陳以相 楊俊華 唐李軍
摘要 [目的]為了篩選適合云南省德宏州南亞熱帶氣候種植的優(yōu)質小麥品種。[方法]利用灰色關聯(lián)分析法對2017—2018年度德宏州區(qū)域試驗中的16個小麥品種進行綜合評價。[結果]不同小麥品種的灰色關聯(lián)度從大到小依次為德麥10號、德麥9號、云麥53、滇麥7號、云麥68、滇麥4號、云麥56、云麥57、云雜12號、保麥3號、彌136-7、宜麥2013-34、易2011-1、云麥106、云麥69、云麥64。[結論]德麥9號、德麥10號、云麥53品種表現(xiàn)突出,適應性好,適合大面積推廣種植。滇麥4號、云麥68、滇麥7號在株高、抗病性、抗倒伏方面優(yōu)于其他品種,產量水平中等,適宜用作育種材料。其他10個參試品種抗病性差、產量低,不適宜在生產上應用。
關鍵詞 小麥;品種篩選;生態(tài)適應性;灰色關聯(lián)度分析法
中圖分類號 S 512.1 ?文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2019)12-0035-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.12.010
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Abstract [Objective] To select highquality wheat varieties suitable for planting in the south subtropical climates of Dehong Prefecture of Yunnan Province. [Method] The wheat of 16 new varieties in the Dehong Prefecture regional tests during 2017-2018 were comprehensively evaluated by using grey relational degree analysis. [Result] The order of grey relational degree of different wheat varieties was in the order of Demai 10, Demai 9, Yunmai 53, Dianmai 7, Yunmai 68, Dianmai 4, Yunmai 56, Yunmai 57, Yunza 12, Baomai 3, Mi1367, Yimai 201334, Yi 20111, Yunmai 106, Yunmai 69, Yunmai 64. [Conclusion] The comprehensive performances of Demai 9, Demai 10 and Yunmai 53 are the best, and had good adaptability, which are suitable for planting in large areas. The plant height, disease and lodging resistant of Dianmai 4, Dianmai 7, Yunmai 68 are superior to other varieties and have medium productivity, they are recommended as breeding materials. The other 10 varieties with poor disease resistance and low yield are not recommended to be used in production.
Key words Wheat;Variety selection;Ecological adaptability;Grey relational degree analysis
德宏是典型的農業(yè)州,地處云南西部(97°31′~98°43′E,23°50′~25°50′N),屬橫斷山脈區(qū)的低緯度高原,全州境內海拔最高點3 404.6 m,最低點210 m,高差3 194.6 m,屬南亞熱帶氣候,光照充足,雨量充沛,冬春季節(jié)氣溫高,干濕季明顯,雨熱同季,適宜多種作物的生長[1]。小麥是德宏傳統(tǒng)的冬春糧食作物,在農業(yè)增產、農民增收和糧食安全等方面具有十分重要的作用。由于德宏地處南亞熱區(qū),小麥生長期間氣溫高、晝夜溫差大、降雨量相對較少,容易導致小麥品種抗性和適應性退化,影響種植效益。依據熱區(qū)氣候特點和小麥生產條件,有待加強小麥新品種生態(tài)適應性研究。
