天津地区冬小麦抗旱节水品种筛选

梁晨 郭云峰 王连芬 于澎湃 王丽 王妍卿

摘    要：为筛选出适合天津地区的冬小麦抗旱节水品种，于2020—2021年度在天津市宁河区、武清区选择2块试验田，开展了冬小麦品种抗旱节水筛选试验。结果表明，在水分胁迫条件下，万丰505的抗旱系数和产量较高，并且抗旱系数对冬小麦的株高有明显影响；津17185在W1（只在拔节期浇水）处理下水分利用效率最高，京农14-95、中麦804、津农2034在W2（在拔节期、扬花期浇2次水）处理下水分利用效率最高，捷麦20、京冬26在W0（全生育期不浇水）处理下水分利用效率最高；在不同灌溉处理下，津17185的干物质积累量最多，并且随着灌溉次数增加和冬小麦生育期的推进，干物质积累呈现出递增趋势；在不同灌溉次数下，中麦804产量最高，增加灌溉量有助于提高冬小麦的产量，但不同品种在增加灌溉量后产量增幅并不相同。

关键词：冬小麦；抗旱节水品种；抗旱系数；干物质积累量

文章编号：1005-2690（2023）07-0005-03       中国图书分类号：S512.11       文献标志码：B

小麦品种的抗旱能力是小麦在干旱条件下依然能够有效利用水分、获得较高籽粒产量的能力。天津地区冬小麦全生育期的大部分时间是干旱的，需要一定的抗旱性。短时间少量降雨的环境条件下，具有高效的水分利用效率和补偿生长对冬小麦更为重要。选择适合本地土壤和气候条件的抗旱节水品种，对提高冬小麦的产量与质量以及减轻种植期间的管护压力至关重要。从种植效果来看，京农14-95、中麦804、万丰505等都是近年来在品种审定及区试中表现出优良性状和获得较高产量的冬小麦品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 抗旱试验

试验地点为宁河区东棘坨镇白闸北，设水分和品种2个处理。水分设遮雨棚完全遮雨和露天2种情况，各设3个重复。试验品种有6种，分别为马兰一号、石农087、万丰505、沧麦6002、津17185、津农2029。

1.1.2 节水试验

试验地点为武清区大碱厂镇，使用双因素裂区设计，主区为水区，副区为品种。设W0全生育期不浇水、W1只在拔节期浇水、W2在拔节期和扬花期浇2次水，共3个水分处理。试验品种有6种，分别是京农14-95、中麦804、津农2034、津17185、捷麦20、京冬26。

1.2 试验方法

上述试验于2020—2021年度分别在宁河区、武清区的试验田进行。其中，在宁河区试验田选取马兰一号、石农087等6个品种，进行冬小麦抗旱筛选试验；在武清区试验田选取京农14-95、中麦804等6个品种，进行冬小麦节水筛选试验。宁河区的2个试验小区中，露天试验小区在小麦起身期进行1次灌溉，遮雨试验小区全生育期不灌溉。播种方式统一选用免耕宽幅匀播，播种量统一设为150 kg/hm2。试验小区的面积均为667 m2。

1.3 测定指标与测试方法

试验选取抗旱系数、水分利用效率、产量及产量构成、干物质积累等测定指标作为对比和筛选的依据。

1.3.1 抗旱系数

根据下式计算抗旱系数。

抗旱系數＝品种旱地平均产量/品种水地平均产量（1）

1.3.2 土壤含水量

在冬小麦的各个生育期内，对每个试验小区0～100 cm深度的土壤进行分层，每层土壤厚度为20 cm，共分为5层，从每层取适量土壤样品，然后采用烘干法测定土壤含水量[1]。

