昌吉州奇臺縣抗旱小麥品種（系）篩選與評價

賈永紅魏海鵬梁曉東曾潮武納斯如拉·克熱木

（1.新疆農(nóng)業(yè)科學院奇臺麥類試驗站 新疆 奇臺 831800；2.新疆農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所 新疆 烏魯木齊 830052）

干旱是小麥生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的最主要限制因子之一，在干旱逆境下增加小麥產(chǎn)量，除了改善水利灌溉設施和栽培方法外，篩選和培育抗旱高產(chǎn)品種也是最基本、經(jīng)濟有效的途徑。同時，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，培育和選擇抗旱品種也是解決干旱地區(qū)水資源不足的主要途徑[1-2]。因此，對高代穩(wěn)定品系進行抗旱性鑒定貫穿整個抗旱育種工作的始終，抗旱資源的篩選是作物抗旱育種的基礎，也是研究作物抗旱機制的基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種（系）分別為12-145、11-121、奇春12-136、13-116、13-275、12-95、奇春13-162、新春6號、新春37號、新旱688（CK），均由新疆農(nóng)業(yè)科學院奇臺麥類試驗站提供。

1.2 試驗地概況

水地試驗設在昌吉回族自治州奇臺縣新疆農(nóng)業(yè)科學院奇臺麥類試驗站，旱地試驗設置在奇臺縣半截溝鎮(zhèn)新戶梁村。

1.3 試驗設計

試驗時間為2021年4～7月。試驗材料共10份，以國審強筋抗旱品種新旱688為對照(CK)，小區(qū)種植面積為10 m2（2 m×5 m），行長2 m，行距20 cm，設3次重復，種植密度為為600萬株/hm2，試驗地四周設置保護行。水地為充分灌溉處理，旱地為雨養(yǎng)條件下的干旱處理。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 主要生育時期的測定 ①出苗期：全區(qū)有50%以上的植株幼芽鞘露出地面1 cm時為出苗期。②抽穗期：全區(qū)有50%以上頂部小穗（不含芒）露出劍葉，或棍棒型在葉鞘中上部裂開見小穗即為抽穗期。③成熟期：大多數(shù)麥穗的籽粒變硬，大小及顏色接近本品種正常狀態(tài)，用指甲不易劃破時即為成熟期。④全生育期：冬麥區(qū)為播種至成熟的天數(shù)（播后造墑的注明出苗期），春麥區(qū)為出苗至成熟的天數(shù)。

1.4.2 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量測定 在春小麥成熟期，各處理取30株測定小麥株高、穗下節(jié)長、結實小穗數(shù)、主穗粒重和千粒重，各小區(qū)實收測產(chǎn)。

1.4.3 田間抗旱性鑒定中各項指標的測定

抗旱系數(shù)=Yd/Yp，Yd為干旱處理下的產(chǎn)量，Yp為充分灌溉處理下的產(chǎn)量。

敏感指數(shù)S=[1-（Yd/Yp）]/[1-（Ymd/Ymp）]；Ymd為干旱處理下產(chǎn)量平均值，Ymp為充分灌溉處理下產(chǎn)量平均值。

抗旱指數(shù)（修訂式)=（某品種的旱地產(chǎn)量/對照品種的旱地產(chǎn)量)×（某品種的抗旱系數(shù)/對照品種的抗旱系數(shù))=某品種抗旱系數(shù)×某品種旱地產(chǎn)量×C,C=對照品種水地產(chǎn)量/（對照品種旱地產(chǎn)量)2。

1.4.4 小麥全生育期抗旱性評價標準 小麥品種全生育期的抗旱性依據(jù)抗旱指數(shù)分為5級：極強、強、中等、弱、極弱（表1）。

表1 小麥抗旱指數(shù)（DI）評價分級標準

1.4.5 試驗數(shù)據(jù)的處理與分析方法 采用Excel2007進行整理、匯總數(shù)據(jù)，采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理。

2 結果與分析

2.1 不同種植條件下各品種（系）的生育期表現(xiàn)

由表2可知，旱地由于處在山旱丘陵地帶，主要靠雨水養(yǎng)育作物，12-95抽穗期旱地比水地早2 d，新春6號抽穗期水地和旱地相同，其余各品種（系）旱地抽穗期均比水地晚抽穗2～5 d；新旱688（CK）成熟期旱地較水地晚6 d，新春37號成熟期旱地較水地晚9 d，其余各品種（系）成熟期旱地較水地晚10～15 d；新旱688（CK）生育期旱地較水地晚6 d，新春37號生育期旱地較水地晚8 d，12-95生育期旱地較水地晚15 d，其余各品種（系）生育期旱地較水地晚10～13 d；水地種植的各品種（系）之間生育期天數(shù)最長差距8 d，旱地種植的各品種（系）之間生育期天數(shù)最長差距3 d。以上試驗數(shù)據(jù)表明，在水地種植的成熟期較晚的小麥品種，如果在旱地種植成熟期會較其他品種提前，生育期相應會縮短；在水地種植的成熟期較早的小麥品種，如果在旱地種植成熟期會較其他品種推遲，生育期相應會延長。