生態(tài)適應性研究是小麥育種的目標性狀之一。小麥生態(tài)適應性指其生物學特性與環(huán)境的吻合程度,是作物與環(huán)境相互作用下系統(tǒng)發(fā)育的結果[2]。在小麥高產栽培過程中,需要充分了解其特定的適應性范圍,因地制宜的選擇適播品種,充分發(fā)揮其生長潛力,從而獲得高產、穩(wěn)產、優(yōu)質。小麥產量是評價小麥生態(tài)適應性的重要指標,是由基本苗、株高、有效穗數、生育期、穗粒數、千粒重、容重、抗病性、抗倒伏性等諸多性狀相互影響共同作用的結果[3]。研究認為,應用灰色關聯(lián)系統(tǒng)中的灰色關聯(lián)分析法能夠客觀評價作物不同品種多個性狀的綜合表現(xiàn),作物不同性狀間關聯(lián)程度越大,反映品種對生態(tài)環(huán)境的適應性越好[4-6]。鑒于此,筆者研究評價了16個小麥品種在德宏州氣候條件下的生態(tài)適應性,旨在篩選適宜推廣種植的優(yōu)質小麥品種,為滇西南地區(qū)小麥品種更新和高產種植提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況 試驗在云南省德宏州芒市(95.58°E,24.43°N)進行,海拔913.8 m,前茬作物為水稻,土壤類型為紅壤土,肥力中等,田塊平整,排灌方便。
1.2 試驗材料
選用云南省不同科研機構選育的16個小麥新品種作為研究材料,分別為滇麥4號、云麥106、云雜12號、德麥9號、云麥53、保麥3號、宜麥2013-34、滇麥7號、德麥10號、彌136-7、易2011-1、云麥64、云麥68、云麥69、云麥57和云麥56。
1.3 試驗設計
試驗采用隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積10 m2(長5 m×寬2 m),每個處理3個重復,共計48個小區(qū),每小區(qū)播15 行,小區(qū)間走道為0.4 m,區(qū)組間走道0.4 m,播種行與區(qū)組走向平行,試驗地周圍設有保護行。播種前,均勻撒施復合肥600 kg/hm2,精細整地。小麥采用條播法種植,播種期為2017年11月15日,根據品種千粒重、發(fā)芽率、田間估計出苗率(80%),按330萬苗/hm2預定值,計算播種量,精確稱量播種到行。
1.4 田間管理
小麥的出苗期為11月21日,各參試品種出苗整齊。整個生育期內共施肥2次,分別為12月1日于灌水后追分蘗肥,施用混合肥料(尿素∶過磷酸鈣=1∶1)330 kg/hm2;1月5日用尿素75 kg/hm2,稱量到小區(qū)均勻撒施。12月20日采用“甲磺·氯磺隆”120 g/hm2對水噴霧除草。1月6日采用“吡蟲啉” 5%乳油750 mL/hm2“高效氯氟氰菊酯” 900 mL/hm2對水噴霧防治蚜蟲與粘蟲。小麥全生育期人工灌水4次,分別為11月16日、11月30日、1月23日、2月20日,均為全田滿灌,速灌速撤,滿足了小麥生長發(fā)育的水分需求。
1.5 測定項目
在小麥生長期間,調查小麥基本苗、最高莖蘗數、有效穗數、抗白粉病、抗銹病、抗倒性、生育期。小麥成熟后,每個小區(qū)取樣50株進行室內考種,測其株高、穗粒數、千粒重、容重。并按小區(qū)單收,自然晾干后統(tǒng)計產量。采用以下標準評價小麥抗病性和抗倒性:①采用反應型加1的倒數表示小麥抗病性大小,反應型分為0級(免疫)、1級(高抗)、2級(中抗)、3級(中感)、4級(高感)。②不同小麥品種抗倒性分析,把未倒伏的品種標記為1,倒伏品種記為1-倒伏面積的百分數。
1.6 分析方法
以灰色系統(tǒng)理論作為依據,將16個參試小麥新品種看作1個灰色系統(tǒng),每個品種為該系統(tǒng)中的1個因素。設有i個品種,考查j個性狀。根據生產實際,把不同性狀的最優(yōu)值設為參考數列x0,不同品種的不同指標設為比較數列xi,不同性狀用k表示。用下列公式計算不同品種的關聯(lián)系數和關聯(lián)度:
2 結果與分析
2.1 生育期及主要性狀比較
從表1可以看出,中早熟性品種9個,生育期在126~139 d;中熟品種7個,生育期在140~144 d;晚熟品種2個,生育期在151~154 d。參試品種出苗整齊,基本苗在246萬~396萬/hm2。德麥9號分蘗力最強,最高莖蘗數達927.8萬/hm2;云麥69分蘗最弱,最高莖蘗數僅為528萬/hm2;其余品種最高莖蘗數在558萬~801萬/hm2。德麥9號有效穗最多,為393萬/hm2;云麥69有效穗最少,為244.5萬/hm2;其余品種有效穗在267.0萬~373.5萬/hm2。參試品種株高在71~120 cm,云麥64株高最高,云麥106株高最矮。
