六个强筋小麦品种在豫北冬小麦主产区的适应性评价

常金河 崔黎艳 焦竹青 胡俊敏 郝勇峰 裴康康 徐晓峰

摘    要:在黄淮海传统冬小麦主产区,引进6个优质麦品种,通过大田试验,对其农艺性状、抗性、产量和经济效益进行了系统的观察。结果表明,‘存麦5号、‘伟隆169、‘中麦5783个品种产量构成三要素协调、生育期适宜、抗性好,其产量可分别达9 512.00,10 434.50,9 582.00 kg·hm-2,较对照品种分别增产8.57%,8.97%,6.86%,效益增加24.19%,21.13%,20.16%,能实现高产、优质、高效的目标。本研究结果为优质麦种植面积的扩大和品种的推广提供了科学的依据。

关键词:强筋小麦品种;产量;适应性评价;经济效益

中图分类号:S512.1+1                 文献标识码:A                DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2021.04.007

Abstract:
Six strong gluten wheat varieties were introduced into the traditional main producing area of winter wheat in Huang Huai Hai. The agronomic characters, resistance, yield and economic benefits were systematically observed through field experiments.The results showed that the yield components of "Cunmai 5", "Weilong 169" and" Zhongmai 578" were coordinated, the growth period was suitable, and the resistance was good. The yield of "Cunmai 5", "Weilong 169" and "Zhongmai 578" could reach 9 512.00, 10 434.50 and 9 582.00 kg·hm-2 respectively, which increased by 8.57%, 8.97% and 6.86% compared with the control, and the benefit increased by 24.19%, 21.13% and 20.16%, respectively. The goal of high yield, high quality and high efficiency could be achieved. The results of this study provide a scientific basis for the expansion of planting area and the promotion of varieties of strong gluten wheat.

Key words:
strong gluten wheat varieties; yields; adaptability evaluation; economic benefit

近年來,我国优质麦需求持续增长,但优质麦产量却难以满足国内市场需求,优质麦进口量仍持续增加[1]。如何调整国内小麦产能结构,扩大优质麦种植面积,是小麦生产所面临的亟待解决的问题。黄淮海麦区是我国的冬小麦优势种植区,也是优质麦的主产区之一,在长期的栽培过程中积累了丰富的优质麦种质资源。沈业松等[2]在对296份黄淮麦区小麦品种的筛选中,筛选出40份符合强劲优质标准的小麦品种。张婷等[3]对263份黄淮麦区小麦品种进行筛选,也得到了一批强筋麦品种。随着强筋麦小麦品种选育工作的加强[3-4],也培育出一批强筋麦品种[5-6]。然而,在优质麦生产实践中,优质麦产量不高,效益不稳的问题一直困扰着种植户。另一方面,随着全球气候变化加剧[7],冬小麦春季冻害频发[8],进一步增加了优质麦栽培的风险。通过对现有强筋麦品种的筛选,发掘种质资源优势与当地气候资源匹配,是克服优质麦生产中存在问题的有效途径。修武县位于黄淮麦区的中西部,冬小麦是当地的优势作物,也是我国强筋麦生产的重要基地。为了进一步推动当地优质麦生产,通过大田试验,对一批表现较好的优质麦品种进行对比试验,以评价产量与经济效益,为优质麦品种推广和示范提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于河南省焦作市修武县王屯乡东黄村(113°25′32″E,35°10′16″N),属暖温带大陆性季风气候,年均温14.5 ℃,无霜期216 d,年降雨量560 mm。试验地地势平坦,肥力均匀,该地块土壤按地理发生分类属潮土,pH值为8.1,有机质22.7 g·kg-1,全氮1.22 g·kg-1,有效磷29.3 g·kg-1,速效钾198 g·kg-1。前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

参试品种:‘郑麦119、‘丰德存麦5号、‘丰德存麦21、‘伟隆169、‘西农511、‘中麦578,‘以焦麦266为对照

1.3 试验设计

大田试验采用随机区组设计,重复3次,小区面积810 m2。前茬收获后,进行灭茬处理,秸秆全量还田。所有小区均施用生物有机肥(N+P2O5+K2O≥5%,有机质≥45%)600 kg·hm-2;复合肥(金正大复合肥,N-P2O5-K2O(15-15-15))750 kg·hm-2做底肥,撒施。施用后深翻,旋耕,备播。小麦种子采用拌种剂处理(拌种剂为苯甲·毒死蜱,总有效成分含量8%,其中毒死蜱7.25%,苯醚甲环唑0.75%),100 kg种子拌种剂用量为50 g。

