菏泽市节水高效丰产性小麦新品种筛选

林坤+刘凤洲+郭凤芝+郭凌云+贾中立+李思同

摘 要：以灌溉次数（无水、浇1水和浇2水）为主处理，品种为副处理，对近年来育成的12个小麦品种（系）的农艺性状和生理指标进行分析，筛选出节水丰产性较好的品种鲁原502、烟农836、鑫麦296、烟农999、SH4300和菏麦18。本试验对指导节水丰产性小麦新品种选育、品种推广和节水高效农业建设可提供重要科学依据。

关键词：节水；丰产；冬小麦；筛选

中图分类号：S512.1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.07.026

Abstract： This paper took the irrigation frequency （no watering， watering 1 and watering 2） as major treatment and variety as minor treatment， analyzed agronomic traits and physiological index of 12 wheat varieties bred in recent years， and selected out Luyuan 502， Yannong 836， Xin Mai 296， Yannong 999， SH4300 and He Mai 18 as better variety with water-saving and high yield characteristic. This test provides important scientific basis for guiding water-saving and high-yield wheat and new variety breeding， variety extending and water-saving and efficient agriculture constructing.

Key words： water saving； high yield； winter wheat； selecting

据资料统计，干旱已经成为威胁小麦等粮食作物生产最重要的因素，每年因干旱造成的小麦产量损失约为其他气象灾害造成的产量损害的总和[1]。菏泽市地处山东省西南部，常年小麦种植面积60万hm2以上[2]，菏泽气候夏热冬冷、春季少雨，降水分配不均，常出现灾害性天气，其中常年干旱麦区高达6.7万hm2，约25.33万hm2麦田处于缺水条件下，因此，筛选出该地区宜植的抗旱、节水、高产、高效的小麦新品种，不但可以为农民科学选择小麦品种提供指导，也可为小麦新品种的生产应用推广提供重要理论依据[3]，还可对推进菏泽地区小麦节水灌溉、缓解水资源供需矛盾和节水高效农业建设起到重要作用。

1 材料和方法

1.1 参试品种

2013—2014年参试小麦品种（系）：菏麦17、菏麦18、鲁原502、良星77、泰山27、鑫麦296、济麦22（CK）、齐丰2号、SH4300、烟农5158、烟农836和烟农999。

1.2 试验基本情况

该试验在菏泽市农业科学院试验地进行，整地之前对试验地进行水分和养分测定，土壤肥力中等、粘壤土，灌溉方便，前茬为玉米。2013年10月23日播种，基本苗20万，11月1日出苗整齐，2014年6月4日收获。施肥量：施氮量统一为12.8 kg（计纯氮量），浇水处理为底施氮8 kg+追氮4.8 kg，不浇水处理为一次性底施。拔节水：2014年3月22日；开花水：2014年4月23日。

1.3 试验方法

水分处理为主处理：在适墒播种的基础上：（1）全生育期不浇水，抗旱性筛选；（2）全生育期浇1水（拔节水），节水抗旱性筛选；（3）全生育期浇2水（拔节水+开花水） ，节水丰产性筛选。品种为副处理：供试品种12个（同1.1）。

主区内品种3次重复，随机排列，品种间隔0.5 m，小区长6.5 m，宽2 m，小区面积13 m2，9行播种，区组间设保护行4 m。各处理全部实收，脱粒计产。群体动态采用定点调查1 m2的基本苗、分蘖和有效穗数。

1.4 水分利用效率测定

土壤含水量测定[4]：用土钻钻取0～200 cm土层的土，20 cm 为一层，取后迅速装入铝盒称鲜质量，再于110 ℃烘干至恒质量，称量，计算土壤质量含水量。

水分利用效率（kg·hm-2·mm-1）的计算方法为：作物籽粒产量/作物生育期耗水量。

2 结果与分析

2.1 产量结果与方差分析

如表1所示，冬小麦籽粒产量浇2水>1水>无水；浇1水比无水平均增产550.7 kg·hm-2，浇2水比浇1水各品种平均增产316.3 kg·hm-2。节水丰产性筛选，较对照增产最多的是鲁原502，增产589.8 kg·hm-2，增幅6.6%；其次为烟农836，较对照增产384.6 kg·hm-2，增幅4.3%；SH4300和鑫麦296分别较对照增产128.2 kg·hm-2和51.3 kg·hm-2，分别增幅1.4%和0.6%；较对照减产的是泰山27（减幅8.9%）、烟农5158（减幅7.5%）、良星77（减幅7.2%），经过分析以上3个品种减产差异显著。

节水抗旱性筛选和抗旱性筛选结果基本相同：较对照增产最多的是鲁原502，其次为烟农836、烟农999；减产较多的有泰山27、菏麦17和烟农5158等。

水处理组间差异分析（表2）表明：水处理组间F=109.28>F0.01，品种间方差分析F=22.62>F0.01说明水处理、品种对产量影响均极显著，表明参试品种整体上属于节水抗旱性品种。无水与1水处理产量结果经方差分析得F=90.92>F0.01，说明无水与1水处理间差异是极显著的，1水与2水处理产量结果经方差分析得F=77.03>F0.01，说明1水与2水处理间差异极显著，因此灌溉拔节水和开花水对提高小麦产量具有显著作用，小麦籽粒产量随灌溉次数增多而增加。

