張　力

（河北省種子管理總站，石家莊 050031）

對冀中南水地區(qū)域22年期間推廣小麥品種性狀的研究

張力

（河北省種子管理總站，石家莊 050031）

分析了自1992年以來22年期間通過河北省農作物品種審定委員會審定（認定）的適宜冀中南水地區(qū)域種植的67個小麥品種的農藝性狀之間的關系，以及各農藝性狀與產(chǎn)量之間的關系，提出了今后小麥育種的建議。

生育期；株高；畝穗數(shù)；穗粒數(shù)；千粒重

河北省小麥育種工作的發(fā)展歷程曲折而又漫長，隨著育種理論水平的不斷提高，育種手段的逐步深化，育成品種的數(shù)量也在逐漸增加。自1992年以來22年期間在冀中南水地區(qū)域審定（認定）的小麥品種共有67個，1992-2000年期間共審定（認定）品種17個，這期間河北省小麥育種工作處在艱難的緩沖期，冀麥號自育品種占據(jù)主導地位；在2001-2010年期間共審定（認定）品種36個，相比上一個10年期間，審定（認定）品種以近雙倍的數(shù)量遞增，充分體現(xiàn)了河北省小麥育種工作的水平和蓬勃發(fā)展的良好勢頭，期間以石麥系列、邯麥系列、衡麥系列為代表的品種正占據(jù)河北省80%以上的小麥種植面積；在2011-2014年期間共審定品種14個，以石麥系列、石新系列、農大系列為代表的品種在高產(chǎn)、優(yōu)質、高效、節(jié)水方面的特征明顯，育種方向朝著適應河北省農業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的方向發(fā)展［1］。

從河北省小麥品種生產(chǎn)利用實際情況出發(fā)，河北省農作物品種審定委員會劃分的冀中南水地區(qū)域包括定州至泊頭沿線以南的保定南部、滄州西南部、石家莊、邢臺、邯鄲、衡水地區(qū)，該區(qū)域水肥條件較好，為河北省小麥主產(chǎn)區(qū)，主要種植適應中高水肥條件的優(yōu)良品種［2］。

1　數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源于1992-2014年通過河北省農作物品種審定委員會審定（認定）的適宜冀中南水地區(qū)域種植的67個小麥品種。其中，1992-2003年品種數(shù)據(jù)來自于《河北省農作物優(yōu)良品種》一書［3］，2004-2014年的品種數(shù)據(jù)來自于歷年河北省農作物品種審定委員會發(fā)布的品種審定公告。選擇與產(chǎn)量有關的全生育期、株高、穗粒數(shù)、畝穗數(shù)、千粒重進行分析。產(chǎn)量一般為2年區(qū)域試驗產(chǎn)量的平均值，少數(shù)品種為多年區(qū)域試驗產(chǎn)量的平均值（表1）。

表1　冀中南水地區(qū)域小麥審定品種年平均性狀匯總

1.2分析方法先對67個小麥品種進行簡單的常規(guī)分析，計算每年審定品種的全生育期、株高、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量的年平均值，利用Excel軟件繪制出品種全生育期、株高、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量相對于審定年份的散點分布圖，總結各農藝性狀的演變趨勢；后采用統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)量性狀指標相關性分析和回歸分析。

2　品種性狀演變分析

2.1主要性狀間的相關性分析從表2可以看出，品種全生育期與株高呈正相關，與穗粒數(shù)、畝穗數(shù)、千粒重、產(chǎn)量均呈負相關，表明在品種改良過程中，品種的生育期縮短、株高變矮是一個同步改良的過程，都有利于產(chǎn)量的提高。

