全 文 ：核 农 学 报 2010，24(6):1280 ～ 1285
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期:2010-03-11 接受日期:2010-05-28
基金项目:国家“863”(2006AA100102)，科技支撑(2006BAD01A02)，“948”(2006 － G2(B))，小麦现代产业技术体系建设(nycytx － 03)，公益性
行业科研专项(nyhyzx07 － 002)，农业科技成果转化资金(2008GB2C600165)，“泰山学者”建设(GW200510011)，山东省农业良种产业
化工程课题
作者简介:宋健民(1972 －)，男，山东肥城人，博士，研究员，研究方向为小麦遗传育种。E-mail:songjmsd@ sina. com
文章编号:1000-8551(2010)06-1280-06
超高产广适小麦新品种济麦 22 产量形成分析
宋健民 李豪圣 戴 双 刘爱峰 程敦公 刘建军 赵振东
(山东省农业科学院作物研究所，山东 济南 250100)
摘 要:济麦 22 是山东省农业科学院作物研究所育成的超高产广适小麦新品种，用国家和省区试的多年
实验数据和高产攻关的实打产量记录对该品种进行了产量形成及稳定性分析，以期为当前超高产小麦
育种提供借鉴。结果表明，济麦 22 在连续 2 年的国家小麦区域试验中均增产显著;株高 72cm，高抗倒
伏;成穗数 40 × 104 /667m2 以上，穗粒数 36 粒以上，千粒重 40g 以上，产量 3 因素协调;适应度广，适应
性强，静态和动态稳定性均较好。济麦 22 分蘖力强，自身调节能力非常强，在 400 ～ 800kg /667m2 产量
水平范围内均有良好表现，最高产量 789. 9kg /667m2，创造了我国冬小麦单产新纪录。统计分析表明，
提高成穗数是提升济麦 22 产量水平最简单有效的途径，成穗数每增加 1 × 104 /667m2，单产可提高 12
kg;其次是千粒重。土壤肥力不足是阻碍超高产小麦产量提升的重要原因，育性、抗病、抗逆性差，适应
性弱是限制超高产小麦大面积推广的关键因素，多点鉴定、水旱轮选、穿梭育种是解决超高产育种广适
性的有效方法。
关键词:小麦;济麦 22;产量形成分析;超高产;广适
YIELD COMPONENT ANALYSIS OF JIMAI 22 WITH SUPER HIGH
YIELD POTENTIAL AND WIDE ADAPTION
SONG Jian-min LI Hao-sheng DAI Shuang LIU Ai-feng
CHENG Dun-gong LIU Jian-jun ZHAO Zhen-dong
(Crop Research Institute，Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan，Shangdong 250100)
Abstract:Jimai 22 increased significantly in yield compared to control cultivar Shi 4185 during national regional tests of
2004 － 2006，and was released by Crop Research Institute，Shandong Academy of Agricultural Sciences in 2006. Jimai
22 has a strong resistance to lodging，72cm height and wide planting adaptation. The cultivar has an ideal three yield
components of 40 × 104 spikes per 667m2，36 kernels per spike and 40g per 1000 － grain. The yield of Jimai 22 of
789. 9 kg /667m2 created a new record of winter wheat in China in 2009，which was significantly higher than other tested
cultivars among the yield range of 400 to 800 kg /667m2 . Increasing spikes per unit area of Jimai 22 is the most effective
reason to increase its yield，and the yield of 12 kg per 667m2 can be increased by increasing 10 000 spikes per 667m2
based on statistic data from 75 tested spots. The increased 1000 － grain weight is the second reason for yield increasing，
1g increase of 1000 － grain weight can add 16 kg grains yield per 667m2 . The poor soil fertility limited to reach the high
yield of these super high wheat cultivars. The fertility of spike，resistance to biotic and abiotic stresses made up of the
key factors to limit their wide planting， and planting adaptation can be effectively improved by multiple spot
identifications，rotational screening under water and drought environment and shuttling breeding.
