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摘 要：通过开展淮北地区不同年代小麦品种比较试验，结果表明：随着品种更替，产量和穗粒数、穗粒重、千粒重、单茎质量、经济系数显著提高，基节增粗，株高降低，基二节、倒二节和穗下节缩短，穗長、结实小穗和小穗数增加，抗病性增强，而分蘖成穗、生育期没有明显变化。因此，今后高产育种要主攻穗粒数，提高穗粒重。
关键词：小麦；品种更替；农艺性状；淮北地区
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）17-0039-03
种子是农业生产最基本、最重要的生产资料，也是现代农业发展重要的载体与起点[1]。人类农业的发展史，实质上是一部品种改良的演变史，一部科技进步史。小麦在淮北地区已有几千年的栽培历史，是该区域第一大粮食作物，也是城乡人民的主食。本文通过20世纪50年代以来各年代大面积推广小麦品种的比较试验，探讨了品种更替过程中主要农艺性状的演进规律，旨在为小麦育种提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试品种 选用20世纪50年代以来各年代推广应用面积较大的品种13个（表1），通过3个施氮水平（0、120和225kg/hm2）下的田间试验，分析比较主要农艺性状的变化走向。
1.2 试验方法 裂区设计，主处理为施氮量。随机区组排列，重复3次，小区面积4m2（1.6m×2.5m）。2016—2017年度在杨柳农业科学实验站进行，土壤砂姜黑土，质地粘壤土，肥力中等，前茬大豆，收获后拔除根茬，旋耕耙实。10月12日人工开沟条播，基本苗215万～270万/hm2。3月11日追肥，3月13日微喷40min。田间管理按高产田要求进行。三叶期选择出苗均匀一致、有代表性的2个1m行段定点，数取基本苗。于越冬始期、返青、拔节、挑旗、扬花和成熟期数取茎蘖数。全区收获计产。收获前样点植株连根取回，随机取20个单茎，考察植株性状（株高、伸长节数、基节直径和基一节、基二节、倒二节、穗下节长度，单茎质量）和穗部性状（穗长、结实小穗、不实小穗、穗粒数、穗粒重）。利用EXCEL2003进行数据处理和作图，利用DPS v7.05进行统计分析，对各处理主要性状的平均数依年份、施氮量进行回归分析。变化的方向和显著性由相关系数r来判定：r值正为上升，负为下降；│r│ 1.3 生产周期气候条件 2016年10月中旬至2017年5月气候异常，利弊参半。日照时数1313.7h，比历年平均少58h，总体正常。1月上旬前（含）仅305.4h，比历年平均少185.0h；4月中旬至5月下旬469.8h，比历年平均多94.8h。平均气温10.5℃，比历年平均9.5℃高1.0℃，总体异常偏高。6旬比历年平均低0.1～3.3℃，1旬异常偏低；8旬异常偏高。5月17—22、25—31日最高气温≥29.5℃，26—30日相对湿度≤50%，伴随轻度干热风。受气温偏高和轻度干热风的影响，小麦灌浆期缩短，千粒重降低。2016年10月到翌年5月，降水量393.5mm，比历年平均多118.7mm，异常偏多。1月前降水301.5mm，比历年平均多199.5mm，异常偏多；2—5月降水92.0mm，比历年平均少80.7mm，异常偏少。受降水异常影响，部分麦田晚播或重播，延误追肥；麦苗受渍，发育不良，根系浅，吸肥能力弱，返青开始即现黄苗，转旺缓慢。拔节后光温条件优越，病害较轻，对穗分化和灌浆有利。
2 淮北小麦品种更替过程
新中国成立以来，淮北平原几乎每10年就完成一次品种更替过程。品种更替的总体趋势是冬性比例减少，株高变矮，产量显著上升，抗病能力增强，耐肥能力提高[2]。
2.1 20世纪50年代 生产上农家品种和改良品种并存。该期引进推广了碧蚂1号、西农6028、矮粒多、早洋麦等，产量水平只有750～1125kg/hm2。
