武月梅,王瑞華,杜偉娜,張穎,楊宇,楊靜,朱自平
(1.廊坊市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,河北 廊坊 065000;2.廊坊市農(nóng)林科學(xué)院,河北 廊坊 065000)
廊坊市地處河北省中北部,四季分明,雨熱同季,適合多種作物生長。小麥?zhǔn)抢确皇兄饕募Z食作物,近年小麥種植面積約5.3 萬hm2左右,總產(chǎn)量達(dá)31 萬t 左右,小麥生產(chǎn)在促進(jìn)全市農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收中發(fā)揮了重要作用。但是廊坊市水資源匱乏,是全省唯一一個(gè)無地表水源的城市,多年平均水資源總量為8.04 億m3;人均水資源占有量僅為184 m3,不足全省人均水平的60%,低于全國人均水平的10%。而該市農(nóng)業(yè)用水占總用水量的60%左右,小麥又是農(nóng)業(yè)用水大戶,主要依靠地下水來澆灌,因此,小麥生產(chǎn)要發(fā)展,走節(jié)水之路已成為必然選擇。進(jìn)入21 世紀(jì),隨著京津冀一體化、新機(jī)場臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)和雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)的推進(jìn),該市小麥發(fā)展受到了一定限制。因此,面對水資源嚴(yán)重匱乏的不爭事實(shí)和生產(chǎn)發(fā)展空間的受限,廊坊市小麥生產(chǎn)必須依靠現(xiàn)代科技,走綠色節(jié)水高效之路,而選用節(jié)水品種是最簡捷有效的措施[1~4]。
河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系小麥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)廊坊節(jié)水高效綜合試驗(yàn)站自2013 年創(chuàng)建以來,在小麥新品種、新技術(shù)、新成果引進(jìn)示范及推廣方面發(fā)揮了重要作用,為廊坊市小麥生產(chǎn)注入了科技之力。因此,以廊坊節(jié)水高效綜合試驗(yàn)站為平臺(tái),大力引進(jìn)近5 a 通過國審、省審的小麥節(jié)水品種,通過試驗(yàn)展示篩選出適宜廊坊地區(qū)種植的優(yōu)良節(jié)水小麥品種,以充分發(fā)揮小麥增產(chǎn)潛力,提高單產(chǎn)和收益,促進(jìn)小麥生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[5~7]。
試驗(yàn)在河北省廊坊市固安縣渠溝鄉(xiāng)進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤肥力中等以上,質(zhì)地為輕壤質(zhì)潮土,pH 值8.6,0~20 cm 耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)2.5 g/kg、全氮0.13 g/kg、有效磷20.9 mg/kg、速效鉀132 mg/kg、緩效鉀874 mg/kg[8]。前茬作物為玉米。
試驗(yàn)材料為近5a 通過國審、省審的15 個(gè)小麥品種,包括保麥10、農(nóng)大5181、河農(nóng)130、中麥1062、輪選103、中麥175、石優(yōu)20、京花11、農(nóng)大212、河農(nóng)6049、京冬18、河農(nóng)6425、中麥816、輪選169和輪選987,其中輪選987 是廊坊市近年小麥生產(chǎn)上種植面積較大的主栽品種,為本研究中的對照品種(CK)。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用大區(qū)對比試驗(yàn)方法,設(shè)15 個(gè)小麥品種處理,每個(gè)品種均占地0.13 hm2,兩側(cè)設(shè)保護(hù)行。小麥播前深翻旋耕整地,底施氮磷鉀三元復(fù)合肥(N、P2O5、K2O 含量均為18%)600 kg/hm2。2018年10 月6~7 日采用條播方式播種小麥,播種量225~262.5 kg/hm2,澆蒙頭水。11 月27 日澆凍水,以確保小麥安全越冬[9];3 月底4 月初在小麥起身期進(jìn)行化學(xué)除草,以免與麥苗爭奪水分、養(yǎng)分和光照[10];4月初根據(jù)發(fā)病情況噴殺菌劑,以防治根部病害[11];小麥起身拔節(jié)期(4 月10 日)澆第一水,同時(shí)追尿素225kg/hm2,以促穗大粒多[12];開花灌漿期(5 月19日)澆第二水,以滿足開花灌漿所需[13];5 月20 日進(jìn)行“一噴三防”,以利提高產(chǎn)量[14];6 月21 日收獲。
