江蘇淮北地區(qū)13個主導(dǎo)小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

邵慧　夏中華　金彥剛等

摘要： 利用近10年來江蘇省淮北地區(qū)主要推廣的13個小麥品種，針對影響小麥產(chǎn)量的單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量產(chǎn)量3要素，通過方差分析、相關(guān)分析和通徑分析，探討產(chǎn)量3要素之間的相互關(guān)系及其對產(chǎn)量的影響。方差分析結(jié)果表明，不同小麥品種的產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素存在顯著性差異。產(chǎn)量較高的小麥品種為矮抗58、連麥6號、淮麥20、濟麥22，較低的小麥品種為徐麥33、徐麥30；單位面積有效穗數(shù)較高的小麥品種為淮麥22、連麥6號、淮麥20、煙農(nóng)19，較低的小麥品種為鄭麥9023、矮抗58、淮麥33；穗粒數(shù)較高的小麥品種為矮抗58、淮麥33、連麥6號、濟麥22、煙農(nóng)19、煙農(nóng)5158，最低的小麥品種為徐麥99；千粒質(zhì)量較高的小麥品種為鄭麥9023、矮抗58、淮麥20、徐麥99，較低的小麥品種為淮麥33、保麥1號、煙農(nóng)5158。相關(guān)性分析結(jié)果表明，單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量與小麥產(chǎn)量均呈正相關(guān)，其相關(guān)性大小依次為穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量；產(chǎn)量3要素之間呈負相關(guān)關(guān)系，其中有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量的負相關(guān)系數(shù)絕對值最大，為0.510。通徑分析結(jié)果與相關(guān)性分析結(jié)果吻合，產(chǎn)量3要素對產(chǎn)量的貢獻大小依次為穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 淮北麥區(qū)；小麥；產(chǎn)量構(gòu)成要素；統(tǒng)計分析

中圖分類號：S512.103 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2015）08-0091-03

江蘇省是我國的小麥生產(chǎn)大省，常年種植面積約為220萬hm2 [1]。淮北地區(qū)為江蘇省小麥主產(chǎn)區(qū)和高產(chǎn)區(qū)，近年小麥種植面積達130萬hm2以上，約占糧食總種植面積的40% [2]。建國以來，新品種的培育使得小麥產(chǎn)量大幅提高，特別是進入20世紀80年代以后，江蘇省淮北地區(qū)小麥單產(chǎn)由3 000 kg/hm2提高到21世紀初的5 250 kg/hm2 [1]。盡管小麥單產(chǎn)已經(jīng)取得很大的提高，但是隨著人口的不斷增長，糧食生產(chǎn)形勢日益嚴峻，進一步提高小麥產(chǎn)量成為當前迫切需要解決的問題。

小麥產(chǎn)量主要是由單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量3個要素構(gòu)成，三者關(guān)系的協(xié)調(diào)是取得小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵 [3-4]。隨著江蘇省淮北地區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化，小麥種植面積已基本趨于穩(wěn)定，擴大種植面積有限，糧食總產(chǎn)的增長必須依靠單產(chǎn)水平的提高來實現(xiàn)，高產(chǎn)小麥的推廣和高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)小麥新品種的選育越來越重要。加強和推進高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)小麥品種的推廣和培育，是促進江蘇省淮北地區(qū)高產(chǎn)小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展、保證農(nóng)民增收、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要措施。了解小麥品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素之間的關(guān)系，對于今后有目的地選配雜交組合、選育并推廣小麥新品種、提高育種成效具有重要意義。筆者對黃淮麥區(qū)主導(dǎo)的13個小麥品種的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素進行了統(tǒng)計分析研究，旨在初步探討其產(chǎn)量的差異性、產(chǎn)量潛力、產(chǎn)量要素對產(chǎn)量的貢獻，為小麥品種的推廣和今后小麥新品種的選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種為矮抗58、連麥6號、淮麥20、濟麥22、煙農(nóng)19、淮麥22、淮麥33、保麥1號、徐麥99、鄭麥9023、煙農(nóng)5158、徐麥30、徐麥33。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗地概況 試驗地在江蘇省宿遷市濱湖新城塘湖良種場瑞華農(nóng)業(yè)試驗站（33°29′N，116°12′E，海拔26 m），該地塊屬于沙壤土土質(zhì)，前茬為玉米，試驗布置在未進行灌溉的旱作農(nóng)耕地上。2013年10月14日，對該土壤撒施有機肥 4 500 kg/hm2，土壤有機質(zhì)含量≥45%，氮、磷、鉀含量均≥5%，土壤肥力均勻，灌排便利。

