張 凡 周其軍 關(guān) 立 宋志均 韓 勇
(河南省安陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,安陽(yáng) 455000)
小麥為我國(guó)的重要糧食作物之一,小麥的產(chǎn)量和消費(fèi)量約占全球糧食生產(chǎn)總量的25%,小麥的生產(chǎn)性和適應(yīng)性關(guān)系到我國(guó)的糧食安全。河南省作為農(nóng)業(yè)大省,對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)起著支柱作用,培育更多高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗、廣適的小麥新品種成為育種工作的新方向[1-7]。分蘗是小麥重要的生物學(xué)特征,分蘗力大小受品種遺傳特性、營(yíng)養(yǎng)狀況和外界環(huán)境條件的影響,是決定群體數(shù)量和產(chǎn)量形成的重要因素[8-10]。
安麥1350 是由安陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的半冬性小麥新品種,旗葉較細(xì)、株型緊湊,長(zhǎng)方形穗、穗層整齊、熟相好,籽粒為白色、半硬質(zhì),較飽滿。本研究通過(guò)分析安麥1350 在4 個(gè)省20 個(gè)試點(diǎn)的產(chǎn)量及分蘗力表現(xiàn),旨在鑒定其豐產(chǎn)性和適應(yīng)性,探討安麥1350 的品種潛力,為新品種審定和示范、推廣提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)以安麥1350 為研究對(duì)象,以周麥18 為對(duì)照品種,于2017-2018 年在全國(guó)不同省市20 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)種植,進(jìn)行產(chǎn)量和分蘗力鑒定。各試驗(yàn)點(diǎn)具有良好的試驗(yàn)條件和技術(shù)力量,具有生態(tài)與生產(chǎn)代表性,具體信息見(jiàn)表1。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3 次重復(fù),基本苗18 萬(wàn)/667m2,小區(qū)收獲面積不低于13.3m2,機(jī)械收獲。
1.2 性狀調(diào)查與測(cè)定于小麥出苗以后進(jìn)行基本苗調(diào)查,同時(shí)用竹竿標(biāo)記1m 樣段,返青后、拔節(jié)前在同一樣段進(jìn)行最高分蘗數(shù)調(diào)查,成熟期進(jìn)行有效穗數(shù)調(diào)查。小麥?zhǔn)斋@前,在各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)取樣40~50 穗,進(jìn)行室內(nèi)考種,測(cè)定穗粒數(shù)、千粒重,每小區(qū)實(shí)收測(cè)產(chǎn)。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 數(shù)據(jù)處理軟件分析數(shù)據(jù)。成穗率=有效穗數(shù)/最高分蘗數(shù)×100%;分蘗力=最高分蘗數(shù)/基本苗。
2.1 安麥1350 在20 個(gè)試點(diǎn)的分蘗力表現(xiàn)在不同生育時(shí)期,對(duì)安麥1350 的生育期和分蘗情況進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表2??梢钥闯觯阐?350 在20個(gè)試點(diǎn)的平均生育期為211d,生育期最長(zhǎng)的為豐源試點(diǎn)240d,生育期最短的為新馬橋試點(diǎn)183d。20 個(gè)試點(diǎn)的基本苗變幅為211.5 萬(wàn)~336.0 萬(wàn)/hm2,其中新鄉(xiāng)、駐馬店、鄲城、睢寧、瑞華、渭南試點(diǎn)的基本苗小于269.9 萬(wàn)/hm2(18 萬(wàn)/667m2),沒(méi)有達(dá)到播種時(shí)的基本苗要求,20 個(gè)試點(diǎn)基本苗平均值為280.9 萬(wàn)/hm2,表明了大部分試點(diǎn)的播種和出苗質(zhì)量較好,符合基本苗規(guī)劃種植。由于不同試點(diǎn)氣候及土壤條件的差異,造成安麥1350 在不同地區(qū)的分蘗力水平差異較大,變異系數(shù)較高,最高分蘗數(shù)變幅879.0 萬(wàn)~2227.4 萬(wàn)/hm2。最高分蘗數(shù)最少的試點(diǎn)為濉溪,同時(shí),安麥1350 在該地區(qū)的分蘗力表現(xiàn)最差;最高分蘗數(shù)最多的試點(diǎn)為渭南,而安麥1350 在該試點(diǎn)分蘗力也較強(qiáng)??傮w而言,安麥1350 在20 個(gè)試點(diǎn)的最高分蘗數(shù)平均為1458.5 萬(wàn)/hm2,平均分蘗力為5.0,具有較強(qiáng)的分蘗力。有效穗數(shù)是產(chǎn)量構(gòu)成的重要因素之一,在不同試點(diǎn)間,有效穗數(shù)的變幅為436.5 萬(wàn)~673.5萬(wàn)/hm2,平均值為551.0 萬(wàn)/hm2,從變異系數(shù)可以看出,有效穗數(shù)在各試點(diǎn)間的差異較小,而成穗率變幅為24.6%~57.2%,變異系數(shù)達(dá)20.7%,由此可見(jiàn),成穗率在不同地區(qū)間差異較大,如何減少無(wú)效分蘗,提高成穗率成為不同地區(qū)間高產(chǎn)的關(guān)鍵。
表1 試驗(yàn)點(diǎn)基本信息
表2 安麥1350 在20 個(gè)試點(diǎn)的分蘗力表現(xiàn)
