節(jié)水高產冬小麥育種技術研究

閆 瑾

（河南省種子站，河南 鄭州 450000）

我國經濟社會發(fā)展較快，但都是以犧牲自然環(huán)境為代價?，F階段我國的土地沙漠化和水資源短缺較為嚴重，國家倡導發(fā)展農業(yè)的同時不能破壞自然環(huán)境，應提高資源的利用率。為了滿足我國的農業(yè)發(fā)展和自然環(huán)境保護，發(fā)展節(jié)水高產冬小麥是一個雙贏的舉措。

1 節(jié)水高產冬小麥的特點

1.1 節(jié)水高產冬小麥生長環(huán)境

冬小麥在生長的各時期不同程度地需要水資源，如果不能及時補充水源，就會影響冬小麥的生長。我國種植冬小麥的地區(qū)主要是長江以北地區(qū)，而我國長江以北地區(qū)冬天氣候寒冷，土壤凍結，降水也以雪花的形式飄落在地表，無法滲入土壤供給冬小麥足夠的水分。沒有天然的降水，就只能從河流、湖泊和深層地下水中引水灌溉。小麥種植用水幾乎占據了北方農業(yè)用水的50%以上，對水資源產生巨大的消耗。

1.2 節(jié)水高產冬小麥育種原理

冬小麥在拔節(jié)和抽穗時期、抽穗至成熟期這兩個階段用水需求量最大，而挑旗期和開花期到灌漿期則是對水源最敏感的時期，一定要保證這兩個時期有充足的水源灌溉，充分滿足冬小麥對水分的需求[1]。發(fā)展節(jié)水高產冬小麥技術，不能使冬小麥在這兩個時期缺水，只能減少冬小麥生長其他時期的需水量。冬小麥在需水量最大的時期消耗地表下深1～2 m 土壤中的水分，而其他時期消耗的則是地表到地下0.4 m 內的土壤水分。所以，要發(fā)展節(jié)水高產冬小麥，還要改變冬小麥的用水結構，使冬小麥主要消耗土壤中的水分，提高水資源的利用效率，減少水源浪費。在節(jié)水的同時提高冬小麥的產量，將節(jié)水和豐產結合，提高小麥的品質。

2 我國發(fā)展節(jié)水高產冬小麥的必要性

2.1 我國糧食需求量大

我國是世界上人口數量最多的國家，全國人口對糧食的需求量巨大，糧食安全是我國國家安全的一個重要議題，人口的吃飯問題一定要掌握在中國人自己的手中，糧食增產是一項重要的事。小麥是我國第二大糧食種類，在日常的生產生活中占有重要地位。隨著經濟發(fā)展，城市化建設加快，我國的耕地面積不斷縮小，提高耕地的利用效率、增加單位面積耕地產出的糧食數量，是當前農業(yè)發(fā)展的技術重點。發(fā)展節(jié)水高產冬小麥育種技術，有利于提高小麥的產量，保障人民生活所需，保證國家糧食安全。

2.2 我國水資源緊缺

我國是一個非常缺水的國家，雖然水資源總量在世界排名靠前，但我國是世界第一人口大國，水資源的人均占有率在全世界排名靠后。水資源短缺、降水量在全年及各地區(qū)分布不均，干旱地區(qū)幾乎全年無降水，洪澇地區(qū)則在短時間內降水量激增，這對我國農業(yè)發(fā)展造成了巨大影響。為了適應我國水資源特點，應發(fā)展節(jié)水農業(yè)，提高水資源的利用效率。

