华北平原不同年代冬小麦品种响应气候变暖的试验研究

Response to climate warming of winter wheat varieties bred across different eras in the North China Plain

到21世纪初,华北平原麦作区已实现六次大规模的品种更替.气候变化背景下,揭示不同年代培育的冬小麦品种对气候变暖的响应十分必要.为此,本文选择20世纪60年代至21世纪00年代培育的10个冬小麦品种,自2017~2022年在固城和饶阳农业气象试验站开展田间试验.利用两个试验站的自然温差(两地平均气温相差1℃),配合施肥与不施肥两种处理,构造双因子二水平田间试验,揭示不同年代培育的冬小麦品种对气候变暖响应的异同.结果表明:(1)各品种冬小麦在升温环境中均能实现增产.分离升温与施肥的作用可见,仅升温处理下,冬小麦各品种的增产幅度随品种育成年代递减;升温叠加施肥处理下,冬小麦各品种的增产幅度随品种育成年代递增.(2)中晚期品种冬小麦耐高肥力与耐高温之间有较强的相关性,升温与施肥交互作用的增产效果显著.升温有明显的产量增益作用,显著放大了施肥条件下中晚期品种冬小麦的增产效果,晚期品种的平均增产幅度达到67%.(3)升温环境中,冬小麦生长季的日最低气温均值大幅度提高,0℃以下日数减少,显著缩短了冬小麦的越冬期,进而缩短生育期,但剔除越冬期后的有效发育日数(>0℃日数)基本保持不变.(4)升温有助于大蘖形成,增加冬小麦各品种的叶面积和干物质积累,降低不孕小穗的比率.升温环境中,晚期育成的冬小麦品种不孕小穗比率显著低于早中期品种,收获指数(HI)明显提高,有效增加了产量.本文试验研究的结果反映了不同年代育种策略和目标下培育的冬小麦品种适应气候变化的潜力,对于应对气候变化的冬小麦育种有一定的参考意义.