2.2 20世纪60年代 主要是引进推广高产良种，并逐步实现品种配套。先后引进推广了10多个小麦品种，如万年2号、北京8号、阿夫、阿勃、吉利麦等。
2.3 20世纪70年代 逐渐完善品种配套，农家品种退出市场。在此期间，由于生产上应用的品种数量较多，一些地方开始出现“多、乱、杂”现象。
2.4 20世纪80年代 主要是推广矮秆高产稳产优质良种。从80年代开始，安徽省淮北小麦生产向中产迈进，推广的主要品种有博爱74-22、西安8号、宝丰7228、安农2号等。这一时期，冬性品种几乎绝迹，半冬性品种比例最大，抗锈病能力大大提高，产量水平上升到3000～4500kg/hm2。
2.5 20世纪90年代 高产稳产品种和优质专用品种并行发展，开始从数量增长型向质量效益型转变[3]。90年代淮北小麦生产水平进一步提高，较大面积实现5250～6000kg/hm2。这期间推广的代表品种有皖麦19、豫麦18、豫麦21和皖麦38、郑麦9023等。
2.6 21世纪前10年 更替为高产稳产耐粗放管理品种，代表品种有烟农19、皖麦52、泛麦5号等。
2.7 2010年至今 主要是高产稳产抗赤霉病品种。目前较具代表性的耐肥高产品种有济麦22、周麦27等，高产且抗（耐）赤霉病的品种有淮麦29、安农0711等。
3 小麦品种更替中的性状变化
3.1 产量性状变化 产量的增加是品种的生产能力、适应性得到演进和提高的结果[4]。试验条件下，39个处理的产量表现为：有效穗350.0万～847.5万/hm2，穗粒数15.5～42.0粒，千粒重22.0～68.3g，穗粒重0.47～1.81g，经济系数0.25～0.56，产量6679.2～11650.0kg/hm2。20世纪80年代以前的老品种在现在的生产条件下也可以实现7500kg/hm2，当然出现了倒伏现象。20世纪70年代以前与21世纪前10年以后品种相比，穗数减少12.4%，穗粒数增加20.7%，千粒重提高19.3%，穗粒重增加46.96%。这说明产量的提升主要是穗粒数、千粒重同步提高引起的[5]。相关分析表明：品种年代与产量、穗粒数、穗粒重和经济系数显著或极显著正相关（表2），而千粒重与品种年代、施氮量显著偏相关（ry=0.3314*，rN=-0.3739*），年代每后移10a，产量提升349.9kg/hm2，穗粒数增加1.72粒，穗粒重增加0.13g，千粒重提高1.53g，经济系数提升0.02。利用同一品种最高产量处理进行分析，则适宜施氮量与品种年代极显著正相关，r=0.635**，年均增长2.7kg/hm2。这说明品种的耐肥能力随年代逐步提高。多元相关分析表明：穗粒重（SG）与穗粒数（SN）、千粒重（G）二元直线正相关，SG=-1.06+0.044SN+0.024G，rn=0.976**，rG=0.946**。且通径系数（SC）以直接作用为主，SCn=0.868，SCG=0.572。 3.2 单茎和穗部性状变化 试验条件下，39个处理的伸长节数4.5～5.9个，基一节直径2.9～4.8mm，基一节长3.1～14.9cm，基二节6.6～22.7cm，倒二节16.4～33.4cm，穗下节21.9～53.1cm，株高72.0～142.3cm，单茎质量1.7～4.4g。
相关分析表明：品种年代与基节直径、单茎质量极显著正相关，而与株高和基二节、基1～2节、倒二节、穗下节长度极显著负相关；施氮量与伸长节数极显著正相关，与倒二节（b2）、穗下节（gn）长度偏相关（rb2=-0.278，rgn=-0.276，表3）。年代每后移10a，株高降低7.8cm，基节直径增大0.19mm，基二节缩短1.6cm，基1～2节缩短1.9cm，倒二节缩短1.5cm，穗下节缩短1.9cm，单茎质量增加0.21g。
