蘇娟娟,程媛媛,景東林
(邢臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,河北 邢臺(tái) 054000)
華北地區(qū)為極度缺水地區(qū),華北平原淺層地下水漏斗區(qū)面積高達(dá)9 658 km2[1]。河北省水資源總量為204.9億m3,人口平均311 m3/人,單位面積平均3 120 m3/hm2,分別為全國平均水平的1/7和1/9[2],是我國缺水嚴(yán)重的地區(qū)之一。習(xí)近平總書記在保障國家水安全的講話中指出,要研究修復(fù)華北平原地下水超采及地面沉降,開展地下水超采漏斗區(qū)綜合治理[3~6]。
冬小麥生育期與干旱季節(jié)變化重疊,適當(dāng)灌溉對(duì)于單產(chǎn)和總產(chǎn)穩(wěn)定具有重要作用[7,8]。但是目前,一些小麥的品種特性與區(qū)域的自然資源并不協(xié)調(diào),表現(xiàn)為隨著氣溫升高和暖冬的影響,人們?yōu)榱俗非蟾弋a(chǎn)超高產(chǎn)而種植喜肥、耗水、晚熟的大葉型品種,這進(jìn)一步加劇了水資源的消耗[9,10]。培育抗旱、節(jié)水、高產(chǎn)小麥新品種,發(fā)掘生物節(jié)水潛能,利用節(jié)水品種提高水分利用效率,將對(duì)環(huán)保、節(jié)能、綠色的小麥生產(chǎn)發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。國家小麥良種重大科研聯(lián)合攻關(guān)把小麥抗旱節(jié)水研究作為重點(diǎn)任務(wù),取得了明顯效果。對(duì)黃淮海干旱、半干旱區(qū)域聯(lián)合攻關(guān)單位育成的抗旱節(jié)水高產(chǎn)新品種(系),從產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性等方面進(jìn)行比較,篩選出適宜當(dāng)?shù)胤N植的小麥品種,可為該區(qū)域小麥抗旱節(jié)水、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
試驗(yàn)于2018~2019年在邢臺(tái)市南和區(qū)閆里鄉(xiāng)閆里村金沙河小麥種植基地進(jìn)行。試驗(yàn)地遠(yuǎn)離村莊、道路和溝渠,地勢(shì)平坦,排灌方便,土壤為輕壤,肥力中上等。前茬作物為玉米。
參試小麥品種共20個(gè),包括2018年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推薦的衡觀35、石麥15、邯麥13、冀麥418、邢麥7號(hào)、輪選103和石麥22等,近年來國家小麥良種攻關(guān)聯(lián)合體鑒定出的節(jié)水品種,山西、河北、山東等省推薦的耐旱節(jié)水品種,以及2個(gè)對(duì)照品種(表1)。其中,石麥22(CK1)為河北省對(duì)照品種,濟(jì)麥22(CK2)為國家對(duì)照品種。
表1 參試抗旱節(jié)水小麥品種(系)的主要特點(diǎn)及其適宜種植區(qū)域Table 1 Main characteristics of drought resistant and water saving wheat varieties(lines)and their suitable planting areas
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本研究在春澆1水(拔節(jié)水)條件下進(jìn)行,試驗(yàn)設(shè)20個(gè)小麥品種處理,包括2個(gè)CK。小區(qū)面積13.4 m2(長6.7 m、寬2.0 m),每小區(qū)種植1個(gè)品種,行距20 cm,9行/區(qū),畦埂寬40 cm。隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。
小麥播前進(jìn)行滅草處理,洇地造墑,五鏵犁深耕1遍、旋耕2遍;底施奧特爾復(fù)合肥(N、P2O5、K2O含量分別為18%、22%和7%)和有機(jī)肥各750 kg/hm2。2018年10月15日采用小麥試驗(yàn)播種機(jī)播種,播種量為基本苗270萬株/hm2,18日進(jìn)行鎮(zhèn)壓;2018年11月中旬噴施6.9%驃馬乳油600~900 mL/hm2防治看麥娘、雀麥等禾本科雜草,2019年3月15日用噴施苯甲合劑(48%苯達(dá)松水劑825~1 125 mL/hm2與20% 2甲4氯水劑1 500~2 250 mL/hm2混配)防治播娘蒿、薺菜、灰菜等闊葉雜草;2019年3月22日撒施肥爾得復(fù)合肥(N、K2O含量分別為30%和5%)450 kg/hm2,23日春澆1水(噴灌10 h)。2019年6月14日收獲。