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6 期 超高产广适小麦新品种济麦 22 产量形成分析
Key words:wheat;Jimai 22;yield component;super high yield potential;wide adaption
小麦的需求量在世界范围均呈刚性增长趋势。据
预测，只有全球小麦单产从现在的 2. 7t / hm2 增加到
3. 5t / hm2，才能满足 2030 年全球小麦消费需求，这是
一个严峻的挑战［1，2］。据国家《小麦优势区域布局规
划(2008 － 2015)》资料，2015 年我国小麦总消费量将
达到 11815 万 t，届时小麦产需缺口将超过 880 万 t。
因此要满足小麦消费不断增长的需求，必须提高小麦
产量，而高产、超高产小麦品种的选育是实现增产最简
单有效的途径。据资料统计，小麦新品种对我国小麦
产量提升的贡献最大，达到 30. 9%，平均年贡献率约
1% ［3］，每次小麦品种更替都会提高单产 10%左右［4］。
美国、加拿大、澳大利亚等世界主要小麦出口国一直比
较重视品质，但从未来世界粮食安全形势发展考虑，也
逐步重视小麦品种产量与品质的统一。我国长期以来
一直把产量放在育种目标的首位，1995 年国家启动了
“小麦超高产亲本材料创新与超高产性状研究”项目，
山东省和农业部也分别于 2001 年和 2005 年启动了
“超级小麦育种技术研究”和“超级小麦新品种培育与
示范”项目，旨在进一步提高选育品种的产量水平［5］。
济麦 22(原代号 984121)系山东省农业科学院作
物研究所选育的超高产广适小麦新品种，连续多年实
打产量均超过 700kg /667m2，在 2009 年小麦高产创建
活动中单产达 789. 9kg /667m2，刷新了我国冬小麦单
产纪录。该品种适应性非常广，2006 年通过山东省审
定，同年通过国家审定，在河南、河北、山西推广，2008
年通过江苏省认定，2010 年通过天津市审定和安徽省
认定。由于产量潜力突出、适应性广、抗病、抗逆，该品
种种植面积迅速扩大，2008 年山东省秋播面积 941 万
亩，2009 年山东省秋播面积超过 2000 万亩，为全国第
一大小麦品种，被小麦育种和栽培专家誉为超高产小
麦育种的突破，成为山东省新一轮(第八次)品种更替
的主导品种［6］。本文对济麦 22 的产量形成进行了分
析，以期对超高产小麦新品种育种和栽培有所启发。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料主要是济麦 22。另外，为了研究济麦 22
适应性和稳产性，对同时参加国家黄淮北片冬小麦区
域试验的邢 531、冀曲麦 12 号、冀师 02 － 1 和石 4185
(CK)等 4 个品种的产量表现也进行了比较分析。
1. 2 试验设计和数据来源
济麦 22 稳产性研究数据源自国家黄淮北片冬小
麦区域试验结果，试验于 2004 － 2005、2005 － 2006 两
个年度进行，12 个试验点，其中山东 5 个(德州、长清、
临沂、平度、潍坊)，河北 4 个(邯郸、衡水、石家庄、临
西)，山西 3 个(临汾、新绛、运城)。试验采用随机区
组排列，3 次重复，小区面积 13. 2m2，基本苗 17 × 104 /
667m2 左右，常规田间管理。
济麦 22 产量形成分析数据源自该品种参加山东
省和国家黄淮北片冬小麦区域试验、生产试验结果，以
及 2005 年以来山东各地以济麦 22 进行的高产攻关调
查结果。
1. 3 数据分析
数据统计与分析采用 Excel 软件。
2 结果与分析
2. 1 济麦 22 稳产性分析
根据同时参加 2004 － 2005、2005 － 2006 年度国家
黄淮北片冬小麦区域试验 5 个品种的试验数据，对济
麦 22 稳产性进行了分析(表 1)。可以看出，2004 －
2005 年度，济麦 22 平均产量最高，居所有参试品种
(系)首位，较对照石 4185 增产 5. 03%，增产显著;
