王杰民

（河北工程大學(xué)園林與生態(tài)工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038）

河北省是重要的主糧生產(chǎn)省份之一，其小麥的種植面積、總產(chǎn)量以及產(chǎn)品品質(zhì)常年位居我國前列，以今年為例，河北省小麥的種植面積高達(dá)3350 余萬畝，為我國的主糧安全貢獻(xiàn)了強(qiáng)大的助力。在糧食安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的今天，如何在有限的耕地面積下產(chǎn)出更多的糧食，是我們每一個(gè)相關(guān)從業(yè)者都必須要面對(duì)的問題，所以提高單產(chǎn)一直以來都是小麥育種工作者的首要目標(biāo)。同時(shí)，麥種優(yōu)良的品質(zhì)、廣泛的適應(yīng)性以及其高效多抗性等諸多需求都必須以高產(chǎn)為基礎(chǔ)，才具有現(xiàn)實(shí)意義。

提高小麥單產(chǎn)的途徑可以簡單概述為以下四種:一是更新耕作栽培技術(shù)，二是選育推廣優(yōu)良小麥品種，三是土壤生態(tài)治理技術(shù)的改良，四是植保防災(zāi)技術(shù)的加強(qiáng)。小麥品種的產(chǎn)量三因素是影響其單產(chǎn)的主要因素，不同的小麥品種、不同的生長環(huán)境、不同的田間管理，導(dǎo)致產(chǎn)量三因素對(duì)單產(chǎn)的貢獻(xiàn)程度有很大的差別。本論文正是從這個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行闡述和論證，分析了2005～2021 年河北省審定的345 個(gè)冬小麥品種，對(duì)其品種特性的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和分析，探索近17 年間河北省小麥單產(chǎn)以及其主要農(nóng)藝性狀的演變過程和規(guī)律，從而明確了近年來河北省審定冬小麥品種產(chǎn)量三因素和株高對(duì)單產(chǎn)的貢獻(xiàn)程度，為以后河北省小麥生產(chǎn)和新品種的選育提供參考，從而更好地實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)目標(biāo)。

1.材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

2005年—2021 年河北省審定的冬小麥合計(jì)為345 個(gè)品種，數(shù)據(jù)來源為中國種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)中河北省每年審定的小麥品種目錄。將審定的冬小麥分為冀中南和冀中北兩個(gè)麥區(qū)，分別為253 個(gè)和92 個(gè)。每個(gè)品種的單產(chǎn)產(chǎn)量為該品種進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)的產(chǎn)量表現(xiàn)的平均值，其農(nóng)藝性狀為中國種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)中審定的該品種的特征特性。

1.2 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Microsoft Excel 和IBM SPSS Statistics 25 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要對(duì)小麥品種農(nóng)藝性狀中的株高、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重以及產(chǎn)量表現(xiàn)進(jìn)行對(duì)比分析。

2.結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量表現(xiàn)及主要性狀分析

2.1.1 產(chǎn)量表現(xiàn)的分析

根據(jù)表1 中的數(shù)據(jù)，可以得到：2005—2021 年河北省審定的冬小麥品種的產(chǎn)量整體呈波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，冀中北麥區(qū)小麥品種平均畝產(chǎn)為478.16kg 比冀中南麥區(qū)低24.94kg，以2018 年的產(chǎn)量為最高，分別為冀中北麥區(qū)568.67kg/畝、冀中南麥區(qū)554.47kg/畝，冀中北麥區(qū)以2015 年的產(chǎn)量386.33kg/畝為最低，冀中南麥區(qū)以2011 年的產(chǎn)量467.47kg/畝為最低，冀中北冬小麥品種的產(chǎn)量變異系數(shù)大于冀中南麥區(qū)品種。表明目前河北省已審定的冬小麥品種中，冀中北麥區(qū)品種產(chǎn)量的年度間變化大于冀中南麥區(qū)品種，而在同一年份中冀中北和冀中南麥區(qū)品種的產(chǎn)量動(dòng)態(tài)變化不一致，分析認(rèn)為這與品種間的農(nóng)藝性狀差異相關(guān)。

