崔正勇,李鵬,孫鑫,劉穎,孫明柱,楊在東,王曉友,李新華
(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所,山東 濟(jì)南 250100;2.山東魯研農(nóng)業(yè)良種有限公司,山東 濟(jì)南 250100;3.濟(jì)南市歷城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東 濟(jì)南 250100)
魯原118(國(guó)審麥20200051)是由山東魯研農(nóng)業(yè)良種有限公司和山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究所聯(lián)合選育的國(guó)審小麥新品種,以魯原502為母本、邯6172為父本,于2007年進(jìn)行雜交,經(jīng)田間系譜法選育而成。該品種2016—2017年參加國(guó)家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗(yàn),2017—2018年同步參加區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn),2020年4月通過(guò)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。
本研究利用國(guó)家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)匯總的數(shù)據(jù),綜合分析和評(píng)價(jià)魯原118的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、生態(tài)適應(yīng)性及產(chǎn)量結(jié)構(gòu),以期為該品種在黃淮冬麥區(qū)的合理布局和大面積推廣、在生產(chǎn)中充分挖掘其增產(chǎn)潛力提供理論參考。
供試品種為魯原118。為研究其豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、生態(tài)適應(yīng)性及產(chǎn)量結(jié)構(gòu),將同時(shí)參加黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗(yàn)的對(duì)照品種濟(jì)麥22與其進(jìn)行比較分析。數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)匯總。
2016—2017年黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗(yàn)參試品種20個(gè)(不含對(duì)照),共安排22個(gè)點(diǎn),其中河北省10個(gè)、山東省10個(gè)、山西省1個(gè)、河南省1個(gè)。2017—2018年區(qū)域試驗(yàn)參試品種18個(gè),共設(shè)置試驗(yàn)點(diǎn)21個(gè),其中河北省10個(gè)、山東省10個(gè)、山西省1個(gè)。2017—2018年生產(chǎn)試驗(yàn)參試品種7個(gè),共設(shè)置試驗(yàn)點(diǎn)14個(gè),其中,河北省4個(gè)、山東省10個(gè)。
采用隨機(jī)順序排列,區(qū)域試驗(yàn)小區(qū)面積不小于333.35 m2,生產(chǎn)試驗(yàn)不小于666.7 m2,不設(shè)重復(fù)。采用機(jī)播機(jī)收并現(xiàn)場(chǎng)稱重計(jì)產(chǎn)。栽培管理和田間調(diào)查均按國(guó)家冬小麥區(qū)域試驗(yàn)方案要求進(jìn)行。
采用當(dāng)年多點(diǎn)方差分析,新復(fù)極差法檢驗(yàn)品種間差異顯著性。通過(guò)與對(duì)照品種比較產(chǎn)量、增(減)產(chǎn)幅度,來(lái)反映品種的豐產(chǎn)性能[1,2]。通過(guò)產(chǎn)量變異系數(shù)(CV)、高穩(wěn)系數(shù)(HSCi)來(lái)綜合分析品種的穩(wěn)產(chǎn)性[3,4]。通過(guò)增產(chǎn)點(diǎn)率、品種離優(yōu)度值(Pi)來(lái)衡量品種的生態(tài)適應(yīng)性[1,5]。通過(guò)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的通徑系數(shù)評(píng)價(jià)三因素對(duì)產(chǎn)量形成的作用大?。?]。
2016—2017年,魯原118參加國(guó)家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)廣適性品種試驗(yàn)黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗(yàn)。由表1可知,22個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)666.7m2平均產(chǎn)量(下稱產(chǎn)量)為591.2 kg,比對(duì)照濟(jì)麥22增產(chǎn)5.18%,差異達(dá)極顯著水平,居21個(gè)參試品種(含對(duì)照)的第3位,最高產(chǎn)量達(dá)719.2 kg。2017—2018年,魯原118同步參加黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量分別為494.4 kg和518.3 kg,比對(duì)照濟(jì)麥22增產(chǎn)7.45%和7.99%,差異達(dá)極顯著水平,均居區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)參試品種的第1位。以上結(jié)果表明,魯原118確為一個(gè)豐產(chǎn)性好的優(yōu)良小麥新品種。