2005 － 2006 年度，济麦 22 较石 4185 增产 4. 30%，也
达到了显著水平。从 5 个参试品种结果看，2004 －
2005 年度，济麦 22 最低产量和最高产量均高于其他 4
个品种;从不同省区域试验结果看，山东、山西几个试
验点均以济麦 22 产量最高，只有河北省冀曲麦 12 号
高于济麦 22。2005 － 2006 年度，济麦 22 产量波动比
较大，尽管最高产量仍高于其他材料，但最低产量也明
显偏低，平均产量也低于邢 531;从不同省份试验点的
产量表现看，济麦 22 的产量在山东和河北仅次于邢
531 的产量，而在山西的产量较差。
表 1 对济麦 22 的适应度和稳产性进行了分析。
适应度是各品种超过平均产量的环境数占试验总环境
数的百分比，反映了品种基本的(超过平均生产水平)
广适性。2004 － 2005 年度，在所有参加区试的材料中
济麦 22 适应度最高，12 个试验点只有衡水和石家庄
试点减产，其中衡水试点减产 0. 82kg;2005 － 2006 年
度，济麦 22 适应度仅次于邢 531，也有 2 个试点减产，
分别是衡水和临汾。变异系数是指品种在各环境上的
均值间变异(标准差)占该品种总均值的百分比，反应
了品种的静态稳定性，变异系数小，说明该品种在不同
1821
核 农 学 报 24 卷
表 1 济麦 22 等 5 品种参加国家黄淮北片冬小麦区域试验产量稳定性分析
Table 1 Yield stability analysis of the 5 cultivars including Jimai 22 in national regional tests
年度 /品种
year / cultivar
山东
Shandong
(kg /667m2)
河北
Hebei
(kg /667m2)
山西
Shanxi
(kg /667m2)
均值
mean
(kg /667m2)
变幅
range
(kg /667m2)
适应度
adaption
(%)
变异系数
C. V.
(%)
shukla
变异系数
shukla
C. V.
(%)
品种离优度
superioty-
Pi
2004 － 2005
济麦 22 Jimai 22 551. 9 505. 2 470. 0 517. 1 415. 6 ～ 598. 5 92. 31 10. 75 4. 49 140. 38
刑 531 Xing 531 542. 3 504. 2 459. 3 509. 7 408. 5 ～ 573. 5 92. 31 10. 50 2. 55 286. 31
冀曲麦 12 号 Jiqumai 12 525. 9 514. 4 455. 7 506. 4 368. 4 ～ 571. 7 76. 92 12. 06 5. 22 500. 12
冀师 02 － 1 Jishi 02 － 1 534. 8 473. 0 432. 2 491. 7 350. 9 ～ 595. 5 61. 54 13. 00 4. 80 1052. 52
石 4185 Shi 4185 514. 2 501. 9 434. 7 491. 1 380. 1 ～ 553. 4 38. 46 10. 73 2. 27 798. 39
2005 － 2006
济麦 22 Jimai 22 535. 7 532. 2 473. 9 519. 1 385. 9 ～ 628. 0 83. 33 12. 39 4. 69 450. 04
刑 531 Xing 531 547. 1 535. 0 513. 9 534. 8 455. 9 ～ 620. 7 100. 00 9. 19 2. 62 61. 31
冀曲麦 12 号 Jiqumai 12 522. 4 502. 5 493. 4 508. 5 439. 4 ～ 585. 0 58. 33 9. 47 5. 20 810. 85
冀师 02 － 1 Jishi 02 － 1 493. 5 517. 0 431. 9 485. 9 380. 3 ～ 566. 8 25. 00 12. 38 4. 97 1885. 93
