節(jié)水高效小麥品種篩選與應(yīng)用研究

楊麗娟，蔣志凱，盛　坤，王映紅，趙宗武

(河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南輝縣　453600)

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節(jié)水高效小麥品種篩選與應(yīng)用研究

楊麗娟，蔣志凱，盛坤，王映紅，趙宗武

(河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南輝縣453600)

摘要為篩選抗旱小麥品種，于2011―2013年設(shè)置全生育期不灌水(W0)、灌1水(拔節(jié)期灌水80 mm，W1)、灌2水(拔節(jié)期灌水80 mm+開花期灌水80 mm ，W2)共3種灌溉處理，比較16個冬小麥品種的生長發(fā)育特性、產(chǎn)量、農(nóng)田耗水量(ET)和水分利用效率(WUE)差異。結(jié)果表明，不同小麥品種間生長發(fā)育特性、產(chǎn)量、ET和WUE均存在顯著差異。以2 a平均小麥籽粒產(chǎn)量、ET和WUE為指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，將16個小麥品種分為4類，分別為以‘周麥24’為代表的節(jié)水超高產(chǎn)類，以‘矮抗58’為代表的高產(chǎn)類，以‘新麥26’為代表的節(jié)水穩(wěn)產(chǎn)類，以‘周麥22’為代表的中低產(chǎn)類。W1處理不僅能獲得較高產(chǎn)量且WUE最高，‘周麥23’和‘周麥24’因產(chǎn)量和WUE表現(xiàn)優(yōu)異，推薦其作為豫北地區(qū)抗旱節(jié)水高效示范推廣品種，2013-2014年大田示范節(jié)水增產(chǎn)顯著。

關(guān)鍵詞冬小麥;產(chǎn)量;水分利用效率

中國水資源總量為2.8萬億m3，居世界前列，但人均水資源量僅約為世界平均水平的1/4，是世界上13個嚴(yán)重缺水的國家之一[1-2]。農(nóng)業(yè)用水占總用水量的70.4%[1]，水資源短缺已成為農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。先進(jìn)國家農(nóng)業(yè)水分利用率接近或超過2.0 kg·m-3[3]，而中國灌溉農(nóng)田中糧食作物平均水分利用率約為1.1 kg·m-3。豫北地區(qū)是典型的冬小麥高產(chǎn)區(qū)，水資源短缺且分配不均是制約該區(qū)小麥可持續(xù)發(fā)展的主要限制因子。篩選和應(yīng)用抗旱節(jié)水高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥品種、提高小麥水分利用效率是節(jié)水農(nóng)業(yè)研究的一個重要方向[4]。

研究表明[5-6]，水分狀況對小麥干物質(zhì)積累與分配有顯著影響。灌溉可使葉面積指數(shù)(Leaf area index,LAI)增大，增加小麥籽粒產(chǎn)量[7]，但過量灌溉則會導(dǎo)致土壤水分出現(xiàn)冗余[8]。不同灌溉模式的節(jié)水效應(yīng)不同，對作物最終產(chǎn)量的影響也不同[9]。合理的灌溉模式可降低麥田土壤水消耗量(soil water consumption amount, SWCA), 提高水分利用效率[10](water use efficiency, WUE )并且提高小麥籽粒產(chǎn)量[11-14]。劉增進(jìn)等[15]和劉昌明等[16]通過灌溉試驗研究闡明小麥的最優(yōu)灌溉制度，對小麥品種的抗旱性進(jìn)行分析和評價[17-21]。但隨著小麥品種的更新?lián)Q代和近年來農(nóng)田氣候和生態(tài)環(huán)境的變遷，研究小麥主推品種的耗水特性和生理特點，評判不同小麥品種對灌溉制度的協(xié)調(diào)適應(yīng)性是品種推廣和應(yīng)用的重要前提。因此，探討小麥品種的水分利用特性，建立小麥產(chǎn)量與灌溉制度的關(guān)系，對優(yōu)良品種的推廣應(yīng)用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。為從眾多小麥品種中篩選出抗旱品種，本試驗比較16個冬小麥品種在3種水分處理中的生長發(fā)育特性、產(chǎn)量、農(nóng)田耗水量、水分利用效率的差異，以期篩選出節(jié)水高效品種并進(jìn)行示范推廣。

