張廣峰 陳喜明 韓云麗 李曉峰 白 潔

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所，忻州 034000）

紅蕓 豆，屬豆科（Fabaceae）、蝶形花亞科（Papilionoideae）、菜豆屬（PhaseolusL.）普通菜豆（Phaseolus vulgarisL.）中的一類硬莢型資源，即粒用普通菜豆（Grain common beans）品種[1]。因其具有高鉀、高鎂、低鈉且含有皂苷、尿素酶和多種球蛋白等特點(diǎn)[2]，被人們稱為高蛋白、低脂肪、多礦物的現(xiàn)代營養(yǎng)保健食品，具有較高的營養(yǎng)、保健和美容、藥用價(jià)值，深受消費(fèi)者歡迎[3]。

英國紅蕓豆是由國外引進(jìn)的品種，優(yōu)點(diǎn)是生育期短、籽粒飽滿、產(chǎn)量高、色澤艷，現(xiàn)已成為山西省的主要雜糧作物之一。山西晉北地區(qū)大部為無污染、無公害的高寒山區(qū)，非常適宜紅蕓豆的種植，生產(chǎn)出的紅蕓豆品質(zhì)優(yōu)，是天然的綠色食品，具有不褪色、利用率高的特點(diǎn)，享譽(yù)國際市場(chǎng)[4]。但是經(jīng)過近30年的連續(xù)種植，由于粗放管理、自然變異以及隨種植代數(shù)增加而產(chǎn)生的分離等原因[5]，造成了英國紅蕓豆出現(xiàn)了群體混雜、純度下降、種性退化等一系列的問題，由此導(dǎo)致品種的商品性變差、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力減弱，嚴(yán)重制約了紅蕓豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此針對(duì)以上問題，應(yīng)用“三圃法”對(duì)英國紅蕓豆進(jìn)行了提純復(fù)壯技術(shù)的應(yīng)用研究。

1 品種特征特性與試驗(yàn)基地概況

英國紅蕓豆屬早熟品種，生育期90～100d，株型矮生直立，葉片菱卵圓形、綠色，株高45～50cm，主莖分枝數(shù)4 個(gè)，花白色，有限結(jié)莢習(xí)性，豆莢彎扁條形，莢長12～15cm，單株莢數(shù)15～20個(gè)，單莢粒數(shù)4～6粒，籽粒腎形、紅色，百粒重45g，產(chǎn)量2250kg/hm2。

試驗(yàn)基地位于山西省忻州市五寨縣，毗鄰“中華紅蕓豆之鄉(xiāng)”山西省岢嵐縣，五寨縣境內(nèi)氣候涼爽、降雨集中、光照充足、晝夜溫差大，獨(dú)特的氣候條件非常適合紅蕓豆的生長發(fā)育。2018 年2 月12 日，經(jīng)原中華人民共和國農(nóng)業(yè)部正式批準(zhǔn)對(duì)“五寨紅蕓豆”實(shí)施了農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記保護(hù)。

2 提純復(fù)壯過程

在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所五寨試驗(yàn)站建立了英國紅蕓豆提純復(fù)壯試驗(yàn)基地，在單株選擇的基礎(chǔ)上，按照“三圃法”逐年開展株行圃、株系圃、原種圃的比較鑒定試驗(yàn)，最后在主栽地區(qū)開展品種示范工作[6]。

2.1 單株選擇

2.1.1 單株來源以五寨縣匯豐貿(mào)易有限公司提供的當(dāng)年精選英國紅蕓豆種子為材料種于選種圃。為使品種的特征特性充分表現(xiàn)，便于鑒定選擇、去雜去劣，播種采用人工單粒點(diǎn)播的方式。在英國紅蕓豆的整個(gè)生育期內(nèi)通過觀察并記載單株的典型性狀進(jìn)行單株選擇，包括物候期、株高、主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝數(shù)、莢粒數(shù)、葉形、開花習(xí)性等特征，一旦發(fā)現(xiàn)雜株立即整株去除，最終田間選擇200 個(gè)優(yōu)良單株。

