抗旱节水冬小麦新品种衡136主要性状分析与评价

孟祥海，陈秀敏，鲍　聪，乔文臣，魏建伟，孙书娈，李　丁，李　强，赵明辉，李慧敏，赵凤梧*（.河北省农林科学院旱作农业研究所，河北　衡水　053000；.河北省种子管理总站，河北　石家庄　05003）



抗旱节水冬小麦新品种衡136主要性状分析与评价

孟祥海1，陈秀敏1，鲍聪2，乔文臣1，魏建伟1，孙书娈1，李丁1，李强1，赵明辉1，李慧敏1，赵凤梧1*
（1.河北省农林科学院旱作农业研究所，河北衡水053000；2.河北省种子管理总站，河北石家庄050031）

摘要：衡136是河北省农林科学院旱作农业研究所培育的抗旱节水冬小麦新品种。在当前河北省地下水超采严重的背景下，为缓解农业用水矛盾突出问题，以2008～2011年国家黄淮冬麦区旱肥组、河北省黑龙港流域节水组的区域试验和生产试验结果，以及2011～2013年度国家小麦产业技术体系河北麦区节水高效品种筛选试验结果（衡水）为素材，对衡136的产量、产量构成因素、产量稳定性、抗旱性、水分利用率和抗寒性进行了分析与评价，旨在推广抗旱节水型小麦品种，服务于农业生产。结果表明：在干旱胁迫或限水灌溉条件下，衡136一般产量为6000～7500kg/hm2，春浇1水时最高产量可达到9000kg/hm2以上。该品种具有节水抗旱、抗寒、丰产稳产性好、产量三因素协调、适应性广等优点，抗旱指数为1.130，水分利用率在0水、1水和2水灌溉条件下分别较对照品种石4185提高17.3%、14.9%和10.5%，节水性强。

关键词：冬小麦；抗旱节水；丰产性；抗旱指数；水分利用率

河北省是严重的资源型缺水省份，多年平均水资源量为203亿m3，人均水资源占有量为311 m3，占全国平均值的1/7，不及国际公认缺水标准（1 000 m3/人）的1/3[1]。自20世纪70年代以来，由于大规模开采地下水，造成了水资源严重短缺，地下水超采问题十分突出，严重制约了国民经济和社会的可持续发展，已引起社会的广泛关注[2～5]。由于农业用水约占河北省工农业用水总量的74%，因此，农业节水成为缓解水资源紧缺的重中之重。郭进考等[6]研究认为，河北节水的关键在农业，而农业节水的重点在小麦。原因是小麦为河北省第一大粮食作物，其种植面积占全省粮食播种总面积的34.4%（2014年），在国家粮食生产安全方面具有举足轻重的作用[7]。在河北小麦生产发展中，关于品种选育、节水技术、高产栽培等的研究有诸多报道[8～13]，但大多为小麦生产水平的提高和农业科研进步做出一定的贡献。而在众多研究和节水措施中，品种选择是小麦节水的根本。

自2004年以来，河北省已有102个小麦品种通过审定，品种类型多样，且多数品种在小麦生产上发挥了积极作用。衡136是河北省农林科学院旱作农业研究所培育的抗旱节水冬小麦新品种，2009年通过了河北省审定（审定编号：冀审麦2009015）；2011年通过了国家审定（审定编号：国审麦2011017），同年9月获国家植物新品种权保护（公告号：CNA007823E）。为了有效缓解河北省地下水超采严重的问题，解决农业用水紧缺的状况，作者从抗旱节水小麦品种选择的角度出发，根据多年多点国家和省级试验以及相关科研试验的测定数据，对衡136的主要性状进行汇总分析，旨为该品种高效生产提供借鉴，并对农艺节水型小麦的推广提供理论依据。

1　材料与方法

数据素材来源于2008～2011年国家黄淮冬麦区旱肥组、河北省黑龙港流域节水组区域试验和生产试验结果，2011～2013年度国家小麦产业技术体系河北麦区节水高效品种筛选试验结果（衡水）。以衡136为研究对象，通过与各级试验的对照品种进行比较，对该品种的产量、产量构成因素、产量稳定性、抗旱性、水分利用效率和抗寒性进行分析并评价。

2　结果与分析

表1　衡136的产量情况Table 1 The production of Heng 136

2.1衡136的产量与产量性状

2.1.1产量2008～2011年国家和省级小麦节水组试验共计53点次，衡136有46点次增产，增产点率为86.8%；平均产量为6 318.0 kg/hm2，较对照平均增产5.84豫（表1）。其中，在河北省黑龙港流域春浇1水的情况下，最高产量达到9 405.0 kg/hm2（2009年，河北衡水），平均增产率为6.82%；在国家黄淮冬麦区播前一次性施足底肥、全生育期不浇水的情况下，最高产量达到6 724.5 kg/hm2（2010年，河南洛阳），平均增产率为4.85%。多年多点试验结果表明，衡136丰产稳产性好，节水抗旱。