1.2.2 試驗設(shè)計與管理 試驗采用單因素隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。小區(qū)長7.5 m，寬1.8 m，南北行向，行距20 cm，小區(qū)間距40 cm。2013年10月26日，用播種機播種，播種量 315 kg/hm2，播種均勻。全生育期施肥3次，2014年1月8日施尿素345 kg/hm2、復(fù)合肥225 kg/hm2；2014年2月8日施尿素300 kg/hm2；2014年3月12日施尿素225 kg/hm2。同時，做好病蟲草害防治。2014年6月8日收獲。

1.2.3 調(diào)查項目和測定方法 收獲期間田間隨機取樣，每個小區(qū)分5點隨機取樣，取20株，每個品種的3個重復(fù)共取60株，收獲至室內(nèi)，進行有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量農(nóng)藝性狀的測量。產(chǎn)量性狀測量方法為小區(qū)收獲測實產(chǎn)，最終結(jié)果以小區(qū)平均產(chǎn)量折合成1 hm2的產(chǎn)量。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2007、SPSS17.0軟件進行變異系數(shù)的計算、方差分析、相關(guān)分析、通徑分析，分析方法參照周芳菊等的研究報道 [5-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成要素的表現(xiàn)

由表1可以看出，13個不同品種的產(chǎn)量、單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量之間存在較大差異。產(chǎn)量較高的小麥品種有矮抗58、連麥6號、淮麥20、濟麥22，產(chǎn)量分別為 10 264.5、9 993.0、9 940.5、9 636.0 kg/hm2，徐麥33、徐麥30的產(chǎn)量較低；單位面積有效穗數(shù)較高的小麥品種有淮麥22、連麥6號、淮麥20、煙農(nóng)19，有效穗分別為682.5、676.5、670.5、666.0穗/hm2，鄭麥9023、矮抗58、淮麥33的有效穗數(shù)較低；穗粒數(shù)較高的小麥品種有矮抗58、淮麥33、連麥6號、濟麥22、煙農(nóng)19、煙農(nóng)5158，穗粒數(shù)最低的小麥品種為徐麥99；千粒質(zhì)量較高的小麥品種為鄭麥9023、矮抗58、淮麥20、徐麥99，分別為473、45.9、43.1、43.3 g，淮麥33、保麥1號、煙農(nóng)5158的千粒質(zhì)量較低。

由表2可知，13個小麥品種產(chǎn)量平均值為 9 030.5 kg/hm2，變化范圍8 289.0～10 264.5 kg/hm2，說明江蘇省淮北地區(qū)小麥品種的產(chǎn)量水平較高，小麥高產(chǎn)潛力大。產(chǎn)量的變異系數(shù)為7.62%，說明江蘇省淮北地區(qū)不同小麥品

種之間產(chǎn)量變化存在較大差異。單位面積有效穗數(shù)的平均值為618.0穗/hm2，變化范圍為546.0～682.5穗/hm2，變異系數(shù)為7.14%；穗粒數(shù)的平均值為528.0粒/穗，變化范圍為486.0～589.5粒/穗，變異系數(shù)為5.82%；千粒質(zhì)量的平均值為42.2 g，變化范圍為39.2～47.3 g，變異系數(shù)為5.96%。產(chǎn)量構(gòu)成3要素的變異系數(shù)大小依次為有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量>穗粒數(shù)，不同品種間產(chǎn)量構(gòu)成要素變化最大的是有效穗數(shù)，千粒質(zhì)量、穗粒數(shù)在不同品種間相對比較穩(wěn)定。