石 4185 Shi 4185 505. 4 513. 6 463. 6 497. 7 422. 1 ～ 563. 4 16. 67 9. 51 1. 38 1061. 54
的环境中变化小，静态稳定性好。但静态稳定性好不
利于高产栽培，一般变异系数小同时均值又高的品种
比较好。Shukla 变异系数分析的是平均动态稳定性，
Shukla 变异系数越小，品种越稳定。2004 － 2005 年
度，济麦 22 产量最高，变异系数和 Shukla 变异系数均
较小;2005 － 2006 年度，济麦 22 的变异系数和 Shukla
变异系数也较小，虽然石 4185 shukld 变异系数最小，
但其产量水平显著低于济麦 22。品种离优度值(Pi
值)反应的是该品种在各试点上与最佳品种的平均差
异，Pi 值越小，差异越不显著，说明该品种在试点间的
普遍适应性越高;反之，Pi 值越大，越显著，说明其平
均产量低或者至少在某些试点上产量低。2004 － 2005
年度，济麦 22 品种离优度显著低于其他品种;2005 －
2006 年度，济麦 22 品种 Pi 值除高于邢 531 外，也显著
低于其他品种和对照，说明其普遍适应性较好。从以
上分析可以看出，济麦 22 综合适应性好，产量高，稳产
性好。
2. 2 济麦 22 生长特性与产量因子分析
对 5 个品种 2 年参加国家黄淮北片冬小麦区域试
验的农艺性状进行了统计(表 2)，可以看出，在 2 年试
验中，济麦 22 生育期均超过其他品种，但差别非常小，
其中 2004 － 2005 年度比对照石 4185 长 2. 2d，2005 －
2006 年度比石 4185 长 1. 3d，这为其高产提供了物质
合成基础。从株高看，济麦 22 明显低于其他品种，仅
2005 － 2006 年度略高于冀师 02 － 1，这与该品种抗倒
伏能力较强是一致的，在 2005 － 2006 年度国家区域试
验安阳点，济麦 22 是唯一未倒品种。济麦 22 分蘖能
力强，2 年最大分蘖分别为 6. 50 和 6. 37 个，除 2004 －
2005 年度低于冀师 02 － 1(6. 95)外，均高于同年度其
他品种，但其有效分蘖数并不高，两年分别为 2. 41 和
2. 31，分蘖成穗率较低，2005 － 2006 年度更是明显低
于其他 4 个品种，因此其最终成穗也低于其他品种，2
年试验中，最终成穗仅比邢 531 略高，严重影响了其产
量潜力的发挥。从下文分析中可以看出，济麦 22 产量
水平的提高，主要依赖于穗数的提高。在本研究区域
试验中，济麦 22 表现成穗偏低，主要原因可能是地力
水平不能完全满足该品种生长发育的需要。
从参加国家黄淮北片冬小麦区域试验的结果看，
济麦 22 产量构成的 3 因子非常协调，2 年试验中，其
成穗数稳定在 40 × 104 /667m2 以上，千粒重稳定在
40g 以上，除较邢 531 低外，明显高于其他 3 个品种，
穗粒数 36. 5 粒以上，高于其他品种，这是当前大家公
认的比较理想的产量构成结构。2 年结果比较，济麦
22 产量 3 因子变化非常小，成穗数仅相差 0. 3 × 104 /
667m2，穗粒数相差 0. 1 粒，千粒重相差 0. 5g。2 年的
试验产量结果仅相差 2kg，变化幅度低于其他 4 个品
种。济麦 22 穗粒数非常稳定，说明其育性较好。
2005 － 2006 年度济麦 22 产量降低的原因主要是
个别试点播种较晚，影响了其生长发育。如有的试点
11 月 2 日才出苗，济麦 22 基本苗只有 27. 1 × 104 /
667m2，最终成穗 33. 2 × 104 /667m2，严重影响其产量。
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6 期 超高产广适小麦新品种济麦 22 产量形成分析
表 2 济麦 22 等 5 品种参加国家黄淮北片冬小麦区域试验农艺性状统计
