2019—2023年国审小麦品种产量相关性状的变化趋势分析

安徽农学通报2023年20期粮食作物
2019—2023年国审小麦品种产量相关性状的变化趋势分析
董连生
（安徽皖垦种业股份有限公司，安徽合肥230036）
摘要本文以国家审定的小麦品种为研究对象，统计分析了2019—2023年小麦品种产量三要素的变化趋势。

研究发现单位面积穗数对每公顷产量的提高起到正向促进的作用，且作用越来越明显；千粒重对每公顷产量的提高起到正向促进的作用，但是效果越来越不明显；穗粒数对每公顷产量的提高从正向促进作用转变为反向抑制作用。

长江上游及长江中上游麦区的穗粒数水平高、千粒重水平一般、单位面积穗数水平低；黄淮麦区单位面积穗数水平较高、千粒重水平一般、穗粒数水平较低；北部冬麦区千粒重水平高、单位面积穗数水平一般、穗粒数水平低；东北、西北春麦区每公顷穗数水平一般、千粒重和穗粒数水平低。

黄淮北片麦区、北部冬麦区以及东北西北春麦区的每公顷穗数水平较高、长江上游及长江中上游麦区的单位面积穗数水平较低；长江上游及长江中上游的穗粒数水平较高，其他麦区穗粒数水平差异不明显；东北、西北麦区的千粒重水平较低，其他麦区的千粒重水平差异不明显。

关键词小麦；单位面积穗数；穗粒数；千粒重；每公顷产量
中图分类号F321.1文献标识码A
文章编号1007-7731（2023）20-0007-06
培育高产稳产的小麦品种是小麦育种的主要目标之一，单位面积穗数、穗粒数和千粒重是小麦产量构成的3个重要因素，又被称为小麦的产量结构[1-3]。

产量三要素对产量的构成既有约束性又有相互协调性。

单位面积有效穗数越多，穗粒数和千粒重会相应减少；同一品种，单位面积有效穗数越少，穗粒数越多，千粒重也可能会越重。

不同类型的小麦品种往往单位面积穗数差异较大，大穗型品种较多穗型品种穗数少、穗粒数多、千粒重也可能会较重。

总体来说，小麦的产量结构是产量三要素优化协调的结果，任何一个因素受到影响，都会在一定程度上影响小麦的产量[4]。

本文通过分析2019—2023年国家审定小麦品种的单位面积穗数、千粒重和穗粒数的分布情况，以期摸索出单位面积穗数、千粒重和穗粒数在我国各大麦区的分布及变化趋势，为我国各个麦区的小麦高产稳产育种提供合理的方向，并筛选出单位面积穗数、穗粒数和千粒重较高的小麦品种作为小麦育种使用（本文使用的数据来源于国家小麦品种审定公告）。

12019—2023年国审小麦品种产量三要素与产量的关系
通过分析2019—2023年国审小麦品种的产量相关性状可知（表1），2019—2023年单位面积穗数、穗粒数、千粒重和每公顷产量均呈波动性上升趋势。

表12019—2023年国审小麦品种产量相关性状的统计分析
因素
单位面积穗数/
万穗
穗粒数/粒
千粒重/g 产量/（kg/hm2）极小值
2019年435.0 28.6 35.2 4315.52020年
439.5
28.6
31.4
3948.0
2021年
316.5
28.1
34.1
4420.5
2022年
379.5
28.1
34.7
4753.5
2023年
301.5
28.8
34.1
3223.5
极大值
2019年
703.5
40.6
49.3
7909.5
2020年
709.5
41.0
50.1
9177.0
2021年
742.5
54.4
55.9
9427.5
2022年
739.5
52.6
51.0
9393.0
2023年
769.5
44.6
52.0
9963.0
均值
2019年
582.0
34.6
43.1
6724.5
2020年
594.0
34.4
42.6
8121.0
2021年
583.5
34.9
43.7
8025.0
2022年
601.5
35.3
44.7
8083.5
2023年
597.0
35.4
44.4
8739.0
作者简介董连生（1984—），男，安徽六安人，博士，高级农艺师，从事小麦育种工作。

