王 綸，王星玉，溫琪汾，王樹紅，元改香，王林梅

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所，山西太原030031；2.山西省農(nóng)村財(cái)政研究會(huì)，山西太原030001）

Q28超大穗大粒小麥?zhǔn)怯稍颇鲜∩鷳B(tài)農(nóng)業(yè)研究所那中元研究員通過GPIT生物技術(shù)手段，培育出的高光效稀植小麥品系。該品系以高光效為前提，通過大穗、大粒、多分蘗、稀植的栽培模式，從而獲得更高的產(chǎn)量。由于稀植加之生育全過程仍以GPIT生物技術(shù)配套應(yīng)用，而且不用農(nóng)藥，少用化肥，可減少病蟲害、空氣和土壤污染，為生產(chǎn)有機(jī)綠色小麥開拓新路[1]。2010年Q28小麥新品系進(jìn)入全國(guó)多點(diǎn)小區(qū)試驗(yàn)階段，山西設(shè)太原和晉南新絳縣2個(gè)試點(diǎn)，太原試點(diǎn)由于冬季嚴(yán)寒，Q28小麥（種性屬弱冬性）不能越冬，全部?jī)鏊?。在晉南新絳縣卻能安全越冬，試種成功。新絳縣試點(diǎn)種植的3個(gè)小區(qū)每小區(qū)面積50 m2，合計(jì)面積150 m2，共收獲籽粒103.5 kg，每小區(qū)平均產(chǎn)量34.5 kg，折合公頃產(chǎn)量6 903.0 kg；而衡觀35（CK）的小區(qū)平均產(chǎn)量為23.6 kg，折合公頃產(chǎn)量4 722.0 kg，Q28比對(duì)照增產(chǎn)46.2%。2011年晉南新絳縣試點(diǎn)擴(kuò)大種植面積，繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)示范試驗(yàn)，示范品系和對(duì)照品種以及試驗(yàn)地點(diǎn)不變，2012年6月17日收獲，現(xiàn)將2011—2012年的生產(chǎn)示范結(jié)果匯總?cè)缦隆?/p>

1 材料和方法

1.1材料

2010年的小區(qū)試驗(yàn)用種由原育種單位云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所提供，2011年的生產(chǎn)示范用種，因Q28屬常規(guī)種，而且異地種植，存在一個(gè)逐步適應(yīng)的過程，因此生產(chǎn)示范用種未采用原產(chǎn)地供種，而采用當(dāng)?shù)厣夏甓刃^(qū)試驗(yàn)所產(chǎn)種子。對(duì)照（CK）為當(dāng)?shù)厮赝茝V品種衡觀35。試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在山西省新絳縣三泉鎮(zhèn)吉莊村張金生家的承包地里，試驗(yàn)地土壤結(jié)構(gòu)良好，肥力中等，澆灌方便，光照充足。前茬作物為玉米。試驗(yàn)地面積共0.4 hm2，Q28 小麥與對(duì)照（CK）各種 0.2 hm2。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 播前整地 播種前深翻土地，耙耱2遍，刮地成畦，便于澆水。每畦面積40 m2，共刮100個(gè)畦，試驗(yàn)品系和對(duì)照（CK）各種50畦。

1.2.2 播種量 Q28稀植，每公頃播種量45 kg；衡觀35（CK）密植，每公頃播種量225 kg。

1.2.3 播種期 2011年10月20日，Q28與衡觀35（CK）同期播種。

1.2.4 施肥與田間管理 Q28與對(duì)照均施底肥37 500 kg/hm2，以人糞尿、畜肥等有機(jī)肥料為主。返青、拔節(jié)、孕穗期結(jié)合中耕、澆水各追施尿素150 kg/hm2。

1.2.5 觀察記載 全生育期觀察記載物候期、形態(tài)特征、抗倒伏性和抗病性，收獲前在試驗(yàn)田的4個(gè)角和中間各定1 m2的面積，測(cè)量有效穗數(shù)，5點(diǎn)平均，計(jì)算出Q28和衡觀35（CK）的每公頃有效穗數(shù)。同時(shí)每點(diǎn)拔出10整株，在收獲后進(jìn)行調(diào)查考種，計(jì)算出形態(tài)特征和產(chǎn)量因子的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。最后產(chǎn)量在各自收獲后，去掉12%的水分，為本次示范試驗(yàn)的實(shí)際產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

Q28超大穗大粒小麥?zhǔn)且韵≈泊笏氪罅＋@高產(chǎn)的一種增產(chǎn)模式，其核心是在大幅度提高光能利用率的前提下，改善水肥氣熱條件，減少病害和不利因素，提高產(chǎn)量因子指數(shù)，最終導(dǎo)致產(chǎn)量的大幅度提高[2]。試驗(yàn)結(jié)果表明，Q28小麥和衡觀35（CK）在同等栽培管理?xiàng)l件下，在特征特性、產(chǎn)量因子及產(chǎn)量上存在明顯差異。

