豫西旱作麦区灌水对旱地小麦产量和水分利用效率的影响

冯伟森，田文仲，吴少辉，张少澜，温红霞，张学品，杨洪强，张灿军

（洛阳农林科学院，河南洛阳471023）

豫西旱作麦区灌水对旱地小麦产量和水分利用效率的影响

冯伟森，田文仲，吴少辉，张少澜，温红霞，张学品，杨洪强，张灿军*

（洛阳农林科学院，河南洛阳471023）

利用当地生产中主推小麦品种在不同灌水处理条件下的表现，分析豫西旱作麦区生态条件下，小麦品种选择和水分优化管理，以期为豫西小麦生产中品种选择、水分优化管理提供理论支撑。结果表明：产量表现，洛旱6号和洛旱7号以灌拔节水处理为最高，较灌拔节水＋开花水处理和不灌水处理增产3.33%～33.16%；洛旱8号以灌拔节水＋开花水处理最高，较灌拔节水处理和不灌水处理增产6.99%～44.45%。水分利用效率表现，洛旱6号灌拔节水处理和不灌水处理较灌拔节水＋开花水处理提高了31.08%和18.20%；洛旱7号不灌水处理较灌拔节水处理和灌拔节水＋开花水处理提高了13.88%和38.99%；洛旱8号灌拔节水处理较灌拔节水＋开花水处理和不灌水处理提高了5.48%和12.95%。因此，应针对不同品种优化水分管理，以达到高产量和高水分利用效率双赢。

旱地；冬小麦；灌水；产量；水分利用效率

小麦增产在很大程度上依赖于水、肥等资源要素的大量投入，而水分的丰欠是影响小麦产量高低的主要因素。我国水资源短缺、匮乏日益加剧，尤其是黄淮海麦区。在当前的小麦生产中，为追求小麦高产再高产，盲目地投入大量水的现象普遍存在［1，2］，而水资源利用效率低已成为制约我国小麦生产的主要瓶颈。有研究表明，小麦耗水量与灌水量存在显著性正相关，而水分利用效率则随灌水量的增加呈单峰曲线变化趋势［3，4］。节水栽培条件下，小麦产量存在进一步提高的潜力［5］，而适宜的灌水量可以提高小麦水分利用效率［6，7］。因此，科学运筹水资源，充分发挥有限的水分使小麦获得丰产稳产显得尤为重要。

不同基因型小麦对水分的响应存在显著差异，不同小麦品种对水分的利用亦存在显著差异。豫西旱作麦区水资源紧缺、降水分布时空不均、旱灾频繁发生，严重制约着小麦生产的发展和稳定。受全球气候变化的影响，引发旱灾的极端天气出现频率还有可能上升。因地制宜选择适宜的节水抗旱品种，以及探讨不同灌水量的增产效率，从而达到节约用水的目的很有必要［8］。本文在前人研究的基础上，通过设置不同灌水次数，分析灌水处理间及品种间对小麦产量及水分利用效率的响应，以期为小麦生产中水分优化管理提供理论支撑。

1 材料和方法

1.1 试验概况

试验于2013～2014年度在洛阳农林科学院试验田进行。试验地土层深厚，地势平坦，土壤为壤质，10月15日播种，20 cm等行距种植，人工精播耧播种。播种量120 kg/hm2，基本苗180万/hm2。

供试材料为洛阳农林科学院选育的旱地小麦品种洛旱6号、洛旱7号和洛旱8号。试验采用裂区设计，灌水次数为主区，品种为副区，随机排列，3次重复。3个水分处理分别为：W2.灌拔节水（3月25日）＋开花水（4月26日），W1.仅灌拔节水（3月25日）和W0.不灌水。每次灌水量控制在900 m3/hm2，其他管理同一般高产麦田。

1.2 取样及测定方法

1.2.1 产量及其构成因素分析

成熟时分小区实收计产，计算单位面积籽粒产量。收获时每小区取20株按常规法进行室内考种。

1.2.2 测定项目与方法

土壤含水量：烘干法，播种前及收获后测定0～200 cm土壤水分含量。

按王育红［9］等的方法计算水分利用效率（WUE）。WUE＝产量/（基础含水量＋降水量-终期含水量）。

1.2.3 数据处理分析

数据采用Excel 2010和SPSS16.0进行处理和分析。

2 小麦生育期内气候变化

小麦越冬期气温较平稳，冻害较轻，小麦的生长发育稳健，分蘖较多，越冬群体较常年有所增加。3月份大部分为晴好天气，气温较常年稍偏高，4月份全省大范围降水，有时伴随低温，5月9日和5月22日两次大雨大风天气致使绝大部分品种出现不同程度倒伏。小麦孕穗到灌浆中后期，气温平稳，天气晴好，对小麦品种的籽粒灌浆有利（表1）。

表1 2013～2014年度小麦生育期部分气象数据

3 结果分析

3.1 灌水处理对小麦产量及产量构成因素和水分利用效率的方差分析

品种间、灌水处理间、品种和灌水处理交互作用，小麦产量及其构成因素和水分利用效率存在显著或极显著差异，品种因素、灌水处理对小麦产量及其构成因素和水分利用效率均达到了极显著差异，两因素交互作用在穗数和穗粒数上存在显著差异，在千粒质量、产量和水分利用效率上存在极显著差异（表2）。

表2 不同品种和灌水处理下产量及产量构成因素方差分析（F值）

3.2 品种对产量及产量构成因素的影响

由表3可知，品种间，穗数表现洛旱8号高于洛旱7号高于洛旱6号，并达显著差异，洛旱8号较洛旱7号和洛旱6号分别高4.28%和6.55%；穗粒数表现洛旱8号高于洛旱6号和洛旱7号，并达显著差异，洛旱8号较洛旱6号和洛旱7号分别高2.61%和4.28%；千粒质量表现洛旱6号和洛旱7号高于洛旱8号，并达显著差异，洛旱6号和洛旱7号较洛旱8号分别高15.92%和15.78%；产量表现洛旱7号高于洛旱6号高于洛旱8号，并达显著差异，洛旱7号较洛旱6号和洛旱8号分别高8.30%和5.13%。