收稿日期2023-08-04
-
-7
安徽农学通报2023年20期粮食作物
由表2可知，单位面积穗数与每公顷产量显著
正相关，且相关系数（0.310、0.303、0.533、0.586、
0.603）逐年增加，说明2019—2023年单位面积穗数
对每公顷产量的增加起到正向促进作用，且效果越
来越明显；千粒重与每公顷产量的相关性也都是显
著正相关，但是相关系数（0.713、0.564、0.463、0.368、
0.440）逐年减少，说明2019—2023年千粒重对每公
顷产量的增加起到正向促进作用，但是效果越来越
弱，原因可能是千粒重已增加到瓶颈值；穗粒数与每
公顷产量的相关性从显著正相关到正相关（相关性
不显著）、负相关（相关性不显著）再到显著负相关，
相关系数（0.348、0.059、-0.090、-0.074、-0.326）逐年
降低，说明穗粒数对每公顷产量的提高所起的作用
越来越不明显。

结果表明，我国小麦每公顷产量的
提高与单位面积穗数和千粒重显著正相关，但是与
单位面积穗数提高的正相关关系越来越明显、与千
粒重提高的正相关关系越来越不明显；另外，每公顷
产量的提高与穗粒数和千粒重的相关系数越来越
小，且与穗粒数负相关的关系越来越明显。

因此，若
想继续增加小麦的单位面积产量，在保持单位面积
穗数和千粒重在较高水平的情况下增加穗粒数是小
麦高产育种的另一条有效途径。

表22019—2023年国审小麦品种的产量三要素与
产量的相关性分析
因素
单位面积穗数/
万穗
穗粒数/粒
千粒重/g 2019年
0.310*
0.348**
0.713**
2020年
0.303**
0.059
0.564**
2021年
0.533**
-0.090
0.463**
2022年
0.586**
-0.074
0.368**
2023年
0.603**
-0.326**
0.440**
注：**在0.01水平（双侧）上显著相关，*在0.05水平（双侧）上
显著相关。

22019—2023年长江流域国审小麦品种产量三要素的变化趋势
我国小麦生产区域辽阔且复杂，分为长江上游麦区、长江中下游麦区、黄淮南片麦区、黄淮北片麦区、黄淮冬麦旱播组、北部冬麦区、东北西北春麦区等。

2.1长江上游麦区
长江上游麦区在2019、2020年未统计到审定品种，2021—2023年，该地区小麦每公顷产量先降低再升高。

从表3可以看出，每公顷产量和千粒重的变化情况非常相似，而单位面积穗数先升高再降低、穗粒数持续降低。

结果说明长江上游麦区每公顷产量的变化受千粒重的正向影响显著，千粒重的提高是产量提高的主要贡献者；单位面积穗数对每公顷产量的提高起到反向的抑制作用，且单位面积穗数在当前阶段还处于较低水平（30万穗以下）。

要实现长江上游麦区的高产稳产育种，需从提高单位面积穗数上入手，保持千粒重和穗粒数在较高水平上的稳定。

分析原因可能是长江上游麦区每年审定品种数较少，导致分析结果和我国整个麦区不一致。

表32021—2023年长江上游国审小麦品种产量三要素和产量因素
单位面积穗数/万穗
穗粒数/粒
千粒重/g
产量/（kg/hm2）
2021年
354.0
46.3
45.0
6091.5
2022年
390.0
43.2
42.7
5472.0
2023年
370.5
41.5
44.2
5995.5 2.2长江中下游麦区
长江中下游麦区是我国南方小麦生产的主要区域，2019—2023年亩产除2022年下降外年年升高，2022年亩产较上2021年度下降的原因是成熟期雨水多；分析发现（表4），穗粒数和千粒重的变化趋势与亩产相似，单位面积穗数变化不大较为平稳，说明长江中上游麦区小麦产量的提高与穗粒数和千粒重密切相关，穗粒数和千粒重是每公顷产量提高的关键因素，而单位面积穗数是产量提高的制约因素。

穗粒数具有持续上升的趋势，对产量的提高起到重要的正向作用；千粒重在2022、2023年上升缓慢，可能说明千粒重的提高对产量的贡献已达极限；单位面积穗数的稳定可能说明单位面积穗数的提高是长江中上游麦区小麦育种的一个方向。

