蘇娟娟,程媛媛,景東林
(邢臺市農業科學研究院,河北 邢臺 054000)
華北地區為極度缺水地區,華北平原淺層地下水漏斗區面積高達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],是我國缺水嚴重的地區之一。習近平總書記在保障國家水安全的講話中指出,要研究修復華北平原地下水超采及地面沉降,開展地下水超采漏斗區綜合治理[3~6]。
冬小麥生育期與干旱季節變化重疊,適當灌溉對于單產和總產穩定具有重要作用[7,8]。但是目前,一些小麥的品種特性與區域的自然資源并不協調,表現為隨著氣溫升高和暖冬的影響,人們為了追求高產超高產而種植喜肥、耗水、晚熟的大葉型品種,這進一步加劇了水資源的消耗[9,10]。培育抗旱、節水、高產小麥新品種,發掘生物節水潛能,利用節水品種提高水分利用效率,將對環保、節能、綠色的小麥生產發展起到巨大的推動作用。國家小麥良種重大科研聯合攻關把小麥抗旱節水研究作為重點任務,取得了明顯效果。對黃淮海干旱、半干旱區域聯合攻關單位育成的抗旱節水高產新品種(系),從產量、品質、抗病性等方面進行比較,篩選出適宜當地種植的小麥品種,可為該區域小麥抗旱節水、穩產高產提供技術支撐。
試驗于2018~2019年在邢臺市南和區閆里鄉閆里村金沙河小麥種植基地進行。試驗地遠離村莊、道路和溝渠,地勢平坦,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,包括2018年農業農村部推薦的衡觀35、石麥15、邯麥13、冀麥418、邢麥7號、輪選103和石麥22等,近年來國家小麥良種攻關聯合體鑒定出的節水品種,山西、河北、山東等省推薦的耐旱節水品種,以及2個對照品種(表1)。其中,石麥22(CK1)為河北省對照品種,濟麥22(CK2)為國家對照品種。

表1 參試抗旱節水小麥品種(系)的主要特點及其適宜種植區域Table 1 Main characteristics of drought resistant and water saving wheat varieties(lines)and their suitable planting areas
1.3.1 試驗設計 本研究在春澆1水(拔節水)條件下進行,試驗設20個小麥品種處理,包括2個CK。小區面積13.4 m2(長6.7 m、寬2.0 m),每小區種植1個品種,行距20 cm,9行/區,畦埂寬40 cm。隨機區組排列,3次重復。
小麥播前進行滅草處理,洇地造墑,五鏵犁深耕1遍、旋耕2遍;底施奧特爾復合肥(N、P2O5、K2O含量分別為18%、22%和7%)和有機肥各750 kg/hm2。2018年10月15日采用小麥試驗播種機播種,播種量為基本苗270萬株/hm2,18日進行鎮壓;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 測定項目與方法
1.3.2.1 生育期。記錄各小麥品種主要生育期的時間,統計全生育期(出苗至成熟的時間)。
1.3.2.2 抗性。(1)病害。在病害穩定的盛發期,調查白粉病、條銹、葉枯病、赤霉病、根腐病的發生情況。根據肉眼目測病斑所在葉片的部位,將病害分為5級(表2)。

表2 病害分級標準Table 2 Disease classification standard
(2)凍害。將地上部凍害分為越冬和春季2個階段分別調查,其中,冬季凍害調查時間為2018年12月23日,春季凍害調查時間為2019年2月8日。根據小麥受凍癥狀,將凍害分為5級(表3)。

表3 凍害分級標準Table 3 Freeze injury classification standard
(3)倒伏。2019年6月1日調查小麥的倒伏情況,記錄倒伏程度和倒伏面積。
1.3.2.3 產量和主要農藝性狀。小麥成熟前,每小區選取2個出苗均勻的樣點,選擇1 m長樣段,統計有效穗數。小麥收獲前,每小區隨機選取5株,測量株高〔地面至穗頂端長度(不連芒)〕。成熟后,全小區收獲,測產;室內考種,統計穗粒數和千粒重。
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程品種間較為一致(表4)。自拔節期開始,不同品種的生育進程出現差異,其中,衡觀35、輪選103、邢麥7號、中麥5051、衡1589和石麥22(CK1)拔節稍早,較其他品種提前1~2 d;衡觀35、石麥15、邯麥13、邢麥7號、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發生稍重外,其他品種均發生較輕;春季凍害除魯研373、菏麥0746-2和泰科麥30發生稍重外,其他品種均發生較輕(表5)。