1材料與方法

1.1試驗材料與田間試驗設(shè)計

于2011―2013年在新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院輝縣試驗基地(35°26′N，113°45′E)進(jìn)行試驗。以‘周麥18’為對照，‘洛旱7號’‘洛麥21’‘洛麥23’‘鄭7698’‘新麥18’‘新麥26’‘新麥208’‘周麥22’‘周麥23’‘周麥24’‘矮抗58’‘百農(nóng)160’‘豫教5號’ ‘開麥20’‘眾麥1號’河南省15個主推品種為試驗材料。

試驗采用兩因素裂區(qū)設(shè)計，以灌水為主區(qū)，品種為副區(qū)，主區(qū)間設(shè)1畦隔離區(qū)，重復(fù)3次。主區(qū)3種處理, 不灌水處理(W0)、灌1水處理(拔節(jié)期，W1)、灌2水處理(拔節(jié)期+開花期，W2)，每次灌水量80 mm，畦寬2.6 m，每畦2小區(qū)，每小區(qū)6行，小區(qū)長13 m，面積14.3 m2，株距5 cm，行距20 cm。每處理均施K2O和P2O5各120 kg·hm-2作底肥。W0處理一次性施底肥氮192 kg·hm-2，W1、W2均施底肥氮120 kg·hm-2，追施氮肥72 kg·hm-2。

土壤為沙壤土， 常年平均0～20 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.417%、全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.108%、速效磷11.39 mg·kg-1、速效鉀111.2 mg·kg-1，pH 8.16；0～100 cm土層平均田間持水量和體積質(zhì)量分別為25.41%和1.354 g·cm-3。

第1年于2011-10-22播種，2012-06-05收獲。2012-03-27 W1、W2處理澆拔節(jié)水并追施氮肥72 kg·hm-2。5月4日W2處理澆開花水并追施氮肥72 kg·hm-2。降水量以W1處理對照品種‘周麥18’為例，拔節(jié)(3月27日)之前降水量為141.2 mm，拔節(jié)至抽穗(5月4日)期間降水量為25.6 mm，抽穗至成熟(6月5日)期間降水量為19.1 mm，小麥全生育期有效降水量為193.2 mm，較常年146.1 mm增加47.1 mm。

翌年于2012-10-15播種，2013-06-05收獲。2013-03-23 W1、W2處理澆拔節(jié)水并追施氮肥72 kg·hm-2，5月1日W2處理澆開花水。降水量以W1處理對照品種‘周麥18’為例，拔節(jié)(3月25日)之前降水量為41.3 mm，拔節(jié)至抽穗(4月25日)期間降水量為14.1 mm，抽穗至開花(4月29日)期間未降雨，開花期至籽粒形成期(5月10日)降水量為6.2 mm，灌漿期(5月11日至5月30日)降水量為50.3 mm，主要集中在灌漿后期，籽粒成熟期總降雨量為0.3 mm。小麥全生育期有效降水量為112.0 mm，較常年146.1 mm減少34.1 mm。

于2013年秋將品種‘周麥23’和‘周麥24’ 播于河南省新鄉(xiāng)市孟莊鎮(zhèn)高村進(jìn)行大田示范，示范田面積2 hm2，每品種1 hm2，連片種植。2013-10-10播種，2014-06-01收獲，并測算實產(chǎn)，以13%質(zhì)量含水量計算實際產(chǎn)量。調(diào)查周圍農(nóng)戶地塊產(chǎn)量三要素及產(chǎn)量。

1.2測定項目與方法

1.2.1產(chǎn) 量各小區(qū)分區(qū)收獲，脫粒測產(chǎn)，測定千粒質(zhì)量。

1.2.2水分利用效率采用段愛旺等[3]的方法，測播種前和收獲后2 m土層內(nèi)含水量。分層取土，每20 cm一層，用烘干稱量法測定。

記錄每次灌水量、生育期內(nèi)降水量，按下式計算農(nóng)田耗水量。

水分利用效率計算：WUE=Y/ET1-2

式中，WUE是產(chǎn)量水平的水分利用效率，單位為kg·hm-2·mm-1; Y為作物產(chǎn)量，單位為kg·hm-2，ET1-2為作物生育期總耗水量，單位為mm。

