楊 芬,雷 偉,李廣信
(山西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,山西太原030031)
伴隨著我國人民收入水平和生活質(zhì)量的提高,以炒貨為主的干果食品逐漸成為人們?nèi)粘A闶车男聦?,炒貨行業(yè)在市場需求和利益的驅(qū)使下,不斷發(fā)展、壯大,同時帶動了原材料市場的發(fā)展。食用向日葵作為炒瓜子的原材料,需求量也隨之迅速增加,種植區(qū)域和面積不斷擴大,已經(jīng)成為一些地區(qū)的主要經(jīng)濟作物。但由于向日葵雜交種選育在我國起步較晚,而且早期主要以油葵的選育為主,近幾年食葵雜交種選育才開始受到人們的重視,研究基礎十分薄弱[1-2]。與美國、以色列、法國等發(fā)達國家相比,我國向日葵育種工作研究年限較短,理論滯后,相關研究人員較少,且缺乏現(xiàn)代化育種經(jīng)驗。另外,受到知識產(chǎn)權保護的限制,國外的一些優(yōu)良食葵材料難以引入我國,導致種質(zhì)資源極度匱乏。因此,近30 a 來,我國育成的食葵雜交種數(shù)量不多,而且所選育出的雜交種綜合表現(xiàn)不太理想,有的在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等方面存在一定的缺陷[3-4],有的則受到雜交種適應性的局限,僅在部分地區(qū)表現(xiàn)突出,這都導致我國自主選育的品種在生產(chǎn)中表現(xiàn)出品種參差不齊、品種與栽培技術不配套、病蟲害蔓延趨勢加劇等現(xiàn)象,嚴重制約了食葵產(chǎn)量的進一步提高,影響了廣大種植戶的積極性[5-6]。
山西省地處黃土高原,是我國向日葵種植的主產(chǎn)區(qū)之一,全省向日葵面積約13 萬hm2,其中食用葵面積逾6.5 萬hm2,向日葵在全省的各個地區(qū)均有種植[7],但油葵和食葵有明顯的區(qū)域劃分。生產(chǎn)上向日葵種植的分布大體為晉南(運城、臨汾等地)夏播區(qū)以油葵為主,主要為麥后復播油葵,食葵只是零星種植,供農(nóng)戶自己食用;晉中地區(qū)以北的大片冷涼地區(qū),都屬于春播區(qū),以種植食葵為主[8-9]。
近幾年,山西向日葵種植面積大幅度縮減,這主要是因為耕作技術落后,常年重茬,病蟲害嚴重,能形成大面積種植的國內(nèi)雜交種寥寥無幾[10]。而國外的雜交種由于在抗病性和適應性方面表現(xiàn)突出,特別是從美國、以色列等國進口的雜交種,如LD5009、X3939、SH363 等,成為山西種植戶可選的為數(shù)不多的食葵雜交種。但由于國外進口的雜交種售價昂貴,每千克80~100 元,普通農(nóng)戶負擔不起,因此,目前山西種植的食用向日葵仍然以常規(guī)品種三道眉、月亮灣、大黑片、星火1 號等為主[11-12]。
山西省農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所向日葵課題組通過廣泛收集國內(nèi)外食用向日葵品種資源,進行鑒定優(yōu)異抗源,通過種間雜交、回交導入優(yōu)良性狀來獲得綜合性狀優(yōu)良的品種資源,篩選出適合山西省自然生態(tài)條件種植、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗、廣適的食用葵三系雜交種太食857,并研究配套栽培技術,促進擴大食葵種植面積,推動相關加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
通過群體改良、遠緣雜交、化學殺雄、回交轉育等技術手段,選育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、抗逆的食用向日葵三系雜交種。
太食857 是山西省農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所選育的食用型向日葵三系雜交種,2019 年9 月通過國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部品種登記,登記編號:GPD 向日葵(2019)140140。母本是不育系352A,父本是恢復系117R。
1.2.1 不育系352A(母本)的選育 2010 年收集了幾盤籽粒細長、種皮全黑的食葵種質(zhì)資源,代號10GL-1,考種后發(fā)現(xiàn)籽粒全黑,口感好,但是結實率比較低。2011 年以10GL-1 為父本,與赤霉素殺雄后的自育穩(wěn)定保持系306B 為母本,進行一對一雜交。冬天到海南加代。2012 年種植F2,F(xiàn)2群體中產(chǎn)生了分離,從中選取株型像10GL-1 的材料與自主選育的不育系306A 一對一雜交,產(chǎn)生三交種,父母本成對單盤收獲。冬季在海南種植三交種F1及其父本高代材料,從三交種F1中選擇不育株,繼續(xù)與父本高代材料回交,產(chǎn)生BC1F1,2013 年開始,連續(xù)回交母本,替換母本的核基因。到2016 年,母本材料回交到BC7F1,父本材料提純到F10,都已穩(wěn)定?;亟徊牧系哪副炯礊?52A,父本為352B(圖1)。