表2　冀中南水地區(qū)域小麥審定品種主要性狀間的相關性分析

株高與畝穗數(shù)呈顯著正相關，表明在品種改良過程中，隨著株高的降低，畝穗數(shù)也在減少。但是株高與千粒重呈負相關，與穗粒數(shù)和產(chǎn)量呈極顯著負相關，表明隨著品種株高的降低，穗粒數(shù)和千粒重均在增加，從而產(chǎn)量也在增加。這反映出株高降低使品種的抗倒伏性能提高，有利于穗粒數(shù)和千粒重的增加，提高經(jīng)濟系數(shù)，增加產(chǎn)量。

穗粒數(shù)與畝穗數(shù)呈負相關，與千粒重呈極顯著負相關，與產(chǎn)量呈極顯著正相關；畝穗數(shù)與千粒重呈顯著負相關，與產(chǎn)量呈極顯著正相關；千粒重與產(chǎn)量呈正相關，說明產(chǎn)量構成三要素的提高都有利于產(chǎn)量的提高，但彼此之間又是相互制約，協(xié)調發(fā)展的。

2.2產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀間的回歸分析從表3可以看出，冀中南水地區(qū)域品種生育期對產(chǎn)量有著很小的負向貢獻，偏回歸系數(shù)是-0.718，表明隨著全生育期的縮短，有利于產(chǎn)量的提高；株高對產(chǎn)量有著很小的正向貢獻，偏回歸系數(shù)是0.317，表明隨著株高的增加，有利于產(chǎn)量的提高；產(chǎn)量構成三要素對產(chǎn)量的貢獻都是極顯著的，直接貢獻大小順序依次為穗粒數(shù)＞畝穗數(shù)＞千粒重，穗粒數(shù)的偏回歸系數(shù)是13.480，說明在過去的22年里，穗粒數(shù)對產(chǎn)量的提高起主要作用，通過增加穗粒數(shù)可以達到提高產(chǎn)量的目的；畝穗數(shù)對產(chǎn)量的直接影響僅次于穗粒數(shù)，偏回歸系數(shù)是10.059；千粒重對產(chǎn)量的直接影響最小，偏回歸系數(shù)是8.569。建立逐步回歸方程：Y=-705.926+13.343×X3+10.324× X4+8.294×X5，表明產(chǎn)量與穗粒數(shù)、畝穗數(shù)和千粒重具有顯著的線性回歸關系，其中穗粒數(shù)每增加1粒，產(chǎn)量增加13.343kg；畝穗數(shù)每增加1萬穗，產(chǎn)量增加10.324 kg；千粒重每增加1g，產(chǎn)量增加8.294 kg。

表3　冀中南水地區(qū)域小麥產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀回歸方程系數(shù)顯著性

2.3冀中南水地區(qū)域主要性狀演變規(guī)律全生育期隨著品種審定年份逐漸縮短，平均每年減少0.1933d，且與產(chǎn)量呈不顯著負相關；全回歸分析顯示全生育期對產(chǎn)量有不顯著負向貢獻，說明兩種分析的結果是一致的，表明隨著生育期的縮短，產(chǎn)量提高不明顯。按照小麥生長的一般規(guī)律來講，生育期越長，灌漿越充分，產(chǎn)量越高。筆者認為，本研究分析得出的結果也是符合實際的，既是品種逐步改良的結果，也是受到種植結構和環(huán)境因素變化影響的結果。河北省是一年兩熟區(qū)，為協(xié)調前后茬作物的收獲與種植，要求生育期縮短；在小麥生長后期，為減少干熱風、高溫逼熟等自然災害影響，也要求生育期縮短；此外，受全球氣候變暖影響，使得小麥的生長發(fā)育加快，導致生育期縮短。

株高隨著品種審定年份逐漸降低，平均每年減少0.4628cm，且與產(chǎn)量呈極顯著負相關，表明隨著株高的變矮，產(chǎn)量呈極明顯增加趨勢；全回歸分析顯示株高對產(chǎn)量有不顯著正向貢獻，說明隨著株高的增加，產(chǎn)量有不明顯增加的趨勢。筆者認為，相關性分析結果表明隨著株高的降低，品種的抗倒伏能力增強，有利于提高經(jīng)濟系數(shù)，增加產(chǎn)量。

