抗旱節水冬小麥新品種衡136主要性狀分析與評價

孟祥海，陳秀敏，鮑　聰，喬文臣，魏建偉，孫書孌，李　丁，李　強，趙明輝，李慧敏，趙鳳梧*（.河北省農林科學院旱作農業研究所，河北　衡水　053000；.河北省種子管理總站，河北　石家莊　05003）

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抗旱節水冬小麥新品種衡136主要性狀分析與評價

孟祥海1，陳秀敏1，鮑聰2，喬文臣1，魏建偉1，孫書孌1，李丁1，李強1，趙明輝1，李慧敏1，趙鳳梧1*
（1.河北省農林科學院旱作農業研究所，河北衡水053000；2.河北省種子管理總站，河北石家莊050031）

摘要：衡136是河北省農林科學院旱作農業研究所培育的抗旱節水冬小麥新品種。在當前河北省地下水超采嚴重的背景下，為緩解農業用水矛盾突出問題，以2008～2011年國家黃淮冬麥區旱肥組、河北省黑龍港流域節水組的區域試驗和生產試驗結果，以及2011～2013年度國家小麥產業技術體系河北麥區節水高效品種篩選試驗結果（衡水）為素材，對衡136的產量、產量構成因素、產量穩定性、抗旱性、水分利用率和抗寒性進行了分析與評價，旨在推廣抗旱節水型小麥品種，服務于農業生產。結果表明：在干旱脅迫或限水灌溉條件下，衡136一般產量為6000～7500kg/hm2，春澆1水時最高產量可達到9000kg/hm2以上。該品種具有節水抗旱、抗寒、豐產穩產性好、產量三因素協調、適應性廣等優點，抗旱指數為1.130，水分利用率在0水、1水和2水灌溉條件下分別較對照品種石4185提高17.3%、14.9%和10.5%，節水性強。

關鍵詞：冬小麥；抗旱節水；豐產性；抗旱指數；水分利用率

河北省是嚴重的資源型缺水省份，多年平均水資源量為203億m3，人均水資源占有量為311 m3，占全國平均值的1/7，不及國際公認缺水標準（1 000 m3/人）的1/3[1]。自20世紀70年代以來，由于大規模開采地下水，造成了水資源嚴重短缺，地下水超采問題十分突出，嚴重制約了國民經濟和社會的可持續發展，已引起社會的廣泛關注[2～5]。由于農業用水約占河北省工農業用水總量的74%，因此，農業節水成為緩解水資源緊缺的重中之重。郭進考等[6]研究認為，河北節水的關鍵在農業，而農業節水的重點在小麥。原因是小麥為河北省第一大糧食作物，其種植面積占全省糧食播種總面積的34.4%（2014年），在國家糧食生產安全方面具有舉足輕重的作用[7]。在河北小麥生產發展中，關于品種選育、節水技術、高產栽培等的研究有諸多報道[8～13]，但大多為小麥生產水平的提高和農業科研進步做出一定的貢獻。而在眾多研究和節水措施中，品種選擇是小麥節水的根本。

自2004年以來，河北省已有102個小麥品種通過審定，品種類型多樣，且多數品種在小麥生產上發揮了積極作用。衡136是河北省農林科學院旱作農業研究所培育的抗旱節水冬小麥新品種，2009年通過了河北省審定（審定編號：冀審麥2009015）；2011年通過了國家審定（審定編號：國審麥2011017），同年9月獲國家植物新品種權保護（公告號：CNA007823E）。為了有效緩解河北省地下水超采嚴重的問題，解決農業用水緊缺的狀況，作者從抗旱節水小麥品種選擇的角度出發，根據多年多點國家和省級試驗以及相關科研試驗的測定數據，對衡136的主要性狀進行匯總分析，旨為該品種高效生產提供借鑒，并對農藝節水型小麥的推廣提供理論依據。

1　材料與方法

數據素材來源于2008～2011年國家黃淮冬麥區旱肥組、河北省黑龍港流域節水組區域試驗和生產試驗結果，2011～2013年度國家小麥產業技術體系河北麥區節水高效品種篩選試驗結果（衡水）。以衡136為研究對象，通過與各級試驗的對照品種進行比較，對該品種的產量、產量構成因素、產量穩定性、抗旱性、水分利用效率和抗寒性進行分析并評價。

