孔祥飛 南玉清 張 濤 王 猛 李 超
(北京市大興區種業與植保服務站,大興 102600)
北京市位于水資源相對貧乏的海河流域,有限的水資源和巨量的用水需求成為困擾城市發展的長期矛盾。北京農業用水短缺狀況也十分嚴重,其“大城市、小郊區”的特點決定了水量分配必須優先滿足工業和城鎮生活用水,農業用水只能在保證城市生活和工業用水的前提下進行安排,隨著工業和城鎮生活用水的增加,可供農業灌溉的水量大幅度減少,這對農業生產活動造成不利影響[1]。
發展節水農業是緩解北京市農業水資源短缺的重要途徑。2014 年習近平總書記視察北京時發表保障水安全的重要講話,指示要大力發展節水型現代農業。為此,北京市啟動了農業節水行動“2463”計劃,出臺了《關于調結構轉方式發展高效節水農業的意見》,明確提出全面推進農業節水,提高農業用水效率[2]。
小麥是北京地區重要糧食作物之一,具有悠久的種植歷史。近些年,北京市開展了節水小麥品種試驗工作,篩選并審定了一批綜合性狀優良的節水小麥新品種,為節水小麥生產提供了技術支撐[3]。大興區屬于小麥種植大區,種植面積占全市小麥種植面積的10%左右。本文以北京市2018-2019 年度節水小麥品種區域試驗大興區試驗點數據為基礎,旨在選擇出適合大興區種植的節水品種,促進大興區節水小麥生產。
1.1 參試品種2018-2019 年度北京市小麥節水組區域試驗參試品種11 個(含對照),分別為京麥18、航麥3290、京農14-95、中麥159、科遺6261、科遺6115、BH1513、京農14-106、RS765、中麥501、農大212,其中前4 個品種為上年度續試品種,對照品種為農大212。
1.2 試驗地點試驗地點為北京市大興區種子管理站農作物新品種試驗展示基地。
1.3 試驗設計試驗采取隨機區組排列,3 次重復,小區面積12m2,每小區種6 行,行距25cm。2018 年9 月27 日播種,基本苗為20 萬~25 萬/667m2,全生育期要求澆足底墑水和凍水,所有參試品種同時進行抗病性、節水性等鑒定。
1.4 節水指數計算及等級劃分節水指數是評價節水品種節水性能的指標。節水指數計算公式如下。

節水指數和節水等級對應見表1,節水品種的節水指數需達到0.8 以上[4-5]。

表1 小麥品種節水指數與節水等級
1.5 抗寒性等級劃分越冬期間和返青后分別調查參試品種田間的抗寒性表現,以死莖率為指標分為5 個等級(表2)。

表2 小麥品種抗寒性等級
2.1 產量對11 個品種的小區產量數據進行方差分析(表3),結果表明品種間產量差異達極顯著水平。11 個參試品種平均產量為386.40kg/667m2,5個品種比對照增產,增產幅度在5.2%~25.8%之間,5 個品種比對照減產,減產幅度在2.9%~22.7%之間(表4)。進一步進行品種間多重比較,參試品種RS765、京農14-95、科遺6115、航麥3290 比對照農大212 增產達極顯著水平;中麥159 比對照農大212 增產達顯著水平。

表3 試驗方差分析

表4 試驗多重比較結果(LSD 法)
在比對照增產的5 個品種中,航麥3290、京農14-95、中麥159 為第2 年參試品種。結合上一年度的試驗結果,京農14-95、航麥3290 兩年試驗每667m2平均產量分別達到493.02kg、470.51kg,分別比對照增產17.8%、12.4%,具有明顯的產量優勢,表現出很好的豐產;中麥159 雖然也比對照增產,但增產幅度不大,為2.8%(表5)。