2.2 產(chǎn)量構(gòu)成要素與產(chǎn)量間的相關(guān)分析

了解產(chǎn)量構(gòu)成要素與產(chǎn)量間的相關(guān)關(guān)系，對今后小麥高產(chǎn)育種具有一定指導(dǎo)意義。由表3可知，單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量與產(chǎn)量之間呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.457、0.544、0216，說明產(chǎn)量3要素中任一要素的增加均可提高小麥產(chǎn)量。產(chǎn)量3要素對產(chǎn)量相關(guān)性大小依次為穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量，表明對產(chǎn)量影響最大的是穗粒數(shù)，其次為有效穗數(shù)，千粒質(zhì)量對產(chǎn)量的影響最小。這說明該地區(qū)主導(dǎo)的13個小麥品種中，穗粒數(shù)對小麥產(chǎn)量的貢獻比較大，單位面積有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量對小麥產(chǎn)量的貢獻小于穗粒數(shù)的貢獻。產(chǎn)量3個要素之間呈負相關(guān)關(guān)系，說明產(chǎn)量3個要素中任一要素對其他2個要素有制約作用。其中有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量之間的負相關(guān)系數(shù)絕對值最大，為0.510，說明單位面積有效穗數(shù)的增加會使籽粒千粒質(zhì)量下降，同樣千粒質(zhì)量的增加也會影響單位面積有效穗數(shù)。育種家在育種過程中要特別重視有效穗、千粒質(zhì)量之間關(guān)系的協(xié)調(diào)，過于追求千粒質(zhì)量會影響到單位面積有效穗數(shù)。

2.3 產(chǎn)量構(gòu)成要素與產(chǎn)量間的通徑分析

相關(guān)分析基本確定了產(chǎn)量3要素與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系，但由于構(gòu)成產(chǎn)量的各因素是一個有機整體，其相互影響還包含著其他因素的間接影響，因而有必要通過通徑分析將各因素與產(chǎn)量的簡單相關(guān)系數(shù)分解為直接作用和間接作用，以說明各因素對產(chǎn)量的直接和間接關(guān)系。產(chǎn)量3要素對產(chǎn)量的通徑分析結(jié)果見表4。

由表4可知，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量對產(chǎn)量的直接作用（通徑系數(shù)）均為正值，表明在保持其他因素一定時，產(chǎn)量3要素其中任一因素增加均可引起小麥產(chǎn)量的增加。產(chǎn)量3要素與產(chǎn)量間通徑系數(shù)按照穗粒數(shù)、有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量的順序依次減小，說明穗粒數(shù)對產(chǎn)量的作用最大（通徑系數(shù)為16.402），其次是有效穗數(shù)（通徑系數(shù)14.355），最小的是千粒質(zhì)量（通徑系數(shù)14.212），通徑分析結(jié)果和相關(guān)性分析結(jié)果一致。穗粒數(shù)的優(yōu)勢相對比較突出，千粒質(zhì)量的優(yōu)勢相對較小。有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量3要素之間的間接通徑系數(shù)均為負數(shù)，其中千粒質(zhì)量通過有效穗數(shù)、有效穗數(shù)通過千粒質(zhì)量對產(chǎn)量的作用最大，間接通徑系數(shù)分別為-7.321、-7.248。因此，在小麥高產(chǎn)育種中，應(yīng)重視有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量兩者關(guān)系的協(xié)調(diào)，以達到小麥高產(chǎn)的目標。3要素對產(chǎn)量的凈作用均來自于它們自身的直接作用，而其中任一因素通過其他因素對產(chǎn)量的間接作用都為負值。這說明產(chǎn)量3要素之間存在著很強的制約關(guān)系，任一產(chǎn)量因素的提高，都會限制和削弱其他要素對產(chǎn)量的作用。