1.2.3生育時期調(diào)查各品種抽穗期、揚花期、成熟期。

1.2.4種子根數(shù)播種前各品種以砂培法進(jìn)行發(fā)芽，發(fā)芽后5～6d，待第1片綠葉長出后，調(diào)查10粒種子根數(shù)。

1.2.5株高成熟期每小區(qū)取長勢均勻的5株小麥，帶根收獲后測量株高。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS20軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。方差分析采用隨機(jī)區(qū)組的單因素方差分析，多重比較采用Duncan’s法，聚類分析采用系統(tǒng)聚類法，品種間的相似性測度采用歐式距離。

2結(jié)果與分析

2.1不同小麥品種生長發(fā)育差異分析

作為冬小麥抗旱育種及節(jié)水栽培品種選擇的重要參考指標(biāo)，生育時期在本試驗不同品種間表現(xiàn)出明顯的特異性。以W1處理為例，2a‘新麥208’均表現(xiàn)為抽穗、揚花、成熟早。抽穗比最遲品種‘洛旱7號’早5～6d；揚花比最遲品種‘鄭7698’‘百農(nóng)160’等早4d；成熟比最遲品種‘周麥24’早5d。干旱導(dǎo)致成熟期提前。通過比較2a中3種灌水模式下不同品種平均生育時期發(fā)現(xiàn)，與W0處理相比，W1處理抽穗期遲2.6d，揚花期遲1.9d，成熟期遲2.6d；W2處理抽穗期、揚花期與W1處理相當(dāng)，成熟期較W1處理遲1.2d。

種子根數(shù)是小麥品種抗旱特性的重要參考指標(biāo)。由表1可以看出，本試驗中‘豫教5號’‘矮抗58’‘新麥26’等品種的種子根數(shù)較多， ‘洛麥23’種子根數(shù)最少。

株高是小麥重要的農(nóng)藝性狀，影響植株的蒸騰作用及收獲指數(shù)，與品種的抗旱節(jié)水性有一定關(guān)系。本試驗中不同小麥品種間株高差異較大(表1)，株高最大品種和最小品種分別是‘洛旱7號’‘矮抗58’，株高最多相差25.63cm。

表1　不同小麥品種種子根數(shù)與平均株高

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note：Different lowercase letters mean significant difference (P<0.05),the same as below.

2.2試驗產(chǎn)量方差分析

對試驗產(chǎn)量進(jìn)行方差分析表明(表2)，2 a品種間差異均達(dá)極顯著水平(P<0.01)。2012年灌水處理之間產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05)，灌水與品種互作在各處理間差異顯著(0.01

表2　產(chǎn)量方差分析

2.3不同小麥品種平均籽粒產(chǎn)量及耗水特性差異分析

比較不同小麥品種平均籽粒產(chǎn)量(圖1)可知， 不同小麥品種的籽粒產(chǎn)量存在明顯差異?！茺?4’平均籽粒產(chǎn)量最高( 6 739.17 kg·hm-2)，‘新麥18’籽粒產(chǎn)量最低(5 783.83 kg·hm-2)，兩者差異達(dá)17%。

由圖2可知，不同小麥品種平均耗水量也存在明顯差異，但變化范圍不大，為404.12～412.99 mm，差異僅2.2%。其中耗水量較大的是‘周麥22’‘新麥208’‘周麥18’‘眾麥1號’，耗水量均在411 mm以上。耗水量較小的是‘新麥18’‘新麥26’，耗水量分別為404.12 mm和404.78 mm。

L7. 洛旱7號Luohan 7；L21. 洛麥21 Luomai 21；L23. 洛麥23 Luomai 23；Z7698. 鄭7698Zheng 7698；X18. 新麥18Xinmai 18；X26.新麥26 Xinmai 26；X208. 新麥208Xinmai 208；Z22. 周麥22Zhoumai 22；Z23. 周麥23Zhoumai 23；Z24. 周麥24Zhoumai 24；A58. 矮抗58Aikang 58；B160. 百農(nóng)160Bainong 160；Y5. 豫教5號Yujiao 5；K20. 開麥20Kaimai 20；Z1. 眾麥1號Zhongmai 1；Z18. 周麥18Zhoumai 18，下同The same as below

