11個(gè)小麥新品種(系)在嘉興地區(qū)的適應(yīng)性評(píng)價(jià)

馬燕欣，楊碩，郎淑平

(嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 嘉興 314016)

嘉興地處浙北平原地區(qū)，是浙江省小麥主產(chǎn)區(qū)，近年來(lái)該市小麥常年種植面積維持在4萬(wàn)hm2左右，約占浙江省小麥種植面積的48%，小麥667 m2產(chǎn)量水平也高于浙江省平均水平[1]。小麥作為嘉興地區(qū)乃至浙江省傳統(tǒng)冬季作物和第二大糧食作物，在保障當(dāng)?shù)丶Z食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。但在21世紀(jì)初，受種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)化迅速發(fā)展的影響，嘉興地區(qū)乃至整個(gè)浙江省小麥種植面積經(jīng)歷了斷崖式下滑，小麥育種工作也處于停滯狀態(tài)。近年來(lái)，由于國(guó)家層面對(duì)糧食安全問(wèn)題十分重視，各級(jí)政府相繼出臺(tái)了各項(xiàng)保障糧食安全的政策，浙江省小麥種植面積開始恢復(fù)性增長(zhǎng)，目前已達(dá)到13.3萬(wàn)hm2[2]。

農(nóng)作物品種在生產(chǎn)中的綜合表現(xiàn)是基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的外在體現(xiàn)，因此，同一品種在不同地區(qū)綜合表現(xiàn)上可能會(huì)出現(xiàn)差異[3]。品種區(qū)域試驗(yàn)是對(duì)育成品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性進(jìn)行全面鑒定，是品種審定的重要依據(jù)[4]。為客觀、公正評(píng)價(jià)小麥新品種(系)在嘉興地區(qū)的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性、抗病性等其他性狀，為浙江省小麥新品種審定和推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)助力該地區(qū)小麥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，本研究在嘉興進(jìn)行2022—2023年度浙江省小麥新品種(系)區(qū)域試驗(yàn)，現(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)在嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院古塘試驗(yàn)田進(jìn)行，試驗(yàn)田土質(zhì)為青紫泥，土壤肥力中等，試驗(yàn)條件能較好代表當(dāng)?shù)厣a(chǎn)一般水平。耕層土壤基本理化性狀如下：有機(jī)質(zhì)含量32.7 g·kg-1、全氮含量0.16%、堿解氮含量41 mg·kg-1、有效磷含量2.57 mg·kg-1、速效鉀含量134 mg·kg-1、pH值6.26[5]。前茬作物為單季晚稻，排灌方便。供試品種12個(gè)，其中對(duì)照品種1個(gè)，具體名稱及來(lái)源詳見表1。

表1 供試小麥新品種(系)名稱及來(lái)源Table 1 Names and sources of tested new wheat varieties (lines)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)過(guò)程中1個(gè)品種(系)設(shè)為1個(gè)處理，每處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為13.3 m2，每個(gè)小區(qū)按長(zhǎng)5.55 m，寬2.4 m(帶溝20 cm)人工開溝作畦，土塊均勻分布畦面，四周設(shè)保護(hù)行。

播種方式為免耕撒播，2022年11月5日播種，播種量為165.0 kg·hm-2。

田間管理按照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行，播種前施三元復(fù)合肥(N 15%、P2O515%、K2O 15%)375.0 kg·hm-2作基肥，2022年12月20日施尿素225.0 kg·hm-2，2023年2月25日施尿素150.0 kg·hm-2。

根據(jù)田間蟲害和雜草發(fā)生情況，分別于2023年1月1日和2月20日用異丙隆+苯磺隆兌水噴施除草，3月5日用一遍凈噴霧防治蚜蟲。

2023年5月26日全區(qū)人工收割，脫粒，曬干測(cè)定產(chǎn)量。

觀察記載各試驗(yàn)材料出苗期、抽穗期和成熟期。每小區(qū)定點(diǎn)調(diào)查基本苗、最高苗、有效穗，每小區(qū)隨機(jī)取10株測(cè)量株高、穗長(zhǎng)，成熟后每小區(qū)隨機(jī)取代表性穗30個(gè)統(tǒng)計(jì)每穗實(shí)粒數(shù)，1 000粒風(fēng)干種子稱重，重復(fù)2次，計(jì)算千粒重。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種農(nóng)藝性狀