小麥播種前降雨偏少,為搶農(nóng)時(shí),采用播后澆蒙頭水的措施,以利出苗。播種后至越冬前,氣溫和降水均較常年偏低,其中積溫偏少達(dá)50 ℃、降水偏少近30%,致使小麥冬前生長量較小,葉片少,單株分蘗和次生根少,麥田群體較小。冬季氣溫總體平緩,小麥未發(fā)生凍害死苗現(xiàn)象;越冬期間幾乎無有效降水。春季氣溫回升快,光照充足,有利于小麥返青及返青后的生長[15],返青、起身、拔節(jié)、孕穗期均與常年接近。3 月底4 月初出現(xiàn)0 ℃以下低溫,對個(gè)別品種穗部發(fā)育產(chǎn)生不利影響。春季降水偏少,3~4 月中旬降水較常年偏少52%,此時(shí)正值小麥營養(yǎng)生長與生殖生長的并進(jìn)時(shí)期,降水少不利小麥生長發(fā)育,麥株普遍偏矮[16]。4月24~27 日出現(xiàn)降水,降水量達(dá)35.2 mm,增加了土壤墑情,有利于小麥生長。5 月下旬出現(xiàn)輕度干熱風(fēng)。
1.3.2 調(diào)查項(xiàng)目與方法
1.3.2.1 小麥生育期。利用目測方法,春季重點(diǎn)調(diào)查小麥進(jìn)入返青、拔節(jié)、開花、成熟等關(guān)鍵生育期的日期。返青期標(biāo)準(zhǔn):春季小麥葉片由暗綠色轉(zhuǎn)為鮮綠色,麥田50%以上的麥苗心葉長出1~2 cm 時(shí)的日期;拔節(jié)期標(biāo)準(zhǔn):全田50%以上小麥主莖基部節(jié)間伸長露出地面2 cm 時(shí)的日期;開花期標(biāo)準(zhǔn):全田50%以上麥穗中部黃色花藥露出;成熟期標(biāo)準(zhǔn):達(dá)到小麥本品種固有特性,含水率一般降至25%以下。
1.3.2.2 小麥抗性。主要調(diào)查抗寒、抗倒和抗干熱風(fēng)的性能。分別在返青期和抽穗后進(jìn)行。
抗寒性調(diào)查。凍害調(diào)查標(biāo)準(zhǔn):1 級—葉尖受凍發(fā)黃或干枯;2 級—葉片50%干枯;3 級—葉片全枯;4級—主莖或部分大蘗凍死。
抗倒性調(diào)查。實(shí)測或目測倒伏面積占監(jiān)測地塊總面積的比例(%)。倒伏分級標(biāo)準(zhǔn):1 級—輕微倒伏,植株傾斜角度小于30°;2 級—中等倒伏,植株傾斜角度為30°~45°;3 級—倒伏較重,植株傾斜角度為45°~60°;4 級—嚴(yán)重倒伏,植株傾斜角度60°以上。
抗干熱風(fēng)調(diào)查。關(guān)注干熱風(fēng)程度,調(diào)查小麥田間表現(xiàn)及粒重的變化。
1.3.2.3 小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成。小麥成熟期,每一大區(qū)均采取隨機(jī)多點(diǎn)取樣方法,即最少3 個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)面積均為1 m 雙行,統(tǒng)計(jì)樣點(diǎn)內(nèi)的穗數(shù),折合成單位面積穗數(shù);從根部隨機(jī)抓取20 個(gè)麥穗,統(tǒng)計(jì)每穗粒數(shù),計(jì)算平均穗粒數(shù)。千粒重?cái)?shù)據(jù)來源于品種審定公告。產(chǎn)量按照理論產(chǎn)量(單位面積成穗數(shù)×穗粒數(shù)×千粒重)的85%計(jì)。
小麥春季關(guān)鍵生育期主要有返青、起身、拔節(jié)、抽穗開花、成熟[17]。從春季小麥生育進(jìn)程看,參試品種僅抽穗開花期存在一定差異(表2)。其中,中麥1062、京花11、石優(yōu)20 和京冬18 開花較早,開花期均為5 月10 日;保麥10、河農(nóng)6425 和河農(nóng)6049 開花較晚,開花期均為5 月14 日;其他品種開花期均為5 月12~13 日。
2.2.1 抗寒性 小麥越冬前、越冬期、早春等時(shí)段氣溫驟然下降,極易造成葉片冷害,葉片變黃干枯。
試驗(yàn)?zāi)甓榷練鉁刈兓骄?,參試小麥品種在越冬期有50%左右的葉片出現(xiàn)干枯,田間表現(xiàn)為半帶綠越冬,為2 級凍害,但均未觀察到死苗死蘗現(xiàn)象。表明所有參試品種均實(shí)現(xiàn)了安全越冬。
2019 年春季3 月底4 月初試驗(yàn)站所在地出現(xiàn)了0 ℃左右的低溫,此時(shí)小麥正處于起身期。抽穗期調(diào)查發(fā)現(xiàn),除農(nóng)大5181 不孕小穗數(shù)達(dá)9%外,其他品種均未觀察到受凍小穗(即表現(xiàn)為不孕小穗),無冷害癥狀[18]的發(fā)生。表明參試品種中僅農(nóng)大5181 在春季起身拔節(jié)期對低溫天氣敏感,其他品種均對低溫冷害表現(xiàn)出較好抗性。