圖1不同小麥品種平均籽粒產(chǎn)量

Fig.1Average grain yield of different wheat varieties

從圖3 可知, 不同小麥品種平均WUE也存在明顯差異，最高的是‘周麥23’(16.64 kg·hm-2·mm-1)，其次是‘周麥24’‘豫教5號’‘洛麥21’，分別是16.63、16.23、16.21 kg·hm-2·mm-1。WUE最低的是‘周麥22’(14.33 kg·hm-2·mm-1)，其次是‘新麥18’和‘百農(nóng)160’,分別為14.54和15.02 kg·hm-2·mm-1。

圖2　不同小麥品種平均耗水量

2.4灌水對小麥平均產(chǎn)量、耗水量和WUE的影響

由圖4可以看出，從產(chǎn)量看，2012年平均產(chǎn)量表現(xiàn)為W0>W1>W2，3個處理間籽粒產(chǎn)量差異不顯著，2013年平均產(chǎn)量則表現(xiàn)為W2>W1>W0，W0與W1、W2處理間籽粒產(chǎn)量差異極顯著，W1與W2處理間差異不顯著。各品種不同灌水處理平均耗水量2 a均表現(xiàn)為W2>W1>W0。 W2處理平均耗水量最大，比W0處理耗水量高出26.6%。從WUE看，2012年3個處理表現(xiàn)為W0>W1>W2，2013年3個處理表現(xiàn)為W1>W2>W0，W1與W2、W0差異顯著，W2與W0之間差異不顯著。灌1水較灌2水顯著提高水分利用效率。

籽粒產(chǎn)量、耗水量、WUE的相關(guān)分析(表3)表明，2012年和2013年，籽粒產(chǎn)量與WUE呈極顯著或顯著正相關(guān)，耗水量與WUE呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)。2012年耗水量與籽粒產(chǎn)量負(fù)相關(guān)，2013年耗水量與籽粒產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。綜合2 a 結(jié)果，籽粒產(chǎn)量越高，WUE越高，在豐水年(2012年)耗水量增加對籽粒產(chǎn)量增加無益，在缺水年(2013年)增加灌水量可以顯著增產(chǎn)。

圖3　不同小麥品種平均WUE

不同大、小寫字母分別表示差異極顯著(P<0.01)、顯著(P<0.05)。

Different capital and lowercase letters mean significant difference at 0.01 and 0.05 levels, respectively

圖42012、2013年不同處理小麥平均籽粒產(chǎn)量、平均耗水量、WUE

Fig.4Average yield,water consumption andWUEof different treatment in 2012 and 2013 respectively

表3　耗水量、產(chǎn)量和WUE相關(guān)分析

注：表中所列相關(guān)系數(shù)為Spearman相關(guān)系數(shù)，*與**分別表示在0.05與0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

Note：Spearman correlation indexes were listed in the table,* and ** mean significant correlation at 0.05 and 0.01 levels, respectively.

2.5不同小麥品種的產(chǎn)量、耗水量和WUE在不同灌水處理中的差異

由表4可知，比較2012年度參試品種的產(chǎn)量，W0處理中產(chǎn)量較高的品種是‘周麥24’‘洛旱7號’，產(chǎn)量較低的是‘矮抗58’‘周麥22’。W1處理中產(chǎn)量較高的品種是‘周麥24’‘新麥208’‘洛麥23’，其次是‘豫教5號’‘周麥23’‘洛麥21’。W2處理中產(chǎn)量較高的品種是‘新麥208’‘周麥23’，產(chǎn)量較低的品種是‘百農(nóng)160’‘鄭7698’‘周麥18’。在2012年度氣象條件下，‘周麥24’在W0和W1處理中產(chǎn)量最高，在W2處理中僅次于‘新麥208’和‘周麥23’。‘矮抗58’和‘周麥22’在W0和W1處理中產(chǎn)量均較低，這是由于該年度‘矮抗58’大面積感染紋枯病，而‘周麥22’倒伏嚴(yán)重，造成減產(chǎn)。隨著灌水量的增加，耗水量增加而品種間耗水量差異減小，產(chǎn)量降低，WUE降低。在W0處理中不同品種耗水量為329.35～363.15 mm，耗水量最大的品種是‘周麥18’，其次是‘眾麥1號’‘開麥20’，耗水量最小的是‘新麥18’‘新麥26’‘周麥18’耗水量，比‘新麥18’多10.26%；在W1處理中的耗水量為415.67～432.13 mm，耗水量最大的品種仍是‘周麥18’，耗水量最小的是‘洛旱7號’‘周麥18’，比‘洛旱7號’耗水量多3.96%；W2處理中的耗水量為488.32～494.24 mm，耗水量最大的品種是‘周麥24’，其次是‘周麥23’，耗水量最小的是‘新麥18’。W0處理中不同品種的WUE為16.93～20.73 kg·hm-2·mm-1，‘新麥26’最高，‘周麥22’最低。W1處理中不同品種的WUE為14.09～16.24 kg·hm-2·mm-1， ‘洛麥21’最高，‘眾麥1號’最低。W2處理中不同品種的WUE為11.24～14.47 kg·hm-2·mm-1，‘新麥208’最高，‘百農(nóng)160’最低。

