小麥品種鶴麥1310 高產穩產性及產量構成因素分析

劉海霞，莫海江，王懷蘋，趙志濤，馬洪波，夏海東，董紅星，楊國立，蔣少威，趙麗萍，程玉紅

（鶴壁市農業科學院，河南 鶴壁 458030）

小麥是我國重要的糧食作物，常年播種面積和產量均約占糧食作物的22%，在口糧消費中高達40%以上[1，2]。近年來，隨著我國經濟不斷發展，人口逐漸增多，環境惡化以及水土等資源限制，我國小麥剛性需求進一步加大，糧食安全存在諸多挑戰[3～7]。選育高產、穩產小麥品種，探究品種生產特性，深入挖掘其產量潛力，通過不斷提高單產實現總產穩步提升，不僅是小麥育種和生產必須解決的首要問題，也是保障小麥穩定增產和國家糧食安全的有效途徑[8-10]。

鶴麥1310 是鶴壁市農業科學院以周91177/安麥1號的F1為母本、新麥11/淮陰9628 的F1為父本進行復合雜交，采用系譜法選育而成的弱春性小麥品種，2019 年通過河南省農作物品種審定委員會審定（審定編號：豫審麥20190052）[11]。豐產性、穩產性和適應性是評價與推廣小麥品種的重要依據[12-14]。鶴麥1310 在多年多點試驗中均表現出豐產、穩產、適應性強、后期熟相好等優點。為了進一步揭示小麥品種的生產特性，探明產量構成因素與產量形成的關系，實現良種良法配套，利用2016～2018 年河南省小麥品種試驗南部組區域試驗和生產試驗的匯總數據，對鶴麥1310 的豐產性、穩產性、適應性以及產量和產量構成因素進行分析，旨為該品種高產高效栽培以及大面積推廣應用提供參考[15，16]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試小麥品種為鶴麥1310，對照品種（CK）為偃展4110。產量及其構成三因素數據均來源于2016～2018 年河南省小麥品種試驗南部組區域試驗和2017～2018 年河南省小麥品種試驗南部組生產試驗資料，共計25 點次。各試點田間均采用隨機區組設計，區域試驗3 次重復，生產試驗2 次重復。成熟期全區收獲，脫粒、晾曬后稱重。

1.2 試驗方法

1.2.1 豐產性分析 檢測鶴麥1310 與CK 的產量差異，分析參試品種的豐產性[17]。

1.2.2 穩產性分析

1.2.2.1 變異系數（CV）法。CV主要用于衡量小麥品種的穩產性。CV越小，表明品種在不同環境中的產量變化越小，品種的靜態穩定性越好，但不利于品種的高產栽培[18]；CV越大，表明品種的靜態穩定性越差。CV小且平均產量高的品種，產量穩定性好。CV計算公式為：

CV=（標準差/平均值）×100%

1.2.2.2 高穩系數（HSC）法。采用溫振民等[19]的高穩系數法進行分析。HSC主要反映小麥品種的豐產性，兼顧穩產性。其計算公式為：

式中，HSCi為第i個參試品種的高穩系數，為第i個參試品種的平均產量，Si為第i個參試品種的標準差，為對照品種的平均產量。

1.2.3 適應性分析 利用適應度衡量品種的適應性，能夠反映品種超過CK 平均生產水平的基本廣適性。適應度值越大，品種的適應性越好[19-21]。

1.2.4 產量及其構成因素分析 采用相關分析、回歸分析和通徑分析相結合的方法，對參試品種的產量及其構成三因素（單位面積穗數、穗粒數、千粒重）進行分析[22，23]。

1.3 數據處理與分析

利用DPS 9.01 和Excel 軟件進行數據處理與統計分析，采用新復極差測驗法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 鶴麥1310 的豐產性分析

