傅曉藝,史占良,韓 然,單子龍,高振賢,曹 巧,何明琦

(石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院,河北石家莊 050041)

我國耕地面積約占世界15%,小麥總產(chǎn)量約占世界小麥總產(chǎn)量的20%。河北省作為我國小麥主產(chǎn)區(qū)之一,小麥種植面積約233.33萬hm,其產(chǎn)量關(guān)系到國家糧食安全,因此選育適合河北乃至黃淮地區(qū)種植的小麥品種是國家糧食穩(wěn)定的重要手段。小麥新品種選育是進行品種改良的基礎(chǔ)，育種的根本目的是育成在生產(chǎn)上具有增產(chǎn)性、廣泛的穩(wěn)定性和適應(yīng)性的品種。區(qū)域試驗是鑒定品種基因型與環(huán)境互作條件下的特征特性的有效手段,同時也是品種審定工作的重要組成部分。

石麥30(石13-6609)是石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院以邯6172(2008年榮獲國家科技進步二等獎)為母本、高產(chǎn)抗倒型小麥品種石麥18(石家莊市農(nóng)林科學(xué)院育成,冀審麥2008004號)為父本,采用有性雜交、系譜選育而成的半冬性中熟小麥新品種。2017—2020 年以來石麥30以代號石13-6609參加黃淮北片水地區(qū)域試驗。2021年完成試驗程序,通過國家審定委員會審定(國審麥20210058號)。同時石麥30通過河北省冀中南水地區(qū)域試驗程序,2020 年通過河北省審定(冀審麥2020002號)。為加快新品種的推廣應(yīng)用速度,盡快在生產(chǎn)上實現(xiàn)其應(yīng)用價值,筆者利用國家黃淮海北片區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗數(shù)據(jù),對石麥30的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性等特征進行分析,旨在對該品種的推廣和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

2017—2018年黃淮北片區(qū)域試驗參試品種(系)11個：鑫麥807、石麥30(石13-6609)、冀麥U80、中麥578、濟麥55、民興379、新世紀(jì)878、眾信6285、山農(nóng)111、濟麥22和樂土808；2018—2019年國家黃淮北片區(qū)域試驗參試品種(系)15個：石麥30(石13-6609)、濟麥55、菏麥0517-8、冀麥U80、鑫麥807、中麥578、俊達119、金禾12339、眾信6285、邯14-4610、山農(nóng)111、中金麥33、濟麥22、圣麥166和陽光95。2019—2020年參加國家冬小麥黃淮北片水地生產(chǎn)試驗參試品種(系)5個：冀麥782、冀麥U80、石13-6609、嬰泊700和濟麥22。

2017—2018年區(qū)域試驗地點為德州、高邑、藁城、邯鄲、菏澤、衡水、濟寧、萊州、蓼蘭、臨汾、臨沂、馬蘭、莘縣、泰安、新絳、邢臺、運城、棗莊和趙縣。2018—2019年區(qū)域試驗地點為德州、高邑、藁城、邯鄲、菏澤、衡水、洪桐、濟寧、萊州、臨汾、臨沂、馬蘭、平度、莘縣、泰安、新絳、邢臺、永濟、運城、棗莊、長清和趙縣；2019—2020年生產(chǎn)試驗地點為德州、藁城、邯鄲、菏澤、衡水、濟寧、萊州、鹿泉、平度、新絳、邢臺、永年和運城。

小麥區(qū)域試驗按照國家實施方案要求,選取地勢平坦,有代表性的地塊,采用隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),每次重復(fù)13.33 m,基本苗為 270萬/hm,行距15 cm,試驗地周圍設(shè)4行以上的保護行,各重復(fù)間留1.0～1.5 m觀察道。栽培管理和田間調(diào)查均按照國家冬小麥區(qū)域試驗標(biāo)準(zhǔn)進行,成熟后按小區(qū)單獨收獲,晾曬、稱重計產(chǎn)。生產(chǎn)試驗采用隨機排列,2次重復(fù),小區(qū)收獲面積200 m。田間管理接近當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

