產試驗,平均產量8682.0kg/hm2,比對照濟麥22 增產8.13%,居參試品種第1 位,增產達到極顯著水平。3個年度試驗中,阜航麥1 號平均產量8460.0kg/hm2,比對照濟麥22 增產6.93%,表現出優良的高產特性和增產潛力。
2.2 穩產性分析2 年度區域試驗中,阜航麥1 號的高穩系數分別為84.52%和85.21%,對照濟麥22的高穩系數分別為81.38%和81.90%。在2019-2020 年度生產試驗中,阜航麥1 號的高穩系數為89.83%,對照濟麥22 的高穩系數為82.45%(表1)。3 年度試驗中,阜航麥1 號的高穩系數均優于對照濟麥22,且平均高穩系數為86.52%,較對照濟麥22(81.91%)高出4.61 個百分點,充分表明阜航麥1 號具有突出的穩產性能。
2.3 廣適性分析2017-2019 年度區域試驗中,阜航麥1 號的適應度分別為66.7%和63.6%,2 年匯總20 個試點有19 點增產,增產點率95.0%。2019-2020 年度生產試驗中,阜航麥1 號的適應度為100%,9 點匯總9 點增產,增產點率100%(表1)。3 年度試驗中,阜航麥1 號的平均適應度為76.8%,29 個匯總試點中有28 點增產,增產點率達96.6%,表明阜航麥1 號具有很好的廣適性。

表1 2017-2020 年參試品種的產量、高穩系數和適應度(阜航麥1 號同組別)
2.4 不同產量水平下阜航麥1 號的產量結構由表2 可以看出,阜航麥1 號產量水平在9750kg/hm2以上的試點有6 個,達到20.7%;產量水平在9000kg/hm2以上的試點有11 個,占37.9%;產量水平在8250kg/hm2以上的試點有20 個,占比69.0%;產量水平低于6750kg/hm2的試點有6 個,占比20.7%。不同產量水平下,有效穗數均值的變化范圍為539.3~759.3 萬穗/hm2,穗粒數均值的變化范圍為33.9~43.8 粒,千粒重均值的變化范圍為41.8~47.2g,從變化范圍可以看出,有效穗數對阜航麥1 號產量的影響效應較大,其次是穗粒數,而千粒重在不同產量水平下表現較穩定,均在40g 以上。從超高產水平(>9750kg/hm2)來看,阜航麥1 號產量構成中,有效穗數應達到750 萬穗/hm2,穗粒數應達到40 粒,千粒重應在44g 以上;從高產水平(>9000kg/hm2)來看,有效穗數應在550 萬穗/hm2以上,穗粒數應達到40 粒,千粒重應在45g 以上;綜合考慮品質及經濟效益可知,中高產水平(>8250kg/hm2),即有效穗數應在600 萬穗/hm2以上,穗粒數應達到37 粒,千粒重43g 以上,可能更有利于大田生產應用。

表2 不同產量水平下阜航麥1 號的產量結構
2.5 阜航麥1 號產量及構成因素間的相關性阜航麥1 號產量構成因素的變異系數大小順序為:有效穗數>穗粒數>千粒重,有效穗數和穗粒數的變異系數較大,而千粒重的變異系數明顯小于有效穗數和穗粒數(表3)。說明有效穗數和穗粒數在不同環境下的變化較大,易受栽培措施和環境條件的影響,通過調節栽培措施來優化有效穗數和穗粒數以提高產量的途徑是可行的,而千粒重受栽培措施和環境條件的影響小,是相對穩定的產量因素,通過調節栽培措施來增加千粒重以提高產量的途徑是相對困難的。產量及構成因素的相關分析表明(表4),有效穗數與產量呈極顯著正相關,穗粒數與產量呈顯著正相關,千粒重與產量相關不顯著。同時偏相關分析表明,有效穗數、千粒重與產量呈極顯著正相關,穗粒數與產量呈不顯著正相關,千粒重與有效穗數呈極顯著負相關,說明阜航麥1 號的產量更易受有效穗數的影響,生產上在確保一定千粒重和穗粒數的條件下,可通過適當調節群體密度來提高有效穗數,以進一步挖掘阜航麥1 號的高產潛力。

表3 阜航麥1 號產量構成因素的變異系數

表4 阜航麥1 號產量及其構成因素間的相關性
小麥產量構成因素在高水平下實現互相協調是小麥獲得高產的重要前提和基礎。在不同產量水平下,阜航麥1 號的有效穗數和穗粒數是受種植措施和環境影響較大的因素,千粒重的變化較小,是相對穩定的,這與產量構成因素的變異分析結果是一致的。本研究表明,阜航麥1 號的有效穗數在600萬穗/hm2以上,穗粒數37 粒左右,千粒重43g 以上,是有利于大田生產的合理產量結構類型。在具體的生產應用中,應充分考慮土壤肥力、整地質量、播期及氣候等因素,選擇適合的產量結構類型,通過水肥的合理運籌,科學協調三者間的關系,以利于阜航麥1 號產量潛力的充分發揮,實現經濟效益最大化。
相關分析結果表明,有效穗數和產量之間極顯著正相關,穗粒數與產量間顯著正相關,雖然提高有效穗數和增加穗粒數都能提高產量潛力,但通過提高有效穗數要遠比增加穗粒數顯然更容易實現高產潛力。因此,在保證一定穗粒數和千粒重的條件下,可以通過適當增加群體密度來提高有效穗數或通過優化栽培措施以提高成穗率的途徑來不斷挖掘阜航麥1 號的高產潛能。
綜合分析表明,阜航麥1 號在區域試驗和生產試驗中表現出增產幅度大、增產點率高、穩產性好、適應度高等特點,是一個高產穩產性突出,適應性廣,同時集矮稈、抗病、優質于一身的小麥新品種。近年來,阜航麥1 號在實際生產應用中深受廣大種植戶的認可,市場前景廣闊。