土壤含水量＝原土壤样品质量－烘干后土壤样品质量（2）

1.3.3 水分利用效率

水分利用效率＝籽粒产量/生育期总耗水量

（3）

生育期总耗水量（ET）与生育期降水量、灌水量、地下水不计量等因素有关，可通过下式求得。

ET＝10i giHi（qi1－qi2）＋M＋P＋K（4）

式中：i为土层编号；n为总土层数；gi为第i层土壤的容重；Hi为第i层土壤的厚度；qi1和qi2分别表示第i层土壤生育期初和末的含水量；M为生育期内灌水量；P为生育期内降水量；K为生育期内地下水补给量[2]。

根据相关要求，当地下水位超过2.5 m时，K值可忽略不计。本次试验地块中地下水埋深超过5 m，故K＝0。

1.3.4 小麦产量

在冬小麦收获期，从每个试验小区内收割5.8 m2的冬小麦，脱粒后晾晒，晒干后计算籽粒重量。

1.3.5 干物质积累

分别在冬小麦的越冬期、返青期、拔节期、开花期、成熟期，从各个试验小区内随机挑选20株冬小麦，去掉地下部分后，按照茎＋叶鞘、叶、穗轴＋颍壳、籽粒等不同器官进行分样。将分离后的器官放到烘干箱中，设定烘干温度为105 ℃、烘干时间为30 min，然后调节烘干温度为80 ℃，至水分完全蒸发以后测量干重[3]。

干物质的质量＝器官干物质质量总和/株数×群体数（5）

2 结果分析

2.1 抗旱小麦品种的筛选

2.1.1 不同小麦品种的产量与抗旱指数

遮雨区和露天区6种小麦的产量与抗旱系数见表1。在水分胁迫条件（遮雨区）下，万丰505、津17185的产量较高；在无水分胁迫（露天区）下，马兰一号、津17185的产量较高。沧麦6002的抗旱系数最高，达到了0.792，但是其丰产性在6种冬小麦中最差，无水分胁迫情况下产量仅6 596.85 kg/hm2。万丰505、石农087的抗旱性次之，产量相对较高。

2.1.2 水分胁迫敏感因子与抗旱系数的关系

选取株高、穗粒数、千粒重等8个水分胁迫敏感因子，对比这些因子与抗旱系数的相关性。在水分胁迫（遮雨区）的情况下，株高与抗旱系数的相关系数最大，达0.714，说明冬小麦植株在受到水分胁迫时会直接影响植株的生长，导致植株变矮。除株高外，有效穗、干物质、经济系数与抗旱系数也有较大的关系，相关系数分别为0.539、0.557、0.520，说明冬小麦植株在受到水分胁迫时，有效穗数量、干物质质量等都会受到影响[4]。

2.2 节水小麦品种的筛选

2.2.1 不同小麦品种的水分利用效率

不同品种冬小麦在不同处理下的水分利用效率有明显差异。其中，京农14-95、中麦804和津农2034随着灌溉次数增加，水分利用效率呈现出上升趋势。这3个品种的冬小麦均在W2处理下水分利用效率最高。津17185在W1处理下水分利用效率最高，是6个品种中水分利用效率最高的品种，为25.4 kg/（hm2·mm）。捷麦20和京冬26在W0处理下水分利用效率更高，在W2处理下水分利用效率较低。

2.2.2 不同小麦品种的产量

各处理下，6种冬小麦产量及其构成如表2、表3、表4所示。对于6种冬小麦，增加灌水的次数均能够提升产量。以京农14-95为例，W0处理产量为7 840.65 kg/hm2，W1处理產量为8 058.90 kg/hm2，W2处理产量为8 285.70 kg/hm2。相比于W0处理，W1和W2处理的京农14-95分别增产2.78％和5.68％。

2.2.3 不同小麦品种干物质积累量

W0、W1和W2处理下，冬小麦干物质积累量的整体变化趋势基本保持一致，即随着生长期延长，干物质积累量不断增加，在成熟期达到最大值。在越冬期和返青期，各品种冬小麦生长缓慢，干物质积累量的增加不明显。从拔节期开始，冬小麦的增长速度加快，干物质积累量明显增加，尤其以开花期到成熟期变化最为明显[5]。