20世纪70年代以前与2000年以后品种相比，株高降低25.3%，基一节缩短14.0%，基二节缩短35.4%，倒二节缩短24.2%，穗下节缩短24.9%。基二节缩短最多。逐步回归分析表明：株高（PH）与伸长节数（ES）和基二节（Lb2）、倒二节（Lp2）、穗下节（Lgn）长度多元直线相关，pH=-80.86+17.741ES+2.399Lb2+1.208Lp2+1.044Lpn，rES=0.804**，rb2=0.924**，rp2=0.625**，rgn=0.763**。伸长节数、倒二节长度对株高的通径系数以直接作用为主，倒二节长则以间接作用为主，穗下节直接、间接相近（表4）。
试验条件下，39个处理穗长4.8～9.5cm，结实小穗10.9～17.9个，不实小穗2.5～8.4个，总小穗数16.4～23.5个。相关分析表明：品种年代与穗长、结实小穗数、总小穗数显著或极显著正相关（表5），与不实小穗弱相关，穗长、总小穗数与品种年代、施氮量偏相關（r’S=0.682**，rN=0.368*；r’S=0.405*，rN=0.330*）。年代每后移10a，穗长增加0.41cm，结实小穗增加0.62个，不实小穗减少0.25个，总小穗数增加0.37个。
3.3 分蘖能力及成穗变化 试验条件下，39个处理最高茎蘖数772.5万～2281.7万/hm2，分蘖成穗率11.2%～46.9%，穗数350.0～847.5%。相关分析表明：最高茎蘖数、分蘖成穗率和穗数随年代有降低趋势，但未达显著水平；施氮量与最高茎蘖数弱相关，与分蘖成穗率、有效穗数极显著正相关（表6）。这说明小麦品种的分蘖能力和成穗率没有随品种更替而发生变化，分蘖与成穗主要受施氮量的影响。这是因为小麦茎蘖发生接近斐波那契数列。
试验条件下，个别处理的死穗率高达30.2%。回归分析表明：死穗率（M）与品种年代、施氮量偏相关（M=209.95-0.1056’S+0.0396N，r’S=0.311*，rN=0.566**），年代每后移10a，死穗率降低1.06个百分点。这说明随着品种更替，抗病性有所提高。
3.4 生育期变化 39个处理出苗—分蘖13.0～23.3d，出苗—拔节121.0～146.0d，拔节—抽穗30.3～57.7d，抽穗—成熟41.0～48.0d，生育期220.0～224.0d。相关分析表明：生育期随品种年代没有明显变化；随着施氮量的增加，分蘖起始时间明显提前，生育期趋于延长（表7）。
4 结论与讨论
（1）优良品种选育和推广是提高产量、改善品质、增强抗逆性的重要措施[6]。新中国成立以来，淮北平原大概10年完成一次品种更替过程，每一次品种更替，都会推动单产、总产提高。濉溪县小麦单产由1949年的555kg/hm2提高到2017年的7845kg/hm2，接近翻4番，年递增3.97%。已连续4a高于7500kg/hm2，成为名符其实的“千斤县”。
（2）3个施氮水平、13个不同年代小麦品种比较试验表明：随着品种更替，产量和穗粒数、穗粒重、千粒重、单茎质量、经济系数显著提高，基节增粗，株高降低，基二节、倒二节和穗下节缩短，穗长、结实小穗和小穗数增加，抗病性增强，而分蘖和成穗、生育期变化不明显。
（3）当前，小麦品种更换对品种特性提出了包括高产、广适、抗（耐）赤霉病、抗倒伏、免晾晒等更高、更全面的要求。穗数的自身调节是对产量补偿最强的因素，高产田的有效穗数已趋于饱和[7]，千粒重在遗传上是最可靠的产量构成因素，而穗粒数还有一定的增长空间[8]。今后高产育种应重点挖掘穗部潜力，在主攻穗粒数和有效小穗数的基础上，提高穗粒重。选用抽穗早、灌浆早、灌浆时间长、灌浆速率快而平稳的材料作为骨干亲本，选择抽穗早、株高适中而茎秆韧性好、穗型较长、抗逆性好、旗叶短宽厚挺的高代材料。
参考文献
[1]雷绪劳，胡良勇，牛应存.陕西关中西部小麦品种更替演变史[J].陕西农业科学，2012（01）：97-100.
[2]曹承富.砂姜黑土培肥与小麦高产栽培[M].北京：中国农业出版社，2016：155-178.
