小麦新品种厚德麦981 丰产性、稳产性及适应性分析

2024-03-03 12:18夏国军王新国张立东马孝锋李巧云康国章晁召飞
中国种业 2024年2期
关键词:厚德周麦稳产

夏国军 李 磊 王新国 张 锋 张立东 马孝锋 李巧云 王 翔 康国章 晁召飞

(1 河南农业大学/国家小麦工程技术研究中心,郑州 450046;2 河南赛德种业有限公司/郑州市高抗白粉病小麦育种工程技术研究中心,郑州 450001;3 焦作市种业发展中心,河南焦作 454150)

黄淮南片(包括河南省大部、安徽江苏淮河以北地区、陕西省关中平原地区)是我国小麦第一大产区,常年小麦播种面积在866.7 万hm2以上,面积和总产均占全国40%以上,但是这一区域灾害多,冬季干旱、冻害,早春霜冻,各类病虫草害和夏季干热风、烂场雨时有发生,对小麦高产稳产构成巨大威胁。因此,培育适宜黄淮南片推广种植的高产稳产小麦品种成为了育种家的重要育种目标。2009 年河南赛德种业有限公司以周麦16 作母本、才智97(5)-3 作父本杂交,采用系谱法,经过多年稳定,选育出了高产稳产、多抗广适小麦新品种——厚德麦981,该品种于2017 年开始参加国家黄淮冬麦区南片水地组区域试验和生产试验,2021 年通过审定(审定编号:国审麦20210029)。为全面了解厚德麦981 特征特性和育种价值,进一步挖掘其高产潜力,本研究利用国家黄淮冬麦区南片水地组区域试验和生产试验数据,对其丰产性、稳产性及适应性进行分析,同时对其产量及产量三要素和抗逆能力进行了相关分析,旨在为该品种的大面积推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与数据来源试验材料为厚德麦981,该品种属半冬性中熟品种,幼苗半直立,长势旺,株高80cm,茎秆弹性一般,株型松散,抗倒伏,穗大,穗叶同层,穗层厚且整齐,成熟晚,耐后期高温,熟相较好,穗纺锤形,籽粒角质;田间抗病性好,产量三要素协调,丰产性好,品质属中筋小麦[1]。试验数据来源于2017-2018 年度、2018-2019 年度国家黄淮冬麦区南片水地组区域试验(以下简称2017-2018 年度、2018-2019 年度国家区域试验)和2019-2020 年度国家黄淮冬麦区南片水地组生产试验(以下简称2019-2020 年度国家生产试验)。其中2017-2018 年度国家区域试验厚德麦981 同组参试品种共18 个,含1 个对照周麦18,21 点次参与汇总数据;2018-2019 年度国家区域试验同组参试品种18 个,含2 个对照周麦18(第1 对照)和百农207(第2 对照,辅助对照),21 点次参与汇总数据;2019-2020 年度国家生产试验同组品种7 个,含对照周麦18,23 点次参与汇总数据。

1.2 试验方法区域试验中参试品种完全随机区组排列,重复3 次,小区面积13.34m2,全区收获;生产试验中参试品种随机区组排列,重复2 次,小区面积不小于150m2,全区收获计产。田间管理略高于当地大田生产水平,试验管理包含及时施肥、浇水、中耕、除草等措施,区域试验不对病害进行防治,同一试验点各品种、各区组间管理措施一致。

1.3 数据分析

1.3.1 丰产性分析品种丰产性采用试验中厚德麦981 与对照周麦18 的平均产量进行比较,列出增产≥2%的试验点率,同时进行方差分析,检验品种与对照间的差异显著性[2]。

1.3.2 变异系数(CV)分析品种稳产性分析采用变异系数(CV)[3],CV值小说明该品种在不同的环境中变化越小,静态稳定性好,但不利于品种的高产栽培;CV值大静态稳定性差;CV值小且平均产量高的 品种稳定性好。CV计算公式如下:CVi(%)=Si/Xi×100。式中CVi为第i个参试品种的变异系数,Si为第i个参试品种的标准差,Xi为第i个参试品种多点的平均产量。

1.3.3 高稳系数(HSC)法采用温振民等[4]的高稳系数法来评价品种的高产性和稳产性。高稳系数计算公式:HSCi(%)=[1-(Xi-Si)/1.10×Xck]×100。式中Xi和Si分别为第i个品种的平均产量和标准差,Xck为对照品种的平均产量。HSCi值越小,表明该品种的稳产性越好。

