靖金蓮,安曉東,宋立紅,李世平,鄭秦平
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所,山西臨汾041000)
晉南冬麥區(qū)水肥條件較好,光熱資源充足,是山西省小麥主產(chǎn)區(qū),對(duì)山西省小麥總產(chǎn)量起著舉足輕重的作用[1]。近年來,隨著水肥條件的改善和高產(chǎn)品種的不斷出現(xiàn),使該區(qū)小麥單產(chǎn)有了大幅度的提高。但隨著育種水平的提高和社會(huì)需求的改變,人們對(duì)小麥新品種的要求越來越高,既要高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),又要抗逆抗倒,即要求育成品種為綜合優(yōu)異類型[2-3]。山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所按照這個(gè)育種目標(biāo)選育的臨研151 小麥新品種2013 年出圃,2013—2018 年完成了品種比較、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)任務(wù),2019 年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào)為:晉審麥20190002。
石98-5033 為河北省石家莊農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的一個(gè)水地品種,其特點(diǎn)為高產(chǎn)、抗病、抗倒伏、分蘗力強(qiáng)、成穗率高等;而臨豐615 為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所選育的矮稈、大穗、高產(chǎn)水地小麥品種。
臨研151 是以石98-5033 為母本、臨豐615 為父本,通過改良系譜法選育而成。2008 年完成雙親的雜交組合配置,2009 年收獲雜交一代種子,同年種成雜交2 代小區(qū),小區(qū)面積10 m2,田間播種密度為240 萬(wàn)株/hm2,2010 年收獲前選單穗,選中的單穗分2 次選擇,第一次看抗病性、群體繁茂性、穗型等,用系繩做標(biāo)記,等田間小麥開始轉(zhuǎn)黃后再對(duì)落黃差的單穗解繩淘汰。最后對(duì)選中的單穗進(jìn)行單收單脫。脫粒后對(duì)籽粒飽滿度、粒色光澤、黑胚率等籽粒性狀進(jìn)行一次淘汰選擇。在播穗行時(shí)每穗籽粒選擇30 粒播種穗行,這樣便于對(duì)穗行之間的分蘗力、繁茂性等進(jìn)行觀察比較。2011 年對(duì)3 代穗行進(jìn)行觀察記載,選擇繁茂性好的穗行出圃,同年種成出圃品系小區(qū)。2012 年小區(qū)收獲前每個(gè)穗圃小區(qū)選擇100~300 穗,收獲時(shí)全區(qū)收獲測(cè)產(chǎn),對(duì)高產(chǎn)的小區(qū)中選擇的單穗留存,而低產(chǎn)的小區(qū)所選單穗原則上淘汰不用,這樣一次穗行和一次穗行出圃小區(qū)測(cè)產(chǎn),形成一個(gè)選擇周期。臨研151 的雜交后代進(jìn)行了2 個(gè)選擇周期,最后一個(gè)周期的單穗其實(shí)已為5 代,出圃品系中株行臨研13-5058 的穗系表現(xiàn)最好。
臨研151 屬半冬性品種,幼苗半匍匐,葉片細(xì)長(zhǎng),葉色深綠,分蘗力較強(qiáng),生育期238 d 左右,比對(duì)照品種良星99 略早熟。其平均株高為76.5 cm,株型半緊湊,莖稈彈性好。穗層整齊,熟相好,穗長(zhǎng)方形,平均穗長(zhǎng)為7.4 cm,小穗密度中等,長(zhǎng)芒、白殼、白粒、角質(zhì)。產(chǎn)量結(jié)構(gòu)方面,公頃有效穗數(shù)為749.7 萬(wàn)穗,穗粒數(shù) 32.9 粒,千粒質(zhì)量 40.7 g,是一個(gè)典型的多穗型豐產(chǎn)品種。
2016、2017 年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所人工接菌鑒定,中感條銹病、葉銹病和白粉病。
農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(哈爾濱)檢測(cè),臨研151 的容重達(dá)831 g/L,面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)達(dá)13.1 min,其粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)為155 mm,其品質(zhì)綜合評(píng)分為62 分,具有較好的加工品質(zhì)性狀。
