天津地區(qū)冬小麥抗旱節(jié)水品種篩選

梁晨 郭云峰 王連芬 于澎湃 王麗 王妍卿

摘 ? ?要：為篩選出適合天津地區(qū)的冬小麥抗旱節(jié)水品種，于2020—2021年度在天津市寧河區(qū)、武清區(qū)選擇2塊試驗(yàn)田，開展了冬小麥品種抗旱節(jié)水篩選試驗(yàn)。結(jié)果表明，在水分脅迫條件下，萬豐505的抗旱系數(shù)和產(chǎn)量較高，并且抗旱系數(shù)對(duì)冬小麥的株高有明顯影響；津17185在W1（只在拔節(jié)期澆水）處理下水分利用效率最高，京農(nóng)14-95、中麥804、津農(nóng)2034在W2（在拔節(jié)期、揚(yáng)花期澆2次水）處理下水分利用效率最高，捷麥20、京冬26在W0（全生育期不澆水）處理下水分利用效率最高；在不同灌溉處理下，津17185的干物質(zhì)積累量最多，并且隨著灌溉次數(shù)增加和冬小麥生育期的推進(jìn)，干物質(zhì)積累呈現(xiàn)出遞增趨勢(shì)；在不同灌溉次數(shù)下，中麥804產(chǎn)量最高，增加灌溉量有助于提高冬小麥的產(chǎn)量，但不同品種在增加灌溉量后產(chǎn)量增幅并不相同。

關(guān)鍵詞：冬小麥；抗旱節(jié)水品種；抗旱系數(shù)；干物質(zhì)積累量

文章編號(hào)：1005-2690（2023）07-0005-03 ? ? ? 中國(guó)圖書分類號(hào)：S512.11 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

小麥品種的抗旱能力是小麥在干旱條件下依然能夠有效利用水分、獲得較高籽粒產(chǎn)量的能力。天津地區(qū)冬小麥全生育期的大部分時(shí)間是干旱的，需要一定的抗旱性。短時(shí)間少量降雨的環(huán)境條件下，具有高效的水分利用效率和補(bǔ)償生長(zhǎng)對(duì)冬小麥更為重要。選擇適合本地土壤和氣候條件的抗旱節(jié)水品種，對(duì)提高冬小麥的產(chǎn)量與質(zhì)量以及減輕種植期間的管護(hù)壓力至關(guān)重要。從種植效果來看，京農(nóng)14-95、中麥804、萬豐505等都是近年來在品種審定及區(qū)試中表現(xiàn)出優(yōu)良性狀和獲得較高產(chǎn)量的冬小麥品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 抗旱試驗(yàn)

試驗(yàn)地點(diǎn)為寧河區(qū)東棘坨鎮(zhèn)白閘北，設(shè)水分和品種2個(gè)處理。水分設(shè)遮雨棚完全遮雨和露天2種情況，各設(shè)3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)品種有6種，分別為馬蘭一號(hào)、石農(nóng)087、萬豐505、滄麥6002、津17185、津農(nóng)2029。

1.1.2 節(jié)水試驗(yàn)

試驗(yàn)地點(diǎn)為武清區(qū)大堿廠鎮(zhèn)，使用雙因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為水區(qū)，副區(qū)為品種。設(shè)W0全生育期不澆水、W1只在拔節(jié)期澆水、W2在拔節(jié)期和揚(yáng)花期澆2次水，共3個(gè)水分處理。試驗(yàn)品種有6種，分別是京農(nóng)14-95、中麥804、津農(nóng)2034、津17185、捷麥20、京冬26。

1.2 試驗(yàn)方法

上述試驗(yàn)于2020—2021年度分別在寧河區(qū)、武清區(qū)的試驗(yàn)田進(jìn)行。其中，在寧河區(qū)試驗(yàn)田選取馬蘭一號(hào)、石農(nóng)087等6個(gè)品種，進(jìn)行冬小麥抗旱篩選試驗(yàn)；在武清區(qū)試驗(yàn)田選取京農(nóng)14-95、中麥804等6個(gè)品種，進(jìn)行冬小麥節(jié)水篩選試驗(yàn)。寧河區(qū)的2個(gè)試驗(yàn)小區(qū)中，露天試驗(yàn)小區(qū)在小麥起身期進(jìn)行1次灌溉，遮雨試驗(yàn)小區(qū)全生育期不灌溉。播種方式統(tǒng)一選用免耕寬幅勻播，播種量統(tǒng)一設(shè)為150 kg/hm2。試驗(yàn)小區(qū)的面積均為667 m2。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與測(cè)試方法

試驗(yàn)選取抗旱系數(shù)、水分利用效率、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成、干物質(zhì)積累等測(cè)定指標(biāo)作為對(duì)比和篩選的依據(jù)。

1.3.1 抗旱系數(shù)

