郭宗學(xué) 張?jiān)鰹?/p>

（山東省冠縣農(nóng)業(yè)局技術(shù)站，冠縣 252500）（山東冠豐種業(yè)有限公司，冠縣 252500）

小麥邊際效應(yīng)及其對育種選擇的影響

郭宗學(xué) 張?jiān)鰹?/p>

（山東省冠縣農(nóng)業(yè)局技術(shù)站，冠縣 252500）（山東冠豐種業(yè)有限公司，冠縣 252500）

模擬小麥雜交育種F3種植模式下的邊際效應(yīng)，結(jié)果表明：小麥有效穗數(shù)和千粒重的邊際效應(yīng)非常明顯，達(dá)到1%的極顯著水平；兩者均為邊Ⅰ行的邊行優(yōu)勢最強(qiáng)，邊Ⅲ行的邊行優(yōu)勢最弱。小麥穗粒數(shù)無明顯的邊行優(yōu)勢。因此，為更準(zhǔn)確地對小麥F3的各株行進(jìn)行選擇，以小麥有效穗數(shù)和千粒重作為選擇目標(biāo)時，可參考其邊行與內(nèi)行優(yōu)勢的變化，消除其邊際效應(yīng)的影響，以增加選擇的可靠性。而以穗粒數(shù)作為選擇目標(biāo)時，選擇結(jié)果會相當(dāng)可靠。

小麥；邊際效應(yīng)；育種；有效穗數(shù)；千粒重

小麥、水稻、玉米等許多作物都有邊際效應(yīng)，到目前為止，對作物邊際效應(yīng)的研究大多是有關(guān)栽培方面的，諸如套種模式對作物產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量等的影響；而有關(guān)邊際效應(yīng)對育種選擇方面的影響研究較少，尤其在小麥育種選擇方面的報道更為少見。

在小麥雜交育種過程中，因在F2所選擇的單株或單穗的種子數(shù)量較少，在F3種植時，僅能種植單行且播種長度非常有限，這勢必在同一畦中要種植數(shù)個不同的株行。由于邊際效應(yīng)的存在，對這些株行進(jìn)行鑒定和選擇時就會產(chǎn)生誤差，鑒于此，本試驗(yàn)研究了小麥F3種植模式下產(chǎn)量構(gòu)成三要素的邊際效應(yīng)，以期增加對以產(chǎn)量三要素作為選擇目標(biāo)的可靠性，為培育出小麥新品種打好基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1材料 本試驗(yàn)選用魯西地區(qū)近年來生產(chǎn)上應(yīng)用面積較大的2個小麥品種：濟(jì)麥22、魯原502。

1.2方法 試驗(yàn)于2015-2016年在山東冠縣冠豐種業(yè)試驗(yàn)田進(jìn)行，土壤肥力中等。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)6次；每小區(qū)播種1個品種，共10行；小區(qū)行長3m，行距30cm，株距5cm，每株人工點(diǎn)播2粒，種植行向?yàn)槟媳狈较?。每一小區(qū)均調(diào)查東邊5行，自東向西逐行依次編號為：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。每行選中間2m用以調(diào)查小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Microsoft Excel 處理數(shù)據(jù)并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1方差分析 經(jīng)方差分析可知，小麥有效穗數(shù)各行間在1%極顯著水平上差異顯著（表1）；穗粒數(shù)各行之間在5%顯著水平上差異不顯著（表2）；千粒重各行間在1%極顯著水平上差異顯著（表3）。

表1 小麥有效穗數(shù)的方差分析結(jié)果

表2 小麥穗粒數(shù)的方差分析結(jié)果

表3 小麥千粒重的方差分析結(jié)果

2.2不同行間小麥產(chǎn)量三要素的邊際效應(yīng) 從表4可知，小麥各行之間有效穗數(shù)在1%水平上差異極顯著，其大小順序?yàn)椋孩瘢劲酰劲簦劲颍劲?。?行從邊行至內(nèi)行的有效穗數(shù)呈現(xiàn)出類似字母“V”的趨勢變化：邊Ⅰ行有效穗數(shù)最多，邊行優(yōu)勢最強(qiáng)；邊Ⅲ行最少，邊行優(yōu)勢最弱。小麥各行之間穗粒數(shù)在5%顯著水平上無顯著差異，即邊行的穗粒數(shù)對內(nèi)行無明顯的邊行優(yōu)勢。小麥各行之間千粒重在1%水平上差異極顯著，其優(yōu)勢大小順序?yàn)椋孩瘢劲颍劲簦劲酰劲?，可見邊Ⅰ行千粒重最大，邊行?yōu)勢最強(qiáng)；邊Ⅲ行最小，邊行優(yōu)勢最弱。