[3]宋家永.河南小麦品种演变分析[J].中国种业，2008（6）：12-14.
[4]郝欣先，蒋惠兰，吴建军.山东省大豆品种农艺性状的演进和遗传型特征分析[J].山东农业科学，2000（02）：4-7.
[5]兰进好，李洪利.山东省50至90年代小麦品种性状演变分析[J].小麦研究，2003，24（3）：4-7.
[6]雷绪劳，孟庆立，张宇文，等.陕西关中西部玉米品种更替演变史[J].中国种业，2012（01）：13-15.
[7]戴梅香，吴崇海，蔡文良.高产小麦品种特点与合理群体结构的调控[J].种子世界，2008（01）：33-34.
[8]谢华峰.冀中南水地区优质小麦品种22年性状演进报告[J].种子科技，2016（8）：109-111.
（责编：张宏民）
关键词：小麦；品种更替；农艺性状；淮北地区
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）17-0039-03
种子是农业生产最基本、最重要的生产资料，也是现代农业发展重要的载体与起点[1]。人类农业的发展史，实质上是一部品种改良的演变史，一部科技进步史。小麦在淮北地区已有几千年的栽培历史，是该区域第一大粮食作物，也是城乡人民的主食。本文通过20世纪50年代以来各年代大面积推广小麦品种的比较试验，探讨了品种更替过程中主要农艺性状的演进规律，旨在为小麦育种提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试品种 选用20世纪50年代以来各年代推广应用面积较大的品种13个（表1），通过3个施氮水平（0、120和225kg/hm2）下的田间试验，分析比较主要农艺性状的变化走向。
1.2 试验方法 裂区设计，主处理为施氮量。随机区组排列，重复3次，小区面积4m2（1.6m×2.5m）。2016—2017年度在杨柳农业科学实验站进行，土壤砂姜黑土，质地粘壤土，肥力中等，前茬大豆，收获后拔除根茬，旋耕耙实。10月12日人工开沟条播，基本苗215万～270万/hm2。3月11日追肥，3月13日微喷40min。田间管理按高产田要求进行。三叶期选择出苗均匀一致、有代表性的2个1m行段定点，数取基本苗。于越冬始期、返青、拔节、挑旗、扬花和成熟期数取茎蘖数。全区收获计产。收获前样点植株连根取回，随机取20个单茎，考察植株性状（株高、伸长节数、基节直径和基一节、基二节、倒二节、穗下节长度，单茎质量）和穗部性状（穗长、结实小穗、不实小穗、穗粒数、穗粒重）。利用EXCEL2003进行数据处理和作图，利用DPS v7.05进行统计分析，对各处理主要性状的平均数依年份、施氮量进行回归分析。变化的方向和显著性由相关系数r来判定：r值正为上升，负为下降；│r│
2 淮北小麦品种更替过程
新中国成立以来，淮北平原几乎每10年就完成一次品种更替过程。品种更替的总体趋势是冬性比例减少，株高变矮，产量显著上升，抗病能力增强，耐肥能力提高[2]。
2.1 20世纪50年代 生产上农家品种和改良品种并存。该期引进推广了碧蚂1号、西农6028、矮粒多、早洋麦等，产量水平只有750～1125kg/hm2。
2.2 20世纪60年代 主要是引进推广高产良种，并逐步实现品种配套。先后引进推广了10多个小麦品种，如万年2号、北京8号、阿夫、阿勃、吉利麦等。
2.3 20世纪70年代 逐渐完善品种配套，农家品种退出市场。在此期间，由于生产上应用的品种数量较多，一些地方开始出现“多、乱、杂”现象。
2.4 20世纪80年代 主要是推广矮秆高产稳产优质良种。从80年代开始，安徽省淮北小麦生产向中产迈进，推广的主要品种有博爱74-22、西安8号、宝丰7228、安农2号等。这一时期，冬性品种几乎绝迹，半冬性品种比例最大，抗锈病能力大大提高，产量水平上升到3000～4500kg/hm2。
