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廊坊市小麦节水高效品种筛选

2020-12-22武月梅王瑞华杜伟娜张颖杨宇杨静朱自平

河北农业科学 2020年2期
关键词:干热风廊坊市越冬

武月梅,王瑞华,杜伟娜,张颖,杨宇,杨静,朱自平

(1.廊坊市农业技术推广站,河北 廊坊 065000;2.廊坊市农林科学院,河北 廊坊 065000)

廊坊市地处河北省中北部,四季分明,雨热同季,适合多种作物生长。小麦是廊坊市主要的粮食作物,近年小麦种植面积约5.3 万hm2左右,总产量达31 万t 左右,小麦生产在促进全市农业增效、农民增收中发挥了重要作用。但是廊坊市水资源匮乏,是全省唯一一个无地表水源的城市,多年平均水资源总量为8.04 亿m3;人均水资源占有量仅为184 m3,不足全省人均水平的60%,低于全国人均水平的10%。而该市农业用水占总用水量的60%左右,小麦又是农业用水大户,主要依靠地下水来浇灌,因此,小麦生产要发展,走节水之路已成为必然选择。进入21 世纪,随着京津冀一体化、新机场临空经济区和雄安新区规划建设的推进,该市小麦发展受到了一定限制。因此,面对水资源严重匮乏的不争事实和生产发展空间的受限,廊坊市小麦生产必须依靠现代科技,走绿色节水高效之路,而选用节水品种是最简捷有效的措施[1~4]。

河北省现代农业产业技术体系小麦产业创新团队廊坊节水高效综合试验站自2013 年创建以来,在小麦新品种、新技术、新成果引进示范及推广方面发挥了重要作用,为廊坊市小麦生产注入了科技之力。因此,以廊坊节水高效综合试验站为平台,大力引进近5 a 通过国审、省审的小麦节水品种,通过试验展示筛选出适宜廊坊地区种植的优良节水小麦品种,以充分发挥小麦增产潜力,提高单产和收益,促进小麦生产的可持续发展[5~7]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在河北省廊坊市固安县渠沟乡进行。试验地土壤肥力中等以上,质地为轻壤质潮土,pH 值8.6,0~20 cm 耕层土壤基础养分含量为有机质2.5 g/kg、全氮0.13 g/kg、有效磷20.9 mg/kg、速效钾132 mg/kg、缓效钾874 mg/kg[8]。前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

试验材料为近5a 通过国审、省审的15 个小麦品种,包括保麦10、农大5181、河农130、中麦1062、轮选103、中麦175、石优20、京花11、农大212、河农6049、京冬18、河农6425、中麦816、轮选169和轮选987,其中轮选987 是廊坊市近年小麦生产上种植面积较大的主栽品种,为本研究中的对照品种(CK)。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 采用大区对比试验方法,设15 个小麦品种处理,每个品种均占地0.13 hm2,两侧设保护行。小麦播前深翻旋耕整地,底施氮磷钾三元复合肥(N、P2O5、K2O 含量均为18%)600 kg/hm2。2018年10 月6~7 日采用条播方式播种小麦,播种量225~262.5 kg/hm2,浇蒙头水。11 月27 日浇冻水,以确保小麦安全越冬[9];3 月底4 月初在小麦起身期进行化学除草,以免与麦苗争夺水分、养分和光照[10];4月初根据发病情况喷杀菌剂,以防治根部病害[11];小麦起身拔节期(4 月10 日)浇第一水,同时追尿素225kg/hm2,以促穗大粒多[12];开花灌浆期(5 月19日)浇第二水,以满足开花灌浆所需[13];5 月20 日进行“一喷三防”,以利提高产量[14];6 月21 日收获。

小麦播种前降雨偏少,为抢农时,采用播后浇蒙头水的措施,以利出苗。播种后至越冬前,气温和降水均较常年偏低,其中积温偏少达50 ℃、降水偏少近30%,致使小麦冬前生长量较小,叶片少,单株分蘖和次生根少,麦田群体较小。冬季气温总体平缓,小麦未发生冻害死苗现象;越冬期间几乎无有效降水。春季气温回升快,光照充足,有利于小麦返青及返青后的生长[15],返青、起身、拔节、孕穗期均与常年接近。3 月底4 月初出现0 ℃以下低温,对个别品种穗部发育产生不利影响。春季降水偏少,3~4 月中旬降水较常年偏少52%,此时正值小麦营养生长与生殖生长的并进时期,降水少不利小麦生长发育,麦株普遍偏矮[16]。4月24~27 日出现降水,降水量达35.2 mm,增加了土壤墒情,有利于小麦生长。5 月下旬出现轻度干热风。

1.3.2 调查项目与方法

1.3.2.1 小麦生育期。利用目测方法,春季重点调查小麦进入返青、拔节、开花、成熟等关键生育期的日期。返青期标准:春季小麦叶片由暗绿色转为鲜绿色,麦田50%以上的麦苗心叶长出1~2 cm 时的日期;拔节期标准:全田50%以上小麦主茎基部节间伸长露出地面2 cm 时的日期;开花期标准:全田50%以上麦穗中部黄色花药露出;成熟期标准:达到小麦本品种固有特性,含水率一般降至25%以下。

1.3.2.2 小麦抗性。主要调查抗寒、抗倒和抗干热风的性能。分别在返青期和抽穗后进行。

抗寒性调查。冻害调查标准:1 级—叶尖受冻发黄或干枯;2 级—叶片50%干枯;3 级—叶片全枯;4级—主茎或部分大蘖冻死。

抗倒性调查。实测或目测倒伏面积占监测地块总面积的比例(%)。倒伏分级标准:1 级—轻微倒伏,植株倾斜角度小于30°;2 级—中等倒伏,植株倾斜角度为30°~45°;3 级—倒伏较重,植株倾斜角度为45°~60°;4 级—严重倒伏,植株倾斜角度60°以上。