Table 2 Agronomic traits of the 5 cultivars including Jimai 22 in national regional tests
年度
year
生育期
living period
(d)
株高
plant height
(cm)
基本苗
basic seedling
(× 104 /
667m2)
最高蘖
highest tiller
(× 104 /
667m2)
有效穗
effective tiller
(× 104 /
667m2)
穗粒数
kernels
per spike
千粒重
1000-grain
weight(g)
容重
test weight
(g /L)
2004 － 2005
济麦 22 Jimai 22 247. 8 ± 11. 4 70. 6 ± 4. 2 16. 7 ± 2. 4 108. 5 ± 29. 0 40. 2 ± 4. 5 36. 6 ± 5. 0 40. 6 ± 3. 2 800. 5 ± 27. 3
刑 531 Xing 531 245. 8 ± 11. 0 76. 0 ± 5. 3 17. 1 ± 2. 8 108. 6 ± 27. 3 38. 1 ± 4. 0 36. 3 ± 3. 8 42. 9 ± 2. 9 731. 9 ± 2. 1
冀曲麦 12 号 Jiqumai 12 244. 9 ± 10. 7 79. 0 ± 4. 6 17. 4 ± 3. 7 109. 8 ± 30. 7 41. 3 ± 4. 9 36. 2 ± 3. 7 40. 3 ± 3. 1 796. 0 ± 22. 6
冀师 02 － 1 Jishi 02 － 1 244. 9 ± 10. 6 71. 6 ± 4. 3 17. 5 ± 3. 2 121. 7 ± 26. 2 44. 6 ± 6. 5 32. 7 ± 2. 6 35. 4 ± 2. 0 812. 0 ± 29. 6
石 4185 Shi 4185 245. 6 ± 10. 7 73. 7 ± 4. 2 17. 3 ± 2. 7 111. 9 ± 29. 0 42. 5 ± 5. 8 34. 0 ± 3. 3 37. 1 ± 2. 7 803. 9 ± 19. 8
2005 － 2006
济麦 22 Jimai 22 239. 8 ± 6. 3 73. 9 ± 4. 8 17. 5 ± 3. 5 111. 6 ± 27. 7 40. 5 ± 5. 4 36. 5 ± 3. 6 40. 1 ± 5. 2 776. 2 ± 26. 7
刑 531 Xing 531 239. 2 ± 7. 1 80. 4 ± 6. 3 17. 8 ± 4. 0 99. 7 ± 21. 1 39. 6 ± 4. 4 35. 7 ± 3. 9 42. 8 ± 4. 0 779. 6 ± 24. 1
冀曲麦 12 号 Jiqumai 12 237. 6 ± 6. 6 81. 6 ± 3. 6 18. 2 ± 3. 7 108. 8 ± 24. 6 42. 6 ± 6. 3 35. 4 ± 5. 2 38. 6 ± 2. 7 783. 6 ± 20. 2
冀师 02 － 1 Jishi 02 － 1 238. 8 ± 6. 8 72. 5 ± 5. 0 17. 6 ± 3. 9 109. 1 ± 21. 6 45. 3 ± 8. 0 33. 3 ± 4. 7 34. 9 ± 2. 6 800. 3 ± 14. 5
石 4185 Shi 4185 238. 5 ± 7. 1 76. 1 ± 4. 3 17. 3 ± 3. 6 109. 5 ± 25. 4 42. 1 ± 4. 8 35. 3 ± 2. 8 36. 0 ± 2. 4 789. 7 ± 22. 2
2. 3 济麦 22 产量形成分析
对 2005 年以来济麦 22 参加国家区域试验、生产
示范和高产攻关的 75 次试验数据进行了分析，结果表
明(表 3)，济麦 22 平均产量为 614. 6kg /667m2，成穗数
46. 3 × 104 /667m2，穗粒数 35. 9 粒，千粒重 42. 2g。济