3 結(jié)論與討論

本試驗分析了近年來江蘇省淮北麥區(qū)主導(dǎo)的13個小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成要素與產(chǎn)量之間的關(guān)系。方差分析結(jié)果顯示，不同品種間產(chǎn)量及其產(chǎn)量要素構(gòu)成存在顯著差異。矮抗58、連麥6號、淮麥20、濟麥22的產(chǎn)量較高，這4個小麥品種產(chǎn)量3要素之間的協(xié)調(diào)性較佳。煙農(nóng)19、淮麥22的有效穗數(shù)較高，但是千粒質(zhì)量較低，使得產(chǎn)量一般；淮麥33、煙農(nóng)5158的穗粒數(shù)較高，但是有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量較低，在實際生產(chǎn)中要注質(zhì)量肥水管理，施好分蘗肥、拔節(jié)肥，抽穗灌漿期可用1%尿素溶液或0.2%～0.3%磷酸二氫鉀溶液以補充植株氮營養(yǎng)不足，增加千粒質(zhì)量。

產(chǎn)量構(gòu)成要素的變異分析表明，江蘇省淮北地區(qū)不同小麥品種間的穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量變異相對較小，基本趨于穩(wěn)定，有效穗數(shù)的變異較大。這可能是由于千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)主要由品種本身的遺傳特性所決定，二者遺傳力較高，而有效穗數(shù)遺傳力低，環(huán)境條件對其影響較大。參試的13個小麥品種中， 徐麥99、鄭麥9023、煙農(nóng)5158、徐麥30、徐麥33 的產(chǎn)量靠后，很可能是本試驗的栽培管理條件不適合以上5個品種，導(dǎo)致其產(chǎn)量潛力沒有得到最大程度的發(fā)揮。因此，在小麥的栽培管理上，應(yīng)根據(jù)不同品種特征特性確定適宜的播種密度、播期并注重合理施肥、灌溉，保證足夠的有效穗數(shù)以提高小麥產(chǎn)量。

前期研究表明，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系，但是產(chǎn)量3要素之間呈負相關(guān) [7-8]。本試驗相關(guān)分析和通徑分析結(jié)果與前人研究結(jié)果一致。單一要素的提高可以增加產(chǎn)量，但要實現(xiàn)小麥高產(chǎn)或者超高產(chǎn)還需對全部產(chǎn)量構(gòu)成要素同時改進。本試驗結(jié)果中穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性最大，單位面積有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量之間的負相關(guān)關(guān)系最大，在育種過程中過于追求有效穗數(shù)勢必會導(dǎo)致千粒質(zhì)量的減少，影響總產(chǎn)量。因此，育種家在選育小麥品種的過程中除了要注重穗粒數(shù)性狀的選擇，同時還要兼顧單位面積有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量。產(chǎn)量3要素之間存在強烈的交互作用，三者相互矛盾、相互補償，在高產(chǎn)小麥品種的選育過程中，只有實現(xiàn)三者關(guān)系的最佳協(xié)調(diào)，才能達到產(chǎn)量最大化。

參考文獻：

[1] 顧克軍，楊四軍，張恒敢，等. 江蘇淮北地區(qū)小麥品質(zhì)現(xiàn)狀、問題及專用小麥發(fā)展對策[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2003，19（1）：99-100，107.

[2]李 筠，冷蘇鳳，馬繼勝，等. 江蘇省淮北地區(qū)小麥育種進展與發(fā)展趨勢分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（6）：111-114.

[3]周淼平，任麗娟，張 旭，等. 小麥產(chǎn)量性狀的QTL分析[J]. 麥類作物學(xué)報，2006，26（4）：35-40.

[4]王 輝，孫道杰，時曉偉，等. 關(guān)中地區(qū)小麥超高產(chǎn)育種問題探討[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2001，29（1）：37-40.

[5]周芳菊，陳橋生，張道榮，等. 雜交小麥主要產(chǎn)量性狀優(yōu)勢及親本選配分析[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（15）：3046-3048.

[6]杜家菊，陳志偉.使用SPSS線性回歸實現(xiàn)通徑分析的方法[J]. 生物學(xué)通報，2010，45（2）：4-6.

[7]唐 進，吉 劍，林昌明，等. 蘇中地區(qū)小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素分析及高產(chǎn)栽培途徑[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報，2013（13）：46-47.

[8]王繼濱，李鳳云，李紅芹，等. 黃淮冬麥區(qū)旱地區(qū)試小麥產(chǎn)量與產(chǎn)量三因素通徑分析[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2005，21（1）：142-143，162.