1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.3.2.1 生育期。記錄各小麥品種主要生育期的時(shí)間,統(tǒng)計(jì)全生育期(出苗至成熟的時(shí)間)。
1.3.2.2 抗性。(1)病害。在病害穩(wěn)定的盛發(fā)期,調(diào)查白粉病、條銹、葉枯病、赤霉病、根腐病的發(fā)生情況。根據(jù)肉眼目測(cè)病斑所在葉片的部位,將病害分為5級(jí)(表2)。
表2 病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Disease classification standard
(2)凍害。將地上部凍害分為越冬和春季2個(gè)階段分別調(diào)查,其中,冬季凍害調(diào)查時(shí)間為2018年12月23日,春季凍害調(diào)查時(shí)間為2019年2月8日。根據(jù)小麥?zhǔn)軆霭Y狀,將凍害分為5級(jí)(表3)。
表3 凍害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Freeze injury classification standard
(3)倒伏。2019年6月1日調(diào)查小麥的倒伏情況,記錄倒伏程度和倒伏面積。
1.3.2.3 產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀。小麥成熟前,每小區(qū)選取2個(gè)出苗均勻的樣點(diǎn),選擇1 m長樣段,統(tǒng)計(jì)有效穗數(shù)。小麥?zhǔn)斋@前,每小區(qū)隨機(jī)選取5株,測(cè)量株高〔地面至穗頂端長度(不連芒)〕。成熟后,全小區(qū)收獲,測(cè)產(chǎn);室內(nèi)考種,統(tǒng)計(jì)穗粒數(shù)和千粒重。
參試小麥品種的全生育期為238~241 d,不同品種有所差異,但播種后至起身期的生育進(jìn)程品種間較為一致(表4)。自拔節(jié)期開始,不同品種的生育進(jìn)程出現(xiàn)差異,其中,衡觀35、輪選103、邢麥7號(hào)、中麥5051、衡1589和石麥22(CK1)拔節(jié)稍早,較其他品種提前1~2 d;衡觀35、石麥15、邯麥13、邢麥7號(hào)、輪選103和石麥22(CK1)抽穗較早,較其他品種早3~5 d;LH16-4和品育8012抽穗相對(duì)偏晚;衡觀35、石麥15、輪選103成熟較早,較其他品種提早成熟1~3 d。
表4 參試小麥品種的生育期Table 4 Growth period of wheat varieties(lines)tested
2.2.1 凍害發(fā)生情況 參試小麥品種中,冬季凍害除邯麥13、衡H15-5115和金禾9123發(fā)生稍重外,其他品種均發(fā)生較輕;春季凍害除魯研373、菏麥0746-2和泰科麥30發(fā)生稍重外,其他品種均發(fā)生較輕(表5)。
表5 參試小麥品種的凍害、病害及倒伏發(fā)生情況Table 5 Occurrence of freeze injury,disease and lodging of wheat varieties(lines)tested
2.2.2 病害發(fā)生情況 除石麥15、邯麥13白粉病發(fā)生嚴(yán)重,衡觀35、輪選103和石麥22(CK1)發(fā)生稍重外,其他品種病害均發(fā)生較輕。
2.2.3 倒伏發(fā)生情況 參試小麥品種均未觀察到倒伏發(fā)生,抗倒伏性強(qiáng)。
18個(gè)參試小麥品種的產(chǎn)量為9064.35~10 234.20 kg/hm2,品種間差異較大,其中有13個(gè)品種較2個(gè)CK同時(shí)增產(chǎn)(表6)。LH16-4、衡觀35、品育8012和金禾9123的產(chǎn)量具參試品種前4位,均>10 000.00kg/hm2,分別達(dá)到10 234.20、10 208.55、10 171.20和10 106.55 kg/hm2,較CK1增產(chǎn)8.34%、8.07%、7.67%和6.99%,較CK2增產(chǎn)7.67%、7.40%、7.01%和6.33%%;其次是臨麥5311、菏麥0746-2、邢麥13、邯麥13、中麥5051、邢麥7號(hào)、衡H15-5115、泰科麥30和冀麥418,產(chǎn)量均>2個(gè)CK,其中較CK1增產(chǎn)1.24%~5.73%,較CK2增產(chǎn)0.61%~5.07%。