2.2 安麥1350 在20 個(gè)試點(diǎn)的產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成分析安麥1350 在4 省20 個(gè)試點(diǎn)的產(chǎn)量表現(xiàn)見(jiàn)表3。分析發(fā)現(xiàn),安麥1350 在各試點(diǎn)的產(chǎn)量水平為5026.2~8438.6kg/hm2,平均產(chǎn)量為6830.1kg/hm2,比對(duì)照周麥18 增產(chǎn)2.9%,增產(chǎn)≥2%的試點(diǎn)有12 個(gè),達(dá)到60%。在20 個(gè)試點(diǎn)中表現(xiàn)增產(chǎn)的有15 個(gè)試點(diǎn),分別為濉溪、埇橋、安陽(yáng)、豐源、商丘、新鄉(xiāng)、駐馬店、黃泛、鄲城、濱海、睢寧、瑞華、永壽、渭南、楊凌,表現(xiàn)減產(chǎn)的有5 個(gè)試點(diǎn),分別為壽西湖、新馬橋、鹿邑、保豐、佳禾。分析不同省份之間安麥1350 的平均產(chǎn)量可以看出,陜西?。?601.6kg/hm2)>安徽省(7091.6kg/hm2)>江蘇?。?845.7kg/hm2)>河南?。?434.7kg/hm2)。有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重是構(gòu)成產(chǎn)量的三要素,分析發(fā)現(xiàn)20 個(gè)試點(diǎn)安麥1350 的有效穗數(shù)平均為551.0 萬(wàn)/hm2,穗粒數(shù)平均為31 個(gè),千粒重平均為43.6g,變異系數(shù)分別為11.5%、9.5%、11.0%,這表明了安麥1350 在不同地區(qū)間成產(chǎn)因素差異較小,具有較好的適應(yīng)性和一致性。
表3 安麥1350 在20 個(gè)試點(diǎn)的產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成分析
2.3 相關(guān)性分析將安麥1350 在不同地區(qū)的產(chǎn)量與分蘗力進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果見(jiàn)表4。分析發(fā)現(xiàn),有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、生育期、基本苗、最高分蘗數(shù)、分蘗力與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系,而成穗率與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,這也表明了成產(chǎn)因素之間的矛盾性。小麥最高分蘗數(shù)和分蘗力與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,而生育期與有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān),生育期與千粒重呈正相關(guān)。因此,安麥1350 應(yīng)以提高分蘗力為主,保證有效穗數(shù)的形成;同時(shí),生育期過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短,都會(huì)影響產(chǎn)量的構(gòu)成。值得注意的是,安麥1350 的分蘗力與最高分蘗數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,而成穗率與最高分蘗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,分蘗力與成穗率呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此,安麥1350在利用過(guò)程中不僅應(yīng)提高分蘗力,而且應(yīng)注重減少無(wú)效分蘗,提高成穗率。
表4 安麥1350 產(chǎn)量與分蘗力相關(guān)性分析
本研究于2017-2018 年度進(jìn)行,橫跨4 個(gè)省、20 個(gè)試點(diǎn),雖然各試點(diǎn)具有良好的試驗(yàn)條件和技術(shù)力量,但是由于種植管理方式不同,且存在氣候條件和土壤特性的差異,導(dǎo)致安麥1350 在各試點(diǎn)間的產(chǎn)量和分蘗力表現(xiàn)不一致,如2018 年3 月豐源干旱時(shí)間較長(zhǎng),影響群體的形成;2018 年4 月河南等地出現(xiàn)較為嚴(yán)重的倒春寒,造成小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)降低,產(chǎn)量較往年下降。這一系列因素的影響導(dǎo)致安麥1350 在不同地區(qū)間最高分蘗數(shù)的變異系數(shù)達(dá)到29.3%,基本苗、分蘗力和成穗率的變異系數(shù)均達(dá)到10%以上。如何縮小試點(diǎn)間的差異,保證不同試點(diǎn)間的一致性,將成為下一步探討的方向。
小麥的分蘗動(dòng)態(tài)與產(chǎn)量構(gòu)成因素密切相關(guān),歷來(lái)都是育種和栽培技術(shù)調(diào)控的重點(diǎn)。在本研究中,相關(guān)性分析表明,基本苗數(shù)與成穗率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,這與高翔等[11]在西北地區(qū)的研究一致。本研究顯示成穗率與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,這與封超年等[12]的研究結(jié)果不同,究其原因可能為,封超年等[12]研究中的播種密度為120.0 萬(wàn)~216.0 萬(wàn)/hm2,遠(yuǎn)小于本試驗(yàn)中269.9 萬(wàn)/hm2(即18 萬(wàn)/667m2)的種植密度,而小麥分蘗的多少及成穗率的高低受種植密度影響較大[13]。
本試驗(yàn)以安陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的小麥新品系安麥1350 為材料,在不同省份的20 個(gè)試點(diǎn)種植,結(jié)果表明,安麥1350 的平均生育期為211d,最高分蘗數(shù)平均為1458.8 萬(wàn)/hm2,分蘗力平均為5.0,成穗率平均為40.7%;產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成表現(xiàn):有效穗數(shù)平均為551.0 萬(wàn)/hm2,穗粒數(shù)為31個(gè),千粒重為43.6g,產(chǎn)量平均為6830.1kg/hm2,比對(duì)照周麥18 增產(chǎn)2.9%,20 個(gè)試點(diǎn)中增產(chǎn)≥2%的試點(diǎn)比例達(dá)到60%。相關(guān)性分析表明,有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、生育期、基本苗、最高分蘗數(shù)、分蘗力與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系,而成穗率與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。如何提高分蘗力、減少無(wú)效分蘗、提高分蘗成穗率將成為安麥1350 下一步攻克的方向。