表5 參試2 年品種的產量表現
2.2 產量構成要素小麥產量由單位面積穗數、穗粒數、千粒重三因素組成,3 個因素相輔相成、合理協調才能高產,哪個因素受到影響,都會影響產量。三因素有一定的制約性和協調性[6-7]。根據歷年節水小麥品種試驗數據,單位面積穗數是影響節水品種產量的關鍵因素,在保證一定群體數量的基礎上,爭取較高的穗粒數和千粒重,達到比較協調的三要素水平,可獲取較高的產量[8]。從表6 本年度試驗各品種產量三要素可以看出,RS765 產量最高,每667m2穗數46.7 萬、穗粒數33 粒、千粒重42.3g,三要素比較協調;其次是京農14-95、航麥3290、中麥159,穗數接近40 萬,穗粒數30 粒左右、千粒重45g左右;科遺6115 屬于大穗大粒品種,穗數較少,僅30.3 萬,但是穗粒數和千粒重較高,分別達到40 粒和46.3g,在穗分化和灌漿條件不利的年份,對產量影響較大。
2.3 生育期適宜的成熟期是評價小麥品種的重要指標之一。一般情況下,生育期長、成熟期過晚的品種易受干熱風等不良氣候影響造成減產,同時影響下茬作物播種時間,不利于年綜合增產;生育期短、成熟期過早的品種,因灌漿時間較短而影響產量。從表6 可知,科遺6115 生育期較短,與對照相同;RS765、航麥3290、中麥501 生育期比對照略長1d;京農14-95、中麥159、京麥18、京農14-106生育期比對照長2d;科遺6261、BH1513 生育期較長,分別比對照長4d、5d。綜上所述,科遺6115、RS765、航麥3290、中麥501、京農14-95、中麥159、京麥18、京農14-106 這幾個品種生育期與對照相當或稍晚1~2d,較為適宜當地種植;科遺6261、BH1513 的生育期過長,容易受到不良因素影響存在減產風險,不適宜種植。

表6 參試品種生育期、產量及產量構成要素
2.4 節水性本試驗對參試品種進行了節水性鑒定,在造足底墑、灌好凍水的前提下,設置春季澆1水(拔節水)和春季不澆水兩種不同程度的水分脅迫處理。小區全區收獲計產,以小區籽粒產量節水指數作為節水鑒定指標。試驗表明(表7)航麥3290 節水指數為1.21,達到極強水平;科遺6115 節水指數為0.93,達到中等水平;其余參試品種節水指數均介于1.0~1.2 之間,節水性等級表現為強,其中京農14-95、中麥501 節水指數達到1.10 以上。

表7 參試品種在兩種水分處理下的節水指數
2.5 抗寒性越冬凍害是北部冬麥區小麥生產的重大災害之一,抗寒性也是檢驗品種是否過關的一個重要指標。根據苗情將抗寒性分為5 級,北部冬麥區品種抗寒性必須要達到中等及以上水平。結果表明所有品種田間冬季抗寒性都達到較好水平,可以在當地安全越冬。春季是冷暖交替的季節,低溫冷空氣頻繁發生,其中航麥3290、京農14-95、中麥159、科遺6115、RS765 春季抗寒性較好,抗春季低溫凍害的能力較強(表8)。

表8 參試品種凍害調查
2.6 抗病性小麥葉銹病、條銹病和白粉病目前是北部冬麥區品種的主要病害,本試驗參試品種由中國農業科學院植物保護研究所進行條銹病、葉銹病、白粉病人工接種鑒定。由表9 可知,所有參試品種對條銹病抗性較好,京麥18、京農14-95、科遺6261、BH1513 對條銹病免疫,航麥3290、科遺6115對條銹病表現高抗。所有品種對葉銹病抗性較差,表現高感或中感。中麥501、RS675、京農14-106、BH1513 對白粉病表現出高抗或中抗水平,對照為高感,其余品種表現中感。總體而言,BH1513、京農14-106、中麥501、RS765 綜合抗病性較好,同時對2 種病害表現抗(慢)。

表9 參試品種抗病性比較
經過2018-2019 年度對11 個小麥品種的篩選試驗,并結合上一年度試驗數據,航麥3290、京農14-95、中麥159 在節水條件下產量表現較好,且此3 個品種在2021 年通過了北京市農作物品種審定委員會審定,適合在大興區節水條件地塊推廣種植。RS765 試驗中表現出豐產性好、產量要素協調、節水性強、成熟期適宜等優點,但一年的試驗結果不能充分反映品種特性及性狀的穩定性,有待進一步試驗進行驗證。