2.5 20世纪90年代 高产稳产品种和优质专用品种并行发展，开始从数量增长型向质量效益型转变[3]。90年代淮北小麦生产水平进一步提高，较大面积实现5250～6000kg/hm2。这期间推广的代表品种有皖麦19、豫麦18、豫麦21和皖麦38、郑麦9023等。
2.6 21世纪前10年 更替为高产稳产耐粗放管理品种，代表品种有烟农19、皖麦52、泛麦5号等。
2.7 2010年至今 主要是高产稳产抗赤霉病品种。目前较具代表性的耐肥高产品种有济麦22、周麦27等，高产且抗（耐）赤霉病的品种有淮麦29、安农0711等。
3 小麦品种更替中的性状变化
3.1 产量性状变化 产量的增加是品种的生产能力、适应性得到演进和提高的结果[4]。试验条件下，39个处理的产量表现为：有效穗350.0万～847.5万/hm2，穗粒数15.5～42.0粒，千粒重22.0～68.3g，穗粒重0.47～1.81g，经济系数0.25～0.56，产量6679.2～11650.0kg/hm2。20世纪80年代以前的老品种在现在的生产条件下也可以实现7500kg/hm2，当然出现了倒伏现象。20世纪70年代以前与21世纪前10年以后品种相比，穗数减少12.4%，穗粒数增加20.7%，千粒重提高19.3%，穗粒重增加46.96%。这说明产量的提升主要是穗粒数、千粒重同步提高引起的[5]。相关分析表明：品种年代与产量、穗粒数、穗粒重和经济系数显著或极显著正相关（表2），而千粒重与品种年代、施氮量显著偏相关（ry=0.3314*，rN=-0.3739*），年代每后移10a，产量提升349.9kg/hm2，穗粒数增加1.72粒，穗粒重增加0.13g，千粒重提高1.53g，经济系数提升0.02。利用同一品种最高产量处理进行分析，则适宜施氮量与品种年代极显著正相关，r=0.635**，年均增长2.7kg/hm2。这说明品种的耐肥能力随年代逐步提高。多元相关分析表明：穗粒重（SG）与穗粒数（SN）、千粒重（G）二元直线正相关，SG=-1.06+0.044SN+0.024G，rn=0.976**，rG=0.946**。且通径系数（SC）以直接作用为主，SCn=0.868，SCG=0.572。 3.2 单茎和穗部性状变化 试验条件下，39个处理的伸长节数4.5～5.9个，基一节直径2.9～4.8mm，基一节长3.1～14.9cm，基二节6.6～22.7cm，倒二节16.4～33.4cm，穗下节21.9～53.1cm，株高72.0～142.3cm，单茎质量1.7～4.4g。
相关分析表明：品种年代与基节直径、单茎质量极显著正相关，而与株高和基二节、基1～2节、倒二节、穗下节长度极显著负相关；施氮量与伸长节数极显著正相关，与倒二节（b2）、穗下节（gn）长度偏相关（rb2=-0.278，rgn=-0.276，表3）。年代每后移10a，株高降低7.8cm，基节直径增大0.19mm，基二节缩短1.6cm，基1～2节缩短1.9cm，倒二节缩短1.5cm，穗下节缩短1.9cm，单茎质量增加0.21g。
20世纪70年代以前与2000年以后品种相比，株高降低25.3%，基一节缩短14.0%，基二节缩短35.4%，倒二节缩短24.2%，穗下节缩短24.9%。基二节缩短最多。逐步回归分析表明：株高（PH）与伸长节数（ES）和基二节（Lb2）、倒二节（Lp2）、穗下节（Lgn）长度多元直线相关，pH=-80.86+17.741ES+2.399Lb2+1.208Lp2+1.044Lpn，rES=0.804**，rb2=0.924**，rp2=0.625**，rgn=0.763**。伸长节数、倒二节长度对株高的通径系数以直接作用为主，倒二节长则以间接作用为主，穗下节直接、间接相近（表4）。
