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(gè)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(hào)、淮麥20、濟(jì)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(hào)、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(hào)、濟(jì)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(hào)、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(fù)相關(guān)關(guān)系，其中有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量的負(fù)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(xiàn)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(jì)分析

中圖分類號(hào)：S512.103 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：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]?；幢钡貐^(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(dá)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(jìn)入20世紀(jì)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(jì)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(yán)峻，進(jìn)一步提高小麥產(chǎn)量成為當(dāng)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(gè)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(kuò)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(shí)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(qiáng)和推進(jìn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)小麥品種的推廣和培育，是促進(jìn)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(jì)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(gè)小麥品種的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)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(xiàn)，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(yàn)材料

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

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)布置在未進(jìn)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(jī)肥 4 500 kg/hm2，土壤有機(jī)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(yàn)設(shè)計(jì)與管理 試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)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(jī)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(shí)，做好病蟲草害防治。2014年6月8日收獲。

1.2.3 調(diào)查項(xiàng)目和測定方法 收獲期間田間隨機(jī)取樣，每個(gè)小區(qū)分5點(diǎn)隨機(jī)取樣，取20株，每個(gè)品種的3個(gè)重復(fù)共取60株，收獲至室內(nèi)，進(jìn)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(shí)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(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2007、SPSS17.0軟件進(jìn)行變異系數(shù)的計(jì)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(bào)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(gè)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(hào)、淮麥20、濟(jì)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(hào)、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(hào)、濟(jì)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(hào)、煙農(nóng)5158的千粒質(zhì)量較低。

由表2可知，13個(gè)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(gè)小麥品種中，穗粒數(shù)對小麥產(chǎn)量的貢獻(xiàn)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(xiàn)小于穗粒數(shù)的貢獻(xiàn)。產(chǎn)量3個(gè)要素之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明產(chǎn)量3個(gè)要素中任一要素對其他2個(gè)要素有制約作用。其中有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量之間的負(fù)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(huì)使籽粒千粒質(zhì)量下降，同樣千粒質(zhì)量的增加也會(huì)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(huì)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(gè)有機(jī)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(shí)，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(fù)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(dá)到小麥高產(chǎn)的目標(biāo)。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(fù)值。這說明產(chǎn)量3要素之間存在著很強(qiáng)的制約關(guān)系，任一產(chǎn)量因素的提高，都會(huì)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(yàn)分析了近年來江蘇省淮北麥區(qū)主導(dǎo)的13個(gè)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(hào)、淮麥20、濟(jì)麥22的產(chǎn)量較高，這4個(gè)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(shí)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(bǔ)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(gè)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(yàn)的栽培管理?xiàng)l件不適合以上5個(gè)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(fù)相關(guān) [7-8]。本試驗(yàn)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(shí)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(shí)改進(jìn)。本試驗(yàn)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(fù)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(huì)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(shí)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(qiáng)烈的交互作用，三者相互矛盾、相互補(bǔ)償，在高產(chǎn)小麥品種的選育過程中，只有實(shí)現(xiàn)三者關(guān)系的最佳協(xié)調(diào)，才能達(dá)到產(chǎn)量最大化。

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