表42019—2023年长江中下游国审小麦品种产量
三要素和产量
因素
单位面积穗数/
万穗
穗粒数/粒
千粒重/g
产量/（kg/hm2）
2019年
463.5
38.5
39.1
6280.5
2020年
474.0
37.4
41.3
6637.5
2021年
454.5
38.6
42.8
6826.5
2022年
456.0
38.7
43.3
6580.5
2023年
463.5
39.0
43.3
7113.0
--8
32019—2023年黄淮海区域国审小麦品种产量三要素的变化
3.1黄淮南片麦区
黄淮南片麦区是我国小麦生产的主要麦区，2019—2023年我国黄淮南片麦区的小麦每公顷产量除2021、2022年降低外，整体呈上升趋势；表5显示千粒重和穗粒数五年间变化幅度不大，单位面积穗数平稳上升。

说明近几年黄淮南片麦区小麦产量的提高与单位面积穗数的提高关系密切；实际上，黄淮南片育种家大都将多穗型小麦育种作为高产稳产的主要方向。

2019—2023年黄淮南片麦区产量较高的小麦品种郑麦113、洛麦28、郑麦16、涡麦33、泛麦65无一不表现出较高的单位面积穗数、千粒重和较低的穗粒数。

因此，黄淮南片小麦的高产稳产育种应保持千粒重和单位面积穗数在较高水平，将穗粒数的提高作为主攻方向。

表52019—2023年黄淮南片国审小麦品种产量
三要素和产量
因素
单位面积穗数/万穗穗粒数/粒
千粒重/g
产量/（kg/hm2）2019年
583.5
35.1
45.1
7297.5
2020年
597.0
34.1
43.8
8782.5
2021年
600.0
34.4
44.5
8619.0
2022年
610.5
34.8
45.9
8404.5
2023年
609.0
34.7
45.6
9282.0
3.2黄淮北片麦区
黄淮北片麦区是我国小麦生产的另一个重点麦区。

表6显示，该片区五年间小麦每公顷产量持续提高，单位面积穗数和千粒重变化趋势较为一致，整体有下降的趋势；穗粒数较为平稳、略有升高，均与每公顷产量的变化没有多大的关系，现阶段产量三要素的水平都较低。

因此，我国黄淮北片麦区小麦高产稳产育种的方向可能是稳步提高千粒重、穗粒数和单位面积穗数。

表62019—2023年黄淮北片国审小麦品种产量
三要素和产量
因素
单位面积穗数/万穗穗粒数/粒
千粒重/g
产量/（kg/hm2）2019年
676.5
34.1
43.5
7449.0
2020年
655.5
34.5
41.5
8245.5
2021年
675.0
33.9
43.7
8758.5
2022年
663.0
35.3
43.3
9039.0
2023年
669.0
34.9
43.7
9519.0
3.3黄淮冬麦区旱播组
黄淮冬麦区旱播组是我国黄淮海麦区的一个组
成部分，每年审定的小麦品种不多。

分析近5年国
审小麦品种时发现（表7）：该片区小麦产量持续提
高，五年间每公顷产量提高了近1500kg；单位面积
穗数和千粒重变化趋势在前两年是相反的，后两年
变化趋势趋于一致，总体变化是升高和降低交替；穗
粒数在五年间先下降再升高，总体粒数增加。

因此，
产量三要素对产量的单独作用并不明显，产量的提
高可能是产量三要素相互作用的结果。

穗粒数的水
平比较低，提高穗粒数可能是黄淮冬麦区旱播组高
产稳产育种的一个方向。

表72019—2023年黄淮冬麦区旱播组国审小麦品种产量
三要素和产量
因素
单位面积穗数/万穗
穗粒数/粒
千粒重/g
产量/（kg/hm2）
2019年
546.0
31.3
40.1
4930.5
2020年
612.0
31.4
38.6
5523.0
2021年
540.0
30.4
40.9
5838.0
2022年
577.5
31.7
42.6
5752.5
2023年
573.0
31.9
41.1
6211.5
42019—2023年北部冬麦区国审小麦品种产
量三要素的变化
分析我国北部冬麦区国审小麦的产量三要素和
亩产的关系（表8）可知，北部冬麦区的每公顷产量在
这五年间几乎一直在上升，从2019年的5692.5kg
到2023年的9154.5kg，增长了超过3000kg。