根據(jù)表2可知，參試的12個(gè)小麥新品種(系)平均生育期184.6 d，變異系數(shù)0.4%，金1558生育期最短184 d，溫麥2056生育期最長(zhǎng)186 d；基本苗平均值為330.4萬(wàn)·hm-2，變異系數(shù)9.4%，浙杭麥18基本苗數(shù)最低270.0萬(wàn)·hm-2，科運(yùn)麥868基本苗數(shù)最高373.5萬(wàn)·hm-2；最高苗平均值為1 036.0萬(wàn)·hm-2，變異系數(shù)9.9%，溫麥2056最高苗最低876.0萬(wàn)·hm-2，科運(yùn)麥868最高苗數(shù)最高1 239.0萬(wàn)·hm-2；有效穗平均值為488.7萬(wàn)·hm-2，變異系數(shù)8.8%，浙杭麥18有效穗最低435.0萬(wàn)·hm-2，金1558有效穗最高601.5萬(wàn)·hm-2；株高平均值90.3，變異系數(shù)4.7%，金1558株高最矮84.6 cm，浙紫麥2號(hào)株高最高101.3 cm；穗長(zhǎng)平均值9.1 cm，變異系數(shù)7.1%，浙農(nóng)麥3號(hào)穗長(zhǎng)最短7.9 cm，浙農(nóng)麥6號(hào)穗長(zhǎng)最長(zhǎng)9.9 cm；每穗實(shí)粒數(shù)平均值為36.1粒，變異系數(shù)9.3%，浙華麥1969每穗實(shí)粒數(shù)最低32.1粒，浙農(nóng)麥3號(hào)每穗實(shí)粒數(shù)最高41.2粒；千粒重平均值50.8 g，變異系數(shù)9.5%，溫麥2056千粒重最低40.3 g，科運(yùn)麥868千粒重最高59.2 g。

表2 參試小麥品種(系)農(nóng)藝性狀Table 2 Agronomic traits of tested wheat varieties (lines)

在抗倒性方面，抗倒性好的參試品種(系)有4個(gè)，分別為金1558、浙農(nóng)麥3號(hào)、浙杭麥18和浙麥34，科運(yùn)麥868和浙紫麥2號(hào)抗倒性差。

在籽粒飽滿度方面，飽滿度好的參試品種(系)有5個(gè)，分別為金1558、嘉麥191、浙農(nóng)麥3號(hào)、浙紫麥2號(hào)和揚(yáng)麥20(CK)，飽滿度中等的參試品種(系)有2個(gè)，分別為科運(yùn)麥868和浙麥34。

2.2 產(chǎn)量

由表3可知，參試12個(gè)小麥品種(系)產(chǎn)量平均值5 914.4 kg·hm-2，變異系數(shù)為7.4%，溫麥2056產(chǎn)量最低為4 917.8 kg·hm-2，相比對(duì)照揚(yáng)麥20減產(chǎn)18.3%；比對(duì)照揚(yáng)麥20(折算產(chǎn)量6 017.8 kg·hm-2)增產(chǎn)的品種有6個(gè)：浙農(nóng)麥3號(hào)、金1588、嘉麥191、浙麥34、嘉麥208和浙農(nóng)麥6號(hào)，分別比對(duì)照揚(yáng)麥20增產(chǎn)4.6%、4.2%、3.7%、3.6%、3.4%和2.1%。

表3 參試小麥品種(系)產(chǎn)量Table 3 Yield of tested wheat varieties (lines)

從表4可以看出，有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量正相關(guān)，其中每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重與產(chǎn)量中度相關(guān)；生育期、基本苗、穗長(zhǎng)和株高與產(chǎn)量負(fù)相關(guān)。

表4 2022—2023年度嘉興試點(diǎn)小麥品種(系)主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量Pearson系數(shù)Table 4 Pearson coefficient of main agronomic traits and yield of tested wheat varieties (lines) from 2022 to 2023 in Jiaxing