2016～2017 年河南省小麥南部組區域試驗，鶴麥1310 所有試點全部增產，平均產量為5 466.0 kg/hm2，在13 個參試品種中居第3 位，較CK 增產10.0%且差異達極顯著水平；2017～2018 年河南省小麥南部組區域試驗，鶴麥1310 增產點率達87.5%，平均產量為4 504.5 kg/hm2，在13 個參試品種中居第5 位，較CK增產6.9%（表1）。2 a 區域試驗，鶴麥1310 平均產量為4 985.3 kg/hm2，較CK 增產8.45%；平均增產點率為93.8%。

表1 鶴麥1310 的產量、穩產性和適應性表現Table 1 Yield，stable yield and adaptability of Hemai 1310

2017～2018 年河南省小麥南部組生產試驗，鶴麥1310 平均產量為5 230.5 kg/hm2，在13 個參試品種中居第2 位，較CK 增產5.6%；增產點率為90.0%。

可以看出，鶴麥1310 具有很好的豐產性。

2.2 鶴麥1310 的穩產性分析

CV小且產量均值高的小麥品種是理想品種[24，25]。2 a 區域試驗和1 a 生產試驗，鶴麥1310 在不同年份不同試點產量CV分別為36.50%、27.53%和18.97%，平均為27.67%，與CK 的平均CV（26.87%）相當，差異不顯著（t=0.820 9，p=0.498），但各年度的平均產量均高于CK。

HSC越大的品種，豐產穩產性越好；反之，越差[26]。2 a 區域試驗和1 a 生產試驗，鶴麥1310 的HSC分別為63.51%、70.13%和78.14%，均＞CK；平均值為70.59%，較CK（平均66.48%）高4.11 百分點。

可以看出，鶴麥1310 豐產性遺傳基礎好，在不同年份和環境中均具有較好的穩產性。

2.3 鶴麥1310 的適應性分析

品種適應性是自身特征特性、環境因素和栽培條件共同決定的。2 a 區域試驗和1 a 生產試驗，鶴麥1310 的適應度分別為100.00%、75.00%和60.00%，CK 的適應度分別為14.29%、0.00%和10.00%，差異顯著（t=6.638 5，p=0.021 9）。表明鶴麥1310 的適應性優于對照品種偃展4110，在不同年份、不同地點具有廣泛的適應性。

2.4 鶴麥1310 的產量構成因素分析

小麥產量主要取決于單位面積有效穗數、穗粒數和千粒重[27]。鶴麥1310 平均有效穗數、穗粒數、千粒重分別為517.5 萬穗/hm2、31.2 粒和39.8 g（表2），其有效穗數較多，屬于多穗型品種。從產量構成因素的CV看，有效穗數的CV（16.15%）大，表明該產量性狀相對不穩定，易受環境和種植因素的影響；穗粒數和千粒重的CV均較小，表明在不同環境中均可獲得穩定的穗粒數和千粒重。可以看出，要提高鶴麥1310 的產量水平，采用合適的種植方式提高有效穗數較增加穗粒數和千粒重更為科學有效。

表2 鶴麥1310 產量構成因素分析Table 2 Analysis on yield components of Hemai 1310

產量構成因素與產量的相關分析結果（表3）顯示，有效穗數與產量呈極顯著正相關（r=0.839 6），穗粒數和千粒重與產量呈不顯著正相關。表明有效穗數是影響產量的主要因素。因此，要實現鶴麥1310 產量的進一步提高，應以增加群體數量提高有效穗數為主要目標。

表3 鶴麥1310 產量構成因素與產量的相關性分析Table 3 Correlation analysis of yield components and yield of Hemai 1310