2.1.2 主要產(chǎn)量性狀的分析

依據(jù)表1 可以看出，冀中北和冀中南麥區(qū)品種的各個(gè)主要產(chǎn)量因素在年度間的變化不盡相同，冀中北麥區(qū)冬小麥品種主要產(chǎn)量因素的變異系數(shù)大小順序?yàn)榍ЯＶ?> 畝穗數(shù) > 穗粒數(shù) > 株高，冀中南麥區(qū)冬小麥品種主要產(chǎn)量因素的變異系數(shù)大小順序?yàn)楫€穗數(shù) > 千粒重 > 株高 > 穗粒數(shù)。分析認(rèn)為氣候環(huán)境對(duì)冀中北麥區(qū)品種的千粒重因素的影響最大、株高因素影響最小，對(duì)冀中南麥區(qū)品種的畝穗數(shù)因素影響最大、穗粒數(shù)因素影響最小，這樣的結(jié)果表明河北省近18 年以來冀中北和冀中南麥區(qū)品種的演變過程是不相同的。在選育過程時(shí)，冀中北麥區(qū)品種對(duì)株高的選育效果相對(duì)較好、對(duì)千粒重的選育效果相對(duì)較差，冀中南麥區(qū)品種對(duì)穗粒數(shù)的選育效果相對(duì)較好、對(duì)畝穗數(shù)的選育效果相對(duì)較差。當(dāng)然，在小麥生產(chǎn)過程中，可以通過更新耕作栽培技術(shù)來改變冀中北麥區(qū)品種的千粒重和冀中南麥區(qū)品種的畝穗數(shù)來實(shí)現(xiàn)增加產(chǎn)量的目的。

表1 2005—2021年河北省審定冬小麥品種的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.2 主要產(chǎn)量因素間的相關(guān)性分析

2.2.1 產(chǎn)量與產(chǎn)量因素的相關(guān)分析

依據(jù)表2 中經(jīng)過IBM SPSS Statistics 25 的相關(guān)性分析得到的數(shù)據(jù)，可以看出冀中北麥區(qū)冬小麥品種各主要產(chǎn)量因素與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)樗肓?shù) > 千粒重 > 畝穗數(shù) > 株高，產(chǎn)量三因素中以穗粒數(shù)與產(chǎn)量之間的相關(guān)系數(shù)為最大，其次是千粒重和畝穗數(shù)，株高與產(chǎn)量間的相關(guān)度最小。而在冀中南麥區(qū)冬小麥品種中，各主要產(chǎn)量因素與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)楫€穗數(shù) > 穗粒數(shù) > 千粒重 > 株高，產(chǎn)量三因素中以畝穗數(shù)與產(chǎn)量之間的相關(guān)系數(shù)為最大，其次是穗粒數(shù)和千粒重，株高與產(chǎn)量間的相關(guān)度最小。對(duì)比可以得出，冀中北麥區(qū)和冀中南麥區(qū)審定的冬小麥品種，其主要產(chǎn)量因素與產(chǎn)量之間的相關(guān)程度的影響順序是不一致的，這也說明氣候環(huán)境的不同對(duì)小麥生長的影響很大，所以在小麥品種的選育過程中要充分考慮氣候環(huán)境對(duì)小麥的影響，選育出適合區(qū)域種植的小麥品種，以達(dá)到安全、高產(chǎn)的目標(biāo)。

2.2.2 主要產(chǎn)量因素間的相關(guān)分析

由表2 可以知道，2005—2021 年河北省審定的冀中北麥區(qū)冬小麥品種株高與畝穗數(shù)和千粒重呈正相關(guān)，與穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)；冀中南麥區(qū)冬小麥品種株高與畝穗數(shù)和穗粒數(shù)呈正相關(guān)，與千粒重相關(guān)系數(shù)為0 。產(chǎn)量三因素之間，冀中北麥區(qū)畝穗數(shù)與穗粒數(shù)呈正相關(guān)、與千粒重呈負(fù)相關(guān)，穗粒數(shù)與千粒重呈負(fù)相關(guān)；冀中南麥區(qū)畝穗數(shù)與穗粒數(shù)和千粒重均呈負(fù)相關(guān)，穗粒數(shù)與千粒重呈正相關(guān)；且在兩個(gè)麥區(qū)中，正相關(guān)關(guān)系均不顯著，而負(fù)相關(guān)關(guān)系卻都達(dá)到顯著水平。這說明產(chǎn)量三因素之間是此消彼長的復(fù)雜相關(guān)關(guān)系，所以在今后的新品種選育過程中，要注重產(chǎn)量三要素之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，不可顧此失彼。

