10个山东省小麦品种节水丰产性鉴定与分析

李鹏 崔正勇 高国强 孙明柱 张凤云 李新华

摘要：为了筛选出节水丰产性小麦品种，以灌溉次数为主处理，以10个主要推广品种为副处理，研究各品种在不同灌溉次数下产量、产量构成因素、水分利用效率的表现。结果表明：随着灌溉次数的增加，10个品种的产量、单位面积穗数均呈现上升趋势，水分利用效率呈现下降趋势，而穗粒数和千粒重没有一致性的规律。相关性分析表明，产量与单位面积穗数呈极显著正相关，而与穗粒数和千粒重呈正相关但不显著。通过综合评价，筛选出抗旱、节水、丰产性好的品种鲁原502、山农22和泰农18，这为节水丰产性小麦品种的选用推广提供了依据。

关键词：小麦；品种；节水；产量；水分利用效率

中图分类号：S512.103.7文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）03-0018-04

Abstract In order to screen the water-saving and high-yield wheat varieties， taking irrigation frequency as the major treatment and 10 wheat varieties as the minor treatment， the yield， yield components and water use efficiency of 10 wheat varieties under different irrigation frequencies were studied. The results showed that both the yield and the number of spikes per hectare increased with the increase of irrigation frequency， while the water use efficiency decreased. There was no coincident regularity between grain number per spike and thousand kernel weight. Correlation analysis showed that the yield was highly significantly correlated with the number of spikes per hectare， while had positive but not significant correlations with the grain number per spike and thousand kernel weight. According to comprehensive evaluation， Luyuan 502， Shannong 22 and Tainong 18 were screened out as better varieties with water-saving and high-yield characteristics， and this study provided references for selecting and popularizing of water-saving and high-yield wheat variety.

Keywords Wheat； Variety； Water saving； Yield； Water use efficiency

我國是一个干旱缺水严重的国家，人均水资源不足世界平均水平的四分之一，并且分布极不均衡，水资源匮乏已成为社会、经济发展的主要障碍因素之一[1]。北方冬小麦区是我国小麦的主产区，这一区域小麦产量约占全国小麦总产量的60%左右，但人均水资源仅为全国的五分之一，并且小麦生育期内干旱少雨，不能满足其生长发育需要，生产上主要依靠灌溉来满足小麦对水分的需求[2]。冬小麦灌溉用水约占农业用水的70%，小麦灌溉已造成北方冬小麦区地下水严重超采，因此冬小麦节水在农业节水中具有举足轻重的地位。

为遏制农业面源污染扩大趋势，农业部提出了“一控两减三基本”目标，其中的“一控”即严格控制农业用水总量，大力发展节水农业，划定总量的红线和利用系数率的红线，利用系数要从现在的0.52提高到0.55，这主要需通过工程措施、节水技术措施、农民节约用水的办法来解决这些问题。如何利用有限的农业水资源，在减少灌溉次数、降低灌溉用水量的前提下实现小麦生产的高产高效是该区亟待解决的问题。近年来，国内外对如何充分利用灌溉水、自然降水、土壤水以及提高水的有效利用率进行了大量研究[3-5]，但是种植抗旱节水丰产的小麦品种才是解决这一问题的关键，这类品种可以在雨养或节水条件下实现高产稳产，降低生产成本，提高经济效益。

本研究以山东省当前主要推广种植的10个小麦品种为材料，对其进行节水丰产性鉴定与分析，力图从中选出节水抗旱性好、水分利用率高、产量对水分胁迫反应迟钝的丰产品种，为小麦节水抗旱种植提供品种选择。这对合理安排小麦品种布局、保障小麦安全生产具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 参试品种

2015—2016年参试小麦品种有鲁原502、济麦22（CK）、山农20、泰农18、山农22、山农28、鑫麦296、泰山27、齐丰2号、良星66，以上品种均为山东省生产上的主推品种，其中济麦22为山东省区试对照品种。

1.2 试验区概况

试验地点选择在济南市章丘区龙山镇试验基地。试验地属于中高产水浇地，前茬为夏玉米，秸秆直接还田。试验地肥力均匀，整地之前耕层有机质含量23.43 g/kg、全氮1.44 g/kg、速效磷42.62 mg/kg、速效钾148.3 mg/kg。施氮量统一为195 kg/hm2（计纯氮量），浇水处理为底施氮120 kg/hm2+追氮75 kg/hm2。2015年10月11日播种，基本苗300万/hm2，次年6月13日收获。常规田间管理，管理措施一致。

