江苏淮北地区13个主导小麦品种产量构成因素分析

邵慧　夏中华　金彦刚等

摘要： 利用近10年来江苏省淮北地区主要推广的13个小麦品种，针对影响小麦产量的单位面积有效穗数、穗粒数、千粒质量产量3要素，通过方差分析、相关分析和通径分析，探讨产量3要素之间的相互关系及其对产量的影响。方差分析结果表明，不同小麦品种的产量及其产量构成因素存在显著性差异。产量较高的小麦品种为矮抗58、连麦6号、淮麦20、济麦22，较低的小麦品种为徐麦33、徐麦30；单位面积有效穗数较高的小麦品种为淮麦22、连麦6号、淮麦20、烟农19，较低的小麦品种为郑麦9023、矮抗58、淮麦33；穗粒数较高的小麦品种为矮抗58、淮麦33、连麦6号、济麦22、烟农19、烟农5158，最低的小麦品种为徐麦99；千粒质量较高的小麦品种为郑麦9023、矮抗58、淮麦20、徐麦99，较低的小麦品种为淮麦33、保麦1号、烟农5158。相关性分析结果表明，单位面积有效穗数、穗粒数、千粒质量与小麦产量均呈正相关，其相关性大小依次为穗粒数>有效穗数>千粒质量；产量3要素之间呈负相关关系，其中有效穗数和千粒质量的负相关系数绝对值最大，为0.510。通径分析结果与相关性分析结果吻合，产量3要素对产量的贡献大小依次为穗粒数>有效穗数>千粒质量。

关键词： 淮北麦区；小麦；产量构成要素；统计分析

中图分类号：S512.103 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2015）08-0091-03

江苏省是我国的小麦生产大省，常年种植面积约为220万hm2 [1]。淮北地区为江苏省小麦主产区和高产区，近年小麦种植面积达130万hm2以上，约占粮食总种植面积的40% [2]。建国以来，新品种的培育使得小麦产量大幅提高，特别是进入20世纪80年代以后，江苏省淮北地区小麦单产由3 000 kg/hm2提高到21世纪初的5 250 kg/hm2 [1]。尽管小麦单产已经取得很大的提高，但是随着人口的不断增长，粮食生产形势日益严峻，进一步提高小麦产量成为当前迫切需要解决的问题。

小麦产量主要是由单位面积有效穗数、穗粒数、千粒质量3个要素构成，三者关系的协调是取得小麦高产的关键 [3-4]。随着江苏省淮北地区种植业结构的调整和优化，小麦种植面积已基本趋于稳定，扩大种植面积有限，粮食总产的增长必须依靠单产水平的提高来实现，高产小麦的推广和高产、稳产小麦新品种的选育越来越重要。加强和推进高产、稳产小麦品种的推广和培育，是促进江苏省淮北地区高产小麦产业发展、保证农民增收、农村经济发展的重要措施。了解小麦品种产量及产量构成要素之间的关系，对于今后有目的地选配杂交组合、选育并推广小麦新品种、提高育种成效具有重要意义。笔者对黄淮麦区主导的13个小麦品种的产量及产量构成要素进行了统计分析研究，旨在初步探讨其产量的差异性、产量潜力、产量要素对产量的贡献，为小麦品种的推广和今后小麦新品种的选育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦品种为矮抗58、连麦6号、淮麦20、济麦22、烟农19、淮麦22、淮麦33、保麦1号、徐麦99、郑麦9023、烟农5158、徐麦30、徐麦33。

1.2 试验方法

1.2.1 试验地概况 试验地在江苏省宿迁市滨湖新城塘湖良种场瑞华农业试验站（33°29′N，116°12′E，海拔26 m），该地块属于沙壤土土质，前茬为玉米，试验布置在未进行灌溉的旱作农耕地上。2013年10月14日，对该土壤撒施有机肥 4 500 kg/hm2，土壤有机质含量≥45%，氮、磷、钾含量均≥5%，土壤肥力均匀，灌排便利。

1.2.2 试验设计与管理 试验采用单因素随机区组排列，重复3次。小区长7.5 m，宽1.8 m，南北行向，行距20 cm，小区间距40 cm。2013年10月26日，用播种机播种，播种量 315 kg/hm2，播种均匀。全生育期施肥3次，2014年1月8日施尿素345 kg/hm2、复合肥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。同时，做好病虫草害防治。2014年6月8日收获。