单位
面积穗数五年间变化趋势与每公顷产量相似，也呈
不断上升的趋势；穗粒数和千粒重五年间先升高再
降低，降低的幅度较小，且千粒重已经有了较高的水
平。

因此，我国北部冬麦区小麦产量的提高与单位
面积穗数关系密切，单位面积穗数对每公顷产量的提
高起到了积极的促进作用；穗粒数仍处于较低水平，
保持千粒重和单位面积穗数在较高水平，平稳增加穗
粒数是北部冬麦区高产稳产育种的一个方向。

表82019—2023年北部冬麦区国审小麦品种产量
三要素和产量
因素
单位面积穗数/万穗
穗粒数/粒
千粒重/g
产量/（kg/hm2）
2019年
576.0
31.5
39.5
5692.5
2020年
594.0
32.0
41.8
6210.0
2021年
612.0
33.8
44.3
8164.5
2022年
624.0
34.2
44.8
8037.0
2023年
661.5
33.3
43.0
9154.5董连生：2019—2023年国审小麦品种产量相关性状的变化趋势分析
-
-9
安徽农学通报2023年20期粮食作物
52019—2023年东北、西北春水组国审小麦品
种产量三要素的变化
东北、西北春水组每年国审的小麦品种虽然不
多，但仍有着不小的种植面积。

分析发现（表9）千
粒重和每公顷产量在这五年间的变化趋势较为一
致，大致呈M型；单位面积穗数和穗粒数的变化不
大，平稳上升。

由此可知，东北、西北麦区的小麦千
粒重对每公顷产量的影响较大，起着积极的作用；单
位面积穗数已经有着较高的水平，而穗粒数的水平
较低。

保持单位面积穗数在较高水平的同时，增加
穗粒数和千粒重是东北、西北麦区小麦增产的另一
途径。

表92019—2023年东北、西北春水组国审小麦品种产量
三要素和产量
因素
单位面积穗数/万穗穗粒数/粒
千粒重/g
产量/（kg/hm2）2019年
604.5
32.4
37.5
4414.5
2020年
606.0
34.2
39.1
5914.5
2021年
607.5
32.9
38.3
5122.5
2022年
631.5
33.8
40.3
6043.5
2023年
621.0
33.9
35.8
3405.0
62019—2023年国审小麦品种产量三要素与产量的分布分析
6.1单位面积穗数
分析2019—2023年国审小麦品种的单位面积有效穗发现（表10），黄淮麦区（包括黄淮北片、黄淮南片、黄淮冬麦旱播组）、北部冬麦区以及东北、西北春麦区的单位面积有效穗都有着较高的水平，其中以黄淮北片麦区的单位面积有效穗最高，五年间的变化趋势较为一致。

长江流域麦区（包括长江上游麦区和长江中上游麦区）的单位面积有效穗较其他麦区低。

因此，单位面积有效穗对黄淮麦区、北部冬麦区以及东北、西北春麦区每公顷产量的提高起到至关重要的作用。

筛选2019—2023年我国国审小麦品种的单位面积有效穗发现，2023年黄淮冬麦区北片水地组的裕田麦126、泰农112，2021年黄淮冬麦区北片的济麦0435单位面积有效穗较高，分别为769.5万、750.0万和742.5万穗；2020年黄淮冬麦区南
片旱播组的安科157、2021年黄淮冬麦区南片的安科1701和2022年黄淮冬麦区南片的农麦176单位面积穗数较高，分别为700.5万、690.0万和687.0万穗。

表102019—2023年国审小麦品种单位面积穗数
单位：万穗小麦产区
长江上游麦区
长江中下游麦区
黄淮南片麦区
黄淮北片麦区
黄淮冬麦旱播组
北部冬麦区
东北、西北春麦区
2019年
-
463.5
583.5
676.5
546.0
576.0
604.5
2020年
-
474.0
597.0
655.5
612.0
594.0
606.0
2021年
354.0
454.5
600.0
675.0
540.0
612.0
607.5
2022年
390.0
456.0
610.5
663.0
577.5
624.0
631.5
2023年
361.5
463.5
609.0
669.0
573.0
661.5
621.0注：“-”表示未统计。