2.1.2 決選田間選擇的200 個(gè)單株再經(jīng)過室內(nèi)考種選擇，包括粒色、粒形、臍色、百粒重等籽粒性狀，嚴(yán)格淘汰掉與原品種籽粒典型性狀不符的單株。按照典型性、豐產(chǎn)性、抗病性的目標(biāo)要求并結(jié)合記載的田間植株性狀，最終決選出100 個(gè)優(yōu)良單株，剔除病蟲粒、破損粒、小粒、秕粒后按單株種子保存作為株行圃用種材料。

2.2 株行圃鑒定

2.2.1 設(shè)計(jì)與評(píng)鑒以決選出的100 個(gè)單株作為株行圃的播種材料，采用順序排列法，不設(shè)重復(fù)，單粒點(diǎn)播。每單株種子種1 行，形成株行，每隔10 株行設(shè)1 個(gè)原種對(duì)照行，所有株行均隔行播種，以防止行間混雜，也便于后期觀察記載、比較鑒定和田間評(píng)選。在整個(gè)生育期內(nèi)隨時(shí)對(duì)比對(duì)照行，去除有雜株、劣株、異株及不良分離株的株行，選擇株行性狀穩(wěn)定一致、無病害或病害發(fā)生較輕、生長表現(xiàn)優(yōu)于對(duì)照的株行，再拔除擬入選株行中的個(gè)別病株、劣株，并詳細(xì)記載每行的物候期、農(nóng)藝性狀及病株、劣株的株數(shù)作為決選參考，成熟時(shí)將入選株行按行單獨(dú)收獲、脫粒、保存。

2.2.2 決選室內(nèi)考種時(shí)從種皮顏色、粒形、大小、均勻性等籽粒性狀，百粒重、總重等經(jīng)濟(jì)性狀，并結(jié)合物候期、農(nóng)藝性狀等進(jìn)行篩選，選擇種皮顏色一致、大小均勻、籽粒飽滿、百粒重高、生育期短的株行準(zhǔn)備進(jìn)入株系圃。按照典型性、豐產(chǎn)性和一致性的決選目標(biāo)最終決選出50 個(gè)優(yōu)良株行進(jìn)入株系圃繼續(xù)鑒定試驗(yàn)，將決選出的株行種子單獨(dú)裝袋保存，防止混雜。

2.3 株系圃鑒定

2.3.1 設(shè)計(jì)與評(píng)鑒田間排列采用順序排列法，不設(shè)重復(fù)，每個(gè)株系為一小區(qū)，小區(qū)面積67m2。采用起壟覆膜種植，壟寬1.2m、壟深30cm，株行距35cm×50cm，每穴2 粒，人工點(diǎn)播，每2 個(gè)株系設(shè)1個(gè)對(duì)照系，對(duì)照種（CK）為原種。詳細(xì)記載各株系和對(duì)照系的物候期、農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀及收獲后的考種結(jié)果。

株系圃田間評(píng)鑒方法與株行圃鑒定基本相同，主要調(diào)查各株系的典型性、穩(wěn)定性、整齊度情況，與原種對(duì)照典型性狀不一致的、有分離現(xiàn)象的、生長不整齊的以及雜株較多的株系予以全部割除淘汰；剩余擬保留株系中割除個(gè)別混雜的病劣單株，植株成熟時(shí)按株系全部收獲，另每株系取30 株有代表性的且長勢(shì)均勻的單株收獲、考種。

2.3.2 決選經(jīng)室內(nèi)考種綜合分析，對(duì)比各株系的主要經(jīng)濟(jì)性狀、數(shù)量性狀、抗病性、抗倒性、產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀等方面，最終從50 個(gè)株系中決選出10 個(gè)最優(yōu)株系。將決選出的10 個(gè)株系種子精選后混合均勻，作為下一年原種繁殖的種子。