在河北省農(nóng)林科學(xué)院植保所進行抗病鑒定,在河北省農(nóng)林科學(xué)研究院旱作農(nóng)業(yè)研究所(衡水)進行節(jié)水性鑒定,在國家農(nóng)作物區(qū)域試驗站(遵化)進行抗寒性鑒定,在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(北京)進行品質(zhì)檢測。

數(shù)據(jù)來源于2017—2018、2018—2019年國家黃淮北片區(qū)域試驗和2019—2020年國家冬小麥黃淮北片水地生產(chǎn)試驗總結(jié)。

豐產(chǎn)性采用區(qū)域試驗與所用對照比較的方法進行；采用 DPS 7.05 分別對 2 年試驗結(jié)果進行 1 年多點品種區(qū)域試驗統(tǒng)計分析；采用LSD測驗檢驗品種與對照平均值間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

從表1可以看出,組內(nèi)品種間存在極顯著差異,品種與地點的互作也達到了極顯著差異,表明可利用該試驗數(shù)據(jù)進行品種穩(wěn)產(chǎn)性和豐產(chǎn)性分析。

表1 黃淮北片水地小麥區(qū)試產(chǎn)量方差分析Table 1 Variance analysis of wheat trial yield in water land in Huanghuai north area

由表2可知,2017—2018年區(qū)域試驗石麥30產(chǎn)量為 7 584.5 kg/hm,居第2位,比濟麥22增產(chǎn)4.86%,增產(chǎn)極顯著,與居第1 位的鑫麥807間產(chǎn)量無顯著性差異。19點匯總,增產(chǎn)點數(shù)17個,增產(chǎn)點率89.5%；2018—2019 年區(qū)域試驗石麥30產(chǎn)量為9 235.7 kg/hm,比對照濟麥22增產(chǎn)6.34%,增產(chǎn)極顯著,居15個參試品種第1位。22點匯總顯示,21點增產(chǎn),增產(chǎn)點率95.5%。2019—2020年生產(chǎn)試驗石麥30產(chǎn)量為8 520.9 kg/hm,居第3位,比濟麥22增產(chǎn)3.32%,增產(chǎn)點率 100%,增產(chǎn)顯著。

表2 黃淮北片水地小麥區(qū)試產(chǎn)量比較Table 2 Comparison of yield in regional test of Huanghuai north area irrigated land

接下表 續(xù)表2

采用DPS 7.05 軟件進行區(qū)域試驗品種豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性分析，結(jié)果見表3。由表3可知，石麥30 2017—2018、2018—2019年的豐產(chǎn)性參數(shù)效應(yīng)分別是12.271和22.167,說明石麥30的豐產(chǎn)性很好,對各個試驗點都有良好的適應(yīng)性；2017—2018、2018—2019年度回歸系數(shù)分別為1.010和1.033,回歸系數(shù)越接近1.000品種( 系) 對環(huán)境的反應(yīng)越不敏感,結(jié)合品種產(chǎn)量和回歸系數(shù)說明石麥30穩(wěn)產(chǎn)性很好。

表3 參試品種豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性分析Table 3 Analysis of high and stable yield of tested varieties

2017—2018年抗寒性鑒定( 遵化)顯示,石麥30死莖率5.7%,抗寒性級別1級,抗寒性評價好。節(jié)水鑒定(衡水),節(jié)水指數(shù)(旱棚)1.2。接種抗病鑒定(中國農(nóng)科院植保所),高感條銹病,高抗葉銹病,高感白粉病,高感赤霉病,中感紋枯病。

2018—2019年抗寒性鑒定( 遵化)顯示,石麥30死莖率12.9%,抗寒性級別2級,抗寒性評價較好。節(jié)水鑒定(衡水),節(jié)水指數(shù)(旱棚)0.983。接種抗病鑒定(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所)結(jié)果顯示,石麥30高感條銹病,高感葉銹病,高感白粉病,中感赤霉病,中感紋枯病。

2017—2018、2018—2019年區(qū)域試驗混合樣品品質(zhì)分析結(jié)果顯示，石麥30容重分別為 807.0和826.0 g/L,平均816.5 g/L,粗蛋白質(zhì)含量分別為13.07%、13.52%,平均13.30%,濕面筋含量分別為28.9%、29.4%,平均29.2%,穩(wěn)定時間分別為0.9、1.8 min,平均1.4 min(表4)。品質(zhì)分析結(jié)果表明,石麥30達到國家中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。

