田海燕,周永萍,崔瑞敏
(河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所,石家莊050051)
棉花是河北省的重要經(jīng)濟(jì)作物之一,在國民經(jīng)濟(jì)和人民生活中占有重要地位。培育優(yōu)良品種是提高棉花產(chǎn)量和改進(jìn)品質(zhì)最有效的途徑。棉花品種區(qū)域試驗(yàn)通過田間試驗(yàn)鑒定棉花新品種的豐產(chǎn)性、抗逆性、適應(yīng)性、纖維品質(zhì)等綜合表現(xiàn),其結(jié)果是品種審定、推廣應(yīng)用的重要依據(jù)。且合理的區(qū)域試驗(yàn)評價體系是保證品種審定公正性的重要基礎(chǔ)[1-4]。
20世紀(jì)90年代初期,河北省棉鈴蟲爆發(fā),給棉花生產(chǎn)帶來毀滅性的打擊,導(dǎo)致棉花種植面積大幅度減少,產(chǎn)量顯著下降。當(dāng)時生產(chǎn)上急需抗棉鈴蟲的品種。因此,河北省1995年從美國岱字棉公司引進(jìn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品系,并根據(jù)《中華人民共和國種子管理?xiàng)l例》和河北省種子管理相關(guān)規(guī)定,自1996年開始,增設(shè)了抗蟲棉品種區(qū)域試驗(yàn)。1997年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉新棉33B通過河北省審定,并以其突出的抗蟲效果受到普遍歡迎。此后,育種單位加強(qiáng)了轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的培育,參試品種逐漸增多,2004年之后,河北省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)取消非轉(zhuǎn)基因棉試驗(yàn),正式進(jìn)入轉(zhuǎn)基因抗蟲棉區(qū)域試驗(yàn)階段[5-6]。
2004―2018年河北省轉(zhuǎn)基因抗蟲棉區(qū)域試驗(yàn)共設(shè)置59組,累計(jì)556個品種參試,審定品種153個(表1)。審定的品種中,豐產(chǎn)類型(霜前皮棉產(chǎn)量超對照10%以上)68個,優(yōu)質(zhì)類型(品質(zhì)達(dá)到Ⅱ型品種標(biāo)準(zhǔn)[7])33個,雙抗類型(既抗枯萎病又抗黃萎?。?個,特早熟棉品種14個,低酚棉品種5個,機(jī)采棉品種3個。這些品種的推廣應(yīng)用有效地遏制了棉鈴蟲的危害,滿足了河北棉花生產(chǎn)對多類型品種的需求,促進(jìn)了河北省的棉花生產(chǎn)[8]。
表1 2004―2018年河北省轉(zhuǎn)基因抗蟲棉區(qū)域試驗(yàn)基本情況
鑒定的一系列轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種,以其高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)、早熟、類型多元化等特性,在生產(chǎn)上大面積種植推廣,實(shí)現(xiàn)了河北省棉花單產(chǎn)的逐步提高(圖1),并保持在較高的產(chǎn)量水平。隨著自育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉新品種的不斷培育,新棉33B、DP99B等國外轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種在生產(chǎn)上的種植面積不斷縮小,從1999年占河北省棉田播種的90.02%,到2007年只有4.3%,國外轉(zhuǎn)基因抗蟲棉在河北省的棉花生產(chǎn)上逐漸淘汰,河北省棉花生產(chǎn)進(jìn)入自育多類型轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種選育推廣時期。這也是河北省棉花品種的第7次更換[5]。
圖1 河北省轉(zhuǎn)基因抗蟲棉平均單產(chǎn)情況
試點(diǎn)布局不斷調(diào)整,逐漸完善。2004年冀中南中熟組區(qū)域試驗(yàn)試點(diǎn)8個,按行政區(qū)劃統(tǒng)計(jì),石家莊1個,保定1個,邯鄲1個,邢臺2個,滄州1個,衡水2個。通過不斷調(diào)整,到2016年該組有試點(diǎn)14個,其中邯鄲2個,邢臺3個,滄州2個,衡水2個,石家莊2個,保定2個,廊坊1個,進(jìn)一步提高了試點(diǎn)的代表性。
為增強(qiáng)棉花品種審定的前瞻性,區(qū)域試驗(yàn)設(shè)置類型、組別也依據(jù)生產(chǎn)與育種情況及時進(jìn)行了調(diào)整[9-10],確保其更加科學(xué)、合理。主要由于棉花雜交育種發(fā)展較快,參試的品種越來越多,且常規(guī)種與雜交種在種植方式、技術(shù)和管理方法上存在差異,自2008年開始,棉花常規(guī)種和雜交種在不同組別進(jìn)行試驗(yàn),分設(shè)冀中南春播常規(guī)組和冀中南春播雜交組,以保證2種類型棉花品種特征特性充分表達(dá)。除冀中南中熟組外,為滿足生產(chǎn)需要還設(shè)置了一些其他組別,如低酚棉組、彩色棉組、冀東早熟組、早熟棉組、機(jī)采棉組等,滿足了河北棉花生產(chǎn)對品種的多樣化需求。