麦 22 最高产量为 789. 9kg /667m2，为 2009 年小麦高
产创建活动中农业部组织全国专家在山东省滕州市级
索镇 3. 46 亩实打测定的结果，其产量因子 3 要素为成
穗数 51. 2 × 104 /667m2，穗粒数 40. 3 粒，千粒重 48g，
该结果刷新了我国冬小麦单产纪录。从产量因子 3 要
素看，济麦 22 成穗数从 31. 2 × 104 /667m2 到 57. 7 ×
104 /667m2，穗粒数从 29. 8 到 47 粒，千粒重从 30. 1g
到 49. 4g，说明济麦 22 可塑性非常强，具有非常广泛
的适应性和自身调节能力，只要营养供应充足、栽培管
理措施得当，就一定能够取得理想的产量结果。
为进一步分析济麦 22 产量形成特性，对不同产量
表 3 济麦 22 不同产量水平构成因素分析
Table 3 Yield component analysis of Jimai22 ranged from 400 to 800kg /667m2
项目 item
产量 yield (kg /667m2)
400 ～ 500 500 ～ 600 600 ～ 700 > 700
平均
mean
试验点数 spots 14 16 26 19
产量
yield
(kg /667m2)
成穗数
spikes
(× 104 /667m2)
穗粒数
kernels per spike
千粒重
1000 － grain weight
(g)
平均值 mean 472. 0 544. 1 650. 0 730. 7 614. 6
方差 stdev 22. 5 23. 3 31. 1 22. 9 97. 4
极小值 min 415. 6 515. 1 600. 9 702. 9 415. 6
极大值 max 497. 8 592. 1 697. 1 789. 9 789. 9
平均值 mean 39. 2 41. 6 49. 4 51. 3 46. 3
方差 stdev 5. 0 3. 7 3. 1 4. 4 6. 3
极小值 min 31. 2 33. 2 39. 8 41. 3 31. 2
极大值 max 48. 4 50. 8 54. 5 57. 7 57. 7
平均值 mean 36. 7 36. 5 35. 1 35. 8 35. 9
方差 stdev 3. 9 3. 7 2. 7 3. 7 3. 4
极小值 min 30. 6 29. 8 30. 4 29. 9 29. 8
极大值 max 47. 0 42. 1 42. 2 43. 6 47. 0
平均值 mean 38. 1 40. 5 43. 7 44. 7 42. 2
方差 stdev 4. 5 4. 0 1. 2 1. 5 3. 7
极小值 min 30. 1 36. 2 40. 7 42. 5 30. 1
极大值 max 44. 6 49. 4 46. 0 48. 0 49. 4
3821
核 农 学 报 24 卷
图 1 济麦 22 产量及其构成因子动态分析
Fig. 1 Analysis to Jimai 22 yield
and yield components
◆成穗数(× 104 /667m2);○ 穗粒数;▲千粒重(g)
◆spikes (× 104 /667m2);○ kernels per spike;
▲1000-grain weight (g)
水平下其产量构成分别进行了统计(表 3)。可以看
出，在较低产量水平(400 ～ 600kg /667m2)下，济麦 22
成穗数较低，在 40 × 104 /667m2 左右，但在较高产量水
平(600kg /667m2 以上)下，其成穗数迅速上升，达到
50 × 104 /667m2 左右。随着产量水平的提高，济麦 22
千粒重也呈现上升的趋势，特别是达到 600kg /667m2
以上产量水平时，千粒重明显提升(3. 2g)，但产量水
平达到 700kg /667m2 以上时，千粒重提高趋势明显减