2.1 Q28小麥與衡觀35（CK）特征特性的比較

株高和莖粗是衡量小麥品種能否抗倒伏的一個(gè)主要性狀。從表1可以看出，Q28小麥的株高在稀植情況下，比對(duì)照僅高出9.2 cm，如果除去穗子長(zhǎng)度的部分，實(shí)際莖稈的高度還要比對(duì)照略低，可見Q28小麥的莖稈高度是與其單穗粒質(zhì)量的大小相匹配的，而小麥的矮稈從抗倒的角度間接來看，也是一個(gè)很重要的豐產(chǎn)因素。在田間直觀來看，二者莖粗有明顯的差異，而考種數(shù)據(jù)顯示，Q28的莖粗要比對(duì)照要高出1倍。莖粗與株高是相輔相成的，在小麥矮稈莖粗的情況下，就為小麥的高產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，在小麥育種中，對(duì)高稈且莖細(xì)弱品種的改良，也是一個(gè)重要的指標(biāo)[3]。由于Q28小麥具有矮稈、莖粗的特征，又間接地導(dǎo)致了莖稈節(jié)數(shù)的減少和莖基部節(jié)間的縮短，更加增強(qiáng)了后期的抗倒性能。相比之下，衡觀35（CK）是沒有這些優(yōu)勢(shì)的。

表1 Q28小麥和衡觀35（CK）主要特征特性的比較

葉的差異主要以功能葉的長(zhǎng)度和寬度來比較。從表1可以看出，Q28的葉長(zhǎng)42.3 cm，比對(duì)照長(zhǎng)12.1 cm；寬3.3 cm，比對(duì)照寬1.5 cm，因而，Q28的葉面積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)照，而且Q28的葉子明顯肥厚，顏色濃綠，葉綠素含量高，這就為Q28小麥的高光能利用提供了有利條件，優(yōu)良的光合生理性狀就是決定后期產(chǎn)量潛力的關(guān)鍵性狀[4]。

穗的特征特性是數(shù)量性狀，與產(chǎn)量因子的質(zhì)量性狀密切相關(guān)，二者也是相輔相成，共同形成了產(chǎn)量的框架。主要以穗長(zhǎng)、小穗寬、穗軸粗和籽粒長(zhǎng)進(jìn)行比較[5]。由表1可知，Q28小麥的穗長(zhǎng)為18.1 cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過衡觀 35（CK）的穗長(zhǎng)（7.2 cm），是對(duì)照品種的2.5倍多，Q28小麥的主莖成穗一般穗長(zhǎng)都在20cm左右，最長(zhǎng)可達(dá)22 cm。而穗的長(zhǎng)度又決定了小穗數(shù)的多少。Q28小麥的小穗寬比對(duì)照高出0.9 cm。而小穗的寬度又決定了小穗粒數(shù)的多少，這樣就出現(xiàn)了穗軸粗細(xì)的差異，Q28小麥的穗軸粗比對(duì)照高出0.2 cm。小麥籽粒的長(zhǎng)度是衡量小麥籽粒大小的主要標(biāo)準(zhǔn)，Q28小麥的主要特征就是大穗、大粒。從表1的結(jié)果來看，Q28小麥籽粒的長(zhǎng)度比對(duì)照平均高出0.3 cm，這就為Q28小麥產(chǎn)量因子——千粒質(zhì)量的提高提供了一定空間。

從品種特性來說，主要看抗逆性和抗病性。在抗逆性中小麥主要以抗倒伏性來衡量，因?yàn)樾←溒贩N不論各個(gè)產(chǎn)量因子多少，只要不抗倒伏，由此帶來的損失，一般要減產(chǎn)20%左右，特別是灌漿前期的倒伏，會(huì)嚴(yán)重影響到籽粒的飽滿，損失更加慘重，一般要減產(chǎn)30%以上，因此，對(duì)一個(gè)新培育的小麥品種，對(duì)其抗倒伏性能的要求是很高的[6]。從試驗(yàn)結(jié)果來看，Q28小麥的抗倒性明顯好于對(duì)照，加之又要求稀植的條件，因此，在田間直觀地看，沒有出現(xiàn)一點(diǎn)倒伏；而衡觀35（CK）卻出現(xiàn)了最嚴(yán)重的3級(jí)倒伏，對(duì)最終產(chǎn)量造成了較大影響。在抗病性方面，小麥最容易發(fā)生的病害主要有3種，分別是銹病、赤霉病、白粉病[7]，從田間調(diào)查結(jié)果來看，Q28小麥沒有發(fā)現(xiàn)任何病害，更沒有形成病害蔓延發(fā)展的趨勢(shì)；而衡觀35（CK）卻出現(xiàn)了稈銹和葉銹病，雖然不是很嚴(yán)重，但是也對(duì)群體的生長(zhǎng)發(fā)育帶來不利，最終也影響到產(chǎn)量的形成。

