張　力

（河北省種子管理總站，石家莊 050031）

對(duì)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(lái)22年期間通過(guò)河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（認(rèn)定）的適宜冀中南水地區(qū)域種植的67個(gè)小麥品種的農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系，以及各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關(guān)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(zhǎng)，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(lái)22年期間在冀中南水地區(qū)域?qū)彾ǎㄕJ(rèn)定）的小麥品種共有67個(gè)，1992-2000年期間共審定（認(rèn)定）品種17個(gè)，這期間河北省小麥育種工作處在艱難的緩沖期，冀麥號(hào)自育品種占據(jù)主導(dǎo)地位；在2001-2010年期間共審定（認(rèn)定）品種36個(gè)，相比上一個(gè)10年期間，審定（認(rèn)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(shì)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(gè)，以石麥系列、石新系列、農(nóng)大系列為代表的品種在高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)水方面的特征明顯，育種方向朝著適應(yīng)河北省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展［1］。

從河北省小麥品種生產(chǎn)利用實(shí)際情況出發(fā)，河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)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(tái)、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(yīng)中高水肥條件的優(yōu)良品種［2］。

1　數(shù)據(jù)來(lái)源與分析方法

1.1數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)據(jù)來(lái)源于1992-2014年通過(guò)河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（認(rèn)定）的適宜冀中南水地區(qū)域種植的67個(gè)小麥品種。其中，1992-2003年品種數(shù)據(jù)來(lái)自于《河北省農(nóng)作物優(yōu)良品種》一書(shū)［3］，2004-2014年的品種數(shù)據(jù)來(lái)自于歷年河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)發(fā)布的品種審定公告。選擇與產(chǎn)量有關(guān)的全生育期、株高、穗粒數(shù)、畝穗數(shù)、千粒重進(jìn)行分析。產(chǎn)量一般為2年區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量的平均值，少數(shù)品種為多年區(qū)域試驗(yàn)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(duì)67個(gè)小麥品種進(jìn)行簡(jiǎn)單的常規(guī)分析，計(jì)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(duì)于審定年份的散點(diǎn)分布圖，總結(jié)各農(nóng)藝性狀的演變趨勢(shì)；后采用統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)量性狀指標(biāo)相關(guān)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(guān)性分析從表2可以看出，品種全生育期與株高呈正相關(guān)，與穗粒數(shù)、畝穗數(shù)、千粒重、產(chǎn)量均呈負(fù)相關(guān)，表明在品種改良過(guò)程中，品種的生育期縮短、株高變矮是一個(gè)同步改良的過(guò)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(guān)性分析

株高與畝穗數(shù)呈顯著正相關(guān)，表明在品種改良過(guò)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(fù)相關(guān)，與穗粒數(shù)和產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，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(jì)系數(shù)，增加產(chǎn)量。

穗粒數(shù)與畝穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)，與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；畝穗數(shù)與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；千粒重與產(chǎn)量呈正相關(guān)，說(shuō)明產(chǎn)量構(gòu)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(diào)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(duì)產(chǎn)量有著很小的負(fù)向貢獻(xiàn)，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(duì)產(chǎn)量有著很小的正向貢獻(xiàn)，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(gòu)成三要素對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)都是極顯著的，直接貢獻(xiàn)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(shuō)明在過(guò)去的22年里，穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的提高起主要作用，通過(guò)增加穗粒數(shù)可以達(dá)到提高產(chǎn)量的目的；畝穗數(shù)對(duì)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(duì)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(guān)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(wàn)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(fù)相關(guān)；全回歸分析顯示全生育期對(duì)產(chǎn)量有不顯著負(fù)向貢獻(xiàn)，說(shuō)明兩種分析的結(jié)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(zhǎng)的一般規(guī)律來(lái)講，生育期越長(zhǎng)，灌漿越充分，產(chǎn)量越高。筆者認(rèn)為，本研究分析得出的結(jié)果也是符合實(shí)際的，既是品種逐步改良的結(jié)果，也是受到種植結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素變化影響的結(jié)果。河北省是一年兩熟區(qū)，為協(xié)調(diào)前后茬作物的收獲與種植，要求生育期縮短；在小麥生長(zhǎng)后期，為減少干熱風(fēng)、高溫逼熟等自然災(zāi)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(zhǎng)發(fā)育加快，導(dǎo)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(fù)相關(guān)，表明隨著株高的變矮，產(chǎn)量呈極明顯增加趨勢(shì)；全回歸分析顯示株高對(duì)產(chǎn)量有不顯著正向貢獻(xiàn)，說(shuō)明隨著株高的增加，產(chǎn)量有不明顯增加的趨勢(shì)。筆者認(rèn)為，相關(guān)性分析結(jié)果表明隨著株高的降低，品種的抗倒伏能力增強(qiáng)，有利于提高經(jīng)濟(jì)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(guān)；全回歸分析顯示穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量有極顯著正向貢獻(xiàn)，是對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大的性狀，說(shuō)明兩種分析的結(jié)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(wàn)穗/667m2，且與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；全回歸分析顯示畝穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量有極顯著正向貢獻(xiàn)，說(shuō)明兩種分析的結(jié)果是一致的，表明該組品種具有較強(qiáng)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(fēng)透光性變差、病蟲(chóng)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(guān)；全回歸分析顯示千粒重對(duì)產(chǎn)量有極顯著正向貢獻(xiàn)，說(shuō)明兩種分析的結(jié)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(biāo)，在過(guò)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(dá)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(guò)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(chǔ)上，通過(guò)縮短生育期、降低株高、增加穗粒數(shù)、提高千粒重來(lái)實(shí)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(gè)糧食生產(chǎn)大省，擔(dān)負(fù)著國(guó)家糧食儲(chǔ)備的重要任務(wù)。河北省的小麥品種為河北省乃至國(guó)家小麥生產(chǎn)發(fā)展作出了積極的貢獻(xiàn)，保障了人民生活、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保證了國(guó)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(dòng)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(shù)以外，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)水的優(yōu)良品種是關(guān)鍵措施。因此，河北省今后提高小麥產(chǎn)量的育種目標(biāo)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面。