表2 主要產(chǎn)量因素間的相關(guān)性

2.3 產(chǎn)量與主要產(chǎn)量因素之間的通徑分析

通徑分析反映的的是主要產(chǎn)量因素對(duì)平均畝產(chǎn)的作用路徑和大小。由表3 可以得出，株高對(duì)2005—2021 年河北省審定的冀中北麥區(qū)和冀中南麥區(qū)冬小麥品種，直接貢獻(xiàn)的系數(shù)不顯著，不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，故舍去，不再討論株高對(duì)產(chǎn)量的通徑分析，而產(chǎn)量三因素對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均為正值，表明其對(duì)產(chǎn)量都有直接的正作用效果。其中冀中北麥區(qū)審定小麥品種的千粒重對(duì)其產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大，畝穗數(shù)和穗粒數(shù)對(duì)千粒重都起到負(fù)作用效果；冀中南麥區(qū)冬小麥品種畝穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大，穗粒數(shù)和千粒重對(duì)畝穗數(shù)均呈現(xiàn)的是負(fù)作用效果。兩個(gè)麥區(qū)的產(chǎn)量三因素之間均為負(fù)作用效果，這表明產(chǎn)量三因素之間是相互消減、彼此影響，這與主要產(chǎn)量因素間的相關(guān)分析基本吻合。

表3 產(chǎn)量與主要產(chǎn)量因素之間的通徑分析

3.小結(jié)與討論

本論文經(jīng)過數(shù)據(jù)整理、分析、研究表明：河北省2005—2021年冀中北和冀中南麥區(qū)審定小麥品種的演變過程是不相同的。冀中北麥區(qū)冬小麥品種主要產(chǎn)量因素的變異系數(shù)大小順序?yàn)榍ЯＶ?> 畝穗數(shù) > 穗粒數(shù) > 株高，冀中南麥區(qū)冬小麥品種主要產(chǎn)量因素的變異系數(shù)大小順序?yàn)楫€穗數(shù) > 千粒重 > 株高 > 穗粒數(shù)。說明在選育過程中，冀中北麥區(qū)品種對(duì)株高的選育效果相對(duì)較好、對(duì)千粒重的選育效果相對(duì)較差，冀中南麥區(qū)品種對(duì)穗粒數(shù)的選育效果相對(duì)較好、對(duì)畝穗數(shù)的選育效果相對(duì)較差?？梢栽谛←溕a(chǎn)過程中，通過更新耕作栽培技術(shù)來改變冀中北麥區(qū)品種的千粒重和冀中南麥區(qū)品種的畝穗數(shù)來實(shí)現(xiàn)增加產(chǎn)量的目的。產(chǎn)量結(jié)果表明，近20 年以來河北省審定的冬小麥品種的產(chǎn)量整體呈波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，但是并沒有跨越性的增產(chǎn)表現(xiàn)。這樣結(jié)果，分析認(rèn)為是近年來河北省冬小麥新品種間同質(zhì)化嚴(yán)重造成的，小麥選育從業(yè)者應(yīng)該擴(kuò)大品種豐富度，選擇骨干親本相遠(yuǎn)的品種，來進(jìn)行雜交培育，從而使同質(zhì)化嚴(yán)重的現(xiàn)象達(dá)到有效的改善。

在相關(guān)分析中，冀中北麥區(qū)冬小麥品種各主要產(chǎn)量因素與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)樗肓?shù) > 千粒重 > 畝穗數(shù) > 株高，以穗粒數(shù)與產(chǎn)量之間的相關(guān)系數(shù)為最大；冀中南麥區(qū)的相關(guān)順序則為畝穗數(shù) > 穗粒數(shù) > 千粒重 > 株高，畝穗數(shù)與產(chǎn)量之間的相關(guān)系數(shù)是最大的。這表明，冀中北麥區(qū)和冀中南麥區(qū)在小麥品種選育以及栽培時(shí)，要區(qū)別對(duì)待，不可一概而論。在冀中北麥區(qū)冬小麥品種選育過程中，由于穗粒數(shù)的變異系數(shù)最大，故可以通過提高穗粒數(shù)和畝穗數(shù)來提高單產(chǎn)；而冀中南麥區(qū)，其畝穗數(shù)的變異系數(shù)最大，所以可以通過提高畝穗數(shù)和株高以達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。但，要注意的是在冀中北麥區(qū)千粒重和株高與穗粒數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)效果，冀中南麥區(qū)中穗粒數(shù)和千粒重與畝穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，這說明主要產(chǎn)量因素之間是相互依從、又彼此制約的復(fù)雜關(guān)系，所以，在小麥新品種選育時(shí)，也要注意株高、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

在通徑分析中，產(chǎn)量三因素對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均為正值，表明其對(duì)產(chǎn)量都有直接的正作用效果，其中冀中北麥區(qū)審定小麥品種的千粒重對(duì)其產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大，冀中南麥區(qū)冬小麥品種畝穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大。但是冀中北和冀中南麥區(qū)的產(chǎn)量三因素之間均為負(fù)作用效果，表現(xiàn)出來的是消減作用。如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量三因素的和諧發(fā)展，這可能需要小麥新品種選育工作者的長期研究實(shí)驗(yàn)，才能夠收獲成果。