2014—2015 年臨研151 參加品比試驗(yàn),共設(shè)5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),即山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所、山西舜億種業(yè)有限公司、運(yùn)城市新絳縣良種場(chǎng)、臨汾經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)堯鄉(xiāng)種業(yè)中心、臨汾市特色農(nóng)業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)技術(shù)推廣站。2014 年5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的平均產(chǎn)量為8 554.5 kg/hm2,較對(duì)照良星99 增產(chǎn)7.6%。2015 年的品比試驗(yàn)中,5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均產(chǎn)量為8 058.0 kg/hm2,較對(duì)照良星99 增產(chǎn)8.3%。臨研151的2 a 平均產(chǎn)量為8 313.0 kg/hm2,較對(duì)照良星99增產(chǎn)8.0%。綜合2 a 農(nóng)藝性狀來看,其植株健壯、抗倒性好、灌漿后期落黃好、籽粒飽滿。
3.2.1 產(chǎn)量分析 由表1 可知,2015—2016 年度本試驗(yàn)組有7 個(gè)試點(diǎn)和12 個(gè)參試品種。臨研151 在7 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均產(chǎn)量為7 970.3 kg/hm2,較對(duì)照品種良星99 增產(chǎn)4.6%。2016—2017 年度本試驗(yàn)組有8 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)和9 個(gè)參試品種。臨研151 在8 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的平均產(chǎn)量為8 840.2 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)6.3%。
表1 2 個(gè)小麥生產(chǎn)周期的區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果
3.2.2 臨研151 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)分析 2 個(gè)年度的多點(diǎn)試驗(yàn)方差分析和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)[4-5]如表2、3所示。從表中的新復(fù)極差(SSR)檢驗(yàn)結(jié)果看,2 個(gè)年度臨研151 均比對(duì)照品種良星99 極顯著增產(chǎn),且2 個(gè)年度與排名第1 位的品系產(chǎn)量差異均未達(dá)顯著水平。從2015—2016 年度參試品種的產(chǎn)量和高穩(wěn)系數(shù)(即高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)系數(shù),HSC)排名來看,二者的結(jié)果有明顯的一致性,但不完全一致;而從2016—2017 年度的情況來看,二者的一致性明顯不如上一年度。如參試品系運(yùn)豐198 的產(chǎn)量位居參試品種第1 位,而其高穩(wěn)系數(shù)排名卻為第5 位,說明該品系雖在一些試驗(yàn)點(diǎn)豐產(chǎn)性很好,但在其他試驗(yàn)點(diǎn)又表現(xiàn)較差,導(dǎo)致其高穩(wěn)系數(shù)排名偏后。從臨研151 的2 a 區(qū)試產(chǎn)量排名情況來看,在參試品種中排名均為第3 位,而其2 a 的高穩(wěn)系數(shù)分別為0.857和0.882,在參試品種中排名亦均為第3 位,說明臨研151 不僅在每年參試品種間有較好的豐產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性,而且在年際間也有較好的豐產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性。
表2 2015—2016 年度參試品種(系)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)
表3 2016—2017 年度參試品種(系)高產(chǎn)或(和)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)
臨研151 于2017—2018 年度參加山西省南部中熟冬麥區(qū)水地組生產(chǎn)試驗(yàn),試驗(yàn)點(diǎn)與2016—2017 年度區(qū)試相同。從產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀來看,8 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)臨研151 平均全生育期224 d,較對(duì)照品種良星99 早熟1 d;平均株高71.1 cm,較良星99 矮6.6 cm。在抗倒性方面,臨研151 僅在鹽湖區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)略有倒伏,其余7 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)未有倒伏;而良星99 在8 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中有3 個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)倒伏,而且在鹽湖區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)出現(xiàn)嚴(yán)重倒伏,說明在抗倒性方面臨研151 明顯優(yōu)于對(duì)照品種良星99。從產(chǎn)量看,臨研151 平均產(chǎn)量為6 735.0 kg/hm2,較對(duì)照品種良星99 增產(chǎn)5.9%。