抗干热风调查。关注干热风程度,调查小麦田间表现及粒重的变化。

1.3.2.3 小麦产量及其构成。小麦成熟期,每一大区均采取随机多点取样方法,即最少3 个样点,每个样点面积均为1 m 双行,统计样点内的穗数,折合成单位面积穗数;从根部随机抓取20 个麦穗,统计每穗粒数,计算平均穗粒数。千粒重数据来源于品种审定公告。产量按照理论产量(单位面积成穗数×穗粒数×千粒重)的85%计。

2 结果与分析

2.1 参试小麦品种的生育期

小麦春季关键生育期主要有返青、起身、拔节、抽穗开花、成熟[17]。从春季小麦生育进程看,参试品种仅抽穗开花期存在一定差异(表2)。其中,中麦1062、京花11、石优20 和京冬18 开花较早,开花期均为5 月10 日;保麦10、河农6425 和河农6049 开花较晚,开花期均为5 月14 日;其他品种开花期均为5 月12~13 日。

2.2 参试小麦品种的抗性

2.2.1 抗寒性 小麦越冬前、越冬期、早春等时段气温骤然下降,极易造成叶片冷害,叶片变黄干枯。

试验年度冬季气温变化平缓,参试小麦品种在越冬期有50%左右的叶片出现干枯,田间表现为半带绿越冬,为2 级冻害,但均未观察到死苗死蘖现象。表明所有参试品种均实现了安全越冬。

2019 年春季3 月底4 月初试验站所在地出现了0 ℃左右的低温,此时小麦正处于起身期。抽穗期调查发现,除农大5181 不孕小穗数达9%外,其他品种均未观察到受冻小穗(即表现为不孕小穗),无冷害症状[18]的发生。表明参试品种中仅农大5181 在春季起身拔节期对低温天气敏感,其他品种均对低温冷害表现出较好抗性。

2.2.2 抗倒性 小麦进入生长后期,随着灌浆增重,遇大风易发生倒伏[19]。2019 年5 月17 日晚试验站所在地出现了大风天气,5 月18 日立即开展田间调查,所有参试小麦品种均未出现倒伏。表明所有参试品种抗倒性均较强。

2.2.3 抗干热风 干热风是华北地区小麦生育后期的一种主要天气灾害,特点是温度猛升、空气湿度剧降,一般发生在5 月下旬至6 月初。小麦受干热风为害后,由芒尖和叶尖开始枯干,部分炸芒,叶片叶鞘和颖壳呈灰白。这类干热风发生区域广,造成大面积小麦干枯逼熟死亡。2019 年5 月下旬(小麦生长后期)试验站所在地出现轻度干热风天气,目测各参试品种均未出现叶尖枯干、炸芒现象,植株长相呈绿色。表明各参试品种抗干热风性能差别不大。

2.3 参试小麦品种的产量及其构成因素

参试品种的单位面积穗数除轮选169、中麦175、中麦816、农大5181 和河农130<CK 但>600 万穗/hm2外,其他品种均为690 万~735 万穗/hm2;穗粒数除保麦10 和农大212 外其他品种均>CK,其中穗粒数≥30粒的品种有9 个,分别是中麦816、中麦1062、京花11、中麦175、河农6049、轮选103、轮选169、河农6425 和京冬18;千粒重仅京花11>CK,其他品种均<CK;产量除保麦10、农大212 和中麦175<CK 外,其他品种均>CK,其中河农6425、京花11、京冬18、轮选103、河农6049 和中麦1062 产量较高,增产率分别为25.5%、23.6%、17.9%、11.7%、9.7%和8.7%(表4)。

进一步对6 个高产品种的产量构成因素进行分析发现,其单位面积穗数为703.5 万~733.5 万穗/hm2,其中京花11 指标值最大;穗粒数为30.4~36.5 粒,均>CK;千粒重为35.9~43.9 g,仅京花11 指标值>CK。

3 结论与讨论

小麦生育期调查结果显示,参试节水小麦品种进入返青期、起身期和拔节期的日期差异不显著,在进入抽穗开花期的日期上有所差异,其中,中麦1062、京花11、石优20 和京冬18 开花较早,保麦10、河农6425 和河农6049 开花较晚,其他品种均在5 月12~13 日开花。这只是试验年度气候条件下观察到的参试小麦品种的生育进程。

就抗寒性而言,试验年度小麦越冬期间气温变化平缓,未出现大幅度且持续长时间的降温天气,各参试品种均实现了安全越冬;春季小麦起身期遭遇倒春寒降温天气,对各品种来说是一次抗寒性考验,调查发现只有农大5181 出现了不孕小穗,其他品种受低温冻害影响均很小,具有较高的抗寒性。就抗干热风而言,试验年度廊坊试验站所在区域出现了轻度干热风,对各品种灌浆影响不大,因此干热风对各品种的影响差异不显著。

小麦产量是单位面积穗数、穗粒数和千粒重综合作用的结果,其中任何1 项或2 项高于对照,产量不一定会高于对照。要实现小麦高产,就需要三者之间协调、合理。通过对试验年度小麦的田间表现、抗性和产量性状等进行综合分析,认为中麦1062、京冬18、京花11、轮选103、河农6425 和河农6049 等综合表现突出,初步筛选为廊坊市节水高效小麦品种。

本研究结论是根据1 个小麦生长周期结果得到的,可能具有偶然性。为了确保品种评价的科学性,建议将本试验再重复2 个生长季。

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