表3 不同品种和灌水处理下的产量及产量构成因素分析

3.3 灌水处理对小麦产量及产量构成因素的影响

由表3可知，各旱地小麦品种产量及产量构成因素对灌水次数的响应不尽一致，穗数表现各灌水处理下以W1处理为最高，但洛旱6号各处理间差异不显著，洛旱7号和洛旱8号各灌水处理间存在显著差异，且W1较W2和W0提高了0.95%～9.70%；千粒质量表现各灌水处理下以W 0处理为最高，但洛旱7号各处理间差异不显著，洛旱6号和洛旱8号灌水处理间存在显著差异，且W0较W2和W1提高了1.34%～10.52%；穗粒数表现，洛旱7号各灌水处理间存在显著差异，W2显著高于W1和W0，且W2较W1和W0提高了3.32%～4.49%，洛旱6号和洛旱8号灌水处理间差异不明显；籽粒产量表现，洛旱6号和洛旱7号以W1为最高，且W1较W2和W0提高了3.33%～33.16%，洛旱8号以W2为最高，且W2较W1和W0提高了6.99%～44.45%。

3.4 灌水处理对小麦水分利用效率的影响

由表4可知，品种间水分利用效率表现洛旱7号高于洛旱6号和洛旱8号，并达显著差异，且洛旱7号较洛旱6号和洛旱8号分别提高了9.18%和7.43%。各旱地小麦品种水分利用效率对灌水次数的响应不尽一致，洛旱6号表现W1和W0高于W2，并达显著差异，且W1和W0分别较W2提高了31.08%和18.20%；洛旱7号表现W0高于W1高于W 2，并达显著差异，且W0较W1和W2分别提高了13.88%和38.99%；洛旱8号表现W1高于W2和W0，并达显著差异，且W1较W2和W0分别提高了5.48%和12.95%。

表4 灌水处理下不同品种的水分利用效率

4 小结与讨论

水资源短缺、匮乏日益加重，而在农业生产中，水资源浪费现象普遍存在，为追求更高的产量，加大了水资源的投入，最终导致水分利用效率降低。因此，农业生产中水分利用效率低是首要解决的问题。前人研究表明，小麦耗水量与灌水量呈显著正相关，即随着灌水次数的增加耗水量增加［3，4］，而水分利用效率降低［10，11］。适当灌溉可以提高小麦的水分利用效率［6，7］。本研究与前人研究结果基本一致，不同品种水分利用效率对灌水处理的响应不同，但基本保持适当灌水能提高水分利用效率这一规律，洛旱6号表现W1和W0高于W2；洛旱7号表现W0高于W1高于W2；洛旱8号表现W 1高于W2和W0。

小麦增产在很大程度上依赖于水、肥等资源要素的大量投入，而水分的丰欠是影响小麦产量高低的主要因素［12，13］。有研究表明，节水栽培条件下，小麦产量有进一步提高的空间［5］。科学的水分管理不仅可以提高产量，同时还可以降低生产成本。本试验结果显示，品种对灌水的响应表现，籽粒产量洛旱6号和洛旱7号以W1为最高，且W1较W2和W0提高了3.33%～33.16%。

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Effects of Irrigation on Yield and Water Use Efficiency of Dryland Wheat in Yuxi Dryland Wheat Area

FENG Weisen，TIAN Wenzhong，WU Shaohui，ZHANG Shaolan，WEN Hongxia，ZHANG Xuepin，YANG Hongqiang，ZHANG Can jun*
（Luoyang Academy of Agriculture and Forestry，Luoyang，Henan 471023，China）

The performance of themain popularized wheat varieties under different irrigation conditionswas analyzed comprehensively，in order to provide theoretical support for wheat variety selection and water optimization management under Yuxi dryland wheat ecological conditions.The results showed that yield performance：The yields of‘Luohan 6’and‘Luohan 7’were the highestwhen irrigated at jointing stage.They were 3.33%-33.16%higher than those of irrigated at jointing stage and flowering stage，or no irrigation.The yields of‘Luohan 8’when irrigated at jointing stage and flowering stage was the highest，which was6.99%-44.45%higher than that of irrigated at jointing stage and no irrigation.The water use efficiency performance of‘Luohan 6’irrigated at jointing stage and no irrigation were31.08%and 18.20%higher than that irrigated at jointing stage and flowering stage respectively.The water use efficiency performance of‘Luohan 7’with no irrigation was 13.88%and 38.99%higher than that irrigated at jointing stage and flowering stage respectively.The water use efficiency performance of‘Luohan 8’irrigated at jointing stage were 5.48%and 12.95%higher than that irrigated at jointing stage，flowering stage and no irrigation respectively.In order to achieve a win-win situation of high yield and high water use efficiency，watermanagement for different varieties should be optimized.

dry land；winter wheat；irrigation；yield；water use efficiency

S512.107

A

1001-5280（2017）03-0228-04 DO I：10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.03.04

2016- 02- 04

冯伟森（1980-），男，助理研究员，硕士，主要从事旱地小麦遗传育种研究，Email：lynkyfws＠126.com。*通信作者：张灿军，研究员，硕士，主要从事小麦遗传育种研究，Email：lynkyzcj＠126.com。

国家小麦产业体系（CARS-E-2-36）；河南省小麦产业体系（S2010-10-02）；农业技术试验示范专项（2130106）。