2.2 Q28小麥與衡觀35（CK）產(chǎn)量因子及產(chǎn)量的比較

2.2.1 產(chǎn)量因子的比較 Q28小麥與衡觀35（CK）的產(chǎn)量因子和其特征特性有著密切的聯(lián)系，其形態(tài)特征上的數(shù)量性狀是產(chǎn)量因子形成的前提條件，是產(chǎn)量因子形成的基礎(chǔ)，而抗逆和抗病性的特性表現(xiàn)也是形成產(chǎn)量因子很重要的推動(dòng)或制約條件[8]。從表2可以看出，Q28小麥的有效分蘗是對(duì)照的5倍，是自身分蘗的46.9%；而對(duì)照的有效分蘗是自身分蘗的60%，說明Q28小麥的有效分蘗還有較大的空間，只要在栽培措施上得力，加強(qiáng)冬前管理，促進(jìn)冬前分蘗，有效分蘗的數(shù)量還是可以大大提高。也說明Q28小麥在有效分蘗這一產(chǎn)量因子上還有潛力可挖。有效分蘗的多少又直接影響著每公頃的成穗數(shù)。Q28小麥每公頃的成穗數(shù)明顯比衡觀35（CK）少，只占對(duì)照的51.8%。這與Q28小麥的稀植有很大關(guān)系。Q28每公頃成穗數(shù)少于對(duì)照，并不能說明它在產(chǎn)量上就沒有優(yōu)勢(shì)，還要由其他產(chǎn)量因子的構(gòu)成來進(jìn)一步驗(yàn)證。小麥的穗是由眾多小穗組成，小穗的多少又與穗的長(zhǎng)度有關(guān)，Q28小麥的穗子長(zhǎng)大，自然小穗數(shù)就多。Q28小麥的小穗數(shù)比對(duì)照多13.8個(gè)，多出94.5%；小穗粒數(shù)是對(duì)照的2.1倍，單穗粒數(shù)是對(duì)照的2.6倍還多。單穗粒數(shù)的多少，又決定著單穗質(zhì)量的高低，單穗粒數(shù)越多，只要千粒質(zhì)量不是很低的情況下，單穗質(zhì)量就高；反之，單穗粒數(shù)越少，單穗質(zhì)量就越低。

從表2還可以看出，Q28小麥的單穗質(zhì)量要比對(duì)照高出近2.2倍。說明Q28小麥的單穗質(zhì)量占有明顯的優(yōu)勢(shì)。Q28小麥的千粒質(zhì)量比對(duì)照高出9.7 g。縱觀8項(xiàng)產(chǎn)量因子的比較，除每公頃成穗數(shù)1項(xiàng)Q28小麥低于對(duì)照外，其他7項(xiàng)都高于對(duì)照，而且差距較大，說明Q28小麥在稀植的條件下，增產(chǎn)潛力非常可觀。

表2 Q28小麥和衡觀35（CK）產(chǎn)量因子和產(chǎn)量的比較

2.2.2 產(chǎn)量的比較 最后實(shí)打產(chǎn)量，Q28小麥為7 395.0 kg/hm2，衡觀 35（CK）為 4 470.0 kg/hm2，每公頃比對(duì)照增產(chǎn)2 925 kg，增產(chǎn)65.4%。一個(gè)新培育的新品系在多點(diǎn)生產(chǎn)示范中一般平均比對(duì)照增產(chǎn)5%以上即可達(dá)到評(píng)審要求，而Q28小麥在異地種植能夠取得這樣的結(jié)果，可想而知，在原生態(tài)條件下，其增產(chǎn)幅度還要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這個(gè)幅度，育種單位的試驗(yàn)結(jié)果表明也確實(shí)如此。

3 結(jié)論與討論

從小區(qū)試驗(yàn)開始到生產(chǎn)示范的試驗(yàn)階段，Q28小麥與衡觀35（CK）都在同等條件下進(jìn)行，唯一不同的是根據(jù)Q28小麥的特性，在播種量上差異較大，Q28的每公頃播種量45 kg，僅為對(duì)照衡觀35的播種量（225 kg）的1/5，從節(jié)約種子的角度講，Q28小麥的應(yīng)用潛力巨大。我國(guó)是世界上第1小麥生產(chǎn)大國(guó)，每年播種面積2 665.3萬hm2，是僅次于水稻的第2大作物。而冬小麥的種植面積占到全部小麥種植面積的86.5%[9]。冬小麥?zhǔn)侨A北平原種植的主要作物，也是山西種植的第2大作物，僅運(yùn)城地區(qū)每年的播種面積就達(dá)34.5萬hm2[10]，如果以每公頃播種量節(jié)約種子180 kg計(jì)，僅山西省運(yùn)城地區(qū)，每年就可以節(jié)約小麥6 210萬kg。如果全國(guó)的冬小麥種植面積為2 305.5萬hm2，以50%的面積推廣種植Q28小麥計(jì)，每年可節(jié)約小麥種子207 495萬kg。由此可以看出，Q28小麥在生產(chǎn)上應(yīng)用的潛在優(yōu)勢(shì)。