试验条件下，39个处理穗长4.8～9.5cm，结实小穗10.9～17.9个，不实小穗2.5～8.4个，总小穗数16.4～23.5个。相关分析表明：品种年代与穗长、结实小穗数、总小穗数显著或极显著正相关（表5），与不实小穗弱相关，穗长、总小穗数与品种年代、施氮量偏相關（r’S=0.682**，rN=0.368*；r’S=0.405*，rN=0.330*）。年代每后移10a，穗长增加0.41cm，结实小穗增加0.62个，不实小穗减少0.25个，总小穗数增加0.37个。
3.3 分蘖能力及成穗变化 试验条件下，39个处理最高茎蘖数772.5万～2281.7万/hm2，分蘖成穗率11.2%～46.9%，穗数350.0～847.5%。相关分析表明：最高茎蘖数、分蘖成穗率和穗数随年代有降低趋势，但未达显著水平；施氮量与最高茎蘖数弱相关，与分蘖成穗率、有效穗数极显著正相关（表6）。这说明小麦品种的分蘖能力和成穗率没有随品种更替而发生变化，分蘖与成穗主要受施氮量的影响。这是因为小麦茎蘖发生接近斐波那契数列。
试验条件下，个别处理的死穗率高达30.2%。回归分析表明：死穗率（M）与品种年代、施氮量偏相关（M=209.95-0.1056’S+0.0396N，r’S=0.311*，rN=0.566**），年代每后移10a，死穗率降低1.06个百分点。这说明随着品种更替，抗病性有所提高。
3.4 生育期变化 39个处理出苗—分蘖13.0～23.3d，出苗—拔节121.0～146.0d，拔节—抽穗30.3～57.7d，抽穗—成熟41.0～48.0d，生育期220.0～224.0d。相关分析表明：生育期随品种年代没有明显变化；随着施氮量的增加，分蘖起始时间明显提前，生育期趋于延长（表7）。
4 结论与讨论
（1）优良品种选育和推广是提高产量、改善品质、增强抗逆性的重要措施[6]。新中国成立以来，淮北平原大概10年完成一次品种更替过程，每一次品种更替，都会推动单产、总产提高。濉溪县小麦单产由1949年的555kg/hm2提高到2017年的7845kg/hm2，接近翻4番，年递增3.97%。已连续4a高于7500kg/hm2，成为名符其实的“千斤县”。
（2）3个施氮水平、13个不同年代小麦品种比较试验表明：随着品种更替，产量和穗粒数、穗粒重、千粒重、单茎质量、经济系数显著提高，基节增粗，株高降低，基二节、倒二节和穗下节缩短，穗长、结实小穗和小穗数增加，抗病性增强，而分蘖和成穗、生育期变化不明显。
（3）当前，小麦品种更换对品种特性提出了包括高产、广适、抗（耐）赤霉病、抗倒伏、免晾晒等更高、更全面的要求。穗数的自身调节是对产量补偿最强的因素，高产田的有效穗数已趋于饱和[7]，千粒重在遗传上是最可靠的产量构成因素，而穗粒数还有一定的增长空间[8]。今后高产育种应重点挖掘穗部潜力，在主攻穗粒数和有效小穗数的基础上，提高穗粒重。选用抽穗早、灌浆早、灌浆时间长、灌浆速率快而平稳的材料作为骨干亲本，选择抽穗早、株高适中而茎秆韧性好、穗型较长、抗逆性好、旗叶短宽厚挺的高代材料。
参考文献
[1]雷绪劳，胡良勇，牛应存.陕西关中西部小麦品种更替演变史[J].陕西农业科学，2012（01）：97-100.
[2]曹承富.砂姜黑土培肥与小麦高产栽培[M].北京：中国农业出版社，2016：155-178.
[3]宋家永.河南小麦品种演变分析[J].中国种业，2008（6）：12-14.
[4]郝欣先，蒋惠兰，吴建军.山东省大豆品种农艺性状的演进和遗传型特征分析[J].山东农业科学，2000（02）：4-7.
[5]兰进好，李洪利.山东省50至90年代小麦品种性状演变分析[J].小麦研究，2003，24（3）：4-7.
[6]雷绪劳，孟庆立，张宇文，等.陕西关中西部玉米品种更替演变史[J].中国种业，2012（01）：13-15.
[7]戴梅香，吴崇海，蔡文良.高产小麦品种特点与合理群体结构的调控[J].种子世界，2008（01）：33-34.
[8]谢华峰.冀中南水地区优质小麦品种22年性状演进报告[J].种子科技，2016（8）：109-111.
（责编：张宏民）