2.1.2产量构成因素2008～2010年国家、省级小麦节水组区域试验，衡136的单位面积穗数分别为555.0万、670.5万穗/hm2，穗粒数分别为33.8、36.7粒，千粒重分别为35.1、37.4g（表2）。产量水平在6 000～7 500 kg/hm2条件下，衡136的产量构成因素指标平均值分别为单位面积有效穗数613.5万穗/hm2、穗粒数35.3粒、千粒重36.3 g（表3）。对2008年和2009年河北省最高产量试点的单点产量构成因素进行分析，认为实现单产7 500 kg/hm2以上，三因素指标多点平均值为单位面积有效穗数763.5万穗/hm2、穗粒数33.9粒、千粒重38.7 g。通过对不同产量水平下的产量构成因素变化进行分析，结果显示，在不同产量水平下，衡136的三因素结构变化较为协调，单产由6 000～7 500 kg/hm2提高到7 500 kg/hm2以上时，单位面积有效穗数增加114.0万～187.5万穗/hm2，平均提高24.4%；穗粒数降低0.6～2.1粒，平均减少4.0%；千粒重提高1.7～3.1 g，平均提高6.6%。可以看出，衡136三因素协调发展，自我调节能力较强。

表2　衡136的产量构成因素Table 2 The yield components of Heng 136

表3　不同产量水平下衡136的产量构成因素Table 3 The yield components of Heng 136 under different production levels

2.2衡136的稳产性

2008～2010年国家、省级小麦节水组区域试验，衡136的CV平均值分别为14.073%和10.620%，均约其对照品种（表4）。表明衡136产量稳定性较好，广适性较强。

表4　衡136的产量变异系数Table 4 The yield coefficient of variation of Heng 136

2.3衡136的抗旱性

2008年、2009年河北省指定抗旱性鉴定单位——河北省农林科学院旱作农业研究所在人工模拟干旱棚和田间自然干旱2种环境条件下对衡136的抗旱性进行了鉴定，结果（表5）显示，该品种平均抗旱指数为1.130，抗旱级别为2级。在干旱胁迫或限水灌溉条件下，衡136抗旱性较强，适应性较好，可实现水资源的高效利用。衡136属典型的抗旱节水型小麦品种。

表5　衡136的抗旱性Table 5 The drought resistance of Heng 136

2.4衡136的水分利用率

试验于2011～2013年在河北省农林科学院旱作农业研究所综合试验站进行。以水分为主处理、品种为副处理，全生育期设灌溉0水、1水（起身-拔节期，灌水量1 125.0 mm/hm2）和2水（起身-拔节期、灌浆期，灌水量2 250.0 mm/hm2）3个处理，3次重复。各处理均施用N 192.0 kg/hm2、P2O5120.0 kg/hm2和K2O120.0kg/hm2，其中，氮肥施用方法除0水处理为一次性底施外，其他处理均为底施120.0 kg/hm2+追施72.0 kg/hm2；磷钾肥均做底肥施入。足墒播种，播后镇压。通过测定播种前和收获后的土壤含水量，并结合年度内的自然降水量、田间灌溉量和耗水量以及小麦产量，对衡136的水分利用率进行分析，结果（表6）显示，该品种不同灌水次数的WUE均跃CK，其中，1水处理下WUE最高，2 a平均值为19.155kg/（mm·hm2），较CK提高14.9%，平均产量为6 817.1 kg/hm2；0水处理下WUE次之，达到了18.9 kg/（mm·hm2），较CK提高17.3%，平均产量为6 461.2 kg/hm2。表明在0水和1水条件下，衡136的水分利用效率较高。

对不同灌水次数（灌溉量）的小麦WUE和产量差异进行比较，结果（表7）显示，随着灌溉次数的增多，产量逐步提高，2水处理的产量分别较0水和1水处理提高18.9%和12.7%，但WUE相对下降了1.0%和2.3%。表明干旱胁迫或限水灌溉更有利于衡136发挥抗旱节水性和高产高效特性。WUE的研究结果也进一步证明了该品种为抗旱节水类型。

表6　衡136的水分利用效率Table 6 The water use efficiency of Heng 136

表7　不同灌水次数下衡136的产量与水分利用率Table 7 The yield and water use efficiency of Heng 136 under different irrigation frequency

2.5衡136的抗寒性

国家指定冬小麦抗寒性鉴定单位——河北省遵化市国家农作物品种区试站对衡136的抗寒性进行鉴定，结果显示，2007～2008年度河北省黑龙港流域节水组区域试验，该品种平均死茎率为3.7%，无死株（对照邯4589死茎率为6.2%，死株率为0.8%）；2008～2009年度同组试验，该品种平均死茎率为4.0%，无死株（对照邯4589死茎率为2.3%，死株率为1.9%）。综合评价，衡136抗寒性较强。

