淮北地區(qū)超高產(chǎn)小麥品種篩選試驗(yàn)

康子領(lǐng)

（安徽省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，安徽合肥 230001）

小麥?zhǔn)俏覈饕Z食作物，年消費(fèi)量占全球消費(fèi)總量的20%左右，其產(chǎn)量在我國糧食安全中具有舉足輕重的地位。我國人多地少的基本國情和現(xiàn)實(shí)條件決定了小麥增產(chǎn)的主要途徑是提高單產(chǎn)?；幢钡貐^(qū)位于北緯33°附近，種植模式以小麥、玉米一年兩熟為主，是安徽省糧食主產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)溫、光、水資源豐富，與小麥生育時(shí)期相適應(yīng)[1-5]。為引進(jìn)和篩選適應(yīng)淮北地區(qū)種植的超高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥新品種，提高小麥綜合生產(chǎn)力和綜合效益，選擇16個(gè)不同基因型小麥品種，在超高產(chǎn)栽培條件下，開展了比較試驗(yàn)，綜合比較了參試品種的生育進(jìn)程、莖蘗動態(tài)、產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)滲出率、干物質(zhì)重量動態(tài)和根系動態(tài)等指標(biāo)，以期為該地區(qū)超高產(chǎn)小麥品種選育及生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013—2014年度在蒙城縣農(nóng)業(yè)科技示范場和太和縣舊縣鎮(zhèn)同時(shí)進(jìn)行。參試品種共16個(gè)，分別為一般品種淮麥28、煙農(nóng)19、良星66、山農(nóng)20、良星99、皖麥52、皖墾0901和超高產(chǎn)品種中麥895、金禾 9123、濟(jì)麥 22、許科1號、鄭麥7698、新福麥 1號、宿 553、淮麥 29、華城 3366。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)16個(gè)處理，即每個(gè)品種為一個(gè)處理。3次重復(fù)，試驗(yàn)品種隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積12 m2（4 m×3 m）。行距20 cm，基本苗225萬株/hm2。施用純N 240 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2、ZnSO422.5 kg/hm2，其中氮肥基施50%、拔節(jié)期追施50%。其他田間管理措施同一般大田栽培。

1.3 測定內(nèi)容及方法

監(jiān)測參試小麥品種各生育期的群體動態(tài)和干物質(zhì)積累動態(tài)，成熟期后調(diào)查穗數(shù)、穗粒數(shù)，收獲時(shí)全小區(qū)實(shí)收測產(chǎn)，并測定籽粒千粒重。各品種其他性狀測定如下。

干物質(zhì)積累：分別于越冬期、返青期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期和成熟期取樣（每小區(qū)取10株），將樣品在105℃下殺青20 min，80℃烘干至恒重，稱取干物質(zhì)重量。

灌漿速率：記錄開花期，并掛牌標(biāo)記，每小區(qū)標(biāo)記200個(gè)單穗（穗型基本一致），從開花后5 d開始取樣，以后每5 d取一次樣直到成熟。每小區(qū)每次取20穗，剝粒后稱其鮮重，并于105℃殺青10 min，60℃烘干至恒重。以開花后天數(shù)為自變量，每次所得千粒重為因變量，用 Logistic方程 Y=K/（1+ae-bt）對灌漿過程進(jìn)行擬合，其中K為最大千粒重，t為開花后天數(shù)，a和b為常數(shù)。對Logistic方程求一階導(dǎo)數(shù)，得灌漿速率方程 V（t）=Kabe-bt/（1+ae-bt）2。 由 Logistic 方程和灌漿速率方程推導(dǎo)出一系列次級灌漿參數(shù)和平均灌漿速率。

籽粒品質(zhì)：使用FOSS 1241 NIR型近紅外谷物分析儀測定籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、Zeleny沉降值、硬度。

根系性狀：采用挖掘法取0～40 cm土壤中小麥根系，取樣時(shí)期分別為拔節(jié)期和開花期，將所取根樣裝入大塑料袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室后用0.25 mm土壤篩和自來水將根系沖洗干凈。然后把洗干凈的小麥根系放入裝有少量水的有機(jī)玻璃盤上，用鑷子小心將每條根展開，使根與根之間不交叉、不重疊，用根系圖像分析軟件 WinRhizo （Regent Instruments，Canada）對每株小麥根系進(jìn)行掃描和分析，測定總根長、總根表面積、平均根直徑、總根體積、總根尖數(shù)、總根分叉數(shù)等指標(biāo)。每個(gè)處理重復(fù)5次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和制作表格，DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量

