馮偉森，田文仲，吳少輝，張少瀾，溫紅霞，張學(xué)品，楊洪強(qiáng)，張燦軍

（洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院，河南洛陽(yáng)471023）

豫西旱作麥區(qū)灌水對(duì)旱地小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響

馮偉森，田文仲，吳少輝，張少瀾，溫紅霞，張學(xué)品，楊洪強(qiáng)，張燦軍*

（洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院，河南洛陽(yáng)471023）

利用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)中主推小麥品種在不同灌水處理?xiàng)l件下的表現(xiàn)，分析豫西旱作麥區(qū)生態(tài)條件下，小麥品種選擇和水分優(yōu)化管理，以期為豫西小麥生產(chǎn)中品種選擇、水分優(yōu)化管理提供理論支撐。結(jié)果表明：產(chǎn)量表現(xiàn)，洛旱6號(hào)和洛旱7號(hào)以灌拔節(jié)水處理為最高，較灌拔節(jié)水＋開(kāi)花水處理和不灌水處理增產(chǎn)3.33%～33.16%；洛旱8號(hào)以灌拔節(jié)水＋開(kāi)花水處理最高，較灌拔節(jié)水處理和不灌水處理增產(chǎn)6.99%～44.45%。水分利用效率表現(xiàn)，洛旱6號(hào)灌拔節(jié)水處理和不灌水處理較灌拔節(jié)水＋開(kāi)花水處理提高了31.08%和18.20%；洛旱7號(hào)不灌水處理較灌拔節(jié)水處理和灌拔節(jié)水＋開(kāi)花水處理提高了13.88%和38.99%；洛旱8號(hào)灌拔節(jié)水處理較灌拔節(jié)水＋開(kāi)花水處理和不灌水處理提高了5.48%和12.95%。因此，應(yīng)針對(duì)不同品種優(yōu)化水分管理，以達(dá)到高產(chǎn)量和高水分利用效率雙贏。

旱地；冬小麥；灌水；產(chǎn)量；水分利用效率

小麥增產(chǎn)在很大程度上依賴(lài)于水、肥等資源要素的大量投入，而水分的豐欠是影響小麥產(chǎn)量高低的主要因素。我國(guó)水資源短缺、匱乏日益加劇，尤其是黃淮海麥區(qū)。在當(dāng)前的小麥生產(chǎn)中，為追求小麥高產(chǎn)再高產(chǎn)，盲目地投入大量水的現(xiàn)象普遍存在［1，2］，而水資源利用效率低已成為制約我國(guó)小麥生產(chǎn)的主要瓶頸。有研究表明，小麥耗水量與灌水量存在顯著性正相關(guān)，而水分利用效率則隨灌水量的增加呈單峰曲線變化趨勢(shì)［3，4］。節(jié)水栽培條件下，小麥產(chǎn)量存在進(jìn)一步提高的潛力［5］，而適宜的灌水量可以提高小麥水分利用效率［6，7］。因此，科學(xué)運(yùn)籌水資源，充分發(fā)揮有限的水分使小麥獲得豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)顯得尤為重要。

不同基因型小麥對(duì)水分的響應(yīng)存在顯著差異，不同小麥品種對(duì)水分的利用亦存在顯著差異。豫西旱作麥區(qū)水資源緊缺、降水分布時(shí)空不均、旱災(zāi)頻繁發(fā)生，嚴(yán)重制約著小麥生產(chǎn)的發(fā)展和穩(wěn)定。受全球氣候變化的影響，引發(fā)旱災(zāi)的極端天氣出現(xiàn)頻率還有可能上升。因地制宜選擇適宜的節(jié)水抗旱品種，以及探討不同灌水量的增產(chǎn)效率，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的很有必要［8］。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)置不同灌水次數(shù)，分析灌水處理間及品種間對(duì)小麥產(chǎn)量及水分利用效率的響應(yīng)，以期為小麥生產(chǎn)中水分優(yōu)化管理提供理論支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2013～2014年度在洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)地土層深厚，地勢(shì)平坦，土壤為壤質(zhì)，10月15日播種，20 cm等行距種植，人工精播耬播種。播種量120 kg/hm2，基本苗180萬(wàn)/hm2。

供試材料為洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院選育的旱地小麥品種洛旱6號(hào)、洛旱7號(hào)和洛旱8號(hào)。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，灌水次數(shù)為主區(qū)，品種為副區(qū)，隨機(jī)排列，3次重復(fù)。3個(gè)水分處理分別為：W2.灌拔節(jié)水（3月25日）＋開(kāi)花水（4月26日），W1.僅灌拔節(jié)水（3月25日）和W0.不灌水。每次灌水量控制在900 m3/hm2，其他管理同一般高產(chǎn)麥田。