臨研151 分蘗力強(qiáng),群體較大,成穗多。適宜播種期為10 月1—15 日,適宜播量為150.0~450.0 kg/hm2,基本苗 300.0 萬(wàn)~375.0 萬(wàn) /hm2,復(fù)播地塊隨著播期的推遲適當(dāng)增加播量。播種深度應(yīng)均勻一致,深度以3~4 cm 為宜。
對(duì)于地下害蟲和(或)紋枯病、莖基腐病等土傳病害發(fā)生較重地塊,一定要重視土壤處理和藥劑拌種。防治地下害蟲可用40%甲基異硫磷乳油拌種。防治土傳病害可用五氯硝基苯粉劑按15.0~30.0 kg/hm2的用量結(jié)合播前施肥進(jìn)行撒施深翻的土壤處理??捎?%的立克莠按麥種量的0.10%~0.15%拌種處理防治土傳病害;用15%的粉銹寧可濕性粉劑按種子量0.1%~0.3%拌種防治銹病、白粉病等病害。
播前應(yīng)深耕或深松土壤,有利于小麥根系下扎,繼而提高土壤水分養(yǎng)分的吸收利用。播前精細(xì)整地,保證苗全苗勻苗壯,壯苗可以提高小麥抗逆境能力,這也是小麥豐產(chǎn)的基礎(chǔ)[6]。春季小麥除草劑的應(yīng)用可選用72%的2,4-D 丁酯乳油或75%的苯磺隆干懸浮劑,注意不要漏噴和重噴[7]。水肥管理和病蟲害防治是小麥春季田間管理的主要內(nèi)容,害蟲主要有小麥紅蜘蛛、蚜蟲、吸漿蟲等,病害主要有白粉病、條銹病、葉銹病、莖基腐病等,要做到“勤觀察,早防治”,尤其對(duì)常年發(fā)生某些病蟲害較重的地塊,要以防為主,變被動(dòng)為主動(dòng)。注重后期噴肥,可用98%磷酸二氫鉀300 倍液,噴施1~2 次,既可預(yù)防倒伏,又可進(jìn)一步提高千粒質(zhì)量[8]。
臨研151 適宜在山西省南部中熟冬麥區(qū)水地種植,也可在山東省、河北省等地的相同生態(tài)區(qū)進(jìn)行引種試驗(yàn)種植。
山西省南部中熟冬麥區(qū)水地組代表的是晉南水地冬麥區(qū),該地區(qū)光熱資源較為豐富,冬小麥-夏玉米一年二作是當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)種植方式[9]。近年來隨著晉南冬麥區(qū)水肥條件的改善和機(jī)械化作業(yè)的發(fā)展,兩茬復(fù)種的面積有所上升。但該種植方式存在冬小麥與夏玉米爭(zhēng)光熱資源的矛盾,全年光熱資源除兩茬作物銜接期耗掉少部分光熱資源外,對(duì)二者來說其余光熱資源都較為緊張[10]。如冬小麥生育期過長(zhǎng)就會(huì)擠占夏玉米的光熱資源,相反,夏玉米生育期太長(zhǎng),也會(huì)擠占冬小麥的資源空間。如何協(xié)調(diào)冬小麥與夏玉米的光熱資源的合理配置,使二者產(chǎn)量最大化,成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民很關(guān)心的問題[11-13]。臨研151 不僅較對(duì)照品種良星99 增產(chǎn),而且比對(duì)照早熟1 d,適合晉南冬麥區(qū)對(duì)小麥品種特性的需求。
進(jìn)入“十二五”以來,課題組在多年育種的基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)系譜育種方法做了大量改良,對(duì)改良的雜交系譜法的后代材料的選擇稱為高密壓測(cè)產(chǎn)選穗法[14],臨研151 及其他參試品系均通過該方法選育而成。具體步驟為:(1)雜交組合配制。首先,根據(jù)作物高產(chǎn)育種目標(biāo),雜交育種親本性狀互補(bǔ)組合配制原理,配制小麥雜交組合;(2)2 代選擇單穗。稀播選穗,播種密度以大田播種密度的1/2 為準(zhǔn),即每公頃基本苗150 萬(wàn)為準(zhǔn),對(duì)田間表現(xiàn)株高較矮、穗型較好、繁茂性好的組合多選單株或單穗;(3)從第3 代開始采用高密壓測(cè)產(chǎn)選穗法,即從2 代選擇到的單穗種成3 代穗行開始,就進(jìn)入了“穗行—穗行出圃測(cè)產(chǎn)小區(qū)”的鑒定選擇周期。根據(jù)后代材料的穩(wěn)定快慢和群體特性表現(xiàn)決定選擇周期的次數(shù),可以是1 次,也可以是多次。這種選擇方法的好處是既可保持高產(chǎn)特性又可兼顧其他性狀的優(yōu)化選擇,其實(shí)是同步完成了高產(chǎn)和其他性狀穩(wěn)定化的選擇。臨研151 就是通過2 個(gè)選擇周期的穩(wěn)定化選擇而成,除了具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特性外,還兼顧了早熟、抗倒伏、籽粒飽滿等諸多優(yōu)良性狀。