2.2 小麦灌浆速率分析

自小麦开花日起标记，每7 d测千粒质量，计算出每1 000粒小麦籽粒每日增加干物质的克数，即灌浆速率。无水组较其它水处理开花早1～2 d。

由图1可知，各水处理小麦灌浆速率呈抛物线型，呈“慢—快—慢”趋势，大多各品种在第28 天左右达最大灌浆峰值，之后急剧下降。灌浆初期，籽粒干质量增长缓慢，中期最快，灌浆后期又趋于缓慢。前期3个水处理组间呈现相同趋势，灌浆速率差异不明显。中期阶段灌浆速率：2水>1水>无水，2水处理组的最大灌浆速率最大，灌浆持续时间较长。无水组因灌浆前期持续干旱使得初期灌浆速率最小，灌浆速率峰值最小，后期灌浆速率下降较快，灌浆持续时间较短。说明充足的水分对小麦灌浆是十分重要的，植株生长较旺盛，能够保证光合作用制造的有机物积累转运[5]。

灌浆速率品种分析：鲁原502、鑫麦296、烟农999、济麦22、齐丰2号、SH4300等品种具有灌浆前期增速快、中期峰值高、后期降速慢等特点，由此分析得，随着浇水次数的增多，小麦植株生理生长期延长，叶片持绿期变长，灌浆后期仍能保持较高的灌浆速率，形成较高的千粒质量，而持续的干旱，使小麦根系不能吸收足够的水分，造成叶片后期光合速率下降，有机物转化功能变差，有机物质转运慢[6]。

2.3 产量三要素分析

由表3可知：各品种的群体发育均达到一、二类标准。随灌溉次数的增加，穗数和穗粒数增多，但千粒质量逐渐减小，差异不明显。

有效穗数品种分析，2水处理和1水处理穗数较无水处理高72.1万·hm-2和40.6万·hm-2。无水处理：SH4300穗数最高为638.3万·hm-2，烟农5158和烟农836次之分别为630.4万·hm-2和600.3万·hm-2；1水处理：SH4300穗数最高为696.1万·hm-2，齐丰2号和济麦22次之分别达655.5万·hm-2和633.2万·hm-2；2水处理：齐丰2号穗数最高为715.7万·hm-2，SH4300和泰山27分别为709.7万·hm-2和698.2万·hm-2。

穗粒数分析，浇2水和1水处理穗粒数较无水分别高1.4个和1.3个，菏麦17、泰山27、鑫麦296、齐丰2号、烟农999具有较大的穗粒数。无水处理千粒质量高于其他水处理，在3个水处理组中菏麦18千粒质量最大，其次为良星77，泰山27最小，这与表2中菏麦18、良星77和泰山27的灌浆速率呈正相关。

2.4 干物质积累动态

由表4可知，各处理组间干物质没有明显规律，拔节期与开花期干物质积累变化趋势基本一致：2水>1水>无水，无水处理干物质积累最低，说明灌溉拔节水（追施氮肥）和开花水均可以促进小麦生长，无水处理水分供应不足，影响干物质积累。

鲁原502、烟农836、烟农999和菏麦18在浇1水和2水处理组均表现较高的干物质质量，结合表1分析表明小麦干物质量与其籽粒产量呈正相关性，浇水可以延长小麦叶片的功能期，可以提高旗叶及上三叶的光合效率、扩库增源，提高籽粒产量[7-13]。

2.5 水分利用效率

由表5分析可知，12个小麦品种（系）在不同灌溉条件下，水分利用效率是不同的，无水处理水分缺乏，小麦籽粒产量最低，但水分利用效率较高；2水（拔节水+开花水）处理组籽粒产量表现为鲁原502>烟农836>SH4300>鑫麦296，产量与水分利用率结合最好。

3 结论与讨论

综上所述，在本试验条件下，拔节期和开花期灌溉有利于获得较高的籽粒产量，较高小麦灌浆速率，灌浆持续时间延长，生物产量大。综合评价筛选出鲁原502、烟农836、烟农999、鑫麦296和菏麦18等5个适应菏泽及周边地区种植的节水丰产性小麦新品系。

肖俊夫等[14]研究表明小麦灌浆期对水分的需求是十分重要的，这段时期的水分能提高灌浆速率，增大穗部每日增重，延长灌浆时间，若灌水延迟，则灌浆持续时间缩短，起不到促进籽粒灌浆提高粒重的作用。刘培等[15]的研究也表明，随水分胁迫的加剧，冬小麦灌浆起始时间提前，达到峰值的时间缩短，在孕穗期、抽穗和灌浆期缺水都会缩短冬小麦灌浆持续时间，减少穗粒数，降低粒质量，最终影响产量。

参考文献：

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