表5 參試小麥品種的凍害、病害及倒伏發生情況Table 5 Occurrence of freeze injury,disease and lodging of wheat varieties(lines)tested
2.2.2 病害發生情況 除石麥15、邯麥13白粉病發生嚴重,衡觀35、輪選103和石麥22(CK1)發生稍重外,其他品種病害均發生較輕。
2.2.3 倒伏發生情況 參試小麥品種均未觀察到倒伏發生,抗倒伏性強。
18個參試小麥品種的產量為9064.35~10 234.20 kg/hm2,品種間差異較大,其中有13個品種較2個CK同時增產(表6)。LH16-4、衡觀35、品育8012和金禾9123的產量具參試品種前4位,均>10 000.00kg/hm2,分別達到10 234.20、10 208.55、10 171.20和10 106.55 kg/hm2,較CK1增產8.34%、8.07%、7.67%和6.99%,較CK2增產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、衡H15-5115、泰科麥30和冀麥418,產量均>2個CK,其中較CK1增產1.24%~5.73%,較CK2增產0.61%~5.07%。

表6 參試小麥品種的產量表現Table 6 Yield performance of wheat varieties(lines)tested
進一步對18個參試品種的主要農藝性狀進行分析,結果(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,濟麥262(92 cm)次之,輪選103的株高最低;有效穗數為649.5萬~814.5萬穗/hm2,其中邯麥13的有效穗數最多,衡1589(796.5萬穗/hm2)次之,魯研373的有效穗數最少;穗粒數為31.8~36.7粒/穗,其中冀麥418、LH16-4和中麥5051的穗粒數均達到了36粒/穗以上,金禾9123的穗粒數最少;千粒重為40.3~49.3 g,其中品育8012的千粒重最高,濟麥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藝性狀Table 7 Main agronomic characters of wheat varieties(lines)tested
在河北省邢臺市足墑播種、春澆1次拔節水的條件下,以石麥22(河北省對照)和濟麥22(國家對照)為對照品種,對黃淮海干旱、半干旱區域聯合攻關單位育成的18個抗旱、節水、高產小麥新品種(系)進行展示試驗,從生育期、抗性(抗病性、抗寒性、抗倒性)、主要農藝性狀和產量方面對品種進行了綜合比較。結果顯示,有13個品種較2個對照品種同時增產。LH16-4、衡觀35、品育8012和金禾9123產量高、品質優,可作為節水高產小麥的主導品種。邯麥13、衡H15-5115和金禾9123容易遭受冬季凍害,生產上可采取澆凍水的方法進行預防;魯研373、菏麥0746-2和泰科麥30容易遭受晚霜凍害,生產上倒春寒到來之前應注意澆水預防。冀麥418和泰科麥30株高較大,生產上應注意控制播量,可在早春進行化控,以降低株高,預防后期倒伏[11,12]。這些品種在春季只澆1次拔節水的節水栽培條件下[13,14],表現出較高的產量潛力,有些還兼具抗寒耐熱、優質強筋等優良特性,具有廣闊的發展潛力。
基于河北省水資源短缺、灌水投入成本逐漸增加的現狀,為了確保水資源和糧食供給的雙重安全,要達到人均占有糧食400 kg,以每年增產1%計算,每年應增加小麥產量12億kg,需要增加耗水0.6億m3[15]。如果既要增產,又要把增加的耗水節省下來,必須走節水條件下高產、超高產的創新之路。選用節水高產、超高產品種,以節水高產性狀的表達替代灌溉水,從而實現在節水前提下小麥產量的穩步提高,確保糧食生產的持久安全和人民生活的日益改善。