节水高产冬小麦育种技术研究

闫 瑾

（河南省种子站，河南 郑州 450000）

我国经济社会发展较快，但都是以牺牲自然环境为代价。现阶段我国的土地沙漠化和水资源短缺较为严重，国家倡导发展农业的同时不能破坏自然环境，应提高资源的利用率。为了满足我国的农业发展和自然环境保护，发展节水高产冬小麦是一个双赢的举措。

1 节水高产冬小麦的特点

1.1 节水高产冬小麦生长环境

冬小麦在生长的各时期不同程度地需要水资源，如果不能及时补充水源，就会影响冬小麦的生长。我国种植冬小麦的地区主要是长江以北地区，而我国长江以北地区冬天气候寒冷，土壤冻结，降水也以雪花的形式飘落在地表，无法渗入土壤供给冬小麦足够的水分。没有天然的降水，就只能从河流、湖泊和深层地下水中引水灌溉。小麦种植用水几乎占据了北方农业用水的50%以上，对水资源产生巨大的消耗。

1.2 节水高产冬小麦育种原理

冬小麦在拔节和抽穗时期、抽穗至成熟期这两个阶段用水需求量最大，而挑旗期和开花期到灌浆期则是对水源最敏感的时期，一定要保证这两个时期有充足的水源灌溉，充分满足冬小麦对水分的需求[1]。发展节水高产冬小麦技术，不能使冬小麦在这两个时期缺水，只能减少冬小麦生长其他时期的需水量。冬小麦在需水量最大的时期消耗地表下深1～2 m 土壤中的水分，而其他时期消耗的则是地表到地下0.4 m 内的土壤水分。所以，要发展节水高产冬小麦，还要改变冬小麦的用水结构，使冬小麦主要消耗土壤中的水分，提高水资源的利用效率，减少水源浪费。在节水的同时提高冬小麦的产量，将节水和丰产结合，提高小麦的品质。

2 我国发展节水高产冬小麦的必要性

2.1 我国粮食需求量大

我国是世界上人口数量最多的国家，全国人口对粮食的需求量巨大，粮食安全是我国国家安全的一个重要议题，人口的吃饭问题一定要掌握在中国人自己的手中，粮食增产是一项重要的事。小麦是我国第二大粮食种类，在日常的生产生活中占有重要地位。随着经济发展，城市化建设加快，我国的耕地面积不断缩小，提高耕地的利用效率、增加单位面积耕地产出的粮食数量，是当前农业发展的技术重点。发展节水高产冬小麦育种技术，有利于提高小麦的产量，保障人民生活所需，保证国家粮食安全。

2.2 我国水资源紧缺

我国是一个非常缺水的国家，虽然水资源总量在世界排名靠前，但我国是世界第一人口大国，水资源的人均占有率在全世界排名靠后。水资源短缺、降水量在全年及各地区分布不均，干旱地区几乎全年无降水，洪涝地区则在短时间内降水量激增，这对我国农业发展造成了巨大影响。为了适应我国水资源特点，应发展节水农业，提高水资源的利用效率。

3 节水高产冬小麦的育种技术

3.1 挑选节水高产冬小麦种子

节水高产冬小麦对选种要求很高，种子的质量决定了其耐寒性及高产潜力[2]。当前市场的小麦品种很多，不同的地区自然环境不同，应选择不同种类的种子。要注意选择早熟、抗旱、叶子小、栽种密度小、穗大、根系发达的种子进行种植。早熟的冬小麦种植周期短，可以极大缩短培育时间；抗旱的冬小麦生长期间不反复，可节约用水，降低管理的难度；叶子小的冬小麦呼吸作用较弱，水分蒸发缓慢，对水分的需求量比叶子大、呼吸作用强的冬小麦小。目前优质节水高产冬小麦种子有石麦15 号、石家庄8 号、衡4399 号等，研究人员选用种子后代时，采用异地育种和生态育种相结合的方式，保证单位面积冬小麦穗数，同时增加每穗的种子颗粒数和重量，提高种子和麦苗的抗旱性、抗寒性和适应能力，还能够预防主要病虫害。例如，我国河北省主要种植的是衡4399 号节水高产冬小麦种子，和以往需要多次浇水的种子不同，衡4399 号每667m2地少浇1 次水，大约节水50 m3，推广成功后种植面积达到200 万hm2，每年大约能少浇水两次，为河北省的农业用水节省了30 亿m3。

3.2 土壤的选择与整理

3.2.1 挑选土壤

土壤中一般会有一些颗粒，按照土壤中含有颗粒的大小和数量，可将土壤分成砂土、壤土和黏土，砂土中颗粒最大、最多，黏土中颗粒最细小，壤土在两者之间。砂土不易保肥保水，缺少养分，但其透气性最好，适合农业深耕。黏土中含有大量黏粒，能与水结合，可保水保湿，但如果温度较高、水源流失，会变得非常坚硬，在黏土中种植会非常消耗水资源，不利于节约环保。壤土按照土质又分为轻壤土、中壤土和重壤土。轻壤土和中壤土砂粒较少、较小，黏性较低，保水性较强，透气性较好，适合种植节水高产冬小麦。所以，应选择砂土、轻壤土和中壤土种植节水高产冬小麦，砂土地进行深耕种植，轻壤土和中壤土地正常种植[3]。选择土壤时还应注意地区的气候条件、温度条件、水源条件，气候适宜、温度适中、水资源储备较多的地区更适合育种。