表4　2012年不同灌水模式下不同小麥品種產(chǎn)量、耗水量和WUE

由表5可知，2013年大多數(shù)品種隨著灌水量(灌水次數(shù))的增加產(chǎn)量增加，表現(xiàn)為W2>W1>W0，僅‘洛旱7號’和‘鄭7698’的產(chǎn)量表現(xiàn)為W1>W2>W0。少數(shù)品種，如‘新麥208’‘周麥22’‘周麥23’‘矮抗58’平均產(chǎn)量在不同灌水處理間差異不顯著。從同一灌水處理對不同小麥品種的產(chǎn)量影響分析可知，各品種間存在顯著差異(P<0.05)，‘矮抗58’在W1、W2處理中產(chǎn)量都最高，‘眾麥1號’在W0處理中產(chǎn)量最高，其在W1、W2處理中產(chǎn)量僅次于‘矮抗58’。‘洛麥21’‘周麥24’‘周麥23’3個品種在W0、W1、W2處理中產(chǎn)量較高，且均與產(chǎn)量最高的品種差異不顯著。‘周麥22’產(chǎn)量在W1、W2處理中產(chǎn)量最低，‘新麥18’‘新麥208’產(chǎn)量在3種灌水處理中均為較低水平。在W0處理中不同品種耗水量為327.91～353.68 mm，耗水量最大的品種是‘周麥23’，其次是‘周麥24’‘新麥208’‘周麥22’，耗水量最小的是‘周麥18’‘眾麥1號’；在W1處理中的耗水量為381.29～419.43 mm，耗水量最大的品種是‘眾麥1號’耗水量最小的是‘開麥20’；W2處理中的耗水量為428.63～444.64 mm，耗水量最大的品種是‘周麥22’，耗水量最小的是‘周麥23’?！茺?3’與‘周麥24’在W0處理中耗水量較大，在W2處理中耗水量較小。從灌水處理對不同小麥品種的WUE影響可知，大多數(shù)小麥品種的WUE在3個灌水處理間基本表現(xiàn)為W1>W0>W2，‘新麥26’‘開麥20’‘眾麥1號’3個品種的WUE表現(xiàn)為W0>W1>W2。說明對于參試品種而言，在2013年度氣象條件下，灌2水處理雖然有提高產(chǎn)量的作用，但明顯造成水分冗余，降低水分利用效率?！?698’‘周麥24’‘豫教5號’3個品種的WUE表現(xiàn)為W1>W2>W0，其他13個品種的旱作處理W0的WUE均高于W2處理，說明一定程度的水分脅迫可以提高作物的WUE。‘矮抗58’‘周麥23’‘眾麥1號’的WUE在3種灌水處理下都維持較高水平，‘新麥18’‘周麥22’‘新麥208’在3種灌水處理中WUE都處于較低水平。

表5　2013年不同灌水模式下不同小麥品種產(chǎn)量、耗水量和WUE

2.6不同小麥品種水分利用特性的相關(guān)指標(biāo)的聚類分析

對16個小麥品種的2 a中3種灌水處理的平均產(chǎn)量、耗水量、WUE進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖5，系統(tǒng)聚類法的柱形圖距離越大，品種間的產(chǎn)量和WUE差異越大。