3 節(jié)水高產冬小麥的育種技術

3.1 挑選節(jié)水高產冬小麥種子

節(jié)水高產冬小麥對選種要求很高，種子的質量決定了其耐寒性及高產潛力[2]。當前市場的小麥品種很多，不同的地區(qū)自然環(huán)境不同，應選擇不同種類的種子。要注意選擇早熟、抗旱、葉子小、栽種密度小、穗大、根系發(fā)達的種子進行種植。早熟的冬小麥種植周期短，可以極大縮短培育時間；抗旱的冬小麥生長期間不反復，可節(jié)約用水，降低管理的難度；葉子小的冬小麥呼吸作用較弱，水分蒸發(fā)緩慢，對水分的需求量比葉子大、呼吸作用強的冬小麥小。目前優(yōu)質節(jié)水高產冬小麥種子有石麥15 號、石家莊8 號、衡4399 號等，研究人員選用種子后代時，采用異地育種和生態(tài)育種相結合的方式，保證單位面積冬小麥穗數，同時增加每穗的種子顆粒數和重量，提高種子和麥苗的抗旱性、抗寒性和適應能力，還能夠預防主要病蟲害。例如，我國河北省主要種植的是衡4399 號節(jié)水高產冬小麥種子，和以往需要多次澆水的種子不同，衡4399 號每667m2地少澆1 次水，大約節(jié)水50 m3，推廣成功后種植面積達到200 萬hm2，每年大約能少澆水兩次，為河北省的農業(yè)用水節(jié)省了30 億m3。

3.2 土壤的選擇與整理

3.2.1 挑選土壤

土壤中一般會有一些顆粒，按照土壤中含有顆粒的大小和數量，可將土壤分成砂土、壤土和黏土，砂土中顆粒最大、最多，黏土中顆粒最細小，壤土在兩者之間。砂土不易保肥保水，缺少養(yǎng)分，但其透氣性最好，適合農業(yè)深耕。黏土中含有大量黏粒，能與水結合，可保水保濕，但如果溫度較高、水源流失，會變得非常堅硬，在黏土中種植會非常消耗水資源，不利于節(jié)約環(huán)保。壤土按照土質又分為輕壤土、中壤土和重壤土。輕壤土和中壤土砂粒較少、較小，黏性較低，保水性較強，透氣性較好，適合種植節(jié)水高產冬小麥。所以，應選擇砂土、輕壤土和中壤土種植節(jié)水高產冬小麥，砂土地進行深耕種植，輕壤土和中壤土地正常種植[3]。選擇土壤時還應注意地區(qū)的氣候條件、溫度條件、水源條件，氣候適宜、溫度適中、水資源儲備較多的地區(qū)更適合育種。

3.2.2 播種前整地

為了播種后土壤有利于種子的發(fā)育和植株的生長，在播種前要對土壤進行整理。用大型農用翻土機將土壤翻整兩次，使內部土壤充分暴露在陽光下。例如，某地農民在自家院里種植冬小麥，播種前沒有翻地，直接備壟、起溝、下種，導致小麥出芽率很低。請教專家后農民在下次播種前翻整土地，結果發(fā)芽良好。如果播種時土壤中水分不足，在播種前進行整地時，還應澆底墑水。底墑是指耕種層以下0.5 m 深的土壤，向這部分土壤蓄足水分，能抑制上層土壤中的水分蒸發(fā)，也可防止土質過于堅硬，具有松土效果。

3.3 播種時機與播種方法

3.3.1 冬小麥晚播

以往我國冬小麥的播種時間一般在9—10 月，但受全球氣候變暖的影響，應適當進行晚播[4]。如今全球氣候變暖9—10 月氣溫較高，適宜小麥種子的發(fā)育，使小麥長勢高，導致冬天來臨時小麥為了保持自身生長需要大量的水，而冬天降水量少，無法提供小麥所需水分，造成小麥苗死亡。且小麥苗過大，暴露在寒冷氣溫中的部分會過多，使小麥耐寒性降低，無法保證小麥過冬。所以如今小麥播種時間要比以往大約延長半個月，在氣候、溫度和降水等條件合適時播種。

3.3.2 注意種植密度

為了保證節(jié)水高產冬小麥的產量，種植過程中還應注意增加植株的密度，增加單位面積內小麥的播種量，有效利用土壤中的水分，使冬小麥增產增收?？梢酝ㄟ^縮行來增加節(jié)水高產冬小麥的種植密度，以往的冬小麥播種行距大約為20 cm，保證每行小麥擁有充足的養(yǎng)分和水源。但通過調研發(fā)現，兩行小麥苗中間空隙太大，不僅會造成養(yǎng)分和水源浪費，還會使施肥和撒藥的面積增大，增加農業(yè)成本。將行距縮小10 cm，可極大提高單位面積小麥種子的播種數量。這種技術并不難實現，如果使用機器進行播種，可通過改變播種機每個犁地工具和每個撒種格子的距離來實現；如果是人工進行播種，只要在犁地時縮短每個壟溝的距離即可，這種技術操作簡單，沒有任何成本，但在極度缺水的干旱地區(qū)無法實現[5]。例如，華北地區(qū)的某農民采用縮行技術種植冬小麥，他家的小麥地澆水量比往年減少了大約50 mm，單位面積的產量也顯著提高。在縮行播種的基礎上，還可以進行復播，使用現有的小麥播種機，不改變行間距進行第一次播種后，在第一次的壟上進行第二次播種，可增大播種密度。