根據(jù)下式計(jì)算抗旱系數(shù)。

抗旱系數(shù)＝品種旱地平均產(chǎn)量/品種水地平均產(chǎn)量（1）

1.3.2 土壤含水量

在冬小麥的各個(gè)生育期內(nèi)，對(duì)每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)0～100 cm深度的土壤進(jìn)行分層，每層土壤厚度為20 cm，共分為5層，從每層取適量土壤樣品，然后采用烘干法測(cè)定土壤含水量[1]。

土壤含水量＝原土壤樣品質(zhì)量－烘干后土壤樣品質(zhì)量（2）

1.3.3 水分利用效率

水分利用效率＝籽粒產(chǎn)量/生育期總耗水量

（3）

生育期總耗水量（ET）與生育期降水量、灌水量、地下水不計(jì)量等因素有關(guān)，可通過下式求得。

ET＝10i giHi（qi1－qi2）＋M＋P＋K（4）

式中：i為土層編號(hào)；n為總土層數(shù)；gi為第i層土壤的容重；Hi為第i層土壤的厚度；qi1和qi2分別表示第i層土壤生育期初和末的含水量；M為生育期內(nèi)灌水量；P為生育期內(nèi)降水量；K為生育期內(nèi)地下水補(bǔ)給量[2]。

根據(jù)相關(guān)要求，當(dāng)?shù)叵滤怀^2.5 m時(shí)，K值可忽略不計(jì)。本次試驗(yàn)地塊中地下水埋深超過5 m，故K＝0。

1.3.4 小麥產(chǎn)量

在冬小麥?zhǔn)斋@期，從每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)收割5.8 m2的冬小麥，脫粒后晾曬，曬干后計(jì)算籽粒重量。

1.3.5 干物質(zhì)積累

分別在冬小麥的越冬期、返青期、拔節(jié)期、開花期、成熟期，從各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)挑選20株冬小麥，去掉地下部分后，按照莖＋葉鞘、葉、穗軸＋潁殼、籽粒等不同器官進(jìn)行分樣。將分離后的器官放到烘干箱中，設(shè)定烘干溫度為105 ℃、烘干時(shí)間為30 min，然后調(diào)節(jié)烘干溫度為80 ℃，至水分完全蒸發(fā)以后測(cè)量干重[3]。

干物質(zhì)的質(zhì)量＝器官干物質(zhì)質(zhì)量總和/株數(shù)×群體數(shù)（5）

2 結(jié)果分析

2.1 抗旱小麥品種的篩選

2.1.1 不同小麥品種的產(chǎn)量與抗旱指數(shù)

遮雨區(qū)和露天區(qū)6種小麥的產(chǎn)量與抗旱系數(shù)見表1。在水分脅迫條件（遮雨區(qū)）下，萬豐505、津17185的產(chǎn)量較高；在無水分脅迫（露天區(qū)）下，馬蘭一號(hào)、津17185的產(chǎn)量較高。滄麥6002的抗旱系數(shù)最高，達(dá)到了0.792，但是其豐產(chǎn)性在6種冬小麥中最差，無水分脅迫情況下產(chǎn)量?jī)H6 596.85 kg/hm2。萬豐505、石農(nóng)087的抗旱性次之，產(chǎn)量相對(duì)較高。

2.1.2 水分脅迫敏感因子與抗旱系數(shù)的關(guān)系

選取株高、穗粒數(shù)、千粒重等8個(gè)水分脅迫敏感因子，對(duì)比這些因子與抗旱系數(shù)的相關(guān)性。在水分脅迫（遮雨區(qū)）的情況下，株高與抗旱系數(shù)的相關(guān)系數(shù)最大，達(dá)0.714，說明冬小麥植株在受到水分脅迫時(shí)會(huì)直接影響植株的生長(zhǎng)，導(dǎo)致植株變矮。除株高外，有效穗、干物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)與抗旱系數(shù)也有較大的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.539、0.557、0.520，說明冬小麥植株在受到水分脅迫時(shí)，有效穗數(shù)量、干物質(zhì)質(zhì)量等都會(huì)受到影響[4]。

2.2 節(jié)水小麥品種的篩選

2.2.1 不同小麥品種的水分利用效率

不同品種冬小麥在不同處理下的水分利用效率有明顯差異。其中，京農(nóng)14-95、中麥804和津農(nóng)2034隨著灌溉次數(shù)增加，水分利用效率呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。這3個(gè)品種的冬小麥均在W2處理下水分利用效率最高。津17185在W1處理下水分利用效率最高，是6個(gè)品種中水分利用效率最高的品種，為25.4 kg/（hm2·mm）。捷麥20和京冬26在W0處理下水分利用效率更高，在W2處理下水分利用效率較低。