播种在10月21日进行,播种量为172.5 kg·hm-2,机播。采用宽窄行设计,宽行20 cm,窄行13 cm。于3月12日结合小麦拔节进行灌水;4月10日浇第2次水;5月16日灌浆期浇第3次水。

在小麦生长期间不进行中耕。病虫草害采用如下防治措施:(1)3月15日采用苯磺隆(225 g·hm-2)进行化学除草;(2)4月15日,以吡虫啉、多菌灵、联苯菊酯等进行飞防;(3)5月7日采用甲维盐·氯氰进行第2次飞防;(4)5月15日结合病情采用吡虫啉、戊唑·咪鲜胺进行第3次飞防。

1.4 调查项目

1.4.1 物候期 在小麦生长过程中,系统记录小麦的播期、出苗、越冬、返青、拔节、抽穗、开花、成熟等关键日期。

1.4.2 群体动态、产量及产量构成三要素 采用1 m双行的调查方法,分别在齐苗后调查基本苗,在1月2日调查越冬期群体,在2月23日调查返青期群体,在3月5日调查拔节期群体。同时,每小区随机选择20株统计单株的分蘖数。

于灌浆后期采用1 m双行的方法调查亩穗数,并随机采集20穗有效穗,统计穗粒数。在成熟期采用1 m2样方法进行测产,并统计千粒质量。

1.4.3 抗逆性调查   在各关键生长期和冻害发生期调查主要病害、冻害发生情况。

1.5 数据处理与分析方法

小麦收获后,根据市场价对各处理的收益情况进行统计。其中:

收益(元·hm-2)=产量×收购价格-生产成本

数据收集后,采用R软件进行方差分析,并对各组数据采用Fisher最小显著差检验法进行组间均值比较,差异显著性水平设为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 生育期比较

表1为各参试品种的物候期观察结果。与对照品种‘焦麦266相比,‘丰德存麦21、‘丰德存麦5号、‘郑麦119出苗一致;其他品种出苗迟1 d。‘丰德存麦21的返青期与对照一致,‘中麦578、‘郑麦119比对照早1 d;‘丰德存麦5号迟1 d;而‘伟隆169、‘西农511迟4 d。各品种在拔节期上也存在一定差异,‘丰德存麦5号比对照早2 d,而‘西农511比对照迟3 d。抽穗和开花期对冻害最敏感。参试品种中,只有‘西农511的抽穗与对照品种一致,其他品种均要早于对照品种;开花期的差异与抽穗期的一致。各品种总生育期除‘西农511外,均短于对照品种,最短的是‘中麦578,短6 d。上述结果表明,各品种的生长节奏方面的差异主要体现在返青时期不同,品种间差异较大。

2.2 群体动态

各参试品种的基本苗在2.60×106~3.14×106苗·hm-2间,品种间并无显著差异,均符合设计要求。越冬期的群体均比对照品种大,其中‘丰德存麦5号的群体最大,比对照品种高1.81×106苗·hm-2。不过由于对照品种群体的田间变异较大,各品种间的差异并未达到显著水平。到2月份返青期,各品种间群体的差异更大。其中‘西农511群体达到27.90×106苗·hm-2,显著高于对照品种;‘中麥578群体较小,仅17.12×106苗·hm-2,显著低于对照品种。拔节期各品种的群体规模均有较大的缩小。其中‘西农511的群体仍有22.65×106苗·hm-2,显著高于对照品种的19.18×106苗·hm-2;其他品种除‘中麦578和‘郑麦119外,均与对照品种无显著差异。上述结果表明,参试品种的分蘖能力较对照品种强,但分蘖间的竞争强,进入两极分化的时间早,除‘西农511外,最大群体规模均不如对照品种(表2)。

图1是各参试品种单株分蘖情况。在1月份越冬期,所有参试品种的单株分蘖均高于对照品种,只有‘伟隆169与对照差异明显。到拔节期,‘伟隆169、‘西农511的单株分蘖数明显高于对照品种。到拔节期,单株分蘖数的情况仍与返青期一致。结果表明,单株分蘖情况与群体调查情况所反映的基本趋势一致。