Q28小麥在山西晉南新絳縣試點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果是成功的，實(shí)際上田間考種的理論測(cè)算數(shù)據(jù)要比實(shí)際產(chǎn)量還要高，不排除在成熟階段和對(duì)照比較，田間蓬勃茁壯不早衰的長(zhǎng)勢(shì)和誘人的大穗引得周邊眾多村民的不良采摘，以及鳥害和收獲過程中造成的損失，根據(jù)Q28小麥的優(yōu)良性狀，我們認(rèn)為Q28小麥的產(chǎn)量還有很大空間。此次試驗(yàn)還存在著栽培技術(shù)不完全配套的問題，使Q28小麥的優(yōu)良性狀不能得以全面表達(dá)出來。另外，還存在一個(gè)異地種植的生態(tài)環(huán)境和原生態(tài)環(huán)境比較，盡管能適宜生存，但或多或少總是有些差異，需要逐年種植后逐步適應(yīng)的問題。因此，和原生態(tài)環(huán)境的生長(zhǎng)情況比較，還存在一些不足之處，成為形成高產(chǎn)的制約因素。

一是形成有效分蘗的數(shù)量不足，有效分蘗數(shù)占分蘗數(shù)的比例還不足1/2，嚴(yán)重影響到每公頃的成穗數(shù)。和原生態(tài)環(huán)境的成穗數(shù)比較，在同樣播種量的情況下，每公頃的成穗數(shù)只有原生態(tài)環(huán)境的66%。造成這種情況的原因與冬前管理的不足有很大關(guān)系。二是收獲后各項(xiàng)主要產(chǎn)量因子的差異。小穗的粒數(shù)和單穗粒數(shù)也與原生態(tài)環(huán)境的差距較大，原生態(tài)環(huán)境的小穗大多都存在2次分化，小穗的粒數(shù)最多可達(dá)10粒，平均6.3粒，而本試驗(yàn)很少出現(xiàn)小穗2次分化，原生態(tài)環(huán)境比本試驗(yàn)的小穗平均粒數(shù)高出1.8粒。小穗粒數(shù)的多少，自然要影響到單穗粒數(shù)的多少，原生態(tài)環(huán)境的單穗粒數(shù)最多可達(dá)120粒，平均106.2粒，比本試驗(yàn)的單穗粒數(shù)高出3.9粒。差距更大的是單穗質(zhì)量和千粒質(zhì)量。原生態(tài)環(huán)境的單穗質(zhì)量，最大可達(dá)20 g，平均10.3 g，比本試驗(yàn)高出6.2 g；千粒質(zhì)量最大可達(dá)67 g，平均54.5 g，比本試驗(yàn)高出14.7 g。從穗和籽粒直觀地來看，雖然Q28小麥的穗頭和籽粒長(zhǎng)大，但穗子的上端部分有3～5個(gè)小穗無籽?；蜃蚜：苌?。籽粒較干癟，灌漿程度較差。以上問題的出現(xiàn)，與Q28小麥全生育期栽培技術(shù)的配套管理沒有跟上有很大關(guān)系。

由于在晉南試點(diǎn)存在的問題，使得Q28小麥最后產(chǎn)量與原生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)量相比，出現(xiàn)較大的反差。原生態(tài)環(huán)境試驗(yàn)產(chǎn)量為11 250 kg/hm2，比本試驗(yàn)高3 855 kg/hm2，高出52.1%。說明Q28小麥還存在著很大的增產(chǎn)潛力。要想把這個(gè)潛力充分挖掘出來，還需要仔細(xì)研究Q28小麥的育成手段和品系特性。Q28小麥?zhǔn)抢肎PIT生物技術(shù)使基因產(chǎn)生較大的變異，在變異株中選育而成，表現(xiàn)出超大穗大粒的特征，并且具有大幅度提高利用光合作用的特性[11]。在栽培技術(shù)上還需要GPIT生物技術(shù)的配套支持[12]，不能采用一般品種的栽培技術(shù)，只有這樣，Q28小麥的獨(dú)特優(yōu)良性狀才能充分發(fā)揮出來[13]。因此，在同等水、肥、氣、熱和耕作管理的條件下，Q28小麥要想獲得更高產(chǎn)量，還需要配套增加相應(yīng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)[14]。

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