菏澤市節(jié)水高效豐產(chǎn)性小麥新品種篩選

林坤+劉鳳洲+郭鳳芝+郭凌云+賈中立+李思同

摘 要：以灌溉次數(shù)（無水、澆1水和澆2水）為主處理，品種為副處理，對近年來育成的12個小麥品種（系）的農(nóng)藝性狀和生理指標(biāo)進(jìn)行分析，篩選出節(jié)水豐產(chǎn)性較好的品種魯原502、煙農(nóng)836、鑫麥296、煙農(nóng)999、SH4300和菏麥18。本試驗(yàn)對指導(dǎo)節(jié)水豐產(chǎn)性小麥新品種選育、品種推廣和節(jié)水高效農(nóng)業(yè)建設(shè)可提供重要科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：節(jié)水；豐產(chǎn)；冬小麥；篩選

中圖分類號：S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.07.026

Abstract： This paper took the irrigation frequency （no watering， watering 1 and watering 2） as major treatment and variety as minor treatment， analyzed agronomic traits and physiological index of 12 wheat varieties bred in recent years， and selected out Luyuan 502， Yannong 836， Xin Mai 296， Yannong 999， SH4300 and He Mai 18 as better variety with water-saving and high yield characteristic. This test provides important scientific basis for guiding water-saving and high-yield wheat and new variety breeding， variety extending and water-saving and efficient agriculture constructing.

Key words： water saving； high yield； winter wheat； selecting

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，干旱已經(jīng)成為威脅小麥等糧食作物生產(chǎn)最重要的因素，每年因干旱造成的小麥產(chǎn)量損失約為其他氣象災(zāi)害造成的產(chǎn)量損害的總和[1]。菏澤市地處山東省西南部，常年小麥種植面積60萬hm2以上[2]，菏澤氣候夏熱冬冷、春季少雨，降水分配不均，常出現(xiàn)災(zāi)害性天氣，其中常年干旱麥區(qū)高達(dá)6.7萬hm2，約25.33萬hm2麥田處于缺水條件下，因此，篩選出該地區(qū)宜植的抗旱、節(jié)水、高產(chǎn)、高效的小麥新品種，不但可以為農(nóng)民科學(xué)選擇小麥品種提供指導(dǎo)，也可為小麥新品種的生產(chǎn)應(yīng)用推廣提供重要理論依據(jù)[3]，還可對推進(jìn)菏澤地區(qū)小麥節(jié)水灌溉、緩解水資源供需矛盾和節(jié)水高效農(nóng)業(yè)建設(shè)起到重要作用。

1 材料和方法

1.1 參試品種

2013—2014年參試小麥品種（系）：菏麥17、菏麥18、魯原502、良星77、泰山27、鑫麥296、濟(jì)麥22（CK）、齊豐2號、SH4300、煙農(nóng)5158、煙農(nóng)836和煙農(nóng)999。

1.2 試驗(yàn)基本情況

該試驗(yàn)在菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行，整地之前對試驗(yàn)地進(jìn)行水分和養(yǎng)分測定，土壤肥力中等、粘壤土，灌溉方便，前茬為玉米。2013年10月23日播種，基本苗20萬，11月1日出苗整齊，2014年6月4日收獲。施肥量：施氮量統(tǒng)一為12.8 kg（計(jì)純氮量），澆水處理為底施氮8 kg+追氮4.8 kg，不澆水處理為一次性底施。拔節(jié)水：2014年3月22日；開花水：2014年4月23日。

1.3 試驗(yàn)方法

水分處理為主處理：在適墑播種的基礎(chǔ)上：（1）全生育期不澆水，抗旱性篩選；（2）全生育期澆1水（拔節(jié)水），節(jié)水抗旱性篩選；（3）全生育期澆2水（拔節(jié)水+開花水） ，節(jié)水豐產(chǎn)性篩選。品種為副處理：供試品種12個（同1.1）。

主區(qū)內(nèi)品種3次重復(fù)，隨機(jī)排列，品種間隔0.5 m，小區(qū)長6.5 m，寬2 m，小區(qū)面積13 m2，9行播種，區(qū)組間設(shè)保護(hù)行4 m。各處理全部實(shí)收，脫粒計(jì)產(chǎn)。群體動態(tài)采用定點(diǎn)調(diào)查1 m2的基本苗、分蘗和有效穗數(shù)。