2.2.2 抗倒性 小麥進(jìn)入生長后期,隨著灌漿增重,遇大風(fēng)易發(fā)生倒伏[19]。2019 年5 月17 日晚試驗(yàn)站所在地出現(xiàn)了大風(fēng)天氣,5 月18 日立即開展田間調(diào)查,所有參試小麥品種均未出現(xiàn)倒伏。表明所有參試品種抗倒性均較強(qiáng)。
2.2.3 抗干熱風(fēng) 干熱風(fēng)是華北地區(qū)小麥生育后期的一種主要天氣災(zāi)害,特點(diǎn)是溫度猛升、空氣濕度劇降,一般發(fā)生在5 月下旬至6 月初。小麥?zhǔn)芨蔁犸L(fēng)為害后,由芒尖和葉尖開始枯干,部分炸芒,葉片葉鞘和穎殼呈灰白。這類干熱風(fēng)發(fā)生區(qū)域廣,造成大面積小麥干枯逼熟死亡。2019 年5 月下旬(小麥生長后期)試驗(yàn)站所在地出現(xiàn)輕度干熱風(fēng)天氣,目測各參試品種均未出現(xiàn)葉尖枯干、炸芒現(xiàn)象,植株長相呈綠色。表明各參試品種抗干熱風(fēng)性能差別不大。
參試品種的單位面積穗數(shù)除輪選169、中麥175、中麥816、農(nóng)大5181 和河農(nóng)130<CK 但>600 萬穗/hm2外,其他品種均為690 萬~735 萬穗/hm2;穗粒數(shù)除保麥10 和農(nóng)大212 外其他品種均>CK,其中穗粒數(shù)≥30粒的品種有9 個(gè),分別是中麥816、中麥1062、京花11、中麥175、河農(nóng)6049、輪選103、輪選169、河農(nóng)6425 和京冬18;千粒重僅京花11>CK,其他品種均<CK;產(chǎn)量除保麥10、農(nóng)大212 和中麥175<CK 外,其他品種均>CK,其中河農(nóng)6425、京花11、京冬18、輪選103、河農(nóng)6049 和中麥1062 產(chǎn)量較高,增產(chǎn)率分別為25.5%、23.6%、17.9%、11.7%、9.7%和8.7%(表4)。
進(jìn)一步對6 個(gè)高產(chǎn)品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),其單位面積穗數(shù)為703.5 萬~733.5 萬穗/hm2,其中京花11 指標(biāo)值最大;穗粒數(shù)為30.4~36.5 粒,均>CK;千粒重為35.9~43.9 g,僅京花11 指標(biāo)值>CK。
小麥生育期調(diào)查結(jié)果顯示,參試節(jié)水小麥品種進(jìn)入返青期、起身期和拔節(jié)期的日期差異不顯著,在進(jìn)入抽穗開花期的日期上有所差異,其中,中麥1062、京花11、石優(yōu)20 和京冬18 開花較早,保麥10、河農(nóng)6425 和河農(nóng)6049 開花較晚,其他品種均在5 月12~13 日開花。這只是試驗(yàn)?zāi)甓葰夂驐l件下觀察到的參試小麥品種的生育進(jìn)程。
就抗寒性而言,試驗(yàn)?zāi)甓刃←溤蕉陂g氣溫變化平緩,未出現(xiàn)大幅度且持續(xù)長時(shí)間的降溫天氣,各參試品種均實(shí)現(xiàn)了安全越冬;春季小麥起身期遭遇倒春寒降溫天氣,對各品種來說是一次抗寒性考驗(yàn),調(diào)查發(fā)現(xiàn)只有農(nóng)大5181 出現(xiàn)了不孕小穗,其他品種受低溫凍害影響均很小,具有較高的抗寒性。就抗干熱風(fēng)而言,試驗(yàn)?zāi)甓壤确辉囼?yàn)站所在區(qū)域出現(xiàn)了輕度干熱風(fēng),對各品種灌漿影響不大,因此干熱風(fēng)對各品種的影響差異不顯著。
小麥產(chǎn)量是單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重綜合作用的結(jié)果,其中任何1 項(xiàng)或2 項(xiàng)高于對照,產(chǎn)量不一定會(huì)高于對照。要實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn),就需要三者之間協(xié)調(diào)、合理。通過對試驗(yàn)?zāi)甓刃←湹奶镩g表現(xiàn)、抗性和產(chǎn)量性狀等進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為中麥1062、京冬18、京花11、輪選103、河農(nóng)6425 和河農(nóng)6049 等綜合表現(xiàn)突出,初步篩選為廊坊市節(jié)水高效小麥品種。
本研究結(jié)論是根據(jù)1 個(gè)小麥生長周期結(jié)果得到的,可能具有偶然性。為了確保品種評價(jià)的科學(xué)性,建議將本試驗(yàn)再重復(fù)2 個(gè)生長季。