表2 各品種（系）生育期調(diào)查

2.2 產(chǎn)量及部分農(nóng)藝性狀抗旱系數(shù)與產(chǎn)量抗旱指數(shù)（修訂式）、產(chǎn)量敏感指數(shù)分析

由表1、表3可知，產(chǎn)量抗旱系數(shù)與抗旱指數(shù)修訂值之間呈顯著正相關，可以發(fā)現(xiàn)該9份品種（系）的產(chǎn)量抗旱系數(shù)和產(chǎn)量抗旱指數(shù)修訂值均低于新旱688（CK），但新春37號和13-116的抗旱指數(shù)均大于0.9且小于1.099，表明這2個品種（系）的抗旱級別與對照相同（均為3級）。奇春13-162、13-275、12-145和11-121抗旱級別均為4級，抗旱性較弱；奇春13-162、奇春12-136豐產(chǎn)性較好，抗旱級別分別為4級、5級，抗旱性較弱；9份品種（系）的產(chǎn)量抗旱敏感指數(shù)均高于對照品種，表明這些小麥品種（系）受干旱脅迫影響較大；受干旱脅迫影響較大品種，其產(chǎn)量抗旱系數(shù)均小于對照品種，抗旱系數(shù)與敏感指數(shù)間呈現(xiàn)負相關；株高等農(nóng)藝性狀間的抗旱系數(shù)之間沒有一致性。

表3 產(chǎn)量及部分農(nóng)藝性狀抗旱系數(shù)與產(chǎn)量抗旱指數(shù)（修訂式）、產(chǎn)量敏感指數(shù)

2.3 產(chǎn)量及部分農(nóng)藝性狀抗旱系數(shù)、產(chǎn)量抗旱指數(shù)（修訂式）、產(chǎn)量敏感指數(shù)相關性

由表4可知，產(chǎn)量抗旱指數(shù)修訂值和產(chǎn)量敏感指數(shù)呈極顯著負相關；產(chǎn)量抗旱系數(shù)與產(chǎn)量抗旱指數(shù)呈極顯著正相關，與產(chǎn)量敏感指數(shù)呈極顯著負相關。說明株高及部分穗部性狀不能作為抗旱指標反映其抗旱性。

表4 產(chǎn)量及部分農(nóng)藝性狀抗旱系數(shù)、產(chǎn)量抗旱指數(shù)（修訂式）、產(chǎn)量敏感指數(shù)相關性

3 結論與討論

我國西北地區(qū)干旱缺水是當?shù)匦←溤霎a(chǎn)重要的限制因素，開展小麥抗旱節(jié)水相關性狀的研究對于選育抗旱、高產(chǎn)品種具有重要意義。我國旱區(qū)糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展對于促進我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保證國家糧食安全有著重要的意義。選育和推廣抗旱性強的優(yōu)良小麥品種，不僅可以保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且對于節(jié)省和充分利用有限的水資源有十分重要的意義。研究表明，鑒定、篩選出抗旱性強的親緣材料并培育抗旱新品種，是提高作物本身抵御自然干旱的有效措施之一。

我國擁有40 000份以上的小麥品種資源，其中有一半的材料尚未進行抗旱性鑒定[3]。奇臺縣干旱區(qū)雖然目前自育春小麥品種不少，但許多品種審定以來并沒有推廣種植，沒有充分發(fā)揮出資源特性優(yōu)勢。為豐富和合理利用新疆春小麥種質(zhì)資源，已有研究對新疆自育的42份春小麥品種進行了初步的抗旱性評價[4]。因此，如何能高效準確地評價、進而利用這些種質(zhì)資源，值得積極探索。

目前，新疆面臨水資源嚴重短缺問題，奇臺縣又是地下水資源水位線下降非常嚴重的地區(qū)，因此在有限的水資源條件下，確保糧食生產(chǎn)大縣的糧食安全生產(chǎn)也是目前面臨的關鍵問題。隨著生物節(jié)水技術的發(fā)展，應該充分利用每一滴水。即通過培育抗旱節(jié)水和水分高效利用的品種，利用各種抗旱節(jié)水栽培和管理措施，提高水分利用效率。同時，培育具有抗旱性的小麥品種對維持干旱地區(qū)的小麥生產(chǎn)至關重要，選育和推廣抗旱性強的優(yōu)良小麥品種，不僅可以保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且對于節(jié)省和充分利用有限的水資源有十分重要的意義。

本試驗結果表明，新春37號與國審抗旱品種新旱688（CK）的抗旱級別相同，均為3級，說明該品種豐產(chǎn)性和抗旱性較好，同時可以被設為抗旱試驗對照品種；品系13-116抗旱級別為3級，可以作為抗旱性較強的親本資源利用；奇春13-162、奇春12-136豐產(chǎn)性較好，適宜在水地種植，兩個品種的抗旱級別分別為4級、5級，抗旱性較弱；在水地種植，晚熟品種新旱688（CK）比早熟品種新春6號晚熟5 d，每畝減產(chǎn)36.66 kg，在旱地種植，晚熟品種新旱688比早熟品種新春6號早熟2 d，每畝增產(chǎn)52.22 kg，說明有些晚熟品種在海拔較高的丘陵山區(qū)旱地種植生育期會相應縮短，也適宜在山旱丘陵地帶種植，豐產(chǎn)性較好。