1.2.3 调查项目和测定方法 收获期间田间随机取样，每个小区分5点随机取样，取20株，每个品种的3个重复共取60株，收获至室内，进行有效穗数、穗粒数、千粒质量农艺性状的测量。产量性状测量方法为小区收获测实产，最终结果以小区平均产量折合成1 hm2的产量。

1.2.4 数据处理 试验数据采用Microsoft Office Excel 2007、SPSS17.0软件进行变异系数的计算、方差分析、相关分析、通径分析，分析方法参照周芳菊等的研究报道 [5-6]。

2 结果与分析

2.1 不同品种产量及其产量构成要素的表现

由表1可以看出，13个不同品种的产量、单位面积有效穗数、穗粒数、千粒质量之间存在较大差异。产量较高的小麦品种有矮抗58、连麦6号、淮麦20、济麦22，产量分别为 10 264.5、9 993.0、9 940.5、9 636.0 kg/hm2，徐麦33、徐麦30的产量较低；单位面积有效穗数较高的小麦品种有淮麦22、连麦6号、淮麦20、烟农19，有效穗分别为682.5、676.5、670.5、666.0穗/hm2，郑麦9023、矮抗58、淮麦33的有效穗数较低；穗粒数较高的小麦品种有矮抗58、淮麦33、连麦6号、济麦22、烟农19、烟农5158，穗粒数最低的小麦品种为徐麦99；千粒质量较高的小麦品种为郑麦9023、矮抗58、淮麦20、徐麦99，分别为473、45.9、43.1、43.3 g，淮麦33、保麦1号、烟农5158的千粒质量较低。

由表2可知，13个小麦品种产量平均值为 9 030.5 kg/hm2，变化范围8 289.0～10 264.5 kg/hm2，说明江苏省淮北地区小麦品种的产量水平较高，小麦高产潜力大。产量的变异系数为7.62%，说明江苏省淮北地区不同小麦品

种之间产量变化存在较大差异。单位面积有效穗数的平均值为618.0穗/hm2，变化范围为546.0～682.5穗/hm2，变异系数为7.14%；穗粒数的平均值为528.0粒/穗，变化范围为486.0～589.5粒/穗，变异系数为5.82%；千粒质量的平均值为42.2 g，变化范围为39.2～47.3 g，变异系数为5.96%。产量构成3要素的变异系数大小依次为有效穗数>千粒质量>穗粒数，不同品种间产量构成要素变化最大的是有效穗数，千粒质量、穗粒数在不同品种间相对比较稳定。

2.2 产量构成要素与产量间的相关分析

了解产量构成要素与产量间的相关关系，对今后小麦高产育种具有一定指导意义。由表3可知，单位面积有效穗数、穗粒数、千粒质量与产量之间呈正相关关系，相关系数分别为0.457、0.544、0216，说明产量3要素中任一要素的增加均可提高小麦产量。产量3要素对产量相关性大小依次为穗粒数>有效穗数>千粒质量，表明对产量影响最大的是穗粒数，其次为有效穗数，千粒质量对产量的影响最小。这说明该地区主导的13个小麦品种中，穗粒数对小麦产量的贡献比较大，单位面积有效穗数、千粒质量对小麦产量的贡献小于穗粒数的贡献。产量3个要素之间呈负相关关系，说明产量3个要素中任一要素对其他2个要素有制约作用。其中有效穗数和千粒质量之间的负相关系数绝对值最大，为0.510，说明单位面积有效穗数的增加会使籽粒千粒质量下降，同样千粒质量的增加也会影响单位面积有效穗数。育种家在育种过程中要特别重视有效穗、千粒质量之间关系的协调，过于追求千粒质量会影响到单位面积有效穗数。

2.3 产量构成要素与产量间的通径分析

相关分析基本确定了产量3要素与产量的相关关系，但由于构成产量的各因素是一个有机整体，其相互影响还包含着其他因素的间接影响，因而有必要通过通径分析将各因素与产量的简单相关系数分解为直接作用和间接作用，以说明各因素对产量的直接和间接关系。产量3要素对产量的通径分析结果见表4。