2.2.2 不同小麥品種的產(chǎn)量

各處理下，6種冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成如表2、表3、表4所示。對(duì)于6種冬小麥，增加灌水的次數(shù)均能夠提升產(chǎn)量。以京農(nóng)14-95為例，W0處理產(chǎn)量為7 840.65 kg/hm2，W1處理產(chǎn)量為8 058.90 kg/hm2，W2處理產(chǎn)量為8 285.70 kg/hm2。相比于W0處理，W1和W2處理的京農(nóng)14-95分別增產(chǎn)2.78％和5.68％。

2.2.3 不同小麥品種干物質(zhì)積累量

W0、W1和W2處理下，冬小麥干物質(zhì)積累量的整體變化趨勢(shì)基本保持一致，即隨著生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，干物質(zhì)積累量不斷增加，在成熟期達(dá)到最大值。在越冬期和返青期，各品種冬小麥生長(zhǎng)緩慢，干物質(zhì)積累量的增加不明顯。從拔節(jié)期開始，冬小麥的增長(zhǎng)速度加快，干物質(zhì)積累量明顯增加，尤其以開花期到成熟期變化最為明顯[5]。

橫向?qū)Ρ瓤梢园l(fā)現(xiàn)，與W0處理相比，W1和W2處理下的冬小麥，除越冬期、返青期外，其他生育期內(nèi)的干物質(zhì)積累量有明顯增加趨勢(shì)。

對(duì)不同處理下的6種冬小麥干物質(zhì)積累量進(jìn)行排序，W0處理下，津17185＞津農(nóng)2034＞京冬26＞中麥804＞京農(nóng)14-95＞捷麥20；W1處理下，津17185＞津農(nóng)2034＞中麥804＞京農(nóng)14-95＞京冬26＞捷麥20；W2處理下，津17185＞中麥804＞津農(nóng)2034＞京農(nóng)14-95＞捷麥20＞京冬26。

3 結(jié)果與討論

3.1 抗旱節(jié)水品種的篩選結(jié)果

在干旱脅迫條件下，冬小麥長(zhǎng)勢(shì)會(huì)受到影響，出現(xiàn)株高降低、結(jié)實(shí)率下降、穗長(zhǎng)變短等情況。結(jié)合本次試驗(yàn)結(jié)果，萬豐505、津17185在具有較強(qiáng)抗旱性的同時(shí)，還能保持較高的產(chǎn)量；中麥804、京農(nóng)14-95在有限灌溉條件下，水分利用效率和產(chǎn)量較高，表現(xiàn)出較好的節(jié)水性。因此，天津地區(qū)種植抗旱節(jié)水型冬小麥時(shí)，可以優(yōu)先考慮萬豐505、津17185、中麥804、京農(nóng)14-95。

3.2 干物質(zhì)積累量及轉(zhuǎn)運(yùn)特征

本次試驗(yàn)中選取的6個(gè)冬小麥品種的干物質(zhì)積累量隨著小麥生育期延長(zhǎng)呈現(xiàn)出遞增趨勢(shì)，但在越冬期和返青期增長(zhǎng)不明顯，拔節(jié)期以后迅速增長(zhǎng)，成熟期達(dá)到最大值。不同灌溉處理下，同一品種干物質(zhì)積累量會(huì)表現(xiàn)出差異，W2處理下干物質(zhì)積累量最多，W1處理下干物質(zhì)積累量次之，W0處理下干物質(zhì)積累量最少[6]。

3.3 水分利用效率

本次試驗(yàn)表明，當(dāng)灌溉次數(shù)增加、灌水量增多后，冬小麥整個(gè)生育期內(nèi)的耗水量會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。在相同灌溉條件下，不同品種的冬小麥對(duì)水分的利用效率表現(xiàn)出差異。津17185在W1處理下，即生育期內(nèi)灌溉1次的情況下，水分利用效率最高；京農(nóng)14-95、中麥804和津農(nóng)2034在W2處理下，即生育期內(nèi)灌溉2次的情況下，水分利用效率最高；京冬26和捷麥20在W0處理下，即生育期內(nèi)無灌溉的情況下，水分利用效率最高。

3.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

在本次試驗(yàn)中，W0處理下，京農(nóng)14-95、中麥804和京冬26的產(chǎn)量均超過7 650 kg/hm2，超過其他3個(gè)品種。在不同的處理下，同一品種冬小麥的產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成也不同。在本次試驗(yàn)中，津17185在W0處理下的產(chǎn)量為5 975.25 kg/hm2，在W1處理下的產(chǎn)量為7 509.30 kg/hm2，在W2處理下的產(chǎn)量為8 223.45 kg/hm2，適當(dāng)增加灌溉次數(shù)可以增加津17185的產(chǎn)量。對(duì)于中麥804來說，W1和W2處理相比于W0處理均能增加產(chǎn)量，但W1處理增幅明顯，W2處理增幅較小，因此從經(jīng)濟(jì)性和節(jié)水性方面考慮，中麥804在生育期內(nèi)灌溉1次最為適宜。

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