小麦品种的抗寒性是多基因控制的数量性状，如果采用的杂交亲本都具有较高的抗寒性，则有利于增加杂交后代的抗寒性，并有可能培育出更抗寒的新品种[14]。从衡136系谱图（图1）可以看出，其具有蚂蚱麦、碧玉麦和津丰1号等一批久远且抗寒性强的亲本血缘。由于这些抗寒亲本的抗寒性在衡136中得到了较好的遗传表现，因此，使得衡136表现出了较强的抗寒性。

3　结论与讨论

小麦新品种衡136选育技术主要采用了国家发明专利——水旱交替双向选择技术（专利号：ZL201110036185.8)，通过杂交后代不同水、旱处理模式研究和后代选拔，进一步丰富了抗旱、耐寒、丰产优异基因的有效聚合。经国家和省级多年多点区域试验与生产示范，在限水灌溉条件下，一般产量为6 000～7 500 kg/hm2，最高产量可达到9 000 kg/hm2以上。该品种分蘖力强，成穗率高，成株株叶型清秀，旗叶上挺，叶片功能期长，失水速率慢，落黄好，抗干热风能力强；源库比例协调，次生根较多，水分利用率高，WUE在0水、1水和2水灌溉条件下分别为18.900、19.155和18.720 kg/（mm·hm2），较对照品种石4185分别提高了17.3%、14.9%和10.5%；其抗旱指数为1.130，节水性强，不仅丰产稳产，而且在节水抗旱方面具有明显优势。

在目前河北省水资源短缺的状况下，衡136的育成和推广可有效缓解农业用水严重超采的问题，从抗旱节水应用研究方面，真正实现了农艺保水节水寅作物抗旱耐旱育种寅抗旱性与丰产性的统一[15]。梅旭荣等[16]认为，提高作物品种的WUE是缓解水资源危机、实现作物可持续生产的重要策略。作者通过对衡136小麦WUE的测定研究，在印证了该品种具有突出抗旱节水性的同时，认为该品种可作为缓解当前水资源危机、实现小麦生产可持续发展的重要策略之一（即品种的优先选择），并可作为科研育种单位抗旱节水种质资源加以改良和利用。

图1　衡136系谱图Fig.1 The family tree of Heng 136

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Analysis and Evaluation of Main Characters of Winter Wheat Varieties Heng 136 with Drought -resistant and Water-saving

MENG Xiang-hai1，CHEN Xiu-min1，BAO Cong2，QIAO Wen-chen1，WEI Jian-wei1，SUN Shu-luan1，LI Ding1，LI Qiang1，ZHAO Ming-hui1，LI Hui-min1，ZHAO Feng-wu1*
（1.Dryland Farming Institute，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Hengshui 053000，China；2.Seed Management Station in Hebei Province，Shijiazhuang 050031，China）

Abstract：Heng 136 is a new winter wheat varieties with drought resistance and water saving bred by Dryland Farming Institute，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences.Under the background of groundwater overdraft in Hebei Province，to ease the contradiction between agricultural water use. Taking the results of regional test and production test of the national Huanghuai winter wheat area dry fertilizer group and Heilonggang basin of Hebei Province water-saving group in 2008-2011，and the results of effi-cient screening test of water-saving varieties in Hebei Province of national wheat industry technology system in 2011-2013 as the materials.The yield，yield component，yield stability，drought resistance，water use ef-ficiency and cold resistance of Heng 136 were analyzed and evaluated in order to promote drought resistant and water-saving wheat varieties. The results showed that under drought stress or limited water irrigation，the yield was 6000-7500kg/hm2，when irrigated once in spring the yield chould reach to above 9 000 kg/hm2. It had the advantages of water saving，drought resistance，high and stable yield，yield three factors coor-dination，wide adaptability and so on. The drought resistance index was 1.130，under the conditions of on irrigation，irrigated once and twice，WUE were in-creased by 17.3%，14.9% and 10.5% respectively compared with the control variety.

Key words：Winter wheat；Drought resistance and water saving；Highyield；Drought resistance index；Water use efficiency

中图分类号：S512.1+1

文献标识码：A

文章编号：1008-1631（2016）01-0060-05

收稿日期：2015-04-20

基金项目：国家小麦产业技术体系衡水综合试验站建设项目（CARS-3-2-）；河北省科技厅科技成果转化项目（14826329D）

作者简介：孟祥海（1974-），男，辽宁盖州人，副研究员，主要从事冬小麦抗旱节水新品种选育与区域适应性鉴定研究。

通讯作者：赵凤梧（1958-），男，河北枣强人，研究员，主要从事小麦种质资源创新与利用研究。