1.4 水分利用效率測定

土壤含水量測定[4]：用土鉆鉆取0～200 cm土層的土，20 cm 為一層，取后迅速裝入鋁盒稱鮮質(zhì)量，再于110 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱量，計(jì)算土壤質(zhì)量含水量。

水分利用效率（kg·hm-2·mm-1）的計(jì)算方法為：作物籽粒產(chǎn)量/作物生育期耗水量。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量結(jié)果與方差分析

如表1所示，冬小麥籽粒產(chǎn)量澆2水>1水>無水；澆1水比無水平均增產(chǎn)550.7 kg·hm-2，澆2水比澆1水各品種平均增產(chǎn)316.3 kg·hm-2。節(jié)水豐產(chǎn)性篩選，較對照增產(chǎn)最多的是魯原502，增產(chǎn)589.8 kg·hm-2，增幅6.6%；其次為煙農(nóng)836，較對照增產(chǎn)384.6 kg·hm-2，增幅4.3%；SH4300和鑫麥296分別較對照增產(chǎn)128.2 kg·hm-2和51.3 kg·hm-2，分別增幅1.4%和0.6%；較對照減產(chǎn)的是泰山27（減幅8.9%）、煙農(nóng)5158（減幅7.5%）、良星77（減幅7.2%），經(jīng)過分析以上3個品種減產(chǎn)差異顯著。

節(jié)水抗旱性篩選和抗旱性篩選結(jié)果基本相同：較對照增產(chǎn)最多的是魯原502，其次為煙農(nóng)836、煙農(nóng)999；減產(chǎn)較多的有泰山27、菏麥17和煙農(nóng)5158等。

水處理組間差異分析（表2）表明：水處理組間F=109.28>F0.01，品種間方差分析F=22.62>F0.01說明水處理、品種對產(chǎn)量影響均極顯著，表明參試品種整體上屬于節(jié)水抗旱性品種。無水與1水處理產(chǎn)量結(jié)果經(jīng)方差分析得F=90.92>F0.01，說明無水與1水處理間差異是極顯著的，1水與2水處理產(chǎn)量結(jié)果經(jīng)方差分析得F=77.03>F0.01，說明1水與2水處理間差異極顯著，因此灌溉拔節(jié)水和開花水對提高小麥產(chǎn)量具有顯著作用，小麥籽粒產(chǎn)量隨灌溉次數(shù)增多而增加。

2.2 小麥灌漿速率分析

自小麥開花日起標(biāo)記，每7 d測千粒質(zhì)量，計(jì)算出每1 000粒小麥籽粒每日增加干物質(zhì)的克數(shù)，即灌漿速率。無水組較其它水處理開花早1～2 d。

由圖1可知，各水處理小麥灌漿速率呈拋物線型，呈“慢—快—慢”趨勢，大多各品種在第28 天左右達(dá)最大灌漿峰值，之后急劇下降。灌漿初期，籽粒干質(zhì)量增長緩慢，中期最快，灌漿后期又趨于緩慢。前期3個水處理組間呈現(xiàn)相同趨勢，灌漿速率差異不明顯。中期階段灌漿速率：2水>1水>無水，2水處理組的最大灌漿速率最大，灌漿持續(xù)時間較長。無水組因灌漿前期持續(xù)干旱使得初期灌漿速率最小，灌漿速率峰值最小，后期灌漿速率下降較快，灌漿持續(xù)時間較短。說明充足的水分對小麥灌漿是十分重要的，植株生長較旺盛，能夠保證光合作用制造的有機(jī)物積累轉(zhuǎn)運(yùn)[5]。

灌漿速率品種分析：魯原502、鑫麥296、煙農(nóng)999、濟(jì)麥22、齊豐2號、SH4300等品種具有灌漿前期增速快、中期峰值高、后期降速慢等特點(diǎn)，由此分析得，隨著澆水次數(shù)的增多，小麥植株生理生長期延長，葉片持綠期變長，灌漿后期仍能保持較高的灌漿速率，形成較高的千粒質(zhì)量，而持續(xù)的干旱，使小麥根系不能吸收足夠的水分，造成葉片后期光合速率下降，有機(jī)物轉(zhuǎn)化功能變差，有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)慢[6]。