1.3 试验设计与方法

本试验以灌水次数为主处理，在足墒播种的基础上，设3个处理：①全生育期不浇水（抗旱性品种筛选）；②全生育期浇1水——拔节水（节水抗旱性品种筛选）；③全生育期浇2水——拔节水+开花水（节水丰产性品种筛选）。品种为副处理：供试品种10个。裂区试验设计，主区内品种重复3次。小区面积12 m2，小区宽1.5 m，种植6行。主处理间设保护区2 m。

1.4 测定项目与方法

产量和产量构成因素：小麦成熟前每小区测定1.5 m2样点折算出单位面积穗数；收獲时取代表性植株200株进行室内考种，计数穗粒数；每个小区实收计产，换算出公顷籽粒产量，并对小区收获的小麦籽粒进行千粒重测定。

土壤含水量测定：采用烘干法测定，用土钻取0～200 cm土层土壤，每20 cm一层，取土后立即装入铝盒，称鲜重，105℃烘干至恒重，称干重，计算土壤质量含水量。

水分利用效率的计算方法为：水分利用效率=作物籽粒产量 /作物生育期耗水量。

1.5 数据处理

数据采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05软件进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同水处理对各品种产量构成因素的影响

由表1可以看到，随着灌溉次数的增加，各品种的平均单位面积穗数有明显增长，1水处理较0水处理多56.5万/hm2，2水处理较1水处理多52.0万/hm2；平均穗粒数略有增加，分别为34.3、34.6、34.7粒；而平均千粒重则是1水（45.4 g）、2水（45.2 g）基本相同，高于0水处理（44.7 g）。

对不同品种单位面积穗数进行分析，各品种穗数均随灌溉次数增加而增加，在3个水处理下，山农28、济麦22均有较高的单位面积穗数，鲁原502、鑫麦296表现为群体中间类型，而泰农18单位面积穗数较少。就不同品种穗粒数对灌溉次数的响应表现进行分析，除鑫麦296、齐丰2号和良星66外，其它品种1水处理的穗粒数都高于0水处理；2水处理与1水处理相比，仅鑫麦296、泰山27、齐丰2号的穗粒数呈现增长，其它品种均呈现下降。对不同品种千粒重对灌溉次数的响应表现进行分析，鲁原502、济麦22、山农28、鑫麦296的千粒重随灌溉次数的增加而提高，泰农18和山农22则是随灌溉次数的增加而下降。

2.2 不同水处理下各品种产量表现

对3个水处理下10个品种的产量表现进行分析（表2），10个品种的产量表现均为2水﹥1水﹥0水，平均产量1水处理较0水处理增长648.8 kg/hm2，2水处理较1水处理增长471.4 kg/hm2。3个水处理水平下，鲁原502产量均为第1位，较对照济麦22分别增产10.48%、6.13%和5.03%，山农22产量均为第2位，较对照济麦22分别增产9.36%、2.98%和2.19%，对照品种济麦22在2水处理下产量表现较好。抗旱性品种筛选（0水），较对照增产的有鲁原502、山农22、泰农18、山农28、齐丰2号和山农20；节水抗旱性品种筛选（1水），较对照增产的有鲁原502、山农22、泰农18、山农28、鑫麦296和山农20；节水丰产性品种筛选（2水），较对照增产的仅有鲁原502和山农22。

2.3 不同水处理下各品种产量与产量构成因素相关性分析

对产量和产量构成因素进行相关性分析（表3），结果表明，品种产量与单位面积穗数成正相关，并达到极显著水平，而与穗粒数和千粒重呈正相关但不显著，这表明随着灌溉次数的增加，10个小麦品种产量的提高主要是通过单位面积穗数的增加而实现。这是对10个品种综合分析得到的结果，但不同品种的产量构成因素变化趋势并不一致，如鲁原502的千粒重与产量表现出正相关，山农22的千粒重与产量表现出负相关，泰山27的穗粒数与产量表现出正相关。

2.4 不同水处理下各品种水分利用效率

由表4可以看出，各品种随着灌溉次数的增加，产量也随之提高，但是水分利用效率表现为逐步下降趋势。不同品种对水分的反应特性存在差异，鲁原502和山农22在3个水处理下都表现出较高的产量和水分利用效率；对照品种济麦22在0水和1水处理时表现一般，而在2水处理时产量和水分利用效率大幅度提升。综合3个处理表现水平来看，鲁原502、山农22和泰农18抗旱、节水、丰产性好。