3.2.2 播种前整地

为了播种后土壤有利于种子的发育和植株的生长，在播种前要对土壤进行整理。用大型农用翻土机将土壤翻整两次，使内部土壤充分暴露在阳光下。例如，某地农民在自家院里种植冬小麦，播种前没有翻地，直接备垄、起沟、下种，导致小麦出芽率很低。请教专家后农民在下次播种前翻整土地，结果发芽良好。如果播种时土壤中水分不足，在播种前进行整地时，还应浇底墒水。底墒是指耕种层以下0.5 m 深的土壤，向这部分土壤蓄足水分，能抑制上层土壤中的水分蒸发，也可防止土质过于坚硬，具有松土效果。

3.3 播种时机与播种方法

3.3.1 冬小麦晚播

以往我国冬小麦的播种时间一般在9—10 月，但受全球气候变暖的影响，应适当进行晚播[4]。如今全球气候变暖9—10 月气温较高，适宜小麦种子的发育，使小麦长势高，导致冬天来临时小麦为了保持自身生长需要大量的水，而冬天降水量少，无法提供小麦所需水分，造成小麦苗死亡。且小麦苗过大，暴露在寒冷气温中的部分会过多，使小麦耐寒性降低，无法保证小麦过冬。所以如今小麦播种时间要比以往大约延长半个月，在气候、温度和降水等条件合适时播种。

3.3.2 注意种植密度

为了保证节水高产冬小麦的产量，种植过程中还应注意增加植株的密度，增加单位面积内小麦的播种量，有效利用土壤中的水分，使冬小麦增产增收。可以通过缩行来增加节水高产冬小麦的种植密度，以往的冬小麦播种行距大约为20 cm，保证每行小麦拥有充足的养分和水源。但通过调研发现，两行小麦苗中间空隙太大，不仅会造成养分和水源浪费，还会使施肥和撒药的面积增大，增加农业成本。将行距缩小10 cm，可极大提高单位面积小麦种子的播种数量。这种技术并不难实现，如果使用机器进行播种，可通过改变播种机每个犁地工具和每个撒种格子的距离来实现；如果是人工进行播种，只要在犁地时缩短每个垄沟的距离即可，这种技术操作简单，没有任何成本，但在极度缺水的干旱地区无法实现[5]。例如，华北地区的某农民采用缩行技术种植冬小麦，他家的小麦地浇水量比往年减少了大约50 mm，单位面积的产量也显著提高。在缩行播种的基础上，还可以进行复播，使用现有的小麦播种机，不改变行间距进行第一次播种后，在第一次的垄上进行第二次播种，可增大播种密度。

3.4 施肥和田间管理

3.4.1 合理施肥

冬小麦的早春管理是根据气候特点、麦苗的生长情况等在植株返青到拔节时期进行。为了满足冬小麦生长所需营养，在播种前一定要施足底肥。施肥时要调查好麦田的营养状况，保证冬小麦获得生长所需的各种元素，如果土壤中的某种元素充足，就不用再施含有这种元素的肥料。在选肥时，要注意各种元素的搭配，无机肥和有机肥相结合。选用富含硫的化肥，可增加小麦的籽粒硬度，对小麦粉的质量和口感具有重要影响。土壤中缺硫，会影响土壤中氮的利用率，所以应选择含有硫的底肥。底肥中还要有足够多的微量元素，如硼、锌等，利于小麦的生长，且能提高冬小麦土壤中钾和氮的利用率。但施肥一定要适量，施肥较少会造成营养不充足；施肥较多会使麦苗出现烧苗的现象，导致土壤熟化程度低、缺水，甚至造成环境污染。根据小麦的生长情况进行施肥管理，在小麦拔节时施加尿素，浇水促进尿素的吸收。还可以选用根外施肥的方式，将肥料与水按比例混合，喷洒在植物的叶片上，使叶片吸收。

3.4.2 土壤管理

小麦生长所需要的养分都是由土壤提供的，施肥可提供30%～50%的养分，土壤供给50%～70%的养分，所以土壤的质量对冬小麦的产量有着重要影响。在播种后要进行耙地，破坏土壤的结板层，使土壤上面松、下面实。上面松可以增加土壤的透气性，有利于冬小麦出苗；下面实可以增加土壤的保水量，增强土壤的抗旱性，使土壤中的水分适宜。出苗后也要进行耙地，清理杂草，耙地时应注意掌握深浅度，过深会将冬小麦种子翻出或伤害冬小麦的根。实际育种过程中，还应注意麦田里土壤的质量，选择适当时机进行浇水、施肥，不仅有利于冬小麦的生长，对土壤也有益处。如果土壤变质，会影响农业生产，造成巨大的损失。