從表1可以看出，新福麥1號產(chǎn)量最高，達(dá)到10 502.3 kg/hm2；其次是金禾9123、許科1號，產(chǎn)量分別為10 308.3、10 260.9 kg/hm2；產(chǎn)量最低的是煙農(nóng)19（9 250.4 kg/hm2）；新福麥 1 號產(chǎn)量與煙農(nóng) 19、山農(nóng)20、良星66差異極顯著，與皖墾麥0901、皖麥52、淮麥28、良星99產(chǎn)量差異顯著，與其他品種產(chǎn)量差異不顯著。產(chǎn)量超過9 750 kg/hm2的品種有9個(gè)（超高產(chǎn)品種），分別為新福麥1號、金禾9123、許科1號、中麥 895、華城 3366、鄭麥 7698、濟(jì)麥 22、淮麥 29、宿 553，產(chǎn)量在 9 802.7～10 502.3 kg/hm2之間（平均10 192.03 kg/hm2）；產(chǎn)量低于 9 750 kg/hm2的品種有7 個(gè)（一般品種），產(chǎn)量在 9 250.4～9 734.4 kg/hm2之間（平均 9 559.34 kg/hm2）。

表1 參試小麥品種產(chǎn)量

進(jìn)一步分析表明，不同試點(diǎn)間單產(chǎn)差異較大，太和試點(diǎn)平均產(chǎn)量為10 406.0 kg/hm2，較蒙城試點(diǎn)高981.6 kg/hm2，增產(chǎn) 10.42%。

2.2 產(chǎn)量構(gòu)成要素

從表2可以看出，超高產(chǎn)品種穗數(shù)在614.40萬～830.80萬穗/hm2之間（平均穗數(shù)740.53萬穗/hm2），一般品種穗數(shù)在 631.70萬～822.70萬穗/hm2之間（平均穗數(shù)742.46萬穗/hm2），兩者差異不大；超高產(chǎn)品種平均穗粒數(shù)29.24粒（26.10～32.40粒），一般品種平均穗粒數(shù)30.00粒（26.60～32.50粒），兩者有差異；超高產(chǎn)潛力品種平均千粒重45.80 g（40.50～51.90 g），一般品種平均千粒重 42.29g（38.60～43.60g），兩者差異較大；超高產(chǎn)潛力品種平均經(jīng)濟(jì)系數(shù)0.42（0.37～0.45），一般品種平均經(jīng)濟(jì)系數(shù) 0.40（0.37～0.45），兩者差異較大。綜上所述，超高產(chǎn)品種與一般品種相比，穗數(shù)差異不大，但千粒重和經(jīng)濟(jì)系數(shù)較高，為最終獲得高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

表2 參試小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成要素

2.3 群體動態(tài)

由圖1可知，超高產(chǎn)小麥品種越冬期、返青期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期莖蘗數(shù)及成熟期穗數(shù)分別為 1 223.0萬～1 631.9萬、1 570.5萬～2 186.7萬、1 325.7萬～1 740.3萬、905.9萬～1 215.3萬、660.6萬～880.8萬個(gè)/hm2及614.4萬～830.9萬穗/hm2，平均值分別為 1 443.2萬、1 831.4萬、1 477.7萬、1 054.5萬、757.7萬個(gè)/hm2及740.6萬穗/hm2；同期一般品種莖蘗數(shù)及穗數(shù)分別為1 251.8萬～1 565.7萬、1 492.7萬～2039.0萬、1 270.1萬～1 697.4萬、863.6萬～1 173.8萬、652.4萬～838.2萬個(gè)/hm2及 631.8萬～822.8萬穗/hm2，平均值分別為1 409.1萬、1 835.1萬、1 500.2萬、1 052.0萬、756.8萬個(gè)/hm2及 742.5萬穗/hm2，兩類品種群體變化差異不大。

2.4 干物質(zhì)積累動態(tài)

由圖2可知，超高產(chǎn)品種越冬期、返青期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期及成熟期干物質(zhì)重量分別為3 311.0～4 844.9、4 454.4～7 180.1、7 013.4～9 522.6、10 098.2～12 916.7、11 654.7～15 053.3、23 363.4～27701.1kg/hm2，平均值分別為 4084.1、5701.7、7891.1、11 702.3、13 699.4、24 993.3 kg/hm2；同期一般品種的干物質(zhì)重量分別為 3 670.5～4 613.1、4 240.2～5 727.5、7 254.3～8 859.0、11 143.2～12 648.6、12 421.8～16 069.5、22 062.7～26 638.8 kg/hm2，平均值分別為 3 994.5、5 296.6、8 057.6、11 778.2、14 574.8、24 692.7 kg/hm2?？梢姡弋a(chǎn)品種拔節(jié)期前及成熟期干物質(zhì)積累較一般品種多，拔節(jié)至開花期一般品種干物質(zhì)積累量較大；與一般品種相比，超高產(chǎn)品種干物質(zhì)積累表現(xiàn)出“兩端高、中間低”的變化趨勢。

2.5 灌漿特性

由圖3可知，超高產(chǎn)品種類型花后10、15、20、25、30、35、40 d 平均千粒重分別為 3.38、8.07、16.43、26.41、34.85、42.06、45.10 g，較同期一般品種平均千粒重分別提高 0.36、0.12、0.11、0.29、0.72、1.30、2.78 g。說明在花后10 d后，小麥超高產(chǎn)品種的灌漿速率較一般品種高。