1.2.2 恢復系117R(父本)的選育 2011 年在內(nèi)蒙、甘肅等地收集了30 多份食葵資源,分別與不育系進行了測交,編號7 的測交后代有90%以上植株可育。該材料生長旺盛,花盤大,花粉量足,籽粒寬大,是個選育優(yōu)良恢復系的好材料,暫定編號為117。2012 年開始用系統(tǒng)選育法對117 邊進行自交篩選和提純,邊測交檢測,不斷選擇抗病、抗倒、花粉量大、花期長、配合力高的材料,逐步穩(wěn)定了117的性狀,經(jīng)過7 代提純,到2015 年已基本穩(wěn)定,命名為117R。
1.2.3 雜交種的配制 2016 年用不育系352A 與恢復系117R 進行了組配,當年還配制了57 個雜交組合,次年在榆次東陽示范基地對這些雜交組合進行了品比鑒定,352A×117R 這個雜交組合植株高大,葉片茂盛,無分支,抗病性強,花盤大,籽粒排列緊密,細長純黑,籽仁飽滿。在之后的評比鑒定中,其農(nóng)藝性狀優(yōu)異,產(chǎn)量達到3 531 kg/hm2以上,居參試品種第二位,命名為太食857。
太食857 是食用型三系雜交種,屬中早熟品種,平均生育期104 d。株高180~210 cm,無分支,莖粗2.8 cm 左右。葉片數(shù)33 片左右,葉片中等、綠色、呈心形。舌狀花中等、黃色、呈卵圓形,管狀花紫色,花粉黃色,花盤直徑約22.5 cm,成熟期傾斜度為4 級。瘦果長錐形,全黑色,平均粒長2.25 cm,粒寬0.8 cm,單盤質(zhì)量135.3 g,百粒質(zhì)量15.8 g,籽仁率64.8%。平均產(chǎn)量可達3 622.5 kg/hm2,比對照X3939 增產(chǎn)11.9%。適宜在山西忻州、大同、晉中地區(qū)和新疆北部等地春季種植。
2017—2018 年,太食857 在忻州的寧武縣共示范種植0.67 hm2,在岢嵐縣共示范種植1 hm2;在大同的陽高縣共示范種植12 hm2,在廣靈縣共示范種植12.7 hm2;在新疆農(nóng)六師團場共示范推廣50.7 hm2,總體表現(xiàn)為:株高1.8~2.0 m,葉片寬大,抗病抗倒伏,花盤直徑18~24 cm,籽粒全黑,排列緊密,高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。2017 年在5 個生產(chǎn)示范點都實現(xiàn)了增產(chǎn),平均產(chǎn)量達到3 666.3 kg/hm2,比對照X3939 增產(chǎn)10.7%;2018 年在5 個生產(chǎn)示范點也都實現(xiàn)了增產(chǎn),平均產(chǎn)量達到3 779.9 kg/hm2,比對照X3939 增產(chǎn)11.1%(表1)。
表1 太食857 各示范點產(chǎn)量表現(xiàn)(2017—2018 年)
2018 年11 月,經(jīng)農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心檢測(武漢),太食857 籽實蛋白質(zhì)含量為27.5%,油酸含量為42.7%,亞油酸含量為46.3%,維生素E 含量為31.6 mg/100 g。
2018 年太食857 在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院進行了抗病性鑒定,表現(xiàn)為中抗黑莖病、黃萎病、列當(G 小種),中感黑斑病,對菌核病呈感病水平。
該品種主要優(yōu)點為植株中高,生長健壯,抗病性強,籽粒細長、飽滿,產(chǎn)量高,商品性好。主要缺點為花期短,自然條件下結實率略低,在昆蟲少的情況下,需要放蜂輔助授粉;由于籽粒排列緊密,成熟期遇到多雨季節(jié),種子容易發(fā)霉。建議適當調(diào)整播期,使成熟期避開雨季,并及時收獲和晾曬。
向日葵必須堅持4 a 以上輪作,前茬最好為玉米、谷子。土地要選擇中等肥力的大田,在地溫穩(wěn)定在10 ℃左右即可以播種。山西境內(nèi)通常在5 月上旬到6 月上旬播種,播種量12.0~13.5 kg/hm2,行距為60~70 cm,株距50 cm,每公頃保苗2.40 萬~2.85 萬株/hm2。播種前要施足底肥,優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥(牛糞、羊糞)施肥量60~75 m3/hm2,復合肥通常選擇N、P、K 均衡比例的肥料,如氮、磷、鉀比例為17-17-17,施肥量約750 kg/hm2,具體肥料的選擇還要根據(jù)當?shù)赝寥狼闆r而定。當植株長到30 cm 左右時,要進行一次中耕除草,之后根據(jù)田間實際情況及時除草。一般向日葵全生育期需要澆水3 次(現(xiàn)蕾期、盛花期、灌漿中期),后期澆水時要及時培土,防止倒伏。向日葵屬于自交不親和的蟲媒花,開花期如果昆蟲數(shù)量不足,則要及時采取放蜂或者人工授粉的方式輔助授粉,這樣可以明顯提高結實率[13-14]。