3.4 施肥和田間管理

3.4.1 合理施肥

冬小麥的早春管理是根據氣候特點、麥苗的生長情況等在植株返青到拔節(jié)時期進行。為了滿足冬小麥生長所需營養(yǎng)，在播種前一定要施足底肥。施肥時要調查好麥田的營養(yǎng)狀況，保證冬小麥獲得生長所需的各種元素，如果土壤中的某種元素充足，就不用再施含有這種元素的肥料。在選肥時，要注意各種元素的搭配，無機肥和有機肥相結合。選用富含硫的化肥，可增加小麥的籽粒硬度，對小麥粉的質量和口感具有重要影響。土壤中缺硫，會影響土壤中氮的利用率，所以應選擇含有硫的底肥。底肥中還要有足夠多的微量元素，如硼、鋅等，利于小麥的生長，且能提高冬小麥土壤中鉀和氮的利用率。但施肥一定要適量，施肥較少會造成營養(yǎng)不充足；施肥較多會使麥苗出現燒苗的現象，導致土壤熟化程度低、缺水，甚至造成環(huán)境污染。根據小麥的生長情況進行施肥管理，在小麥拔節(jié)時施加尿素，澆水促進尿素的吸收。還可以選用根外施肥的方式，將肥料與水按比例混合，噴灑在植物的葉片上，使葉片吸收。

3.4.2 土壤管理

小麥生長所需要的養(yǎng)分都是由土壤提供的，施肥可提供30%～50%的養(yǎng)分，土壤供給50%～70%的養(yǎng)分，所以土壤的質量對冬小麥的產量有著重要影響。在播種后要進行耙地，破壞土壤的結板層，使土壤上面松、下面實。上面松可以增加土壤的透氣性，有利于冬小麥出苗；下面實可以增加土壤的保水量，增強土壤的抗旱性，使土壤中的水分適宜。出苗后也要進行耙地，清理雜草，耙地時應注意掌握深淺度，過深會將冬小麥種子翻出或傷害冬小麥的根。實際育種過程中，還應注意麥田里土壤的質量，選擇適當時機進行澆水、施肥，不僅有利于冬小麥的生長，對土壤也有益處。如果土壤變質，會影響農業(yè)生產，造成巨大的損失。

3.4.3 適當澆水

冬小麥在生長的過程中應適當澆水，在早春，澆水較早會造成水資源浪費，還會誘發(fā)多種病害，加大倒伏的風險。在施肥后澆水可有效促進肥料的吸收，利于冬小麥生長。冬小麥在挑旗期、開花期和灌漿期對水資源的需求最旺盛，每個階段都要澆1 次水，要根據麥田的情況和自然條件決定澆水量。在土層較淺的地區(qū)，土壤肥力無法到達深處，麥苗根系不發(fā)達，不適合澆水。例如，安徽地區(qū)的部分麥田由于長期播種，表層稀疏，出現了麥苗扎根太淺、葉子變黃的現象，多次施肥都無濟于事，澆水后麥苗大片倒伏。經技術人員研究發(fā)現，由于土壤土質下降，使肥料停留在土壤表面，植物的根隨營養(yǎng)發(fā)展，土壤深處沒有營養(yǎng)，植物的根就不在深處扎根，導致麥苗的根系不發(fā)達，抗倒伏能力下降。只有提高土壤質量，再澆水時才不會出現倒伏現象。