表4 不同年度石麥30品質(zhì)比較Table 4 Comparison of the quality of Shimai 30 in different years

石麥30屬半冬性早熟品種,全生育期235.1 d,比對照濟麥22早熟1.3 d。幼苗半直立,冬季抗寒性好。分蘗力較強,拔節(jié)期清秀,苗腳利落,畝穗數(shù)中等。石麥30株高79 cm,株高適中,抗倒性較好。株型略松,旗葉上舉。抽穗偏晚,耐高溫,轉(zhuǎn)色落黃時間長,熟相好。穗紡錘形,穗大,小穗排列緊密,粒多長芒、白殼、白粒、籽粒硬質(zhì)、較飽滿。

由表5可知，石麥30參試3年,共54點次平均穗數(shù)為648.5萬/hm,穗粒數(shù) 36.0個,千粒重 42.2 g,平均產(chǎn)量8 447.0 kg/hm(表5)。綜合分析結(jié)果顯示,小麥新品種石麥 26 的豐產(chǎn)性能較突出,產(chǎn)量三要素處于較高均衡水平,理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量差異不顯著,這是該品種具備高產(chǎn)潛力的主要原因。

石麥30適宜在黃淮冬麥區(qū)北片水地的山東省全部、河北省保定市和滄州市的南部及其以南地區(qū)、山西省運城和臨汾市的盆地灌區(qū)種植。適宜播種期10月5—15日,基本苗270萬～330萬/hm,高肥地塊適當(dāng)降低播種量,后期控制肥水,及時防治白粉病、條銹病和紋枯病。

表5 不同年度石石麥30產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較Table 5 Comparison of yield and its component factors of Shimai 30 in different years

3 結(jié)論與討論

高產(chǎn)育種是現(xiàn)階段我國小麥遺傳改良的目標(biāo)之一。石麥30是在節(jié)水高產(chǎn)育種目標(biāo)背景下選育的高產(chǎn)、節(jié)水小麥新品種,在河北省水地組區(qū)域試驗中,平均產(chǎn)量高達8 447.0 kg/hm,具有很高的生產(chǎn)應(yīng)用及推廣價值。石麥30在參加的3年試驗的54點次試驗中,51點次增產(chǎn)。豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性綜合評價結(jié)果顯示石麥30產(chǎn)量高且豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的綜合排名位居前列,這表明石麥30適合大規(guī)模種植利用。

氣候條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響有著很重要的作用。基因型與環(huán)境的互作正是品種在生產(chǎn)上的真實表現(xiàn),也是評判作物品種穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。該研究中 2018—2019 年度小麥產(chǎn)量偏高就充分驗證了這一點,基因型與環(huán)境的互作效應(yīng)越大,表明品種易受環(huán)境影響,穩(wěn)定性就越差,安全性也就越差,應(yīng)用價值越低。2018—2019年度春季氣溫適宜,對小麥生長有利,多數(shù)試點成穗增加,株高不同程度提高,由于冬生分蘗較少,冬前分蘗比例大,群體質(zhì)量優(yōu)于往年。從拔節(jié)期到小麥灌漿前期,區(qū)內(nèi)降水仍較少,多數(shù)試驗進行了第2次灌溉,滿足了小麥需水高峰對水分的要求,小花退化少,對穩(wěn)定和提高穗粒數(shù)起到較好作用,加之2018—2019年度冬前分蘗成穗比例增加,2019年試驗匯總穗粒數(shù)也高于2020年,該年度石麥30的穗粒數(shù)為37.5個,為該品種3個參試年度的最高值。

小麥產(chǎn)量的高低取決于產(chǎn)量三要素的協(xié)調(diào)程度,不同類型品種影響產(chǎn)量的性狀不同且影響程度各異。所以在小麥育種中,要根據(jù)育種目標(biāo)在不同類型中采用不同的選擇標(biāo)準(zhǔn)。該研究結(jié)果表明,石麥30的產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)調(diào),是小麥推廣應(yīng)用中三要素協(xié)調(diào)統(tǒng)一的高產(chǎn)品種,具有很好的推廣價值。