3 讨论与结论

长期以来，我国对于小麦抗旱节水、高产稳产的研究十分重视，研究了不同品种水分敏感性和抗旱节水能力的差异[6，7]，育成了适合旱地推广的品种[8，9]，制定了抗旱节水栽培技术[10，11]，这些研究对于干旱地区小麦生产发展起到重要作用。山东省的小麦单产水平一直位居全国前列，农民对于小麦产量有着较高的要求，因此很多偏干旱地区、偶发干旱地区以及灌溉条件较差地区，在生产上也以种植高产、广适型品种为主，因此对当前生产上的主推品种进行节水丰产性鉴定并从中筛选出抗旱节水性好、水分利用率高、丰产潜力大的品种更具应用价值。

通过分析不同水处理下品种产量的变化趋势，发现10个品种的产量均随着灌溉次数的增加而提高，这是因为拔节期和开花期是小麦生长发育的关键时期，灌溉有助于调控群体结构、延长灌浆持续时间、增加生物量[12]。对产量和产量构成因素进行相关性分析，结果表明品种产量的提高主要是通过单位面积穗数增加而实现，相关性达到极显著水平，而与穗粒数和千粒重呈正相关但不显著。以上研究结果与其他学者的相关研究结论不尽相同，林坤等[12]研究认为随灌溉次数增加，品种产量提高，穗数和穗粒数增多，但千粒重减小；郭凤芝等[13]的研究结果表明随着浇水次数的增加，11个品种的产量并非全部增长，而且单位面积穗数、千粒重、穗粒数的变化均没有规律。研究结论的不同，可能与试验所用品种的特性、试验设计以及环境因素的差异有关。

综合本试验的研究结果，综合评价筛选出抗旱、节水、丰产性好的鲁原502、山农22和泰农18，这3个品种在不同水处理水平下均表现出较高的产量和水分利用效率，可种植于灌溉条件较差的地区。

参 考 文 献：

[1] 姜文来. 中国21世纪水资源安全对策研究[J]. 水科学进展，2001，12（1）：66-71.

[2] 武雪萍，梅旭荣，蔡典雄，等. 节水农业关键技术发展趋势及国内外差异分析[J]. 中国农业资源与区划，2005，26（4）：28-32.

[3] 吴复学，孙慧敏，李海彦，等. 测墒补灌对小麦水分利用特性和籽粒产量的影響[J]. 山东农业科学，2017，49（10）：23-26.

[4] 许骥坤，石玉，赵俊晔，等. 测墒补灌对小麦水分利用特征和产量的影响[J]. 水土保持学报，2015，29（3）：277-281，329.

[5] 王志敏，王璞，李绪厚，等. 冬小麦节水省肥高产简化栽培理论与技术[J]. 中国农业科技导报，2006，8（5）：38-44.

[6] 李晓航，杨丽娟，盛坤，等. 不同灌水处理下小麦干物质分配、转运及其产量的研究[J]. 中国农学通报，2015，31（30）：33-37.

[7] 董剑，王伟，赵万春，等. 不同灌溉模式对陕西关中小麦产量的影响[J]. 安徽农业科学，2011，39（32）：19714-19715，19717.

[8] 张坤普，徐宪斌，吴儒刚，等. 抗旱耐盐小麦品种山融3号及其栽培技术[J]. 山东农业科学，2006（2）：86-87.

[9] 刘海霞，夏海东，程玉红，等. 旱地冬小麦新品种鹤麦801的选育经过及栽培技术[J]. 现代农业科技，2017（18）：32-33.

[10]赵国英，王红光，李东晓，等. 灌水次数和施钾量对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响[J]. 麦类作物学报，2017，37（6）：759-768.

[11]刘国伟，任艳云，闫璐. 土壤肥力和灌水量组合对不同类型小麦光合特性及产量的影响[J]. 农学学报，2017，7（6）：27-33.

[12]林坤，刘凤洲，郭凤芝，等. 菏泽市节水高效丰产性小麦新品种筛选[J]. 天津农业科学，2015，21（7）：112-117.

[13]郭凤芝，刘凤洲，郭凌云，等. 小麦抗旱性品种筛选与分析[J]. 山东农业科学，2013， 45（1）：46-48.