2.4 原種圃繁殖基地內(nèi)選擇近2 年沒有種植過豆科作物的中等以上肥力田塊作原種圃，原種圃與同類作物田塊保持相對(duì)隔離，將上一年決選出的混系種子進(jìn)行播種，在整個(gè)生育期內(nèi)隨時(shí)嚴(yán)格去除雜株、病株、劣株，以保證種子純性，待植株成熟時(shí)及時(shí)收獲，防止霉變，單獨(dú)收獲、脫粒，嚴(yán)防機(jī)械混雜。

原種圃當(dāng)年生產(chǎn)的種子即為提純復(fù)壯后的原種，精選后一部分置于低溫種子庫作為原原種，準(zhǔn)備多年保存，以備不時(shí)之需；其余即可作為大田生產(chǎn)用原種。

2.5 品種示范為了進(jìn)一步驗(yàn)證提純、復(fù)壯后種子的純度及適應(yīng)性、穩(wěn)定性、豐產(chǎn)性等性狀，特將混系繁殖后的原種在紅蕓豆主栽地區(qū)山西省岢嵐縣、神池縣、五寨縣進(jìn)行了多點(diǎn)示范試驗(yàn)，每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)在同一地塊設(shè)置等面積示范田與對(duì)照田，對(duì)照田種植未經(jīng)提純復(fù)壯的種子，播種、施肥等田間管理參照當(dāng)?shù)胤N植戶。示范田紅蕓豆群體表現(xiàn)整齊一致，純度≥99%，植株健壯，抗病性、抗倒性強(qiáng)，籽粒均勻、飽滿、色澤鮮亮。經(jīng)過測(cè)產(chǎn)，示范田每667m2平均產(chǎn)量為163.2kg，對(duì)照田產(chǎn)量為141.6kg，比對(duì)照田增產(chǎn)15.3%。

3 小結(jié)與討論

3.1 困難與弊端英國紅蕓豆品種的提純復(fù)壯試驗(yàn)經(jīng)過了單株選擇、株行圃鑒定、株系圃鑒定、原種圃繁殖4 個(gè)步驟，歷時(shí)4 年，投入了大量的時(shí)間、精力和物力；此外，提純復(fù)壯后的英國紅蕓豆與上代原種相比，一些優(yōu)良基因會(huì)丟失，所以一般情況下非必要不進(jìn)行提純復(fù)壯[7]。因此，在第1 年單株選擇時(shí)應(yīng)盡量多地選擇符合原品種典型性狀的單株最終進(jìn)入株系圃，同時(shí)，選擇一些具有優(yōu)良抗性基因的變異單株保留下來，以期增加英國紅蕓豆的群體抗性。另外，用作原種圃的基地應(yīng)盡量固定，以保證產(chǎn)出種子的純性和穩(wěn)定性，如因連作、機(jī)械混雜等原因?qū)е路N子純度降低和品質(zhì)變差，則可利用種子庫中的備用原原種進(jìn)行原種繁殖。

3.2 一繁三用隨著種植世代的增加，品種退化速度會(huì)越來越快，加之紅蕓豆相比其他作物而言繁殖系數(shù)較低，因此提純復(fù)壯后的原種可以一年繁殖三年種植，最大限度保持種性、降低種植成本。

3.3 防止機(jī)械混雜要想保證英國紅蕓豆種子的純度，必須同時(shí)重視田間的去雜除劣和成熟后的收獲、運(yùn)輸、晾曬、脫粒、儲(chǔ)存過程，不可重前輕后，以免前功盡棄，嚴(yán)格預(yù)防各個(gè)環(huán)節(jié)中由于機(jī)械交叉和人為因素造成的混雜[8]。

3.4 保純度防減產(chǎn)英國紅蕓豆由于混雜退化造成的減產(chǎn)首要因素是品種純度的降低，因?yàn)槲锖蚱?、品種特征特性的不一致加之病劣種混雜在良種里，就會(huì)拉低良種的產(chǎn)量。因此，勤于選種、去雜除劣，保證品種的高純度和種性，結(jié)合高效的栽培技術(shù)，是解決因混雜退化而減產(chǎn)問題的有效手段。