國審小麥新品種菏麥22 的選育及適播密度研究

任自超 王 沖 王 朝 葛振勇 李思同 郭鳳芝林 坤 田順順 孟凡杰 郭凌云

（1 菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東菏澤274000；2 菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗示范開發(fā)服務(wù)中心，山東菏澤274000）

小麥作為我國重要的口糧作物之一，40%以上的人口以小麥作為主食，其產(chǎn)量的高低直接影響我國糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展[1]。由于我國可耕地面積數(shù)量有限，提高小麥單產(chǎn)是保障小麥總產(chǎn)最有效的途徑，而新品種的培育、栽培技術(shù)的研究及推廣是小麥單產(chǎn)提高的基礎(chǔ)[2]。以高產(chǎn)廣適品種濟麥22 為母本，優(yōu)質(zhì)品種淮麥25 為父本雜交組配，通過系譜法經(jīng)早代品質(zhì)檢測選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆的小麥新品種菏麥22，該品種于2019 年3 月通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定（審定編號：國審麥20190039）。

適宜的種植密度有利于構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)個體與群體的關(guān)系，高效利用耕地、水肥、光熱及空間等資源[3-5]。針對不同小麥品種的適宜播量研究，已有較多報道從產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)、抗性及生理特性等多個角度進行了分析[6-10]。本研究以菏麥22 和濟麥22 為研究對象，分別對2 個品種不同密度處理下產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的變化趨勢進行了分析，從而確定了菏麥22 的適宜種植密度，以期為菏麥22 的高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料菏麥22：該品種為半冬性，全生育期240d，比對照品種良星99熟期略早。幼苗半匍匐，苗期葉寬，分蘗力中等。株高81cm，株型緊湊，莖稈粗壯，抗倒性中等。旗葉寬、上舉，整齊度一般，熟相好。穗紡錘形，長芒、白殼、白粒，籽粒角質(zhì)，飽滿度好。

1.2 親本選配菏麥22 親本組合為濟麥22/淮麥25，母本濟麥22 為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育，是近年來全國推廣面積最大的品種。該品種具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、廣適、抗病、抗逆等優(yōu)良特征，攜帶豐產(chǎn)、抗病、抗逆、矮稈等優(yōu)良基因，作為骨干親本衍生出眾多優(yōu)良小麥品種；父本淮麥25 為淮陰農(nóng)科所選育，是黃淮冬麥區(qū)南片水地組國審小麥品種，該品種具有分蘗力強、成穗率中等、蛋白質(zhì)含量高、筋力穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)、穩(wěn)產(chǎn)等優(yōu)良性狀。菏麥22 的選育系譜見圖1。

圖1 菏麥22 選育系譜圖

1.3 選育過程2006 年以濟麥22 為母本、淮麥25為父本配制雜交組合，2006-2007 年度點播種植F1，收獲后混合脫粒。2007-2009 年（F2～F3）稀播種植小區(qū)，選擇優(yōu)良單穗，收獲后混合脫粒；2009-2010年度（F4）稀播種植小區(qū)，選擇優(yōu)良單穗，單穗脫粒；2010-2011 年度（F5）種植穗行，篩選農(nóng)藝性狀好、抗病、抗倒伏的優(yōu)良穗行，選擇優(yōu)良單穗，單穗脫粒；2011-2012 年度（F6）種植穗行，篩選農(nóng)藝性狀好、抗病、抗倒伏的優(yōu)良穗行，室內(nèi)進行品質(zhì)測定選優(yōu)；2012-2013 年度將F7種植成小區(qū)，進行新品系產(chǎn)量鑒定試驗，選擇綜合性狀好、高產(chǎn)、抗病、抗倒伏的優(yōu)良品系，命名為菏麥0839。2013-2014 年度參加菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院院內(nèi)品種比較試驗，田間綜合表現(xiàn)好，增產(chǎn)顯著。2014-2015 年度參加山東省小麥區(qū)域試驗預(yù)備試驗，2015-2017 年度參加黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種區(qū)域試驗。2017-2018 年度參加黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種生產(chǎn)試驗。2019年3 月通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號：國審麥20190039，2020 年獲得國家植物新品種權(quán)。