穗粒數(shù)隨著品種審定年份逐漸增加，平均每年增加0.0971粒，且與產(chǎn)量呈極顯著正相關；全回歸分析顯示穗粒數(shù)對產(chǎn)量有極顯著正向貢獻，是對產(chǎn)量貢獻最大的性狀，說明兩種分析的結果是一致的，表明穗粒數(shù)的提高在小麥增產(chǎn)中起到了重要的作用，隨著穗粒數(shù)的增加，產(chǎn)量有極明顯的提高。

畝穗數(shù)隨著品種審定年份略有減少，平均每年減少0.2118萬穗/667m2，且與產(chǎn)量呈極顯著正相關；全回歸分析顯示畝穗數(shù)對產(chǎn)量有極顯著正向貢獻，說明兩種分析的結果是一致的，表明該組品種具有較強的分蘗力和較高的成穗率，從而確保了產(chǎn)量的提高。畝穗數(shù)的略有減少表明，假如繼續(xù)增加畝穗數(shù)，容易造成群體通風透光性變差、病蟲害發(fā)生加重、倒伏可能性加大等不利因素。

千粒重隨著品種審定年份逐漸增加，平均每年增加0.1796g，且與產(chǎn)量呈不顯著正相關；全回歸分析顯示千粒重對產(chǎn)量有極顯著正向貢獻，說明兩種分析的結果是一致的，表明千粒重的提高在小麥增產(chǎn)中起到了作用，隨著千粒重的增加，產(chǎn)量有所提高。

產(chǎn)量一直是育種家們的主要改良目標，在過去的22年里，產(chǎn)量隨著審定年份逐漸增加，平均每年增加5.0375kg/667m2，達極顯著水平。產(chǎn)量三要素也隨著產(chǎn)量的不斷提高而發(fā)生了變化。

綜上所述，在過去的22年里，冀中南水地區(qū)域的育種家們主要是在穩(wěn)定畝穗數(shù)的基礎上，通過縮短生育期、降低株高、增加穗粒數(shù)、提高千粒重來實現(xiàn)增產(chǎn)的。

3　提高冀中南水地區(qū)域小麥產(chǎn)量的育種建議

河北省是一個糧食生產(chǎn)大省，擔負著國家糧食儲備的重要任務。河北省的小麥品種為河北省乃至國家小麥生產(chǎn)發(fā)展作出了積極的貢獻，保障了人民生活、國民經(jīng)濟發(fā)展，保證了國家糧食安全。河北省小麥育種水平在近幾十年中得到了較快提高，為提高小麥產(chǎn)量起到了重要的推動作用。在種植面積難以增加和灌溉條件難以提高的情況下提高小麥產(chǎn)量，除了改善生產(chǎn)條件、良種良法相配套等技術以外，培育高產(chǎn)、優(yōu)質、高效、節(jié)水的優(yōu)良品種是關鍵措施。因此，河北省今后提高小麥產(chǎn)量的育種目標應包括以下幾個方面。

3.1生育期從小麥生長的一般規(guī)律來講，生育期越長，灌漿越充分，小麥的產(chǎn)量越高。從目前河北省種植結構來看，小麥生育期縮短，有利于后茬作物的播種；此外在小麥生長后期，自然災害對小麥影響依然存在，但總體產(chǎn)量保持增加。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，在保證子粒灌漿充分的前提下，應協(xié)調其他生長期的發(fā)育時間，選育生育期短的品種。