2.6 根系特征指數(shù)

由表3可知，超高產(chǎn)品種的根系總長、總投影表面積、總表面積、平均直徑、單位體積根長以及根體積分別為 577.06 cm（462.11～835.01 cm）、17.60 cm2（14.28～24.69 cm2）、32.73 cm2（31.67～34.09 cm2）、1.12 mm（0.83～1.74 mm）、1 028.30 cm/m3（674.67～1 439.88 cm/m3）、11.98 cm3（6.46～23.54 cm3），一般品種分別為 554.73 cm（371.53～707.06 cm）、17.55 cm2（11.60～21.59 cm2）、31.82 cm2（30.58～32.97 cm2）、1.09 mm（0.86～1.38 mm）、965.70 cm/m3（678.69～1 473.49 cm/m3）、9.94 cm3（5.53～13.55 cm3），超高產(chǎn)品種根系總長、總投影表面積、總表面積、平均直徑、單位體積根長及根體積分別較一般品種高出4.03%、0.28%、2.86%、2.75%、6.48%、20.52%。說明超高產(chǎn)品種具有較一般品種發(fā)達(dá)的根系結(jié)構(gòu)。

表3 參試小麥品種根系特征指數(shù)

2.7 電解質(zhì)滲出率

從表 4 可以看出， 在 0、-4、-8、-12、-20℃低溫條件下，參試超高產(chǎn)小麥品種低溫下平均電解質(zhì)滲出率皆高于一般品種平均電解質(zhì)滲出率，分別增加了 10.94%、22.89%、19.12%、5.98%和 8.11%，而在溫度為-16℃時(shí)超高產(chǎn)小麥品種平均電解質(zhì)滲出率較一般品種降低了4.79%。以上分析表明，超高產(chǎn)小麥品種在0℃低溫條件下通常較一般品種具有較高的電解質(zhì)滲出率。

表4 參試小麥品種低溫下電解質(zhì)滲出率

2.8 籽粒品質(zhì)

由表5可知，超高產(chǎn)品種籽粒平均蛋白質(zhì)含量、平均濕面筋含量、平均沉降值分別為14.95%、36.06%、57.24 mL，分別較一般品種降低了2.42%、3.22%和5.81%，極顯著低于一般產(chǎn)量品種，說明在小麥生產(chǎn)中產(chǎn)量的提高在一定程度上是以降低籽粒品質(zhì)為代價(jià)的。超高產(chǎn)品種的籽粒硬度、容重均高于一般品種，其差異達(dá)顯著水平，分別增加了3.31%和1.13%，說明超高產(chǎn)品種相比一般品種具有較高的籽粒硬度和容重。

表5 超高產(chǎn)品種與一般品種籽粒品質(zhì)比較

2.9 粒型分析

超高產(chǎn)小麥品種籽粒平均單粒重為43.39 mg，較一般品種籽粒高2.39 mg，增幅達(dá)5.83%，兩者差異較大；超高產(chǎn)品種平均粒徑為3.06 mm，較一般品種高0.04 mm，增幅1.32%。由此說明，超高產(chǎn)品種單粒重、粒徑均較一般品種高。

3 結(jié)論與討論

目前，隨著人口的增長、耕地面積的不斷減少，水資源短缺和氣候變化等對小麥增產(chǎn)的制約日趨加重，選育和篩選出適宜當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的高產(chǎn)新品種是增加小麥單產(chǎn)和總產(chǎn)、保障國家糧食安全的重要途徑之一。小麥產(chǎn)量是由單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重等3個(gè)因素構(gòu)成，產(chǎn)量三因素受品種特性顯著影響，且性狀之間存在一定的制約關(guān)系，篩選出產(chǎn)量三因素協(xié)調(diào)發(fā)展的小麥品種，對提高產(chǎn)量具有重要作用[6-7]。受基因型和環(huán)境的影響，不同小麥品種產(chǎn)量水平和品質(zhì)性狀均存在明顯差異[8-9]。品種篩選要綜合考慮多方面的因素進(jìn)行權(quán)衡決定，重點(diǎn)篩選產(chǎn)量高、性狀優(yōu)、抗性好的小麥品種[10-12]。在本年度試驗(yàn)中，通過綜合分析各品種生育進(jìn)程、莖蘗動態(tài)、產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)滲出率、干物質(zhì)積累和根系動態(tài)等多個(gè)指標(biāo)，新福麥1號、金禾9123、許科1號、中麥 895、華城3366、鄭麥7698、濟(jì)麥 22、淮麥 29和宿553豐產(chǎn)性和適應(yīng)性表現(xiàn)突出，有一定的推廣優(yōu)勢。但是，這僅是1年的試驗(yàn)表現(xiàn)，豐產(chǎn)性、適應(yīng)性、安全性需要進(jìn)行年際間的連續(xù)試驗(yàn)示范進(jìn)一步驗(yàn)證，以準(zhǔn)確評價(jià)其推廣應(yīng)用價(jià)值。