表4 不同行間小麥產(chǎn)量三要素的多重比較

3 結(jié)論與討論

小麥產(chǎn)量構(gòu)成三要素的邊際效應(yīng)為：有效穗數(shù)和千粒重的邊行優(yōu)勢明顯，而穗粒數(shù)的邊行優(yōu)勢不明顯。

有效穗數(shù)的邊行優(yōu)勢主要是因?yàn)樵谛←溍缙谶呅欣昧溯^大土壤空間中充足的水肥等條件[1]，使苗期小麥次生根數(shù)量增加、根系活力增強(qiáng)、生長健壯，分蘗增加[2]，最終單位面積有效穗數(shù)增多，即邊行小麥在苗期長期競爭優(yōu)勢條件下，為有效穗數(shù)的邊行優(yōu)勢打下了基礎(chǔ)。在本研究的試驗(yàn)條件下，邊Ⅰ行優(yōu)勢最大；邊Ⅱ行由于邊Ⅰ行的競爭，優(yōu)勢明顯減弱；邊Ⅲ行受外兩行的競爭而較邊Ⅰ行處于劣勢[3]；邊Ⅳ行、邊Ⅴ行受邊Ⅰ行的影響減弱，有效穗數(shù)較邊Ⅲ行增加。

在小麥產(chǎn)量構(gòu)成三要素的邊行優(yōu)勢方面，王樹林等[4]認(rèn)為單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均有明顯優(yōu)勢；安玉林[5]認(rèn)為增產(chǎn)的主要因素是穗粒數(shù)較多和千粒重較高；楊鐵剛等[6]則認(rèn)為小麥邊行效應(yīng)主要反映在單位面積成穗數(shù)方面，而對小麥的穗粒數(shù)和千粒重?zé)o明顯影響；柏立超等[7]認(rèn)為邊行較內(nèi)行增產(chǎn)，其中單位面積穗數(shù)的貢獻(xiàn)最大。以上各種不同的試驗(yàn)結(jié)果可能是由于各自試驗(yàn)中選用的品種[8]、種植方式等不同造成的[9]。本試驗(yàn)是在采用了2個小麥品種、行距固定在30cm的條件下進(jìn)行的，若增加品種數(shù)量、采用多個不同的行距，則試驗(yàn)結(jié)果會更加可靠。

鑒于小麥邊行優(yōu)勢的存在，在小麥育種過程中，對雜交后代F3株行進(jìn)行選擇時，應(yīng)注意有效穗數(shù)和千粒重的邊行優(yōu)勢影響，若以其作為選擇目標(biāo)，可參考邊行與內(nèi)行優(yōu)勢的變化進(jìn)行合理選擇，以增加選擇的可靠性。其中，邊Ⅰ行單位面積穗數(shù)和千粒重的邊行優(yōu)勢最強(qiáng)，作為選擇目標(biāo)的可靠性最差，選擇時應(yīng)剔除其邊行優(yōu)勢部分；邊Ⅲ行的邊行優(yōu)勢最弱，可靠性最大。而以穗粒數(shù)作為選擇目標(biāo)進(jìn)行選擇時，因其受邊行優(yōu)勢的影響不顯著，作為選擇目標(biāo)時選擇結(jié)果會相當(dāng)可靠。

[1] 孫守家，桑玉強(qiáng)，孟平，等．華北低山丘陵區(qū)農(nóng)林間作系統(tǒng)中小麥根系時空分布及邊行效應(yīng)研究[J]．河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，45（6）：640-646

[2] 楊習(xí)文，常麗麗，賀德先．小麥產(chǎn)量與根系的邊際效應(yīng)[J]．西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015（7）：28-36

[3] 陳雨海，余松烈，于振文．小麥邊行優(yōu)勢及其利用的研究[J]．耕作與栽培，2002（6）：3-4

[4] 王樹林，祁虹，王燕，等．不同小麥品種在麥棉套作模式中的邊行優(yōu)勢及產(chǎn)量分析 [J]．山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，47（4）：34-36

[5] 安玉林．邊、內(nèi)行小麥的灌漿特性以及與產(chǎn)量的關(guān)系[J]．種子世界，2006（8）：32-33

[6] 楊鐵剛，黃樹梅，劉佩霞，等．麥棉套種形式對小麥產(chǎn)量的影響[J]．河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000（2）：3-5

[7] 柏立超，邵運(yùn)輝，岳俊芹，等．壟作模式下冬小麥邊際效應(yīng)研究[J]．河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（6）：42-48

[8] 趙秉強(qiáng)，余松烈，李鳳超，等．冬小麥邊際效應(yīng)研究：Ⅰ．品種與小麥邊際效應(yīng)相關(guān)規(guī)律 [J]．耕作與栽培，1997，30（4）：4-7

[9] 杜心田，王同朝．作物群體邊際效應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，1998，9（5）：475-480

2017-06-05）