由表4可知，有效穗数、穗粒数、千粒质量对产量的直接作用（通径系数）均为正值，表明在保持其他因素一定时，产量3要素其中任一因素增加均可引起小麦产量的增加。产量3要素与产量间通径系数按照穗粒数、有效穗数、千粒质量的顺序依次减小，说明穗粒数对产量的作用最大（通径系数为16.402），其次是有效穗数（通径系数14.355），最小的是千粒质量（通径系数14.212），通径分析结果和相关性分析结果一致。穗粒数的优势相对比较突出，千粒质量的优势相对较小。有效穗数、穗粒数、千粒质量3要素之间的间接通径系数均为负数，其中千粒质量通过有效穗数、有效穗数通过千粒质量对产量的作用最大，间接通径系数分别为-7.321、-7.248。因此，在小麦高产育种中，应重视有效穗数、千粒质量两者关系的协调，以达到小麦高产的目标。3要素对产量的净作用均来自于它们自身的直接作用，而其中任一因素通过其他因素对产量的间接作用都为负值。这说明产量3要素之间存在着很强的制约关系，任一产量因素的提高，都会限制和削弱其他要素对产量的作用。

3 结论与讨论

本试验分析了近年来江苏省淮北麦区主导的13个小麦品种产量构成要素与产量之间的关系。方差分析结果显示，不同品种间产量及其产量要素构成存在显著差异。矮抗58、连麦6号、淮麦20、济麦22的产量较高，这4个小麦品种产量3要素之间的协调性较佳。烟农19、淮麦22的有效穗数较高，但是千粒质量较低，使得产量一般；淮麦33、烟农5158的穗粒数较高，但是有效穗数、千粒质量较低，在实际生产中要注质量肥水管理，施好分蘖肥、拔节肥，抽穗灌浆期可用1%尿素溶液或0.2%～0.3%磷酸二氢钾溶液以补充植株氮营养不足，增加千粒质量。

产量构成要素的变异分析表明，江苏省淮北地区不同小麦品种间的穗粒数、千粒质量变异相对较小，基本趋于稳定，有效穗数的变异较大。这可能是由于千粒质量和穗粒数主要由品种本身的遗传特性所决定，二者遗传力较高，而有效穗数遗传力低，环境条件对其影响较大。参试的13个小麦品种中， 徐麦99、郑麦9023、烟农5158、徐麦30、徐麦33 的产量靠后，很可能是本试验的栽培管理条件不适合以上5个品种，导致其产量潜力没有得到最大程度的发挥。因此，在小麦的栽培管理上，应根据不同品种特征特性确定适宜的播种密度、播期并注重合理施肥、灌溉，保证足够的有效穗数以提高小麦产量。

前期研究表明，有效穗数、穗粒数、千粒质量与产量呈正相关关系，但是产量3要素之间呈负相关 [7-8]。本试验相关分析和通径分析结果与前人研究结果一致。单一要素的提高可以增加产量，但要实现小麦高产或者超高产还需对全部产量构成要素同时改进。本试验结果中穗粒数与产量的相关性最大，单位面积有效穗数、千粒质量之间的负相关关系最大，在育种过程中过于追求有效穗数势必会导致千粒质量的减少，影响总产量。因此，育种家在选育小麦品种的过程中除了要注重穗粒数性状的选择，同时还要兼顾单位面积有效穗数、千粒质量。产量3要素之间存在强烈的交互作用，三者相互矛盾、相互补偿，在高产小麦品种的选育过程中，只有实现三者关系的最佳协调，才能达到产量最大化。

参考文献：

[1] 顾克军，杨四军，张恒敢，等. 江苏淮北地区小麦品质现状、问题及专用小麦发展对策[J]. 中国农学通报，2003，19（1）：99-100，107.

[2]李 筠，冷苏凤，马继胜，等. 江苏省淮北地区小麦育种进展与发展趋势分析[J]. 江苏农业科学，2010（6）：111-114.

[3]周淼平，任丽娟，张 旭，等. 小麦产量性状的QTL分析[J]. 麦类作物学报，2006，26（4）：35-40.

[4]王 辉，孙道杰，时晓伟，等. 关中地区小麦超高产育种问题探讨[J]. 西北农林科技大学学报：自然科学版，2001，29（1）：37-40.

[5]周芳菊，陈桥生，张道荣，等. 杂交小麦主要产量性状优势及亲本选配分析[J]. 湖北农业科学，2011，50（15）：3046-3048.

[6]杜家菊，陈志伟.使用SPSS线性回归实现通径分析的方法[J]. 生物学通报，2010，45（2）：4-6.

[7]唐 进，吉 剑，林昌明，等. 苏中地区小麦产量构成因素分析及高产栽培途径[J]. 安徽农学通报，2013（13）：46-47.

[8]王继滨，李凤云，李红芹，等. 黄淮冬麦区旱地区试小麦产量与产量三因素通径分析[J]. 中国农学通报，2005，21（1）：142-143，162.