3.2株高從河北省的育種實踐來看，20世紀80年代以后，育種家們利用矮稈基因成功地選育出了一批半矮稈小麥品種，解決了小麥在增加密度和高產(chǎn)栽培條件下的嚴重倒伏的問題，推進了河北省小麥單產(chǎn)的大幅度提高。從生物學特性看，植株矮化到一定程度，也產(chǎn)生種種不利效應，莖稈過矮的小麥品種，冠層低而密集，通風透光性均不好，群體過大時就易造成郁蔽。從提高產(chǎn)量潛力看，植株的矮化勢必限制生物學產(chǎn)量的提高，而在收獲指數(shù)達到一定高度時，進一步提高產(chǎn)量潛力在很大程度上決定于生物學產(chǎn)量的提高。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，不要僅僅通過降低株高來增強品種的抗倒性，應在保證一定株高的前提下，選育莖稈韌性較好的材料，增強品種的抗倒伏能力。

3.3穗粒數(shù)從生物學特性看，每穗粒數(shù)是由每穗有效小穗數(shù)和每小穗粒數(shù)構成的，增加每穗有效小穗數(shù)比增加每小穗粒數(shù)較為有利，因為前者大多穗型較長，子粒比較整齊，千粒重較高；后者往往穗型緊密，子粒大小不均，千粒重較低，從遺傳特性看，每穗有效小穗數(shù)是一個重要的產(chǎn)量性狀，部分顯性，且小穗不抑制其他產(chǎn)量因素。從河北省的育種實踐來看，育種家們認為靠增加每穗有效小穗數(shù)對提高生產(chǎn)性能成效顯著，他們大多通過培育具有超多小穗特性的穗分枝品種，使小麥產(chǎn)量育種獲得重大突破。因此，筆者認為，通過繼續(xù)采用目前的育種手段，河北省小麥品種的穗粒數(shù)在目前的基礎上應該還有一定的增長空間。

3.4畝穗數(shù)從生物學特性看，畝穗數(shù)限制產(chǎn)量的因素有2個，一是穗數(shù)偏少，生物產(chǎn)量不足，導致產(chǎn)量不高；二是穗數(shù)偏多使得群體通風透光性變差、病蟲害發(fā)生加重、倒伏可能性加大，導致產(chǎn)量不高。從河北省的育種實踐來看，育種家們認為畝穗數(shù)增加效果明顯，畝穗數(shù)的自身調節(jié)能力是對產(chǎn)量補償最強的因素，但畝穗數(shù)達到40萬～45萬穗/667m2，產(chǎn)量達到500kg/667m2左右時，增產(chǎn)效應不明顯。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，畝穗數(shù)可以在提高莖稈韌性和改善株型結構的基礎上稍有增加，幅度不能太大，以避免在小麥生長后期遭受病蟲害和自然災害。

3.5千粒重從生物學特性看，影響千粒重進而限制產(chǎn)量的因素有3個，一是穗粒數(shù)或畝穗數(shù)較多；二是灌漿速度慢或灌漿時間短；三是為增加千粒重而延長灌漿時間，使生育期延長，導致小麥生長后期受到病蟲害和自然災害的影響。從河北省的育種實踐來看，育種家們認為千粒重在遺傳上是最可靠的產(chǎn)量構成因素。有專家推算，在保持穗數(shù)和穗粒數(shù)基本穩(wěn)定的前提下，千粒重每增加1g可增產(chǎn)2.5%。目前，提高千粒重仍然是育種家們改良品種的重要目標。筆者認為，千粒重的提高雖然還有潛力，但只提高千粒重對提高產(chǎn)量而言不是最有利的，因為千粒重與穗粒數(shù)、畝穗數(shù)都呈負相關。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，可以通過提高子粒灌漿速度和延長灌漿時間來增加千粒重，同時還要增強小麥生長后期對病蟲害和自然災害的抗性。

［1］陳希勇，趙愛菊，李亞軍，等．河北省小麥育種研究現(xiàn)狀、問題及對策．河北農業(yè)科學，2005（4）：91-93

［2］陳秀敏，李科江，賈銀鎖．河北小麥．北京：中國農業(yè)科學技術出版社，2008

［3］周進寶，萬永紅．河北省農作物優(yōu)良品種．北京：中國農業(yè)科學技術出版社，2003

2016-04-25）