慢。在济麦 22 产量构成 3 因素中，穗粒数相对最稳
定，随着产量水平的提高，穗粒数略有下降，但产量水
平超过 700kg /667m2 后又有所上升。
为了更直观地分析济麦 22 产量增长过程中产量
构成因子的变化，对 75 次试验结果进行线性分析(图
1)。一般情况下，小麦产量构成 3 因子之间呈现此消
彼长的关系，但三者之间并不是简单的反比关系，因为
产量也是不断变化的。从图 1 可以看出，随着济麦 22
产量水平的提高，成穗数呈现迅速增长的趋势，线性拟
合表明，济麦 22 产量与成穗数的相关达到极显著水平
(y = 12. 05x + 56. 57 r = 0. 7776)。千粒重也呈现
直线上升的趋势，与产量的相关性也达到极显著水平
(y = 16. 02x － 61. 67 r = 0. 6166)，其上升幅度没有
成穗数明显。穗粒数则随着产量水平的提高呈现下降
的趋势，但其与产量的相关性未达到显著水平(y = －
4. 50x + 793. 78 r = 0. 1754)。通过以上分析可以看
出，提高济麦 22 产量水平，应在稳定穗粒数的基础上，
提高单位面积上的成穗数和粒重，而济麦 22 自身分蘖
能力强，因此提高成穗数是实现其产量提升最简单有
效的办法。从线性拟合的结果也可以看出，济麦 22 成
穗数每增加 1 × 104 /667m2，其产量可增加 12kg。当然
粒重对济麦 22 产量的影响也非常大，每增加 1g 粒重，
其产量可增加 16kg，但从图 1 可以看出，其提升的空
间相对较小，难度相对较大。
3 讨论
3. 1 关于济麦 22 产量及其构成因子分析
济麦 22 在连续 2 年国家黄淮北片冬小麦区域试
验中均增产显著，在山东、河北、山西均表现较好，适应
度广，适应性强。变异系数和 Shukla 变异系数均较
小，说明静态和动态稳定性均较好。济麦 22 株高较
矮，抗倒伏能力强，成穗数 40 × 104 /667m2 以上，穗粒
数 36 粒，千粒重 40g 以上，产量 3 因素协调稳定，尤其
是育性好，穗粒数非常稳定，从而为其高产稳产奠定了
坚实的基础。张法全等研究认为济麦 22 花后干物质
积累量较多并高效向籽粒运转是其获得高产和超高产
的基础［8］。我们的检测也表明，济麦 22 灌浆中后期叶
绿素含量、叶面积指数下降进程明显较慢，气冠温差
大，耐热，衰老缓慢，熟相好，为其较多的干物质合成奠
定了基础。
济麦 22 自身调节能力非常强，在不同地力和栽培
条件下，从 400kg /667m2 到 800kg /667m2 产量水平均
有良好表现。分析表明，济麦 22 产量水平的提高受成
穗数的影响最大，其次是千粒重。济麦 22 在国家区域
试验中，产量潜力没能得到较好发挥的重要原因也是
成穗偏低。济麦 22 分蘖能力强，成穗数可以达到
57. 7 × 104 /667m2，成为其广泛适应性的基础。田纪春
等研究也表明，要实现产量进一步提高，不仅多穗型品
种首先依靠穗数，而且大穗型品种也必须在一定穗数
基础上才能有大的突破［5］。而赵海波等研究表明氮
磷肥配施可以明显提高济麦 22 穗粒数和粒重，这是其
实现超高产的主要原因［7］。因此，提高济麦 22 产量的
途径不止一条，但从本文分析看，提高成穗数可能是最
简便有效的方法。
小麦产量潜力的发挥受土壤地力水平的影响很
大。朱新开等［9］试验表明，小麦播种前 0 ～ 20cm 土层
含 有 机 质 1. 26%、碱 解 氮 75. 19mg /kg、速 效 磷
45. 52mg /kg 和速效钾 99. 30mg /kg，施氮量为 240mg /
kg2 时产量可达 8 425kg / hm2。在土壤有机质 1. 21%、
碱解氮 114. 74mg /kg、速效磷 45. 37mg /kg 和速效钾
80. 34mg /kg 条 件 下，施 氮 240kg / hm2 产 量 可 达
9000kg / hm2 以上［11］。在 0 ～ 20cm 土壤有机质 1. 41%
～ 1. 50%，氮、磷、钾养分含量较高且均衡条件下，施氮
4821