表6 參試小麥品種的產(chǎn)量表現(xiàn)Table 6 Yield performance of wheat varieties(lines)tested
進(jìn)一步對(duì)18個(gè)參試品種的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析,結(jié)果(表7)顯示,小麥株高為70~95 cm,其中,冀麥418和泰科麥30的株高最大,濟(jì)麥262(92 cm)次之,輪選103的株高最低;有效穗數(shù)為649.5萬~814.5萬穗/hm2,其中邯麥13的有效穗數(shù)最多,衡1589(796.5萬穗/hm2)次之,魯研373的有效穗數(shù)最少;穗粒數(shù)為31.8~36.7粒/穗,其中冀麥418、LH16-4和中麥5051的穗粒數(shù)均達(dá)到了36粒/穗以上,金禾9123的穗粒數(shù)最少;千粒重為40.3~49.3 g,其中品育8012的千粒重最高,濟(jì)麥22(47.7 g)次之,邢麥13的千粒重最低。
表7 參試小麥品種的主要農(nóng)藝性狀Table 7 Main agronomic characters of wheat varieties(lines)tested
在河北省邢臺(tái)市足墑播種、春澆1次拔節(jié)水的條件下,以石麥22(河北省對(duì)照)和濟(jì)麥22(國家對(duì)照)為對(duì)照品種,對(duì)黃淮海干旱、半干旱區(qū)域聯(lián)合攻關(guān)單位育成的18個(gè)抗旱、節(jié)水、高產(chǎn)小麥新品種(系)進(jìn)行展示試驗(yàn),從生育期、抗性(抗病性、抗寒性、抗倒性)、主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量方面對(duì)品種進(jìn)行了綜合比較。結(jié)果顯示,有13個(gè)品種較2個(gè)對(duì)照品種同時(shí)增產(chǎn)。LH16-4、衡觀35、品育8012和金禾9123產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu),可作為節(jié)水高產(chǎn)小麥的主導(dǎo)品種。邯麥13、衡H15-5115和金禾9123容易遭受冬季凍害,生產(chǎn)上可采取澆凍水的方法進(jìn)行預(yù)防;魯研373、菏麥0746-2和泰科麥30容易遭受晚霜凍害,生產(chǎn)上倒春寒到來之前應(yīng)注意澆水預(yù)防。冀麥418和泰科麥30株高較大,生產(chǎn)上應(yīng)注意控制播量,可在早春進(jìn)行化控,以降低株高,預(yù)防后期倒伏[11,12]。這些品種在春季只澆1次拔節(jié)水的節(jié)水栽培條件下[13,14],表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量潛力,有些還兼具抗寒耐熱、優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋等優(yōu)良特性,具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
基于河北省水資源短缺、灌水投入成本逐漸增加的現(xiàn)狀,為了確保水資源和糧食供給的雙重安全,要達(dá)到人均占有糧食400 kg,以每年增產(chǎn)1%計(jì)算,每年應(yīng)增加小麥產(chǎn)量12億kg,需要增加耗水0.6億m3[15]。如果既要增產(chǎn),又要把增加的耗水節(jié)省下來,必須走節(jié)水條件下高產(chǎn)、超高產(chǎn)的創(chuàng)新之路。選用節(jié)水高產(chǎn)、超高產(chǎn)品種,以節(jié)水高產(chǎn)性狀的表達(dá)替代灌溉水,從而實(shí)現(xiàn)在節(jié)水前提下小麥產(chǎn)量的穩(wěn)步提高,確保糧食生產(chǎn)的持久安全和人民生活的日益改善。