1.3.4 品种适应性采用适应度来进行评价品种的适应性,适应度指各参试品种产量超过平均产量的试验点数占试验总点数的百分比,反映了品种超过平均生产水平的基本广适性[5]。适应度值越大,品种的适应性越好。

1.3.5 品种抗逆性对品种进行接病鉴定和田间自然状态的抗病性调查,包括对条锈病、叶锈病、白粉病、纹枯病和赤霉病的抗性,同时记录其田间抗倒伏情况。

2 结果与分析

2.1 丰产性分析表1 中2017-2018 年度国家区域试验结果表明,厚德麦981 平均产量7311.0kg/hm2,比对照周麦18 极显著增产5.99%;试验点19 点增产,2 点减产,21 点次汇总,增产点率90.5%;增产≥2%的点次率为90.5%(19 点次增产≥2%);产量位居本组参试18 个品种(含对照)的第3 位。2018-2019年度续试,平均产量8857.5kg/hm2,比第1 对照周麦18 极显著增产5.02%,比第2 对照百农207 极显著增产7.87%;试验点与第1 对照周麦18 相比,19 点增产,2 点减产,21 点次汇总,增产点率90.5%;比第1 对照增产≥2%的点次率为85.7%(18 点次比周麦18 增产≥2%);产量位居本组参试18 个品种(含2 个对照)的第7 位。2019-2020 年度国家生产试验结果表明,厚德麦981 平均产量8839.5kg/hm2,比对照周麦18 增产5.23%;试验点23 点增产,增产点率100%;比对照增产≥2%的点次率100%;产量居本组参试7 个品种(含对照)的第3 位。

表1 厚德麦981 参加国家黄淮南片试验产量表现

2.2 稳产性分析从变异系数来看,厚德麦981 参加2017-2018 年度、2018-2019 年度国家区域试验,其产量的变异系数分别为10.1%和10.6%,变异系数较小,说明厚德麦981 的产量受环境影响小,具有良好的稳产性(表2)。从高稳系数来看,厚德麦981 参加2017-2018 年度国家区域试验,其产量的高稳系数为12.2%,居18 个参试品种第4 位;2018-2019 年度高稳系数为14.6%,居18 个参试品种第5 位,2 年高稳系数平均值13.4%,高稳系数较小(表2)。厚德麦981 在2 年的平均产量分别为7311.0kg/hm2、8857.5kg/hm2,产量均极显著高于对照品种,同时其变异系数和高稳系数小,说明该品种在不同年份不同地域间,产量表现为高产前提下的稳产,是一个既高产又稳产的小麦品种。

表2 厚德麦981 参加国家区域试验的变异系数、高稳系数和适应度

2.3 适应性分析品种的适应性不仅与品种本身的特征特性有关,也与在不同环境条件和栽培条件下各种特征特性的反应有关,一个好的品种应当适应生产上多样的环境条件。品种在多个试点上的平均产量均低于所有品种的平均水平,其适应度值就小,说明适应性差;反之,若该品种在多个试点上的平均产量都高于所有品种的平均水平,则其适应度值就大,说明广适性就好。由表2 可知,2017-2018年度、2018-2019 年度厚德麦981 的适应度分别为81.0%和71.4%,适应度值较高,表明厚德麦981 在不同年份和不同地点的普遍适应性表现良好。

2.4 厚德麦981 产量及产量构成因子分析从表3、表4可以看出,2017-2018年度、2018-2019 年度国家区域试验,厚德麦981 的有效穗数和穗粒数变异系数较大,2 年平均分别为12.1%和11.7%,千粒重变异系数小,2 年平均8.7%,说明有效穗数和穗粒数易受环境条件和栽培措施影响,通过调节栽培措施来提高有效穗数和穗粒数是可行的,而千粒重变异系数小,受栽培和环境影响小,是相对稳定的产量因素,通过栽培管理提高千粒重从而提高产量比较困难。因此在生产中要提高厚德麦981 的产量,从产量三要素来看,需要在稳定千粒重的基础上,通过调节栽培管理措施提高其单位面积有效穗数和穗粒数更容易实现高产。