表1 魯原118在黃淮冬麥區(qū)北片品種試驗(yàn)中的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性表現(xiàn)
變異系數(shù)反映品種的靜態(tài)穩(wěn)定性,變異系數(shù)小的品種受環(huán)境因素影響小,表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。由表1可知,魯原118產(chǎn)量的變異系數(shù)大致與濟(jì)麥22相當(dāng),兩品種2017—2018年產(chǎn)量變異系數(shù)均高于上一年,說(shuō)明該年度因環(huán)境變化導(dǎo)致品種產(chǎn)量波動(dòng)比較大,而魯原118仍保持與濟(jì)麥22一致的穩(wěn)定性,但產(chǎn)量水平顯著高于濟(jì)麥22。為綜合評(píng)價(jià)品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性,溫振民等[4]提出用高穩(wěn)系數(shù)值(HSCi)來(lái)分析品種的穩(wěn)產(chǎn)性,該指標(biāo)可以同時(shí)兼顧品種的豐產(chǎn)性。高穩(wěn)系數(shù)值大的品種豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性均較好。由表1可知,2016—2017年區(qū)域試驗(yàn)、2017—2018年區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中,魯原118高穩(wěn)系數(shù)值分別為87.35%、84.81%和83.80%,均高于濟(jì)麥22對(duì)應(yīng)的高穩(wěn)系數(shù)值。表明魯原118同時(shí)具備較好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。
增產(chǎn)點(diǎn)率為參試品種產(chǎn)量高于對(duì)照品種的試點(diǎn)數(shù)所占比例,代表參試品種優(yōu)于生產(chǎn)主推對(duì)照品種的適應(yīng)程度[1]。增產(chǎn)點(diǎn)率越高的參試品種,其不同生態(tài)區(qū)適應(yīng)性越好。由表1可知,2016—2017年區(qū)域試驗(yàn)、2017—2018年區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中,魯原118增產(chǎn)點(diǎn)率分別為86.36%、95.24%和100.00%,說(shuō)明魯原118在不同年份、不同生態(tài)區(qū)條件下均表現(xiàn)出優(yōu)于對(duì)照品種的適應(yīng)性。
品種離優(yōu)度值(Pi)反映的是參試品種在各試點(diǎn)上與最佳品種的平均差異,品種離優(yōu)度值越小,表明該品種在各試點(diǎn)的表現(xiàn)越接近最佳品種[1,5]。由表1可知,2016—2017年區(qū)域試驗(yàn)、2017—2018年區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中,魯原118品種離優(yōu)度值分別為602.1、806.1和159.8,均低于濟(jì)麥22對(duì)應(yīng)的品種離優(yōu)度值。說(shuō)明魯原118在不同生態(tài)區(qū)表現(xiàn)出良好的廣泛適應(yīng)性。
由表2可 知,2016—2017年 區(qū) 域 試 驗(yàn)、2017—2018年區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中,魯原118的666.7m2有效穗數(shù)分別比濟(jì)麥22低2.89萬(wàn)、1.66萬(wàn)穗和0.01萬(wàn)穗,基本穩(wěn)定在42萬(wàn)穗左右。說(shuō)明魯原118成穗率略低于濟(jì)麥22,相對(duì)比較穩(wěn)定。魯原118穗粒數(shù)分別比濟(jì)麥22多2.67、1.88粒和0.29粒,千粒重分別比濟(jì)麥22多2.33、2.84 g和2.57 g。說(shuō)明魯原118穗粒數(shù)和千粒重均高于濟(jì)麥22。魯原118的理論產(chǎn)量分別比濟(jì)麥22增加6.66%、8.91%和7.30%,與各試點(diǎn)平均產(chǎn)量增產(chǎn)幅度大致相同。以上結(jié)果表明,魯原118比濟(jì)麥22增產(chǎn)的主要原因是穗粒數(shù)和千粒重更高。
