北部冬麥區(qū)旱地小麥品種主要農(nóng)藝性狀的演變規(guī)律

孫軍偉，楊子光，孟麗梅，張 珂，冀天會(huì)

（洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院，河南洛陽(yáng) 471023）

農(nóng)作物區(qū)域試驗(yàn)是農(nóng)作物育種成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的一個(gè)關(guān)鍵性中間試驗(yàn)環(huán)節(jié)，是品種審定、區(qū)域布局和品種更新?lián)Q代的重要依據(jù)，是連接科研、生產(chǎn)、市場(chǎng)的重要橋梁和紐帶[1-3]。

旱地小麥生產(chǎn)是我國(guó)小麥生產(chǎn)的難點(diǎn)，也是潛力所在[4]。北部冬麥區(qū)旱地組小麥區(qū)試主要分布在山西、甘肅、寧夏3個(gè)省（區(qū)）的11個(gè)試點(diǎn)，小麥?zhǔn)窃摰貐^(qū)主要傳統(tǒng)糧食作物之一，該地區(qū)地形地貌復(fù)雜，低溫凍害、干旱少雨、病蟲(chóng)害經(jīng)常發(fā)生，干旱是限制產(chǎn)量的主要因素[5-6]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外大量研究表明，遺傳改良和其他技術(shù)因素對(duì)提高小麥生產(chǎn)的貢獻(xiàn)大致相等[7]。通常最初產(chǎn)量低時(shí)，技術(shù)因素較重要，而產(chǎn)量較高時(shí)，遺傳改良貢獻(xiàn)更為重要。隨著該地區(qū)小麥單產(chǎn)的不斷提高，技術(shù)水平達(dá)到一定高度的情況下，要實(shí)現(xiàn)小麥持續(xù)高產(chǎn)、高效，品種改良顯得尤為重要。目前，有關(guān)小麥品種演變規(guī)律研究很多[8-10]，但大部分集中在1949年到20世紀(jì)90年代前生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的水澆地品種，而對(duì)所育成旱地品種的演變規(guī)律研究較少[11-12]。生產(chǎn)實(shí)踐證明，在干旱地區(qū)選用抗旱、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的小麥品種，已成為減少干旱災(zāi)害、保證小麥產(chǎn)量的重要措施。

本研究以2001—2015年度北部冬麥區(qū)旱地小麥區(qū)試品系主要農(nóng)藝性狀為依據(jù)，分析了北部冬麥區(qū)近15 a旱地小麥品種演變規(guī)律，研究各農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)程度，以期為本地區(qū)旱地小麥科研育種方向提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料和方法

2001—2015年度北部冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)參試品種共計(jì)127個(gè)，參試品種完全隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積不小于14 m2，全區(qū)收獲。數(shù)據(jù)為每年度參試品種的產(chǎn)量及主要性狀的平均值，采用多項(xiàng)式添加趨勢(shì)線(xiàn)，表明近15 a旱地小麥主要農(nóng)藝性狀演變規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 北部冬麥區(qū)旱地小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的演變規(guī)律

由圖1可知，北部旱地小麥品種的產(chǎn)量變化整體表現(xiàn)為隨區(qū)試年份的推進(jìn)逐漸提高，平均每年增產(chǎn) 141.9kg/hm2。2015 年產(chǎn)量最高，達(dá) 5470.8kg/hm2；2001年產(chǎn)量最低，為3 199.7 kg/hm2。

由圖2可知，北部旱地小麥品種的穗數(shù)變化整體表現(xiàn)為隨區(qū)試年份推進(jìn)呈先降低后緩慢增加趨勢(shì)，但基本趨于穩(wěn)定。2015年最多，達(dá)588.1萬(wàn)穗/hm2；2004 年穗數(shù)最少，為 459.5 萬(wàn)穗 /hm2。

從圖3可以看出，北部旱地小麥品種的穗粒數(shù)變化整體表現(xiàn)為隨區(qū)試年份推進(jìn)逐漸增加，平均每年增加0.387 5粒。2014年穗粒數(shù)最多，達(dá)36.2粒；2004年最少，為26.1粒。