小麥抽穗期至灌漿期,田間光照強、溫度高、晝夜溫差大,不同品種小麥籽粒發(fā)育受影響。云麥53穗粒數最多,每穗為51.1粒;云麥106穗粒數最少,每穗為33.5粒;其余品種在33.8~50.7粒。保麥3號千粒重最高,為58.9 g;德麥9號千粒重最低,為44.3 g;其余品種千粒重在44.6~57.9 g。云麥57容重最高,為821 g/L;云麥69容重最低,為761 g/L;其余品種容重在761~820 g/L。綜上分析可知,德麥9號、德麥10號、云麥53屬中晚熟品種,株高適中,分蘗力強,株型緊湊,群體結構和經濟性狀好。
2.2 抗逆性及產量比較
從表2可以看出,彌136-7、易2011-1、云麥64、云麥56輕感小麥白粉病,其余參試品種高抗小麥白粉病。云麥106、云雜12號、易2011-1、云麥64、云麥69、云麥57中抗小麥葉銹病,其余參試品種高抗小麥葉銹病。云麥64和云麥69發(fā)生倒伏嚴重,云麥56發(fā)生輕微倒伏,其余參試品種無倒伏現(xiàn)象。參試品種的平均產量為7 245.5 kg/hm2,滇麥4號、德麥9號、云麥53、滇麥7號、德麥10號、云麥68、云麥57、云麥56產量高于平均產量,增幅為1.61%~25.4%;其余參試品種產量低于平均產量,減幅為0.15%~26.2%。對參試品種的產量進行差異性分析,滇麥4號和滇麥7號品種間產量無顯著差異(P>0.05);云麥106、保麥3號、宜麥2013-34品種間產量無顯著差異(P>0.05);其余參試品種的產量高低有顯著差異(P<0.05)。在16個小麥品種中,德麥9號、德麥10號、云麥53豐產性和抗逆性較好,云麥64產量水平和抗倒伏性最差。
2.3 灰色關聯(lián)度分析
采用不同性狀的最優(yōu)值作為理想品種的性狀和優(yōu)質、高產、穩(wěn)產品種的篩選目標,根據不同性狀的灰色關聯(lián)度(表3),排列出不同品種的優(yōu)劣順序為德麥10號>德麥9號>云麥53>滇麥7號>云麥68>滇麥4號>云麥56>云麥57>云雜12號>保麥3號>彌136-7>宜麥2013-34>易2011-1>云麥106>云麥69>云麥64。小麥不同性狀間關聯(lián)程度越大,反映品種對生態(tài)環(huán)境的適應性越好。因此,在16個品種中,德麥10號最適宜本地區(qū)種植,云麥64表現(xiàn)較差,德麥9號、云麥53可作為德宏地區(qū)主要種植的優(yōu)勢品種。
3 討論與結論
德宏州特殊的氣候條件對小麥生長和發(fā)育有重要的影響,通常選用分蘗力強、株型緊湊、群體結構好、抗性穩(wěn)定、經濟系數高的優(yōu)良品種,利于小麥的高產栽培。從品種選育過程看,利用多穗型品種“S001×青566”雜交選育的德麥9號,品種特征特性為幼苗直立、葉色淺綠、分蘗力強、整齊度好、長芒、白殼、圓錐穗型、籽粒琥珀色、硬質、籽粒飽滿、熟相好、易脫落、耐寒、耐旱、抗倒伏,全生育期對條銹病免疫、高抗葉銹病和白粉病,在區(qū)域試驗和生產上表現(xiàn)較好的豐產性、抗病性、廣適性。利用大穗型品種“98-51×川00062”雜交選育的地麥新品系德麥10號,品種特征特性為幼苗直立、分蘗力強、整齊度好、籽粒飽滿、熟相好、易脫落、耐寒、耐旱、抗倒伏、全生育期高抗葉銹病、白粉病,適宜山區(qū)旱地種植。采用“96B-254×96B-6”穿梭選育的高產型小麥品種云麥53,株形緊湊,分蘗力強,莖稈堅實,耐肥抗倒,種植范圍廣,適宜在海拔700~2 000 m,肥水條件較好的地區(qū)種植[7-8]。該研究結果與上述實踐結論相符,通過對2017—2018年度德宏州田麥組區(qū)域試驗資料分析顯示,德麥9號、德麥10號、云麥53在16個品種表現(xiàn)突出,株高適中,分蘗力強,株型緊湊,群體結構、抗病性、抗倒伏性及經濟性狀好,適應性強,具有良好推廣應用價值。
研究認為,小麥產量是多個因素共同作用的結果,小麥株葉型、抗性穩(wěn)定與產量性狀密切相關[9-10]。在小麥育種上,株型和抗性是兩個關鍵因素,具有優(yōu)良特征特性的種質資源,利于小麥品種改良,可有效解決品種退化問題。該研究關聯(lián)度排序結果表明,滇麥7號、云麥68、滇麥4號、云麥56、云麥57的關聯(lián)度系數排序介于4~8位。5個品種為中間型材料,對比分析品種的多個性狀,選擇株葉型和抗性好的品種可作育種材料。滇麥4號、滇麥7號、云麥68品種早熟、桿矮、分蘗力強、株型緊湊、群體結構好、抗性穩(wěn)定、經濟性狀一般、產量水平中等;云麥56、云麥57品種中早熟、分蘗力強、株型緊湊、群體結構好、抗病性較差、經濟性狀一般、產量低。因此,新品種滇麥4號、滇麥7號、云麥68在株高、抗病性、抗倒伏方面具有優(yōu)勢,適合用作小麥育種親本,這與前人研究結果相符[11-13]。對于小麥新品種云麥56、云麥57、云麥69等參試品種的生態(tài)適應相對較差,這與前人的研究結果存在差別[14-15],這些品種在德宏地區(qū)的生態(tài)性適應性還有待進一步探究。
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