1.4 試驗設(shè)計和數(shù)據(jù)來源菏麥22 品種選育 選育過程于2006-2014 年度在菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗田進行。菏麥22 的產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)來源于2015-2018 年黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗的20 個試驗點（山東8 個：德州、長清、蓼蘭、泰安、臨沂、濟寧、菏澤、萊州；河北7個：高邑、藁城、邯鄲、衡水、馬蘭、邢臺、趙縣；山西5個：臨汾、新絳、堯都、永濟、運城）匯總數(shù)據(jù)平均值。菏麥22 適宜密度試驗 試驗于2022-2023 年在菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗田進行，選用品種為菏麥22 和濟麥22（CK）；試驗采用裂區(qū)設(shè)計，品種為主處理，種植密度為副處理。種植密度設(shè)5 個水平：10 萬株/667m2（處理1）、15 萬株/667m2（處理2）、20萬株/667m2（處理3）、32 萬株/667m2（處理4）、40 萬株/667m2（處理5）。試驗共10 個處理，每個處理3 次重復(fù)。每小區(qū)播種6 行，行距0.25m，小區(qū)長9.0m，面積15.75m2。性狀考察標準參照《小麥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》進行，產(chǎn)量按小區(qū)實收計產(chǎn)，折合每hm2產(chǎn)量為最終產(chǎn)量。采用Excel 2010 對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 菏麥22的產(chǎn)量表現(xiàn)菏麥22 在歷年試驗中表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性和適應(yīng)性（表1、表2、表3）。菏麥22 參加2015-2016 年度黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種區(qū)域試驗，平均產(chǎn)量8703.0kg/hm2，比對照品種良星99 減產(chǎn)0.14%，減產(chǎn)不顯著，匯總20 個試驗點數(shù)據(jù)，增產(chǎn)點率為50.0%；2016-2017 年度區(qū)域試驗平均產(chǎn)量9066.0kg/hm2，比對照品種良星99 和濟麥22 分別增產(chǎn)4.21%、4.42%，增產(chǎn)均顯著，匯總19 個試驗點數(shù)據(jù)，增產(chǎn)點率分別為89.5%、84.2%；2017-2018 年度黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量7428.0kg/hm2，比對照品種濟麥22 增產(chǎn)4.87%，位居參試品種的第4 位，匯總12 個試驗點數(shù)據(jù)，增產(chǎn)點率為91.7%。結(jié)果表明，除2015-2016 年度外，菏麥22 在不同試驗點不同年份中表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性和適應(yīng)性。

表1 2015-2016 年度黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種區(qū)域試驗產(chǎn)量表現(xiàn)

表2 2016-2017 年度黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種區(qū)域試驗產(chǎn)量表現(xiàn)

表3 2017-2018 年度黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種生產(chǎn)試驗產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2 菏麥22的產(chǎn)量三要素表現(xiàn)通過對菏麥22參加黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種區(qū)域試驗、生產(chǎn)試驗部分農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)進行分析可以看出（表4），菏麥22 在區(qū)域試驗、生產(chǎn)試驗中平均株高介于對照良星99 和濟麥22 之間，年度差異小，較穩(wěn)定。產(chǎn)量三要素中平均有效穗數(shù)較對照良星99 和濟麥22 分別少20.5 萬穗/hm2、4.0 萬穗/hm2；平均穗粒數(shù)較對照良星99 和濟麥22 分別多0.5、1.2；平均千粒重較對照良星99 低0.9g，較對照濟麥22 高0.4g。綜合分析，菏麥22 株高適中，穩(wěn)定性好；產(chǎn)量三要素構(gòu)成協(xié)調(diào)，年度間性狀差異小，為該品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供了有力支撐。

表4 黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中菏麥22 產(chǎn)量三要素表現(xiàn)

2.3 菏麥22的品質(zhì)表現(xiàn)小麥品質(zhì)中強筋標準為：容重≥770g/L，粗蛋白質(zhì)≥13.0%，濕面筋含量≥28.5%，吸水率≥58%，穩(wěn)定時間≥7.0min，拉伸面積≥80cm2，最大拉伸阻力≥350E.U.。2015-2016 年度、2016-2017 年度經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（北京）檢驗（表5），籽粒容重分別為814g/L、812g/L，粗蛋白（干基）含量分別為14.62%、14.76%，濕面筋含量分別為29.8%、29.3%，穩(wěn)定時間分別為7.5min、35.2min。2016-2017 年度檢測，吸水率為59.9%，拉伸面積為110cm2，最大拉伸阻力為712E.U.。品質(zhì)結(jié)果分析表明，菏麥22 品質(zhì)指標達到中強筋小麥標準，是兼做面包和面條的優(yōu)良小麥品種。

表5 黃淮冬麥區(qū)北片水地組品種區(qū)域試驗中菏麥22 的品質(zhì)表現(xiàn)