從聚類分析結(jié)果可以看出，在歐式距離為5時，16個小麥品種大致聚為4個類。第1類是‘周麥23’、‘周麥24’，這2個品種產(chǎn)量高，耗水量中等，WUE最高，是節(jié)水超高產(chǎn)類。第2類是‘矮抗58’等8個品種，這類品種產(chǎn)量較高，平均為6 307.70～6 606.88 kg·hm-2，耗水量有高有低，WUE較高，包括‘矮抗58’‘眾麥1號’‘新麥208’‘豫教5號’等，是高產(chǎn)類。第3類是‘周麥18’等4個品種，這類品種產(chǎn)量中等，WUE中等，是節(jié)水穩(wěn)產(chǎn)類。第4類是‘新麥18’和‘周麥22’，這類品種產(chǎn)量較低，WUE較低，是中低產(chǎn)類。

2.7大田示范

根據(jù)2 a試驗結(jié)果，確定‘周麥23’和‘周麥24’為豫北地區(qū)抗旱節(jié)水高效示范推廣品種。示范田僅在拔節(jié)期灌1水，與周圍農(nóng)戶地塊產(chǎn)量三要素及產(chǎn)量對照見表6。

由表6可以看出，2014年度‘周麥23’‘周麥24’在只灌1水的情況下產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)，高于普通農(nóng)田灌2水的其他品種，增產(chǎn)幅度最大達(dá)22.4%，在保證高產(chǎn)的基礎(chǔ)上節(jié)約用水量。

圖5　16個小麥品種WUE相關(guān)指標(biāo)的聚類分析

3討論與結(jié)論

Zhang等[22]認(rèn)為WUE與產(chǎn)量呈正相關(guān), 種植具有較高產(chǎn)量潛力的品種是提高水分利用率并達(dá)到節(jié)水效果的一種有效途徑。本研究中WUE與產(chǎn)量呈顯著相關(guān)，與該結(jié)論相同。但在自然降水較充足的年份(2012年)增加灌水降低WUE，因此，種植高產(chǎn)品種與適當(dāng)限量灌水是提高水分利用效率的兩個必要條件。董寶娣等[23]認(rèn)為旱地品種一般在不灌溉條件下WUE較高，而水地品種則一般在充分灌溉(返青后灌水2～3次)條件下，WUE和籽粒產(chǎn)量協(xié)同達(dá)到最優(yōu)。本研究中，2012年所有品種籽粒產(chǎn)量和WUE均表現(xiàn)為隨著灌水量增加而降低，其中旱地品種‘洛旱7號’在不灌溉條件下(W0)WUE僅次于‘周麥24’，居第2位。2013年旱地品種‘洛旱7號’和‘鄭7698’的籽粒產(chǎn)量隨著灌水量的增加先增加后減少，在不灌溉條件下(W0)籽粒產(chǎn)量較低，導(dǎo)致WUE較低，這與董寶娣等[23]所得結(jié)論有所不同。所以無論是旱地品種還是水地品種，需要以提高籽粒產(chǎn)量為前提，控制灌水才能提高WUE。

表6　節(jié)水品種與普通品種產(chǎn)量比較

近幾年來，‘周麥22’因產(chǎn)量結(jié)構(gòu)合理、高產(chǎn)潛力大被頻繁用作高產(chǎn)創(chuàng)建示范品種。王映紅等[24]研究表明，在灌3水條件下‘周麥22’產(chǎn)量可達(dá)7 984.95 kg·hm-2，推薦其作為黃淮麥區(qū)節(jié)水高產(chǎn)品種。而本研究中該品種并未表現(xiàn)出節(jié)水高產(chǎn)特征，其在2 a中3種灌水處理中產(chǎn)量均低于絕大多數(shù)品種，推測可能是由于該品種2012年度的病害和2013年度倒伏造成減產(chǎn)。