横向对比可以发现，与W0处理相比，W1和W2处理下的冬小麦，除越冬期、返青期外，其他生育期内的干物质积累量有明显增加趋势。

对不同处理下的6种冬小麦干物质积累量进行排序，W0处理下，津17185＞津农2034＞京冬26＞中麦804＞京农14-95＞捷麦20；W1处理下，津17185＞津农2034＞中麦804＞京农14-95＞京冬26＞捷麦20；W2处理下，津17185＞中麦804＞津农2034＞京农14-95＞捷麦20＞京冬26。

3 结果与讨论

3.1 抗旱节水品种的筛选结果

在干旱胁迫条件下，冬小麦长势会受到影响，出现株高降低、结实率下降、穗长变短等情况。结合本次试验结果，万丰505、津17185在具有较强抗旱性的同时，还能保持较高的产量；中麦804、京农14-95在有限灌溉条件下，水分利用效率和产量较高，表现出较好的节水性。因此，天津地区种植抗旱节水型冬小麦时，可以优先考虑万丰505、津17185、中麦804、京农14-95。

3.2 干物质积累量及转运特征

本次试验中选取的6个冬小麦品种的干物质积累量随着小麦生育期延长呈现出递增趋势，但在越冬期和返青期增长不明显，拔节期以后迅速增长，成熟期达到最大值。不同灌溉处理下，同一品种干物质积累量会表现出差异，W2处理下干物质积累量最多，W1处理下干物质积累量次之，W0处理下干物质积累量最少[6]。

3.3 水分利用效率

本次试验表明，当灌溉次数增加、灌水量增多后，冬小麦整个生育期内的耗水量会呈现出上升趋势。在相同灌溉条件下，不同品种的冬小麦对水分的利用效率表现出差异。津17185在W1处理下，即生育期内灌溉1次的情况下，水分利用效率最高；京农14-95、中麦804和津农2034在W2处理下，即生育期内灌溉2次的情况下，水分利用效率最高；京冬26和捷麦20在W0处理下，即生育期内无灌溉的情况下，水分利用效率最高。

3.4 产量及产量构成

在本次试验中，W0处理下，京农14-95、中麦804和京冬26的产量均超过7 650 kg/hm2，超过其他3个品种。在不同的处理下，同一品种冬小麦的产量与产量构成也不同。在本次试验中，津17185在W0处理下的产量为5 975.25 kg/hm2，在W1处理下的产量为7 509.30 kg/hm2，在W2处理下的产量为8 223.45 kg/hm2，适当增加灌溉次数可以增加津17185的产量。对于中麦804来说，W1和W2处理相比于W0处理均能增加产量，但W1处理增幅明显，W2处理增幅较小，因此从经济性和节水性方面考虑，中麦804在生育期内灌溉1次最为适宜。

参考文献：

[1]刘丽，明庭会，陈诚，等.节水耐旱冬小麦新品种长麦3809选育研究[J].耕作与栽培，2022（3）：42-44.

[2]李彩华，郭家宝，班进福，等.高产水高效冬小麦新品种 “石麦19号”选育与应用[J].中国科技成果，2018（9）：4-6.

[3]曹彩云，党红凯，郑春莲，等.不同灌溉模式对小麦产量、耗水及水分利用效率的影响[J].华北农学报，2016，31（Suppl 1）：17-24.

[4]柳斌辉，王变银，陈朝阳，等.抗旱节水冬小麦品种衡H1401主要性状分析与评价[J].河北农业科学，2021（1）：5-6.

[5]景海霞，于建平，梁建元，等.优质抗旱冬小麦新品种——灵麦2号[J].麦类作物学报，2022（2）：42-45.

[6]乔文臣，孟祥海，李强，等.衡麦节水小麦选育技术创新实践与思考[J].河北农业科学，2022（1）：26-27.