2.3 产量及产量形成要素比较

在参试品种中,‘丰德存麦5号、‘伟隆169、‘中麦5783个品种的产量高于对照品种分别为8.57%,8.97%,6.86%。其他3个品种的产量低于对照品种。品种间的产量差异尚未达到显著水平。

3个品种实现高产的途径并不一致。其中‘丰德存麦5号、‘伟隆169的穗数比对照品种高9.10%,8.81%;‘中麦578的穗数仅比对照品种高0.13%。‘伟隆169的穗粒数比对照品种高4.04%,但‘丰德存麦5号的穗粒数仅比对照品种高1.35%,‘中麦578还比对照品种的低7.89%。‘丰德存麦5号、‘伟隆169的千粒质量都比对照品种低,‘中麦578则高4.12。可见,‘丰德存麦5号、‘伟隆169主要通过提高穗数、穗粒数实现增产;而‘中麦578则主要通过千粒质量的增加实现增产。3个品种减产主要是因为穗数、千粒质量和穗粒数降低造成的(表3)。

对籽粒产量与穗数、穗粒数、千粒质量作相关分析可知(图2),籽粒产量与穗粒数、千粒质量能较好地用二项式函数描述,说明穗粒数、千粒质量在参试品种的产量形成中有较大的贡献。

2.4 抗逆性比较

在生长期间,共发生6次晚霜冻害事件。其中一次的极端低温达到0.9 ℃(表4)。参试品种在整个冬季未观察到冻害情况,在春季也仅有轻微的冻害发生,说明参试品种均有较好的抗冻性(表5)。

在参试品种中,‘郑麦119对纹枯病的抵抗力较差。对赤霉病、锈病均有较好的抵抗能力。‘伟隆169、‘中麦578对干热风较敏感。参试品种落黄均较好,也有较好的抗倒伏能力(表5)。

2.5 收益比较

对照品种焦麦266的收益为11 510.9元·hm-2。‘丰德存麦5号、‘伟隆169、‘中麦578分别比对照品种增收24.19%,21.13%,20.16%,差异达到显著水平。‘丰德存麦21、‘西农511虽然减产,但也实现比对照品种更高的效益。参试品种中仅‘郑麦119的收益比对照品种低6.61%(图3)。

3 结论与讨论

产量和效益是影响种植户种植强筋麦的主要因素。以往的报道对理论产量关注较多,对实测产量和种植效益的报道较少。本研究综合比较了参试品种在产量和效益两方面的表现,并筛选出‘存麦5号、‘伟隆169、‘中麦578等3个适宜当地的优质麦品种。这一结果与在新乡市开展研究所报道的结果一致[9-10]。

‘存麦5号、‘伟隆169、‘中麦5783个品种的产量形成过程并不一致。‘存麦5号、‘伟隆169分蘖力强,进入两极分化快,成穗率高;‘中麦578无效分蘖少,群体小,但千粒质量大。关于如何提高优质麦产量,不同研究者有不同的观点。王汉霞等[11]对北京市审定品种综合性状分析时认为,应以稳定穗数,提高穗粒数和千粒质量为主要途径。马庆等[12]在对安徽小麦品种与产量的关系展开研究时也认为,增加穗粒数、千粒质量是实现小麦增产的关键。李丽丽等[13]在分析黄淮麦区品种时认为,亩穗数、穗粒数、千粒质量三要素与产量均有正相关关系。刘若楠等[14]对山西58个小麦品种的产量性状分析时也认为,亩穗数、穗粒数、千粒质量在小麦产量构成中有重要作用。本研究表明,不同品种在产量形成途径上有不同特点,宜区别设计增产途径。

太行山前平原区是晚春冻害和干热风危害较重的地区,对冬小麦产量有较大的威胁[15-16]。通过育种途径筛选适宜的品种,调整生育期节奏,提高对极端气温的耐受力,是解决晚春冻害和干热风的有效途径[17]。本研究表明,‘存麦5号、‘伟隆169、‘中麦578 3个品种抽穗期、成熟期都较对照品种提前,对晚春冻害有较好的耐受力;‘存麦5号、‘中麦578抗干热风的能力较好,而‘伟隆169对干热风耐受力相对较弱。

综上所述,‘存麦5号、‘伟隆169、‘中麦5783个品种产量构成三要素协调,产量高,抵抗极端气候能力较好,种植效益相对较高,能实现优质、高产和高效的双重目标。

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