由圖4可知，千粒質(zhì)量變化整體表現(xiàn)為隨區(qū)試年份推進(jìn)呈先增加后緩慢減少的趨勢(shì)。2004年千粒質(zhì)量最高，達(dá)40.4 g；2001年千粒質(zhì)量最低，為30.5 g。

2.2 北部冬麥區(qū)旱地小麥株高演變規(guī)律

由圖5可知，北部旱地小麥品種的株高變化整體表現(xiàn)為隨區(qū)試年份推進(jìn)呈先降低后增加的趨勢(shì)，但起伏變化較大。2012年株高最高，為92.4 cm；2011年最低，為63.4 cm。

2.3 北部冬麥區(qū)旱地小麥最高莖演變規(guī)律

從圖6可以看出，北部旱地小麥品種最高莖變化整體表現(xiàn)為隨著區(qū)試年份的推進(jìn)呈減少的趨勢(shì)，最高莖平均每年減少22.2萬(wàn)莖/hm2。2005年最高莖最高，達(dá)到1 546.7萬(wàn)莖/hm2；2004年最低，為943.8 萬(wàn)莖 /hm2。

2.4 北部冬麥區(qū)旱地小麥生育期演變規(guī)律

從圖7可以看出，北部冬麥區(qū)旱地小麥生育期變化整體表現(xiàn)為隨區(qū)試年份推進(jìn)呈縮短的趨勢(shì)，生育期平均每年縮短0.225 d。2002年生育最長(zhǎng)，為281.3 d；2008 年最短，為 265.5 d。

2.5 北部冬麥區(qū)旱地小麥主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性

由表1可知，穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，穗數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，其余農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的相關(guān)性并不顯著，表明在近15 a的品種選育過(guò)程中，通過(guò)增加穗粒數(shù)、穗數(shù)來(lái)提高產(chǎn)量效果更為顯著，通過(guò)選擇穗粒數(shù)較多、穗數(shù)較多的品種對(duì)增產(chǎn)效果明顯。

表1 北部冬麥區(qū)旱地小麥主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論與討論

本研究表明，產(chǎn)量與株高呈正相關(guān)，因此，旱地小麥品種選育過(guò)程中，可以選擇株高較高的品種，在極端干旱年份能保證一定的產(chǎn)量，但株高的增加同時(shí)勢(shì)必增大倒伏的風(fēng)險(xiǎn)，尤其在豐水年份。因此，選擇株高較高的品種同時(shí)還應(yīng)注重品種莖稈的抗倒性[13-15]。

旱地小麥千粒質(zhì)量整體隨區(qū)試年份的增加呈先緩慢增加后緩慢減少的趨勢(shì)，這可能由于近年旱地小麥灌漿中后期干熱風(fēng)、雨后青干等自然災(zāi)害頻發(fā)以及生育期縮短造成的[16-18]，千粒質(zhì)量與產(chǎn)量呈正相關(guān)，在旱地小麥品種選育過(guò)程中，在保證穗數(shù)、穗粒數(shù)的基礎(chǔ)上，可選擇千粒質(zhì)量較高的品種。千粒質(zhì)量目前穩(wěn)定在36～40 g。

穗粒數(shù)隨區(qū)試年份的推進(jìn)呈逐漸增加的趨勢(shì)，平均每年穗粒數(shù)增加0.387 5粒，產(chǎn)量與穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)。因此，在旱地小麥選育過(guò)程中，可選擇抗倒春寒能力強(qiáng)、穗粒數(shù)多、結(jié)實(shí)性好的品種，以避免穗粒數(shù)減少對(duì)產(chǎn)量的影響。

產(chǎn)量隨區(qū)試年份的推進(jìn)呈逐漸增加的趨勢(shì)，平均每年增產(chǎn)141.9 kg/hm2。其中，穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大；穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)次之；千粒質(zhì)量與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最小。