3.1生育期從小麥生長(zhǎng)的一般規(guī)律來(lái)講，生育期越長(zhǎng)，灌漿越充分，小麥的產(chǎn)量越高。從目前河北省種植結(jié)構(gòu)來(lái)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(zhǎng)后期，自然災(zāi)害對(duì)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(guò)程中，在保證子粒灌漿充分的前提下，應(yīng)協(xié)調(diào)其他生長(zhǎng)期的發(fā)育時(shí)間，選育生育期短的品種。

3.2株高從河北省的育種實(shí)踐來(lái)看，20世紀(jì)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(yán)重倒伏的問(wèn)題，推進(jìn)了河北省小麥單產(chǎn)的大幅度提高。從生物學(xué)特性看，植株矮化到一定程度，也產(chǎn)生種種不利效應(yīng)，莖稈過(guò)矮的小麥品種，冠層低而密集，通風(fēng)透光性均不好，群體過(guò)大時(shí)就易造成郁蔽。從提高產(chǎn)量潛力看，植株的矮化勢(shì)必限制生物學(xué)產(chǎn)量的提高，而在收獲指數(shù)達(dá)到一定高度時(shí)，進(jìn)一步提高產(chǎn)量潛力在很大程度上決定于生物學(xué)產(chǎn)量的提高。因此，筆者建議在今后的品種選育過(guò)程中，不要僅僅通過(guò)降低株高來(lái)增強(qiáng)品種的抗倒性，應(yīng)在保證一定株高的前提下，選育莖稈韌性較好的材料，增強(qiáng)品種的抗倒伏能力。

3.3穗粒數(shù)從生物學(xué)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(gòu)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?yàn)榍罢叽蠖嗨胄洼^長(zhǎng)，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(gè)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(shí)踐來(lái)看，育種家們認(rèn)為靠增加每穗有效小穗數(shù)對(duì)提高生產(chǎn)性能成效顯著，他們大多通過(guò)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(rèn)為，通過(guò)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(chǔ)上應(yīng)該還有一定的增長(zhǎng)空間。

3.4畝穗數(shù)從生物學(xué)特性看，畝穗數(shù)限制產(chǎn)量的因素有2個(gè)，一是穗數(shù)偏少，生物產(chǎn)量不足，導(dǎo)致產(chǎn)量不高；二是穗數(shù)偏多使得群體通風(fēng)透光性變差、病蟲(chóng)害發(fā)生加重、倒伏可能性加大，導(dǎo)致產(chǎn)量不高。從河北省的育種實(shí)踐來(lái)看，育種家們認(rèn)為畝穗數(shù)增加效果明顯，畝穗數(shù)的自身調(diào)節(jié)能力是對(duì)產(chǎn)量補(bǔ)償最強(qiáng)的因素，但畝穗數(shù)達(dá)到40萬(wàn)～45萬(wàn)穗/667m2，產(chǎn)量達(dá)到500kg/667m2左右時(shí)，增產(chǎn)效應(yīng)不明顯。因此，筆者建議在今后的品種選育過(guò)程中，畝穗數(shù)可以在提高莖稈韌性和改善株型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上稍有增加，幅度不能太大，以避免在小麥生長(zhǎng)后期遭受病蟲(chóng)害和自然災(zāi)害。

3.5千粒重從生物學(xué)特性看，影響千粒重進(jìn)而限制產(chǎn)量的因素有3個(gè)，一是穗粒數(shù)或畝穗數(shù)較多；二是灌漿速度慢或灌漿時(shí)間短；三是為增加千粒重而延長(zhǎng)灌漿時(shí)間，使生育期延長(zhǎng)，導(dǎo)致小麥生長(zhǎng)后期受到病蟲(chóng)害和自然災(zāi)害的影響。從河北省的育種實(shí)踐來(lái)看，育種家們認(rèn)為千粒重在遺傳上是最可靠的產(chǎn)量構(gòu)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(biāo)。筆者認(rèn)為，千粒重的提高雖然還有潛力，但只提高千粒重對(duì)提高產(chǎn)量而言不是最有利的，因?yàn)榍ЯＶ嘏c穗粒數(shù)、畝穗數(shù)都呈負(fù)相關(guān)。因此，筆者建議在今后的品種選育過(guò)程中，可以通過(guò)提高子粒灌漿速度和延長(zhǎng)灌漿時(shí)間來(lái)增加千粒重，同時(shí)還要增強(qiáng)小麥生長(zhǎng)后期對(duì)病蟲(chóng)害和自然災(zāi)害的抗性。

［1］陳希勇，趙愛(ài)菊，李亞軍，等．河北省小麥育種研究現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策．河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（4）：91-93

［2］陳秀敏，李科江，賈銀鎖．河北小麥．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2008

［3］周進(jìn)寶，萬(wàn)永紅．河北省農(nóng)作物優(yōu)良品種．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2003

2016-04-25）