6.2穗粒数
分析2019—2023年国审小麦品种的穗粒数发现（表11），长江流域麦区（包括长江上游和长江中上游麦区）穗粒数有着较高的水平，其中以长江上游麦区的穗粒数最高，五年间变化趋势一致。

黄淮冬麦旱播组的穗粒数较其他麦区低。

因此，穗粒数对长江上游以及长江中上游麦区每公顷产量的提高起到至关重要的作用。

筛选2019—2023年我国国审小麦品种的穗粒数发现，2021年黄淮冬麦区南片的武农981、武农988，2022年黄淮冬麦区南片的秦农168穗粒数较高，分别为54.4、52.1和52.6粒；2021年长江上游冬麦区的川麦93、2022年长江上游麦区的川糯麦1456和2023年长江中下游麦区的襄麦1909穗粒数较高，分别为50.4、45.5和44.6粒。

表112019—2023年国审小麦品种穗粒数
单位：粒小麦产区
长江上游麦区
长江中下游麦区
黄淮南片麦区
黄淮北片麦区
黄淮冬麦旱播组
北部冬麦区
东北、西北春麦区
2019年
-
38.5
35.1
34.1
31.3
31.5
32.4
2020年
-
37.4
34.1
34.5
31.4
32.0
34.2
2021年
46.3
38.6
34.4
33.9
30.4
33.8
32.9
2022年
43.2
38.7
34.8
35.3
31.7
34.2
33.8
2023年
41.5
39.0
34.7
34.9
31.9
33.3
33.9 6.3千粒重
分析2019—2023年国审小麦品种的千粒重发现（表12），黄淮南片麦区、长江上游麦区、北部冬麦区、黄淮北片麦区的千粒重有着较高的水平，其中以黄淮南片麦区的千粒重最高，五年间的变化趋势一致。

我国的各大麦区除东北、西北春麦区的千粒重稍低外，其他麦区的千粒重差异较小。

因此，在我国各大麦区的小麦育种中，保持千粒重在较高水平（约
--10
45g）即可，提高产量的关键因素在于单位面积穗数和穗粒数。

筛选2019—2023年我国国审小麦品种的千粒重发现，2023年黄淮冬麦区南片的中麦69、西农112、漯麦47和郑麦20千粒重较高，分别为52.0、51.6、50.6和50.4g；2022年黄淮冬麦区南片的信麦163、开麦58号、西农863和西北春麦区水地组的宁春1701千粒重较高，分别为51.0、50.0、50.0和50.7g；2021年黄淮冬麦区南片的武农981、武农988，黄淮冬麦区北片的中麦6079千粒重较高，分别为55.9、52.8和50.2g；2020年黄淮冬麦区南片水地早播组的中麦578千粒重较高，为50.1g。

表122019—2023年国审小麦品种千粒重单位：g
小麦产区
长江上游麦区长江中下游麦区黄淮南片麦区黄淮北片麦区黄淮冬麦旱播组
北部冬麦区东北、西北春麦区2019年
39.1
45.1
43.5
40.1
39.5
37.5
2020年
41.3
43.8
41.5
38.6
41.8
39.1
2021年
45.0
42.8
44.5
43.7
40.9
44.3
38.3
2022年
42.7
43.3
45.9
43.3
42.6
44.8
40.3
2023年
44.2
43.3
45.6
43.7
41.1
43.0
35.8
7结论与讨论
2019—2023年，单位面积穗数对每公顷产量的提高起正向促进作用，且作用越来越明显；千粒重对每公顷产量的提高起正向促进作用，作用效果逐渐减弱；穗粒数对每公顷产量的提高从正向促进作用转变为反向抑制作用。

长江上游麦区每公顷产量变化受千粒重的正向影响显著，千粒重的提高是产量提高的主要贡献者；单位面积穗数却起到反向的抑制作用，且单位面积穗数在当前阶段还处于较低水平（450万穗以下），小麦穗粒数和千粒重是每公顷产量提高的关键因素，而单位面积穗数是产量提高的制约因素。