對照品種是衡量參試品種優(yōu)劣的尺度[11],根據(jù)生產(chǎn)上主栽品種的變化和品種水平的不斷提高,河北省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)及時更換了對照品種。2004―2006年對照品種為DP99B,2007年更換為冀228[8]。2008年開始棉花常規(guī)種和雜交種分組進(jìn)行試驗(yàn),對照品種也適時分組設(shè)置:常規(guī)組2008―2014年對照品種為冀棉958,2015―2018年為冀豐1271;雜交組2008年對照品種同常規(guī)組(冀棉958),2009―2018 年為邯雜 306[8]。
為了保護(hù)育種者的品種權(quán),保證參試品種的真實(shí)性和純度,自2010年開始,利用簡單序列重復(fù)(Simple sequence repeat,SSR)標(biāo)記,從分子水平上對參試品種進(jìn)行檢測,提高了鑒定的可信度與時效性,構(gòu)建了參試品種的DNA指紋圖譜,保證區(qū)域試驗(yàn)的公正性[12-14]。
2016年,《河北省棉花品種試驗(yàn)方案》中首次明確規(guī)定,參試品種在初審前需選擇具備檢測能力的機(jī)構(gòu)完成品種的DUS(特異性、一致性和穩(wěn)定性)測試,提高了對申請審定品種的要求[9]。
隨著區(qū)域試驗(yàn)試點(diǎn)的增多,從業(yè)人員隊(duì)伍規(guī)模變大,能否保持和提高技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平,直接關(guān)系到區(qū)域試驗(yàn)質(zhì)量的高低。由于棉花生長周期長,管理工序多而復(fù)雜,要做好棉花區(qū)域試驗(yàn)工作,技術(shù)人員必須掌握控制田間試驗(yàn)誤差的途徑和方法,最大程度降低試驗(yàn)誤差[15-16]。建議通過定期的區(qū)域試驗(yàn)技術(shù)培訓(xùn)和組織專家進(jìn)行田間考察、技術(shù)指導(dǎo)等方法,明確該工作的重要性,增強(qiáng)技術(shù)人員的責(zé)任心與責(zé)任感,強(qiáng)化田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析、栽培管理的理論學(xué)習(xí),提高技術(shù)人員的田間鑒定能力,進(jìn)一步提高試驗(yàn)質(zhì)量[17-19]。
隨著試驗(yàn)地租、勞務(wù)用工、生產(chǎn)資料成本的不斷上漲,現(xiàn)有的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足區(qū)域試驗(yàn)的投入需求。因此,應(yīng)提高試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn),基本實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和成本投入的平衡。
隨著農(nóng)村勞動力的不斷減少和用工成本的不斷提高,棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化已成為必然的發(fā)展趨勢。缺乏適合機(jī)采的棉花品種,是限制棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的重要因素之一[20-22]。自2016年開始,河北省設(shè)置了機(jī)采棉區(qū)域試驗(yàn),以鑒定適合機(jī)械化采摘的棉花品種。為了進(jìn)一步規(guī)范其試驗(yàn)操作,更加客觀、準(zhǔn)確地評價參試品種,應(yīng)盡快制定河北省機(jī)采棉區(qū)域試驗(yàn)操作規(guī)程。
2018年國家棉花品種區(qū)域試驗(yàn)引入 “棉花品種區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理填報系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)實(shí)時填報實(shí)時監(jiān)控,保證數(shù)據(jù)信息的及時性、真實(shí)性。通過該系統(tǒng)上傳的品種圖片信息,試驗(yàn)管理部門可充分了解各試點(diǎn)品種管理和生長情況、品種特征特性等,對客觀評價參試品種提供了可靠的依據(jù)。因此,應(yīng)借鑒國家棉花品種區(qū)域試驗(yàn)信息化管理經(jīng)驗(yàn),有效提高河北省區(qū)域試驗(yàn)信息化管理水平。