表2 魯原118在黃淮冬麥區(qū)北片品種試驗(yàn)中的 理論產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素
有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重為產(chǎn)量構(gòu)成三因素,三因素之間存在相互影響、此消彼長(zhǎng)的關(guān)系[7]。為明確三因素對(duì)魯原118產(chǎn)量影響的作用大小,將2016—2017年區(qū)域試驗(yàn)、2017—2018年區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)各試點(diǎn)的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重及相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)整理,進(jìn)行通徑分析,結(jié)果如表3所示??梢钥闯?,產(chǎn)量構(gòu)成因素中對(duì)產(chǎn)量直接作用大小依次為:有效穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重。說(shuō)明獲取充足的有效穗數(shù)是保證產(chǎn)量的基礎(chǔ),同時(shí)還應(yīng)兼顧穗粒數(shù)和千粒重。各間接通徑系數(shù)中,有效穗數(shù)通過(guò)穗粒數(shù)、千粒重對(duì)產(chǎn)量有負(fù)向效應(yīng),穗粒數(shù)和千粒重通過(guò)有效穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量均表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)。穗粒數(shù)通過(guò)千粒重以及千粒重通過(guò)穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量表現(xiàn)出較低的負(fù)向效應(yīng)。說(shuō)明在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)需協(xié)調(diào)好有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重三因素之間的關(guān)系,盡量減小其相互制約、此消彼長(zhǎng)的負(fù)向效應(yīng)。
表3 三個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的通徑系數(shù)
品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性不僅與其自身的遺傳特性有關(guān),同時(shí)也與生態(tài)環(huán)境和栽培管理密不可分。品種基因型與環(huán)境的互作效應(yīng)越小,表明品種穩(wěn)定性好,受環(huán)境影響小,安全性好,具備推廣應(yīng)用價(jià)值[1]。區(qū)域試驗(yàn)是鑒定品種特性及其與環(huán)境互作效應(yīng)的有效手段。魯原118在2016—2017年區(qū)域試驗(yàn)中平均產(chǎn)量居所有參試品種的第3位,2017—2018年區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中均居第1位,比對(duì)照品種濟(jì)麥22增產(chǎn)均達(dá)極顯著水平,說(shuō)明魯原118具備良好的豐產(chǎn)性,是一個(gè)增產(chǎn)潛力很大的優(yōu)良品種。變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)值法分析結(jié)果表明,魯原118具備良好的穩(wěn)產(chǎn)性;增產(chǎn)點(diǎn)率和品種離優(yōu)度值法分析結(jié)果顯示,魯原118具有廣泛的適應(yīng)性??梢?jiàn)魯原118是一個(gè)豐產(chǎn)性好、穩(wěn)產(chǎn)性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的優(yōu)良品種,適宜在不同生態(tài)區(qū)合理布局,進(jìn)而大面積推廣應(yīng)用。
產(chǎn)量三因素對(duì)魯原118產(chǎn)量形成均存在正向效應(yīng),然而三因素之間存在相互制約的負(fù)向效應(yīng),因此在生產(chǎn)中應(yīng)協(xié)調(diào)好三因素之間的關(guān)系,盡量降低相互間的不利影響。有效穗數(shù)是制約產(chǎn)量提高的首要因素,在小麥生育前期通過(guò)合理的栽培管理獲得適宜的有效穗數(shù)是提高產(chǎn)量的前提條件。其次,穗粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)不容忽視,中后期管理應(yīng)偏重于提高結(jié)實(shí)率、延長(zhǎng)葉片功能期、防止早衰。總之,在生產(chǎn)中要協(xié)調(diào)好三因素之間的關(guān)系,在適宜的有效穗數(shù)基礎(chǔ)上爭(zhēng)粒數(shù)、促粒重,最大程度發(fā)揮該品種的產(chǎn)量潛力。