“實際上，小麥節水的秘訣正在‘地下’，節水小麥品種的根系相較于普通品種更加發達，更能有效吸收土壤中的水分。”中國農業科學院作物科學研究所研究員孫果忠介紹。小麥對于華北的農業生產來說至關重要，而華北又是典型的資源性缺水地區，既要避免深層地下水超采，又要利用有限的水資源穩住糧食安全，提升小麥品種的水資源利用效率勢在必行。

小麥“住進”大棚，鑒定力求精準

大田生產，小麥完全暴露在自然環境中。但育種過程要求相對精準，節水小麥的篩選實驗也必須對各環境進行精確控制。在位于河北省深州市護駕遲鎮的河北省農林科學院旱作農業研究所節水試驗站，來自良種攻關各單位的小麥統統“住進”了旱棚，進行著嚴苛測試。

“我們的旱棚專門用于鑒定各品種的節水抗旱性能，可以做到‘三精兩防一控’，排除其他自然因素干擾，只看水分對小麥的影響。”河北省農科院旱作所研究員喬文臣告訴記者。據介紹，“三精”即通過分布在土壤中的儀器精確控制或測量灌水量、土壤水分和入滲量；“兩防”是防止降雨和地下水對測定數值的影響；“一控”則是指監測和控制土壤中的鹽分。

而之所以能夠實現鑒定過程的精準，還要得益于完善的設施。每一個旱棚，都被分割成數個3×2.2米的鋼混池，鑒定品種種在“水泥池”中，完全與自然土壤隔絕；池子頂部，全部覆蓋上防鳥網，使得產量數據更加準確；同時，整個區域被可開合的塑料棚覆蓋，遇到降雨天氣，大棚閉合，小麥想尋求“外援”絕無可能。

“但旱棚畢竟是模擬環境，要看品種是否能在自然環境下既抗旱又穩產，還需要同時進行田間自然鑒定。”河北省農科院旱作所研究員張文英表示。在田間鑒定區，每個品種的小區面積為12.4平方米，而旱棚內的小區面積則為6.2平方米，能夠與各自的環境相適應。

既然是抗旱鑒定，最核心的變量自然是灌溉水量。不論是棚內還是田間，品種都需要經過水處理、節水處理和旱處理三種不同的方式。在旱棚內，三種方式的灌水量分別為90立方米、45立方米和0立方米；在田間，則與大田生產保持一致，分別采用春2水、春1水和春0水的灌溉方式。

“實際上，品種的節水性和抗旱性是兩個指標，節水只要求比現有的灌溉方式更少澆水，但抗旱則更加苛刻，要做到不澆水。”喬文臣說。據了解，通過對比節水處理和水處理下的表現，可以對品種進行節水性鑒定，而對比旱處理和水處理下的表現，則能夠進行品種抗旱性鑒定。

“田間鑒定結果與旱棚鑒定結果相互印證，增加了鑒定的科學性和準確性。”河北省農科院旱作所所長龐昭進表示。

大棚還有“地道”，學問重在地下

既然是鑒定小麥對水的利用效率，那么研究小麥根系和土壤的滲透量必不可少，學問自然都在圖里。“我們針對節水小麥根系發達的特點，專門研制了新一代旱棚，鑒定范圍比以前更大，方式更加科學。”張文英說。

在試驗站，記者看到，離第一代旱棚不遠處，矗立著最新的第二代和第三代旱棚。第二代旱棚的改良主要在地上的部分，鑒定池數量增加到48個，擋雨棚升級到半自動。而第三代棚則多了一截樓梯，奧秘在于：大棚還有個地下室。

走進地下室，是一條長長的走廊，一直深到旱棚盡頭。在每一個鑒定池的位置對應都有一個鐵門，鐵門的背后并不是房間，而是小麥根系所在的土層。土層和走廊之間由玻璃隔開，既方便科研人員觀察小麥根系，又防止其他因素對土層形成干擾。

“觀察室設在地下2米深，正好是查看小麥根系是否發達的關鍵位置。”張文英告訴記者，在沒有地下室之前，小麥的節水抗旱性能只能通過數值來檢測，而現在深入地下則更加直觀。

地下室的奧秘還不僅于此，在根系觀察層的下方，還有一層走廊，位置更深，能夠達到地下4米。“地下2米的位置觀察根系，地下4米的位置則用來檢測土壤的滲透量。”張文英介紹。

在地下二層，對應的每一個鑒定池的位置都有一組管道，地面進行灌溉后，科研人員通過測量管道中的出水量，可以清楚知道有多少水真正被小麥所利用。“過去，盡管也有檢測土壤滲透量的方法，但必須把水從地底抽到地面測量，難免存在偏差。”在張文英看來，鑒定設施的升級是為了使鑒定結果更加準確、手段更加先進。

與普通品種的研究不同，為了準確掌握各個品種的節水抗旱性能，旱作所的科研人員每天都要到大棚底下一探究竟。據統計，河北省農科院旱作所已對數千份小麥品種實現了有效篩選，其中有28個節水小麥品種在生產中廣泛應用，為華北地區的節水小麥生產做出了重要貢獻。

節水究竟怎么樣，要用數值來說話

在廣泛的試驗鑒定基礎上，品種是否節水抗旱，最終要由綜合數據指標說了算，而這個指標就是“節水指數（WSI）”。“我們綜合參試品種（系）的水處理產量和節水處理產量，以及對照品種的水處理產量和節水處理產量四個數值，通過公式計算得出參試品種的節水指數。”張文英介紹。同樣，抗旱指數（DI）也是通過綜合待測材料和對照品種在旱地和水地不同產量數值，通過公式計算得出的。

以節水性能篩選為目標，旱作所完善了包含一個核心鑒定指標（節水指數）；兩個鑒定環境（模擬和自然）；三個水分處理（足水、限水、干旱）；四個評價層次（生理、生化、農藝、產量）；五個生育期（萌發期、苗期、抽穗期、灌漿期、全生育期）進行評價研究的一整套小麥節水抗旱鑒定技術。

“實際上，節水鑒定也代表了品種審定的一個方向，在新的品種審定標準下，像節水抗旱小麥這樣的綠色品種，可以逐漸形成獨具特色的審定標準，以促進品種綠色優質屬性的進一步提升。”農業農村部種子管理局品種管理處處長馬志強認為。

經過科學嚴謹鑒定篩選出的小麥品種，在生產中廣受歡迎。“衡觀35”是旱作所的代表品種，目前已經在河北、山東、河南等9省（市）推廣。“現在，全村有2200畝地種植了‘衡觀35’，平均每畝節水達到30-40立方米，節本增效100元。”談到節水品種帶來的變化，護駕遲鎮前營村支書曹立增表示。

“節水性評價的實質是分析足墑播種后春澆一水比傳統澆二水的產量效率。”小麥聯合攻關秘書長，中國農業科學院作物科學研究所研究員肖世和表示。據測算，現有的節水品種在配套技術的帶動下，可以比一般品種節省10-30%的灌溉水，如果推廣1000萬畝，就可以實現節水3億立方米。圍繞品種對水的利用效率，華北地區小麥灌溉用水量過大的問題正在從品種層面逐步得到解決。