1.2 取樣及測(cè)定方法

1.2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析

成熟時(shí)分小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)，計(jì)算單位面積籽粒產(chǎn)量。收獲時(shí)每小區(qū)取20株按常規(guī)法進(jìn)行室內(nèi)考種。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

土壤含水量：烘干法，播種前及收獲后測(cè)定0～200 cm土壤水分含量。

按王育紅［9］等的方法計(jì)算水分利用效率（WUE）。WUE＝產(chǎn)量/（基礎(chǔ)含水量＋降水量-終期含水量）。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS16.0進(jìn)行處理和分析。

2 小麥生育期內(nèi)氣候變化

小麥越冬期氣溫較平穩(wěn)，凍害較輕，小麥的生長(zhǎng)發(fā)育穩(wěn)健，分蘗較多，越冬群體較常年有所增加。3月份大部分為晴好天氣，氣溫較常年稍偏高，4月份全省大范圍降水，有時(shí)伴隨低溫，5月9日和5月22日兩次大雨大風(fēng)天氣致使絕大部分品種出現(xiàn)不同程度倒伏。小麥孕穗到灌漿中后期，氣溫平穩(wěn)，天氣晴好，對(duì)小麥品種的籽粒灌漿有利（表1）。

表1 2013～2014年度小麥生育期部分氣象數(shù)據(jù)

3 結(jié)果分析

3.1 灌水處理對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素和水分利用效率的方差分析

品種間、灌水處理間、品種和灌水處理交互作用，小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和水分利用效率存在顯著或極顯著差異，品種因素、灌水處理對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和水分利用效率均達(dá)到了極顯著差異，兩因素交互作用在穗數(shù)和穗粒數(shù)上存在顯著差異，在千粒質(zhì)量、產(chǎn)量和水分利用效率上存在極顯著差異（表2）。

表2 不同品種和灌水處理下產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素方差分析（F值）

3.2 品種對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3可知，品種間，穗數(shù)表現(xiàn)洛旱8號(hào)高于洛旱7號(hào)高于洛旱6號(hào)，并達(dá)顯著差異，洛旱8號(hào)較洛旱7號(hào)和洛旱6號(hào)分別高4.28%和6.55%；穗粒數(shù)表現(xiàn)洛旱8號(hào)高于洛旱6號(hào)和洛旱7號(hào)，并達(dá)顯著差異，洛旱8號(hào)較洛旱6號(hào)和洛旱7號(hào)分別高2.61%和4.28%；千粒質(zhì)量表現(xiàn)洛旱6號(hào)和洛旱7號(hào)高于洛旱8號(hào)，并達(dá)顯著差異，洛旱6號(hào)和洛旱7號(hào)較洛旱8號(hào)分別高15.92%和15.78%；產(chǎn)量表現(xiàn)洛旱7號(hào)高于洛旱6號(hào)高于洛旱8號(hào)，并達(dá)顯著差異，洛旱7號(hào)較洛旱6號(hào)和洛旱8號(hào)分別高8.30%和5.13%。

表3 不同品種和灌水處理下的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

3.3 灌水處理對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3可知，各旱地小麥品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)灌水次數(shù)的響應(yīng)不盡一致，穗數(shù)表現(xiàn)各灌水處理下以W1處理為最高，但洛旱6號(hào)各處理間差異不顯著，洛旱7號(hào)和洛旱8號(hào)各灌水處理間存在顯著差異，且W1較W2和W0提高了0.95%～9.70%；千粒質(zhì)量表現(xiàn)各灌水處理下以W 0處理為最高，但洛旱7號(hào)各處理間差異不顯著，洛旱6號(hào)和洛旱8號(hào)灌水處理間存在顯著差異，且W0較W2和W1提高了1.34%～10.52%；穗粒數(shù)表現(xiàn)，洛旱7號(hào)各灌水處理間存在顯著差異，W2顯著高于W1和W0，且W2較W1和W0提高了3.32%～4.49%，洛旱6號(hào)和洛旱8號(hào)灌水處理間差異不明顯；籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)，洛旱6號(hào)和洛旱7號(hào)以W1為最高，且W1較W2和W0提高了3.33%～33.16%，洛旱8號(hào)以W2為最高，且W2較W1和W0提高了6.99%～44.45%。