3.5 病蟲草害防治方法

3.5.1 防治病害

冬小麥病害主要有條銹病、白粉病、赤霉病和紋枯病等，這些病害使小麥生長遲緩、無法抽穗，影響灌漿，導致其產量下降甚至顆粒無收。應從根本上防治病害，選用優(yōu)質豐產抗病種子，如濟麥22、良星99 等，這些種子由專門的技術人員研制，具有良好抗病豐產能力[6]。防治病害還要防止土壤中帶有各種真菌，真菌會使種子和植物的根莖受到感染，產生霉素，導致冬小麥發(fā)生病害。應每年對冬小麥種植地區(qū)的土壤進行深耕，將土壤翻新，充分暴曬在陽光下。及時處理地里的雜草，防止雜草帶有病源，傳染小麥種子和植株。發(fā)現小麥病害應噴灑農藥治療。例如，在麥田發(fā)現小麥條銹病，如果感染的小麥數量較少，可使用戊唑醇懸浮劑和水按比例混合，以染病小麥為圓心，對周圍2 m 內的小麥噴灑藥物治理；如果感染的小麥數量較多可全部噴灑農藥。小麥的白粉病可用烯唑醇可濕性粉劑和水按比例混合進行噴灑，噴灑方法與防治小麥條銹病時相同。防治小麥赤霉病可用氰烯·戊唑醇懸浮劑和水按比例混合后噴灑，間隔7 d 再噴灑1 次，可有效防治。

3.5.2 適期除草

野草的生命力頑強，任何環(huán)境下都可以生長，一旦有更好的條件，雜草就會吸收營養(yǎng)和水分，快速生長和繁殖。所以在冬小麥種植期間，還要定期清理雜草，防止其吸收屬于小麥的營養(yǎng)和水分。在冬小麥發(fā)芽前、小麥長葉子期間或第二年小麥返青時到拔節(jié)前，可定期除草。小麥田里的雜草主要有播娘蒿、雀麥、節(jié)節(jié)麥、薺菜等，除草可以使用藥物清理，不同種類的雜草需用不同種類的農藥。例如，清理以播娘蒿和薺菜為主的麥田雜草時，可選用唑草·苯磺隆水分散粒劑按比例與水混合進行噴灑。清理以雀麥和節(jié)節(jié)麥為主的麥田雜草時，可使用烷己基磺酸鹽和甲基二磺隆可分散油懸浮劑與水按比例混合，在整片麥田里噴灑，麥田邊緣最容易有雜草，應噴灑到位。另外，不同藥劑選用不同的噴頭和過濾器，噴頭距離雜草的高度及噴灑方法也不同。

3.5.3 防治蟲害

小麥蟲害主要有穗蚜、吸漿蟲、小麥紅蜘蛛等，對小麥的生長有較大害處。穗蚜體型小，數量多，繁殖速度快，對麥田威脅較大。在小麥幼苗時期，穗蚜主要附著在小麥心部和葉片，以吮吸心部和葉片上的汁液為生。過多的穗蚜附著在小麥植株上吸取汁液，會使小麥的葉子變黃，生長緩慢，影響小麥拔節(jié)和抽穗。在拔節(jié)和抽穗期間，穗蚜刺吸莖葉和穗等部位，導致小麥植株出現許多小黃斑點，使小麥植株呈現不健康的生長狀態(tài)。尤其在抽穗時，穗蚜會使麥穗較小，結出的果實干癟、無光澤，造成小麥質量、產量降低。防治穗蚜應使用高效氯氟氰菊酯乳油或其他藥劑與水混合，加適當的沉降劑噴灑在麥田中。小麥紅蜘蛛非常耐寒，冬小麥在生長期會受其侵擾，使葉片發(fā)黃、干枯，影響小麥健康生長，導致小麥減產。應使用阿維菌素懸浮劑與水按比例混合，加沉降劑進行噴灑。小麥吸漿蟲的防治應使用聯苯·三唑磷微乳劑與水按比例混合，加沉降劑進行噴灑。

4 結束語

節(jié)水高產冬小麥在我國的發(fā)展有利于解決我國的糧食問題和環(huán)境問題，對社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境有益。持續(xù)發(fā)展節(jié)水高產冬小麥育種技術，不斷解決我國冬小麥種植方面的問題，發(fā)展適宜我國自然條件的節(jié)水高產冬小麥品種，有利于改善我國的糧食結構，提高糧食安全，保障社會穩(wěn)定。