3 結(jié)論與討論

小麥產(chǎn)量構(gòu)成三要素為有效穗、穗粒數(shù)和粒重，三者協(xié)同互作才能發(fā)揮品種的高產(chǎn)潛能。張明響[6]認(rèn)為，充足的穗數(shù)是高產(chǎn)的基礎(chǔ)，一定范圍內(nèi)產(chǎn)量隨著單位面積穗數(shù)的增加而提高，有效穗在產(chǎn)量構(gòu)成要素中占主導(dǎo)地位。熊淑萍等[7]研究認(rèn)為，在河南省小麥產(chǎn)量構(gòu)成三要素中，穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，但穗粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)則因種植區(qū)域及種植條件、品種、年份的不同，存在較大的差異。王金艷等[8]對(duì)2017—2022年黃淮麥區(qū)新育成小麥品種研究認(rèn)為，產(chǎn)量三要素中，穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大。施德云等[2]研究結(jié)果顯示，在嘉興地區(qū)小麥千粒重與小麥產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。本試驗(yàn)中有效穗、穗粒數(shù)和千粒重與產(chǎn)量相關(guān)性由高到低依次是千粒重(r=0.6)、穗粒數(shù)(r=0.5)和有效穗數(shù)(r=0.1)。本試驗(yàn)中，有效穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)不明顯，分析原因是試驗(yàn)按照當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣保證基本苗數(shù)，使得參試品種有效穗數(shù)保持在較高水平。參試品種(系)在穗粒數(shù)和千粒重上存在差異，在嘉興地區(qū)二者對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)較有效穗數(shù)高，其中又以千粒重的貢獻(xiàn)更大。因此，千粒重高、穗粒數(shù)多的小麥品種在嘉興地區(qū)更容易獲得高產(chǎn)。因?yàn)楸驹囼?yàn)是以每穗實(shí)粒數(shù)作為分析對(duì)象，生產(chǎn)上還應(yīng)該考慮結(jié)實(shí)率的影響。

高產(chǎn)是小麥最重要的育種目標(biāo)。矮化育種主導(dǎo)的“綠色革命”使小麥產(chǎn)量大幅度提高，但是矮稈基因往往和一些不良性狀連鎖，且株高降低后植株光能利用率低，限制了小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。因此，小麥理想株型成為育種家關(guān)注的重點(diǎn)之一，株高是小麥株型改良的重要內(nèi)容之一，小麥理想株型的株高為70～80 cm。傅大雄等[9]研究表明，株高與單株粒重高度正相關(guān)，株高每增加1 cm，單株粒重增加0.24 g。Law等[10]研究認(rèn)為，株高和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，理想株型應(yīng)該是抗倒的高稈、高產(chǎn)品種。本研究中，株高和小麥產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，r=-0.2，分析原因是參試品種株高在84.6～101.3 cm，平均值為90.3 cm，植株高度明顯高于小麥理想株型株高，生產(chǎn)上容易造成倒伏，影響產(chǎn)量。

小麥籽粒灌漿期是決定小麥籽粒產(chǎn)量的關(guān)鍵時(shí)期，最適溫度是20～25 ℃，30 ℃以上的高溫天氣是對(duì)小麥籽粒灌漿造成影響的主要限制因子[11-12]。小麥灌漿乳熟遇高溫天氣，灌漿速率減慢，甚至灌漿提前停止，對(duì)淀粉粒的形成造成嚴(yán)重影響，致使小麥籽粒飽滿度變差，降低產(chǎn)量[13]。有研究認(rèn)為，小麥灌漿期日均溫度每增加1 ℃，灌漿持續(xù)時(shí)間將縮短3.2 d，粒重下降2.78 mg[14-15]。2022—2023年，嘉興地區(qū)小麥抽穗期和灌漿前期整體氣溫偏低，小麥齊穗期較往年推遲。但在5月份有10 d最高溫度超過(guò)25 ℃，其中有5 d最高溫超過(guò)30 ℃。不適宜的高溫使得小麥灌漿期提前停止，小麥生育期與往年持平。灌漿期高溫天氣導(dǎo)致一些生育期長(zhǎng)的品種(系)的籽粒飽滿度或者粒重降低，進(jìn)而影響產(chǎn)量。試驗(yàn)數(shù)據(jù)也表現(xiàn)出了生育期和產(chǎn)量性狀負(fù)相關(guān)(r=-0.5)。同時(shí)本研究也注意到，一些品種(系)雖然生育期早，但是由于籽粒大的原因，需要更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行灌漿成熟，但是在嘉興地區(qū)5月中下旬容易受高溫影響，縮短了這類品種的灌漿期，因此，也影響籽粒飽滿度。

綜上，本研究認(rèn)為株高90 cm以下，生育期適中，每穗實(shí)粒數(shù)高、千粒重50 g左右的小麥品種(系)在嘉興地區(qū)容易獲得高產(chǎn)。12個(gè)參試品種(系)中，金1558、浙農(nóng)麥3號(hào)、嘉麥208、嘉麥191和浙麥34這5個(gè)小麥新品種(系)在嘉興地區(qū)產(chǎn)量高于對(duì)照揚(yáng)麥20，結(jié)合倒伏發(fā)生情況、田間病害，認(rèn)為這5個(gè)品種在嘉興地區(qū)具有較好的豐產(chǎn)性。