表3 2017-2018 年度厚德麦981 产量构成因素的变异系数分析

表4 2018-2019 年度厚德麦981 产量构成因素的变异系数分析

2.5 厚德麦981 的抗逆性从厚德麦981 在不同年度抗病、抗倒伏表现看(表5),该品种在2017-2018 年度和2018-2019 年度中国农业科学院植物保护研究所抗病鉴定中,慢条锈病,高抗/慢叶锈病,高感/中感白粉病,中感纹枯病,高感赤霉病。田间自然发病,条锈病、赤霉病较轻,中感纹枯病,白粉病中等偏重。2 年平均株高80.1cm,株高适中。非严重倒伏(指倒伏程度≤3 级或倒伏面积≤40%)点率分别为90.5%和95.0%,表明其抗倒伏能力强。

表5 厚德麦981 抗病、抗倒伏表现

3 结果与讨论

高产稳产是小麦育种的主要目标,同时良好的适应性是一个品种能大面积推广的必要条件[6]。近年来全球气候条件的不断变化,使得优良的小麦品种必须兼具高产、稳产和适应性广等基本特性,才能在复杂多变的栽培环境中满足生产的需要,具有较高的推广应用价值。品种的区域试验是鉴定品种在不同环境条件下丰产性、稳产性及适应性最基本、有效的手段。本研究利用2017-2020 年国家黄淮南片区域试验和生产试验数据,对厚德麦981 的丰产性、稳产性和适应性进行了综合分析,结果较为可靠。厚德麦981 表现高产性状突出,连续3 年在黄淮南片的河南、安徽、江苏、陕西等65 个试验点次中,61点增产,增产点率93.8%,其中2 年区域试验,在汇总42 点次中有37 点比对照周麦18 增产2%以上,具有较好的丰产性和增产潜力;在2 年区域试验中,其变异系数和高稳系数小,产量受环境影响小,高产的同时稳产性突出;厚德麦981 在不同年份和不同试验点的适应度高,对环境的普遍适应性好。

小麦单位面积有效穗数、穗粒数、千粒重是小麦产量形成的三要素,三要素协调是小麦高产稳产的必要条件。在厚德麦981 参加黄淮南片2 年区域试验中,2017-2018 年度穗粒数、千粒重分别比对照周麦18 提高1.9%和5.0%,有效穗数比对照略低0.8%,2018-2019 年度有效穗数、穗粒数、千粒重分别比对照周麦18 增加1.3%、2.3%和5.7%。产量三要素同步协调提高,是厚德麦981 比对照极显著增产的直接原因。同时其产量三要素中,千粒重变异系数最小,年际间、地域间变化不大,受环境影响小。因此,在厚德麦981 的栽培实践中,多关注如何提高有效穗数和穗粒数的栽培管理措施,更容易获得高产。

小麦育种工作中,株高不是越低越好,适当增加株高可以提高小麦地上生物量,有利于高产。在确保品种抗倒伏能力的前提下,应充分重视扩大其可能占有的空间,满足植株地上部充分生长发育需要[7]。厚德麦981 参加2 年黄淮南片区域试验,平均株高分别为76.6cm 和83.5cm,抗倒伏能力强,同时平均产量均比对照周麦18 增产极显著,说明厚德麦981 很好地协调了株高与产量和倒伏之间的矛盾,有利于该品种大面积推广。近年来,受全球气候变化影响,小麦病害发生严重,影响小麦产量和品质,同时为保护环境,减少农药化肥使用量、选育抗病性强的小麦品种是育种家必须考虑的问题。厚德麦981 在黄淮南片区域试验中表现抗病性好,高抗叶锈病,中感纹枯病,慢条锈病,田间自然发病赤霉病较轻。

综合分析表明厚德麦981 在区域试验和生产试验中表现增产幅度大,增产点率高,稳产性好,适应性广泛,是一个综合性状优良的小麦新品种,有很大的市场潜力和应用价值,适宜在黄淮冬麦区南片的河南省除信阳市(淮河以南稻茬麦区)和南阳市南部部分地区以外的平原灌区,陕西省西安、渭南、咸阳、铜川和宝鸡市灌区,江苏省淮河、苏北灌溉总渠以北地区,安徽省沿淮及淮河以北地区高中水肥地块早中茬推广种植。

致谢:感谢曹廷杰老师提供国家黄淮冬麦区南片水地组2017-2018 年度区域试验资料。

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