穗粒数具有持续上升的趋势，对产量的提高起到重要正向作用；千粒重在后两年缓慢上升，可能说明千粒重的提高对产量的贡献已达极限。

黄淮南片麦区每公顷产量除在2021、2022年降低外，总产量呈上升趋势；千粒重和穗粒数在五年间的变化幅度不大，单位面积穗数平稳缓慢上升。

说明近几年黄淮南片麦区小麦产量的提高与单位面积穗数的提高关系密切；五年间产量第一的小麦品种无一不表现出较高的单位面积穗数、千粒重和较低的穗粒数。

黄淮北片麦区的小麦五年间产量持续提高，而产量三要素呈现或较为稳定或略有下降的趋势，都与产量的变化没有多大的关系。

单位面积穗数和千粒重变化趋势较为一致，整体有下降的趋势；穗粒数较为平稳、略有升高。

黄淮冬麦区旱播组产量持续提高，五年间每公顷产量提高了近1500kg；单位面积穗数和千粒重的变化趋势在前两年是相反的，后两年变化趋势趋于一致，总体变化是升高和降低交替；穗粒数在五年间是先下降再升高，总体粒数增加。

我国北部冬麦区每公顷产量在五年间几乎一直在上升。

单位面积穗数五年间变化趋势与每公顷产量相似，呈不断上升的趋势；穗粒数和千粒重五年间先升高再降低，降低的幅度较小，且千粒重已经有了较高的水平。

说明我国北部冬麦区小麦产量的提高与单位面积穗数关系密切，单位面积穗数对每公顷产量的提高起到了积极的促进作用；穗粒数在这五年间处于较低水平。

东北、西北麦区千粒重和每公顷产量在五年间变化趋势较为一致，大致呈M型；单位面积穗数和穗粒数的变化不大，平稳上升。

东北、西北麦区的小麦千粒重对每公顷产量的影响较大，起着积极的作用；单位面积穗数已经有着较高的水平，穗粒数的水平较低。

黄淮北片麦区的单位面积有效穗最高，筛选出裕田麦126、泰农112、济麦0435、安科157、安科1701和农麦176等具有较高单位面积有效穗数的小麦品种。

长江上游麦区的穗粒数最高，筛选出武农981、武农988、秦农168、川麦93、川糯麦1456和襄麦1909等穗粒数较高的小麦品种。

我国的各大麦区除东北、西北春麦区的千粒重稍低外，其他麦区的千粒重差异较小；筛选2出中麦69、西农112、漯麦47、郑麦20、信麦163、开麦58号、西农863、宁春1701、武农981、武农988、中麦6079和中麦578等具有较高千粒重的小麦品种。

华慧[5]研究发现高产品种的千粒重与产量呈正相关，但与穗数和穗粒数均呈不显著正相关，表明在高产条件下提高粒重是进一步提高产量的关键。

在
董连生：2019—2023年国审小麦品种产量相关性状的变化趋势分析
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安徽农学通报2023年20期粮食作物
不同的水肥条件下，小麦的结实率与产量呈正相关，但小麦的千粒重与产量呈负相关。

因此在千粒重的合理影响范围内，增加小麦的穗粒数能够提高产量[6]。

张运校等[7]通过对黄淮北片32个小麦品种的产量和相关性研究发现产量三因素与产量均呈正相关[8-9]，其中有效穗数作用最大，其次是千粒重[10-11]。

因此，小麦品种选择应在合理有效穗数范围内重视千粒重，实现产量最大化。

本文在研究产量三要素与产量的关系时发现，单位面积有效穗数与产量显著正相关，而且在最近几年相关性越来越明显，相关系数越来越高；千粒重与产量同样显著正相关，但是相关系数越来越小；穗粒数与产量的相关性越来越明显，但穗粒数对产量的影响从显著的正相关变为显著的负相关抑制作用。

本文研究结果与现有研究不尽相同，原因可能是研究条件不同。

本研究更细化，分别从不同的小麦生产区域来分析产量三要素对产量的影响。

长江流域虽然穗粒数较其他区域高，而穗数和产量较黄淮海麦区的穗数和产量低，因此长江流域的小麦育种应从单位面积有效穗出发；黄淮麦区的产量虽较高，但是穗粒数较长江流域麦区的穗粒数低，可以在保持千粒重和有效穗在较高水平的前提下，通过提高穗粒数来提高黄淮麦区的小麦产量。

参考文献
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（责编：张蓓）
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