3.4.3 适当浇水

冬小麦在生长的过程中应适当浇水，在早春，浇水较早会造成水资源浪费，还会诱发多种病害，加大倒伏的风险。在施肥后浇水可有效促进肥料的吸收，利于冬小麦生长。冬小麦在挑旗期、开花期和灌浆期对水资源的需求最旺盛，每个阶段都要浇1 次水，要根据麦田的情况和自然条件决定浇水量。在土层较浅的地区，土壤肥力无法到达深处，麦苗根系不发达，不适合浇水。例如，安徽地区的部分麦田由于长期播种，表层稀疏，出现了麦苗扎根太浅、叶子变黄的现象，多次施肥都无济于事，浇水后麦苗大片倒伏。经技术人员研究发现，由于土壤土质下降，使肥料停留在土壤表面，植物的根随营养发展，土壤深处没有营养，植物的根就不在深处扎根，导致麦苗的根系不发达，抗倒伏能力下降。只有提高土壤质量，再浇水时才不会出现倒伏现象。

3.5 病虫草害防治方法

3.5.1 防治病害

冬小麦病害主要有条锈病、白粉病、赤霉病和纹枯病等，这些病害使小麦生长迟缓、无法抽穗，影响灌浆，导致其产量下降甚至颗粒无收。应从根本上防治病害，选用优质丰产抗病种子，如济麦22、良星99 等，这些种子由专门的技术人员研制，具有良好抗病丰产能力[6]。防治病害还要防止土壤中带有各种真菌，真菌会使种子和植物的根茎受到感染，产生霉素，导致冬小麦发生病害。应每年对冬小麦种植地区的土壤进行深耕，将土壤翻新，充分暴晒在阳光下。及时处理地里的杂草，防止杂草带有病源，传染小麦种子和植株。发现小麦病害应喷洒农药治疗。例如，在麦田发现小麦条锈病，如果感染的小麦数量较少，可使用戊唑醇悬浮剂和水按比例混合，以染病小麦为圆心，对周围2 m 内的小麦喷洒药物治理；如果感染的小麦数量较多可全部喷洒农药。小麦的白粉病可用烯唑醇可湿性粉剂和水按比例混合进行喷洒，喷洒方法与防治小麦条锈病时相同。防治小麦赤霉病可用氰烯·戊唑醇悬浮剂和水按比例混合后喷洒，间隔7 d 再喷洒1 次，可有效防治。

3.5.2 适期除草

野草的生命力顽强，任何环境下都可以生长，一旦有更好的条件，杂草就会吸收营养和水分，快速生长和繁殖。所以在冬小麦种植期间，还要定期清理杂草，防止其吸收属于小麦的营养和水分。在冬小麦发芽前、小麦长叶子期间或第二年小麦返青时到拔节前，可定期除草。小麦田里的杂草主要有播娘蒿、雀麦、节节麦、荠菜等，除草可以使用药物清理，不同种类的杂草需用不同种类的农药。例如，清理以播娘蒿和荠菜为主的麦田杂草时，可选用唑草·苯磺隆水分散粒剂按比例与水混合进行喷洒。清理以雀麦和节节麦为主的麦田杂草时，可使用烷己基磺酸盐和甲基二磺隆可分散油悬浮剂与水按比例混合，在整片麦田里喷洒，麦田边缘最容易有杂草，应喷洒到位。另外，不同药剂选用不同的喷头和过滤器，喷头距离杂草的高度及喷洒方法也不同。

3.5.3 防治虫害

小麦虫害主要有穗蚜、吸浆虫、小麦红蜘蛛等，对小麦的生长有较大害处。穗蚜体型小，数量多，繁殖速度快，对麦田威胁较大。在小麦幼苗时期，穗蚜主要附着在小麦心部和叶片，以吮吸心部和叶片上的汁液为生。过多的穗蚜附着在小麦植株上吸取汁液，会使小麦的叶子变黄，生长缓慢，影响小麦拔节和抽穗。在拔节和抽穗期间，穗蚜刺吸茎叶和穗等部位，导致小麦植株出现许多小黄斑点，使小麦植株呈现不健康的生长状态。尤其在抽穗时，穗蚜会使麦穗较小，结出的果实干瘪、无光泽，造成小麦质量、产量降低。防治穗蚜应使用高效氯氟氰菊酯乳油或其他药剂与水混合，加适当的沉降剂喷洒在麦田中。小麦红蜘蛛非常耐寒，冬小麦在生长期会受其侵扰，使叶片发黄、干枯，影响小麦健康生长，导致小麦减产。应使用阿维菌素悬浮剂与水按比例混合，加沉降剂进行喷洒。小麦吸浆虫的防治应使用联苯·三唑磷微乳剂与水按比例混合，加沉降剂进行喷洒。

4 结束语

节水高产冬小麦在我国的发展有利于解决我国的粮食问题和环境问题，对社会发展和生态环境有益。持续发展节水高产冬小麦育种技术，不断解决我国冬小麦种植方面的问题，发展适宜我国自然条件的节水高产冬小麦品种，有利于改善我国的粮食结构，提高粮食安全，保障社会稳定。