2.5 鶴麥1310 產量構成因素與產量的回歸分析

以有效穗數（X1）、穗粒數（X2）和千粒重（X3）為自變量，以產量（Y）為因變量進行多元回歸分析，得到鶴麥1310 產量對產量構成因子的最優回歸方程：Y=-269.301+9.8546X1。對回歸方程進行顯著性檢驗，結果顯示，變量X與Y之間存在極顯著的線性回歸關系（F=9.9247，P＜0.01）。決定系數R2=0.788 2，表明鶴麥1310 產量形成的78.82%是由產量三要素直接貢獻的；Y與X之間的偏回歸系數達極顯著水平（b1=9.854 6，P＜0.01），表明有效穗數（X1）與產量（Y）之間存在極顯著的線性回歸關系。由回歸方程可知，在其他產量構成因素不變的情況下，有效穗數每增加（減少）1 萬穗/hm2，產量增加（減少）9.854 6 kg/hm2。表明有效穗數對產量的貢獻大，生產上鶴麥1310 要想獲得更高產量，應以協調增加有效穗數措施為主。

2.6 鶴麥1310 產量構成因素與產量的通徑分析

通徑分析結果（表4）顯示，鶴麥1310 有效穗數、穗粒數和千粒重對產量的直接通徑系數均為正值，其中有效穗數的直接效應（P1y=0.808 8）最大，穗粒數（P2y=0.274 3）次之，千粒重的效應（P2y=0.096 2）最小。表明產量構成因素中任何一個因素對鶴麥1310 產量的形成均具有直接正效應，其中，有效穗數對產量影響最大，其次是穗粒數和千粒重，這與產量構成因素與產量的相關分析和回歸分析結果基本一致。因此，在保持其他因素不變條件下，提高有效穗數較增加千粒重和穗粒數更利于增產。間接通徑系數顯示，產量構成因素對產量的間接作用不盡相同，其中，千粒重通過有效穗數對產量的間接正效應（0.129 0）最大，穗粒數通過有效穗數對產量的間接正效應（0.045 6）次之；千粒重通過穗粒數對產量的間接負效應（-0.000 9）較大，穗粒數通過千粒重對產量的間接負效應（-0.000 3）較小。因此，鶴麥1310 高產栽培應以提高單位面積有效穗數為前提，增加穗粒數，不斷提高千粒重，從而實現高產。

表4 鶴麥1310 產量構成因素與產量的通徑分析Table 4 Path analysis of yield components and yield of Hemai 1310

3 結論與討論

小麥育種的主要目標是豐產性和穩產性，同時兼顧高產穩產條件下的適應性[28，29]。2016～2018 年河南省小麥品種試驗南部組區域試驗結果表明，鶴麥1310 平均產量為4 985.3 kg/hm2，較對照品種偃展4110 增產8.45%，增產點率為93.8%；2017～2018 年河南省小麥品種試驗南部組生產試驗結果表明，鶴麥1310 平均產量為5 230.5 kg/hm2，較對照品種偃展4110 增產5.60%，增產點率為90.0%。鶴麥1310 的HSC和適應度均＞CK，CV與CK 相當，表明鶴麥1310 產量遺傳基礎好，具有良好的高產穩產性和廣泛的適應性。

小麥產量是產量構成因素相互協調作用的結果[30]。CV分析發現，鶴麥1310 有效穗數的CV最大，穗粒數和千粒重的CV較小，表明穗粒數和千粒重在不同環境中相對穩定，有效穗數受環境條件影響較大。回歸分析結果表明，有效穗數、穗粒數和千粒重均與產量存在極顯著的線性回歸關系，鶴麥1310 產量形成的78.82%是由產量三要素直接貢獻的。產量構成因素與產量的相關分析、回歸分析和通徑分析結果一致表明，影響鶴麥1310 產量的主要因素是有效穗數，其次是穗粒數，千粒重對產量影響最小，這說明增加有效穗數的增產優勢較增加穗粒數和提高千粒重更加明顯，這與王玲燕等[31]的研究結果基本一致。因此，鶴麥1310 高產栽培首先應考慮增加有效穗數，同時兼顧穗粒數和千粒重的增加。生產上，可以在適當增加播量的基礎上進行合理的肥水管理，促進前期大分蘗形成，確保有足夠的群體數量，中后期應采取措施保花增粒、促進灌漿，最終達到高產的目的。