3.4 灌水處理對(duì)小麥水分利用效率的影響

由表4可知，品種間水分利用效率表現(xiàn)洛旱7號(hào)高于洛旱6號(hào)和洛旱8號(hào)，并達(dá)顯著差異，且洛旱7號(hào)較洛旱6號(hào)和洛旱8號(hào)分別提高了9.18%和7.43%。各旱地小麥品種水分利用效率對(duì)灌水次數(shù)的響應(yīng)不盡一致，洛旱6號(hào)表現(xiàn)W1和W0高于W2，并達(dá)顯著差異，且W1和W0分別較W2提高了31.08%和18.20%；洛旱7號(hào)表現(xiàn)W0高于W1高于W 2，并達(dá)顯著差異，且W0較W1和W2分別提高了13.88%和38.99%；洛旱8號(hào)表現(xiàn)W1高于W2和W0，并達(dá)顯著差異，且W1較W2和W0分別提高了5.48%和12.95%。

表4 灌水處理下不同品種的水分利用效率

4 小結(jié)與討論

水資源短缺、匱乏日益加重，而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象普遍存在，為追求更高的產(chǎn)量，加大了水資源的投入，最終導(dǎo)致水分利用效率降低。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水分利用效率低是首要解決的問(wèn)題。前人研究表明，小麥耗水量與灌水量呈顯著正相關(guān)，即隨著灌水次數(shù)的增加耗水量增加［3，4］，而水分利用效率降低［10，11］。適當(dāng)灌溉可以提高小麥的水分利用效率［6，7］。本研究與前人研究結(jié)果基本一致，不同品種水分利用效率對(duì)灌水處理的響應(yīng)不同，但基本保持適當(dāng)灌水能提高水分利用效率這一規(guī)律，洛旱6號(hào)表現(xiàn)W1和W0高于W2；洛旱7號(hào)表現(xiàn)W0高于W1高于W2；洛旱8號(hào)表現(xiàn)W 1高于W2和W0。

小麥增產(chǎn)在很大程度上依賴(lài)于水、肥等資源要素的大量投入，而水分的豐欠是影響小麥產(chǎn)量高低的主要因素［12，13］。有研究表明，節(jié)水栽培條件下，小麥產(chǎn)量有進(jìn)一步提高的空間［5］?？茖W(xué)的水分管理不僅可以提高產(chǎn)量，同時(shí)還可以降低生產(chǎn)成本。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，品種對(duì)灌水的響應(yīng)表現(xiàn)，籽粒產(chǎn)量洛旱6號(hào)和洛旱7號(hào)以W1為最高，且W1較W2和W0提高了3.33%～33.16%。

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Effects of Irrigation on Yield and Water Use Efficiency of Dryland Wheat in Yuxi Dryland Wheat Area

FENG Weisen，TIAN Wenzhong，WU Shaohui，ZHANG Shaolan，WEN Hongxia，ZHANG Xuepin，YANG Hongqiang，ZHANG Can jun*
（Luoyang Academy of Agriculture and Forestry，Luoyang，Henan 471023，China）

The performance of themain popularized wheat varieties under different irrigation conditionswas analyzed comprehensively，in order to provide theoretical support for wheat variety selection and water optimization management under Yuxi dryland wheat ecological conditions.The results showed that yield performance：The yields of‘Luohan 6’and‘Luohan 7’were the highestwhen irrigated at jointing stage.They were 3.33%-33.16%higher than those of irrigated at jointing stage and flowering stage，or no irrigation.The yields of‘Luohan 8’when irrigated at jointing stage and flowering stage was the highest，which was6.99%-44.45%higher than that of irrigated at jointing stage and no irrigation.The water use efficiency performance of‘Luohan 6’irrigated at jointing stage and no irrigation were31.08%and 18.20%higher than that irrigated at jointing stage and flowering stage respectively.The water use efficiency performance of‘Luohan 7’with no irrigation was 13.88%and 38.99%higher than that irrigated at jointing stage and flowering stage respectively.The water use efficiency performance of‘Luohan 8’irrigated at jointing stage were 5.48%and 12.95%higher than that irrigated at jointing stage，flowering stage and no irrigation respectively.In order to achieve a win-win situation of high yield and high water use efficiency，watermanagement for different varieties should be optimized.

dry land；winter wheat；irrigation；yield；water use efficiency

S512.107

A

1001-5280（2017）03-0228-04 DO I：10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.03.04

2016- 02- 04

馮偉森（1980-），男，助理研究員，碩士，主要從事旱地小麥遺傳育種研究，Email：lynkyfws＠126.com。*通信作者：張燦軍，研究員，碩士，主要從事小麥遺傳育種研究，Email：lynkyzcj＠126.com。

國(guó)家小麥產(chǎn)業(yè)體系（CARS-E-2-36）；河南省小麥產(chǎn)業(yè)體系（S2010-10-02）；農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗(yàn)示范專(zhuān)項(xiàng)（2130106）。