2.4 不同種植密度對菏麥22產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

2.4.1 種植密度對產(chǎn)量的影響從圖2 可以看出，產(chǎn)量隨著種植密度的增加呈上升趨勢，達到適宜種植密度時，產(chǎn)量也達到最高峰，隨后種植密度繼續(xù)增加產(chǎn)量則呈下降趨勢。當種植密度達到20萬株/667m2時（處理3），菏麥22 和濟麥22 的產(chǎn)量均達到最大值，菏麥22 產(chǎn)量為8553.15kg/hm2，濟麥22 產(chǎn)量為8500.90kg/hm2。種植密度小于20 萬株/667m2時，產(chǎn)量總體表現(xiàn)為菏麥22 優(yōu)于濟麥22；種植密度大于20 萬株/667m2時，隨著種植密度增大菏麥22 的產(chǎn)量下降幅度大于濟麥22。由圖2 可知，菏麥22 和濟麥22 的適宜種植密度均為20 萬株/667m2；濟麥22 的耐密性優(yōu)于菏麥22，但在稀播條件下，菏麥22 的產(chǎn)量高于濟麥22。

2.4.2 種植密度對產(chǎn)量三要素的影響從圖3、圖4、圖5 可以看出，種植密度對小麥的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均有一定影響。有效穗數(shù)隨著種植密度的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。有效穗數(shù)以種植密度達到20 萬株/667m2（處理3）時最高，菏麥22 和濟麥22 分別為793.35 萬穗/hm2、830.95萬穗/hm2。有效穗數(shù)變化曲線趨同于產(chǎn)量變化曲線。穗粒數(shù)隨著種植密度的增加整體呈現(xiàn)減少趨勢，當種植密度大于20 萬株/667m2（處理3）后，濟麥22的穗粒數(shù)明顯減少。千粒重隨著種植密度的增加整體也呈現(xiàn)略減趨勢，但菏麥22 和濟麥22 變化差異較小。

圖3 不同種植密度處理對菏麥22、濟麥22 有效穗數(shù)的影響

圖4 不同種植密度處理對菏麥22、濟麥22 穗粒數(shù)的影響

圖5 不同種植密度處理對菏麥22、濟麥22 千粒重的影響

3 討論

3.1 菏麥22的選育思考菏麥22 是集高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性廣、綜合抗性好等多個優(yōu)良性狀于一體的冬小麥新品種，聚合豐產(chǎn)、抗病、抗逆、矮稈等多個優(yōu)良基因，遺傳背景豐富，實現(xiàn)了高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的有效結(jié)合。今后應(yīng)進一步加大對菏麥22 的推廣力度，重視配套栽培技術(shù)的研究，充分挖掘其高產(chǎn)潛力，實現(xiàn)社會效益的最大化。

當前小麥品種同質(zhì)化問題日趨嚴重，部分小麥新品種選育停留在對主推品種和骨干親本的修飾改良上，導(dǎo)致品種遺傳基礎(chǔ)狹窄，品種多樣性降低，突破性品種少，抵抗極端天氣、病蟲害暴發(fā)的風(fēng)險能力降低[11-13]。因此，在菏麥22 的親本選配上，應(yīng)重點考慮生態(tài)類型差異大、遺傳背景豐富的基礎(chǔ)材料。本研究以黃淮麥區(qū)推廣面積較大的高產(chǎn)品種濟麥22 為母本，擁有黃淮麥區(qū)主推品種魯麥14、西北地區(qū)抗病資源臨遠7069 的血緣，以江淮地區(qū)優(yōu)異資源材料淮麥25 為父本，矮敗小麥輪回選擇親本選育，親本數(shù)量多，血緣復(fù)雜。

3.2 密度對產(chǎn)量三要素的影響及適宜種植密度本研究以菏麥22 和濟麥22 為研究對象，分別對2個品種5 個不同密度處理下產(chǎn)量及產(chǎn)量三要素的變化趨勢進行了分析研究，研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量隨著種植密度的增加呈上升趨勢，達到適宜種植密度時，產(chǎn)量也達到最高峰，隨后種植密度繼續(xù)增加但產(chǎn)量呈下降趨勢。菏麥22 和濟麥22 的適宜種植密度均為20萬株/667m2。種植密度對小麥的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均有一定影響，與孫玉鐲等[10]、閆文利等[14]、梁翠麗等[15]的研究結(jié)果一致。有效穗數(shù)隨著種植密度的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，變化曲線趨同于產(chǎn)量變化曲線；穗粒數(shù)隨著種植密度的增加整體呈現(xiàn)減少趨勢；千粒重隨著種植密度的增加整體也呈現(xiàn)略減趨勢，變化幅度小。