2　結果與分析

表1　衡136的產量情況Table 1 The production of Heng 136

2.1衡136的產量與產量性狀

2.1.1產量2008～2011年國家和省級小麥節水組試驗共計53點次，衡136有46點次增產，增產點率為86.8%；平均產量為6 318.0 kg/hm2，較對照平均增產5.84豫（表1）。其中，在河北省黑龍港流域春澆1水的情況下，最高產量達到9 405.0 kg/hm2（2009年，河北衡水），平均增產率為6.82%；在國家黃淮冬麥區播前一次性施足底肥、全生育期不澆水的情況下，最高產量達到6 724.5 kg/hm2（2010年，河南洛陽），平均增產率為4.85%。多年多點試驗結果表明，衡136豐產穩產性好，節水抗旱。

2.1.2產量構成因素2008～2010年國家、省級小麥節水組區域試驗，衡136的單位面積穗數分別為555.0萬、670.5萬穗/hm2，穗粒數分別為33.8、36.7粒，千粒重分別為35.1、37.4g（表2）。產量水平在6 000～7 500 kg/hm2條件下，衡136的產量構成因素指標平均值分別為單位面積有效穗數613.5萬穗/hm2、穗粒數35.3粒、千粒重36.3 g（表3）。對2008年和2009年河北省最高產量試點的單點產量構成因素進行分析，認為實現單產7 500 kg/hm2以上，三因素指標多點平均值為單位面積有效穗數763.5萬穗/hm2、穗粒數33.9粒、千粒重38.7 g。通過對不同產量水平下的產量構成因素變化進行分析，結果顯示，在不同產量水平下，衡136的三因素結構變化較為協調，單產由6 000～7 500 kg/hm2提高到7 500 kg/hm2以上時，單位面積有效穗數增加114.0萬～187.5萬穗/hm2，平均提高24.4%；穗粒數降低0.6～2.1粒，平均減少4.0%；千粒重提高1.7～3.1 g，平均提高6.6%。可以看出，衡136三因素協調發展，自我調節能力較強。

表2　衡136的產量構成因素Table 2 The yield components of Heng 136

表3　不同產量水平下衡136的產量構成因素Table 3 The yield components of Heng 136 under different production levels

2.2衡136的穩產性

2008～2010年國家、省級小麥節水組區域試驗，衡136的CV平均值分別為14.073%和10.620%，均約其對照品種（表4）。表明衡136產量穩定性較好，廣適性較強。

表4　衡136的產量變異系數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鑒定單位——河北省農林科學院旱作農業研究所在人工模擬干旱棚和田間自然干旱2種環境條件下對衡136的抗旱性進行了鑒定，結果（表5）顯示，該品種平均抗旱指數為1.130，抗旱級別為2級。在干旱脅迫或限水灌溉條件下，衡136抗旱性較強，適應性較好，可實現水資源的高效利用。衡136屬典型的抗旱節水型小麥品種。

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

試驗于2011～2013年在河北省農林科學院旱作農業研究所綜合試驗站進行。以水分為主處理、品種為副處理，全生育期設灌溉0水、1水（起身-拔節期，灌水量1 125.0 mm/hm2）和2水（起身-拔節期、灌漿期，灌水量2 250.0 mm/hm2）3個處理，3次重復。各處理均施用N 192.0 kg/hm2、P2O5120.0 kg/hm2和K2O120.0kg/hm2，其中，氮肥施用方法除0水處理為一次性底施外，其他處理均為底施120.0 kg/hm2+追施72.0 kg/hm2；磷鉀肥均做底肥施入。足墑播種，播后鎮壓。通過測定播種前和收獲后的土壤含水量，并結合年度內的自然降水量、田間灌溉量和耗水量以及小麥產量，對衡136的水分利用率進行分析，結果（表6）顯示，該品種不同灌水次數的WUE均躍CK，其中，1水處理下WUE最高，2 a平均值為19.155kg/（mm·hm2），較CK提高14.9%，平均產量為6 817.1 kg/hm2；0水處理下WUE次之，達到了18.9 kg/（mm·hm2），較CK提高17.3%，平均產量為6 461.2 kg/hm2。表明在0水和1水條件下，衡136的水分利用效率較高。