16個小麥品種的成熟期和株高表現(xiàn)出明顯的特異性，成熟期相差5～6 d，株高相差25 cm以上，種子根數(shù)的品種特異性不明顯。這主要與不同小麥品種的遺傳背景有關(guān)[25]。隨著灌水量(灌水次數(shù))的增加，大多數(shù)品種的產(chǎn)量均呈增加趨勢，但WUE并不是隨著灌水量的增加而增加。本研究中灌2水處理平均耗水量最大，但WUE最低，灌1水不僅能獲得較高產(chǎn)量而且WUE最高，這與王德梅等[26]研究適量灌溉處理(拔節(jié)水+開花水)的產(chǎn)量和水分利用效率均高于灌水量多的處理(冬水+拔節(jié)水+開花水+灌漿水)的研究結(jié)果一致。由于豫北地區(qū)多數(shù)年份小麥生育期內(nèi)也有一定量的自然降水，即使是在缺水年(2013年)，灌1水處理也能獲得較高的產(chǎn)量，水分利用效率最高。

綜合以上結(jié)果，以小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用率為指標(biāo), 16個參試小麥品種分為節(jié)水高產(chǎn)類、節(jié)水穩(wěn)產(chǎn)類、高產(chǎn)類和中低產(chǎn)類4大類?！茺?3’‘周麥24’是節(jié)水高產(chǎn)品種，年度間產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定，可在豫北地區(qū)擴(kuò)大種植，提高區(qū)域小麥產(chǎn)量和水分利用效率?！?8’‘眾麥1號’‘新麥208’‘豫教5號’等品種具有較好的高產(chǎn)潛力，但在實際生產(chǎn)中應(yīng)注意防治病害和倒伏，保證穩(wěn)產(chǎn)。‘洛旱7號’‘鄭7698’在生產(chǎn)中應(yīng)控制水分，少量灌溉。豫北平原最佳灌水模式為拔節(jié)期灌水80 mm左右。

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Received 2014-07-09Returned2014-12-29

Foundation item China Agriculture Research System (No.CARS-03)；Henan Provincial Significant Science and Technology Special Project (No.121100111500).

First authorYANG Lijuan, female, assistant research fellow. Research area:wheat breeding. E-mail:tansuozhongguo@163.com

(責(zé)任編輯：史亞歌Responsible editor:SHI Yage)

Screening and Application of Wheat Varieties with High Efficienty and Wate-saving

YANG Lijuan, JIANG Zhikai, SHENG Kun, WANG Yinghong and ZHAO Zongwu

(Institute of Xinxiang Agriculture Science, Huixian Henan453600, China)

AbstractIn order to identify drought-tolerant wheat varieties, field experiments were carried out during 2011-2013 with 3 irrigation rates (including no irrigation, 80 mm during shooting phase, 80 mm during shooting phase and 80 mm during flowering phase, expressed as W0, W1, W2, respectively). 16 local winter wheat cultivars were evaluated based on growth, yield, evapotranspiration (ET) and water use efficiency(WUE). The result showed that, growth, yield, ET and WUE were significant different among cultivars. Cluster analysis based on average yield, ET and WUE in 2 years indicated that 16 cultivars could be classified into 4 groups: super high yielding and water saving group, represented by ‘Zhoumai 24’; high yielding group, represented by ‘Aikang 18’; stable yield and water saving group, represented by ‘Xinmai 26’; low-middle yielding group, represented by ‘Zhoumai 22’. W1 got higher yield and the highest WUE. ‘Zhongmai 23’ and ‘Zhongmai 24’ were outstanding in yield and WUE, therefore, both of them were recommanded the varieties characterized as water saving and high yield for northern Henan.The field demonstrations of ‘Zhongmai 23’ and ‘Zhongmai 24’ during 2013-2014 got significantly higher yield and water saving effect.

Key wordsWinter wheat; Yield; Water use efficiency

收稿日期：2014-07-09修回日期：2014-12-29

基金項目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-03)；河南省重大科技專項(121100111500)。

通信作者：蔣志凱，男，研究員，研究方向為小麥育種。E-mail：13598623179@126.com

中圖分類號S512.1+1；S274.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

文章編號1004-1389(2016)04-0508-10

Corresponding authorJIANG Zhikai, male, research fellow. Research area:wheat breeding.E-mail:13598623179@126.com

網(wǎng)絡(luò)出版日期：2016-04-02

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160402.1111.010.html

第一作者：楊麗娟，女，助理研究員，研究方向為小麥育種。E-mail：tansuozhongguo@163.com