2.3 產(chǎn)量三要素分析

由表3可知：各品種的群體發(fā)育均達(dá)到一、二類標(biāo)準(zhǔn)。隨灌溉次數(shù)的增加，穗數(shù)和穗粒數(shù)增多，但千粒質(zhì)量逐漸減小，差異不明顯。

有效穗數(shù)品種分析，2水處理和1水處理穗數(shù)較無水處理高72.1萬·hm-2和40.6萬·hm-2。無水處理：SH4300穗數(shù)最高為638.3萬·hm-2，煙農(nóng)5158和煙農(nóng)836次之分別為630.4萬·hm-2和600.3萬·hm-2；1水處理：SH4300穗數(shù)最高為696.1萬·hm-2，齊豐2號和濟(jì)麥22次之分別達(dá)655.5萬·hm-2和633.2萬·hm-2；2水處理：齊豐2號穗數(shù)最高為715.7萬·hm-2，SH4300和泰山27分別為709.7萬·hm-2和698.2萬·hm-2。

穗粒數(shù)分析，澆2水和1水處理穗粒數(shù)較無水分別高1.4個和1.3個，菏麥17、泰山27、鑫麥296、齊豐2號、煙農(nóng)999具有較大的穗粒數(shù)。無水處理千粒質(zhì)量高于其他水處理，在3個水處理組中菏麥18千粒質(zhì)量最大，其次為良星77，泰山27最小，這與表2中菏麥18、良星77和泰山27的灌漿速率呈正相關(guān)。

2.4 干物質(zhì)積累動態(tài)

由表4可知，各處理組間干物質(zhì)沒有明顯規(guī)律，拔節(jié)期與開花期干物質(zhì)積累變化趨勢基本一致：2水>1水>無水，無水處理干物質(zhì)積累最低，說明灌溉拔節(jié)水（追施氮肥）和開花水均可以促進(jìn)小麥生長，無水處理水分供應(yīng)不足，影響干物質(zhì)積累。

魯原502、煙農(nóng)836、煙農(nóng)999和菏麥18在澆1水和2水處理組均表現(xiàn)較高的干物質(zhì)質(zhì)量，結(jié)合表1分析表明小麥干物質(zhì)量與其籽粒產(chǎn)量呈正相關(guān)性，澆水可以延長小麥葉片的功能期，可以提高旗葉及上三葉的光合效率、擴(kuò)庫增源，提高籽粒產(chǎn)量[7-13]。

2.5 水分利用效率

由表5分析可知，12個小麥品種（系）在不同灌溉條件下，水分利用效率是不同的，無水處理水分缺乏，小麥籽粒產(chǎn)量最低，但水分利用效率較高；2水（拔節(jié)水+開花水）處理組籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為魯原502>煙農(nóng)836>SH4300>鑫麥296，產(chǎn)量與水分利用率結(jié)合最好。

3 結(jié)論與討論

綜上所述，在本試驗(yàn)條件下，拔節(jié)期和開花期灌溉有利于獲得較高的籽粒產(chǎn)量，較高小麥灌漿速率，灌漿持續(xù)時間延長，生物產(chǎn)量大。綜合評價(jià)篩選出魯原502、煙農(nóng)836、煙農(nóng)999、鑫麥296和菏麥18等5個適應(yīng)菏澤及周邊地區(qū)種植的節(jié)水豐產(chǎn)性小麥新品系。

肖俊夫等[14]研究表明小麥灌漿期對水分的需求是十分重要的，這段時期的水分能提高灌漿速率，增大穗部每日增重，延長灌漿時間，若灌水延遲，則灌漿持續(xù)時間縮短，起不到促進(jìn)籽粒灌漿提高粒重的作用。劉培等[15]的研究也表明，隨水分脅迫的加劇，冬小麥灌漿起始時間提前，達(dá)到峰值的時間縮短，在孕穗期、抽穗和灌漿期缺水都會縮短冬小麥灌漿持續(xù)時間，減少穗粒數(shù)，降低粒質(zhì)量，最終影響產(chǎn)量。

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