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2010，24(6):1280 ～ 1285
量 240 ～ 270mg /kg2 时籽粒产量可达 9 955 ～ 10
6475kg / hm2［8］。王西芝等研究认为超高产田要求土
壤有机质含量在 1. 2%以上，速效氮大于 80mg /kg，速
效磷大于 25mg /kg，速效钾大于 90mg /kg［12］。济麦 22
在兖州市连续 4 年实打单产超过 720kg /667m2 的地块
平均有机质含量为 1. 4%，速效氮 93mg /kg，速效磷
25. 7mg /kg，速效钾 128. 1mg /kg ［12］，进一步证明土壤
肥力是获得小麦更高产量的重要基础，而较低的土壤
肥力是限制小麦产量潜力发挥的重要因素，这也是济
麦 22 在国家区域试验中产量水平较低的主要原因。
3. 2 超高产广适小麦新品种培育
在济麦 22 的选育过程中我们重点进行了 3 个方
面的攻关，一是改良株型，提高茎杆质量，增强韧性，避
免靠降低株高和增加茎杆粗度提高抗倒性，从而实现
了多穗抗倒的目标，济麦 22 成穗数可达 57. 7 × 104 /
667m2 仍然不倒伏，这在多穗型小麦品种中是非常难
得的;二是以耐热性为突破点，进行功能性挖掘，济麦
22 耐热、衰老缓慢、熟相好，实现了经济学产量和生物
学产量的同步提高;三是提高品种抗逆性和抗病性，达
到高产与稳产和广适的统一。
产量是我国小麦育种的首要目标，而提高小麦产
量潜力的难度越来越大。最新研究表明籽粒败育是限
制现有高产小麦品种产量和生物学产量提升的主要因
素［2，13，14］。在育种工作中，我们一直非常重视小穗育
性的选择，先后育成的济南 17、济麦 19、济麦 20、济麦
21 育性都非常好，均得以大面积推广。从多年观察结
果看，济麦 22 的小穗数、穗粒数非常稳定，不育 /孕小
穗比例非常低。另外，有专家认为生理育种可能是克
服当前小麦育种困境的一个突破口，如提高光合，促进
物质合成(创制 Rubisco 变异提高活性或引入 C4 酶);
提高育性，增加粒数;优化物质分配，促进籽粒生长;促
进根系生长，提高茎秆质量，增强抗倒能力等［13］。
品种的抗病、抗逆及广泛的适应性是小麦生产实
现大面积高产稳产的关键，也是限制超高产小麦大面
积推广的主要因素［6，15，16］。据中国农业科学院植物
保护研究所抗病性鉴定，济麦 22 中抗白粉病，中至抗
慢条锈病，中抗至中感秆锈病;中国农业科学院作物研
究所等 2009 年鉴定，济麦 22 高抗吸浆虫。殷贵鸿等
发现济麦 22 中携带一个显性抗白粉病基因，并将其定
位于 2BL 染色体上，但与 2BL 上已知的抗白粉病基因
Pm6、Pm26、Pm33 和 MlZec1 不同，进一步推测该抗病
基因可能源于英国剑桥植物育种所的抗白粉病材料
TJB259 /87［17］。
多点鉴定筛选、水旱轮选、穿梭育种等已成为提高
小麦抗病、抗逆和适应性的有效技术手段［6，16，18］，并
被广泛利用，取得了显著成效。如国际玉米小麦改良
中心在墨西哥不同生态区建立育种试验站，并在世界
范围内建立育种观察圃，有效提高了育种材料和育成
品种的适应性、抗病性和抗逆性，使其育种材料和品种
被世界各地广泛应用。在选育济麦 22 的过程中，我们
也有目的地加强了其适应性的选择，先后进行了旱地
筛选，在不同生态区进行了多年鉴定，从而为其广泛的
适应性奠定了良好基础。据河北省农业科学院旱作研
究所 2009 年鉴定，济麦 22 抗旱指数达到 1. 26，比对照
种邯 4589 高 20. 35%。河北农业大学李雁鸣教授研
究结果表明，在供水比较充足的条件下(灌底墒水、拔
节水、开花水 3 水)，济麦 22 产量最高;在有限灌溉条
件下(只灌底墒水 1 水)济麦 22 产量仍远高于石新
828、科农 199、冀 5265、衡观 35 等其他高产抗旱品种
(私人通讯)。
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