對不同灌水次數（灌溉量）的小麥WUE和產量差異進行比較，結果（表7）顯示，隨著灌溉次數的增多，產量逐步提高，2水處理的產量分別較0水和1水處理提高18.9%和12.7%，但WUE相對下降了1.0%和2.3%。表明干旱脅迫或限水灌溉更有利于衡136發揮抗旱節水性和高產高效特性。WUE的研究結果也進一步證明了該品種為抗旱節水類型。

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

表7　不同灌水次數下衡136的產量與水分利用率Table 7 The yield and water use efficiency of Heng 136 under different irrigation frequency

2.5衡136的抗寒性

國家指定冬小麥抗寒性鑒定單位——河北省遵化市國家農作物品種區試站對衡136的抗寒性進行鑒定，結果顯示，2007～2008年度河北省黑龍港流域節水組區域試驗，該品種平均死莖率為3.7%，無死株（對照邯4589死莖率為6.2%，死株率為0.8%）；2008～2009年度同組試驗，該品種平均死莖率為4.0%，無死株（對照邯4589死莖率為2.3%，死株率為1.9%）。綜合評價，衡136抗寒性較強。

小麥品種的抗寒性是多基因控制的數量性狀，如果采用的雜交親本都具有較高的抗寒性，則有利于增加雜交后代的抗寒性，并有可能培育出更抗寒的新品種[14]。從衡136系譜圖（圖1）可以看出，其具有螞蚱麥、碧玉麥和津豐1號等一批久遠且抗寒性強的親本血緣。由于這些抗寒親本的抗寒性在衡136中得到了較好的遺傳表現，因此，使得衡136表現出了較強的抗寒性。

3　結論與討論

小麥新品種衡136選育技術主要采用了國家發明專利——水旱交替雙向選擇技術（專利號：ZL201110036185.8)，通過雜交后代不同水、旱處理模式研究和后代選拔，進一步豐富了抗旱、耐寒、豐產優異基因的有效聚合。經國家和省級多年多點區域試驗與生產示范，在限水灌溉條件下，一般產量為6 000～7 500 kg/hm2，最高產量可達到9 000 kg/hm2以上。該品種分蘗力強，成穗率高，成株株葉型清秀，旗葉上挺，葉片功能期長，失水速率慢，落黃好，抗干熱風能力強；源庫比例協調，次生根較多，水分利用率高，WUE在0水、1水和2水灌溉條件下分別為18.900、19.155和18.720 kg/（mm·hm2），較對照品種石4185分別提高了17.3%、14.9%和10.5%；其抗旱指數為1.130，節水性強，不僅豐產穩產，而且在節水抗旱方面具有明顯優勢。

在目前河北省水資源短缺的狀況下，衡136的育成和推廣可有效緩解農業用水嚴重超采的問題，從抗旱節水應用研究方面，真正實現了農藝保水節水寅作物抗旱耐旱育種寅抗旱性與豐產性的統一[15]。梅旭榮等[16]認為，提高作物品種的WUE是緩解水資源危機、實現作物可持續生產的重要策略。作者通過對衡136小麥WUE的測定研究，在印證了該品種具有突出抗旱節水性的同時，認為該品種可作為緩解當前水資源危機、實現小麥生產可持續發展的重要策略之一（即品種的優先選擇），并可作為科研育種單位抗旱節水種質資源加以改良和利用。

圖1　衡136系譜圖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

中圖分類號：S512.1+1

文獻標識碼：A

文章編號：1008-1631（2016）01-0060-05

收稿日期：2015-04-20

基金項目：國家小麥產業技術體系衡水綜合試驗站建設項目（CARS-3-2-）；河北省科技廳科技成果轉化項目（14826329D）

作者簡介：孟祥海（1974-），男，遼寧蓋州人，副研究員，主要從事冬小麥抗旱節水新品種選育與區域適應性鑒定研究。

通訊作者：趙鳳梧（1958-），男，河北棗強人，研究員，主要從事小麥種質資源創新與利用研究。