田崗，李會(huì)霞，王玉文，劉鑫，劉 紅

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)谷子研究所，山西長(zhǎng)治 046011）

0 引言

雜種優(yōu)勢(shì)是指雜種第一代在體型、生長(zhǎng)率、繁殖力及行為特征方面均比親本優(yōu)越的現(xiàn)象，能顯著提高玉米、水稻等主要農(nóng)作物的單產(chǎn)[1-3]。國(guó)內(nèi)育種家自20世紀(jì)中葉開始利用雜種優(yōu)勢(shì)對(duì)谷子進(jìn)行育種研究。先后培育出多個(gè)高度雄性不育系、光敏核不育系、顯性核不育系，實(shí)現(xiàn)了兩系配套，并獲得了一些強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合[4-5]。20世紀(jì)90年代，張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院成功研究了谷子光溫敏不育兩系法[6-8]，推動(dòng)了谷子雜交生產(chǎn)，開辟了谷子雜種優(yōu)勢(shì)利用的新途徑[9]。

世界雜糧在中國(guó)，中國(guó)雜糧在山西，說(shuō)起山西小雜糧首推小米[10]。山西省位于華北大平原西南黃土高原東部，山地和丘陵面積很大，是適宜谷子生長(zhǎng)的地區(qū)之一[11]。山西典型的山區(qū)氣候特點(diǎn)非常適宜谷子生產(chǎn)，具有發(fā)展谷子種植得天獨(dú)厚的自然條件[12-13]：春季干旱少雨，利于谷子蹲苗，夏季降雨集中，利于谷物生長(zhǎng)，秋季溫差較大，利于谷物灌漿。山西小米品質(zhì)優(yōu)良，種植范圍廣，是全國(guó)種植春谷面積最大的省份，但山西谷子單產(chǎn)水平遠(yuǎn)低于全國(guó)谷子產(chǎn)量的平均水平[14]，1998—2012年，山西谷子的播種面積占全國(guó)的23.65%，產(chǎn)量?jī)H占全國(guó)谷子產(chǎn)量的18.9%，單產(chǎn)僅為全國(guó)平均單產(chǎn)的77.9%。并且山西谷子生產(chǎn)方式落后，谷田間苗、除草、中耕、收獲基本是靠手工勞作，谷子品種大多不抗除草劑，不能使用除草劑除草，生產(chǎn)中又缺乏適宜中耕除草的機(jī)器；且谷子多種植在丘陵山地或耕作條件較差的地塊，制約了機(jī)械化的生產(chǎn)[15-16]，所以谷田勞動(dòng)強(qiáng)度很大[17]。這些因素都極大限制了山西谷子規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，種植面積逐漸萎縮[18]。

針對(duì)上述原因，著力選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗除草劑谷子雜交品種，配套適宜栽培技術(shù)用于生產(chǎn)，提高谷子產(chǎn)量水平，同時(shí)簡(jiǎn)化谷子栽培技術(shù)。自2006 年起，歷經(jīng)15年選育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗除草劑谷子雜交種‘長(zhǎng)雜谷466’，2020 年通過(guò)國(guó)家登記，登記編號(hào)：GPD 谷子(2010)140094。

1 選育過(guò)程

‘長(zhǎng)雜谷466’的雜交組合為‘谷3A×K34’，母本‘谷3A4’是2014年從河北農(nóng)科院谷子所引進(jìn)的谷子高度雄性系。父本‘K34’系山西省農(nóng)科院谷子研究所以抗除草劑材料‘DSB553’為母本，優(yōu)質(zhì)品種‘晉谷16號(hào)’為父本雜交，其后代與‘晉谷32號(hào)’、‘06-1’、‘長(zhǎng)生07’連續(xù)雜交選育而成。2014年組配組合，2015年經(jīng)田間鑒定，表現(xiàn)良好，定名為‘長(zhǎng)雜谷466’。2015冬在海南制種，2016年經(jīng)所內(nèi)和內(nèi)蒙品比試驗(yàn)，田間長(zhǎng)勢(shì)良好。2017—2018年參加國(guó)家西北區(qū)中晚熟組聯(lián)合試驗(yàn)，產(chǎn)量居2年參試品種第1位。詳細(xì)的選育過(guò)程見圖1。

圖1 ‘長(zhǎng)雜谷466’的選育過(guò)程

2 品種特征特性

2.1 形態(tài)特征與農(nóng)藝性狀

母本性狀：母本‘谷3A’幼苗顏色黃綠色，對(duì)除草劑拿捕凈沒有抗性；有2～3 個(gè)分蘗，分蘗成穗率70%；株高91 cm 左右，屬矮稈類型；穗型棒狀，穗長(zhǎng)20.3 cm，穗粗3.5 cm；抗逆性強(qiáng)；自交結(jié)實(shí)5%～10%，能自交繁殖不育系種子，屬高度雄性不育系。

父本性狀：父本‘K34’幼苗葉片葉鞘均為綠色，葉色濃綠，幼苗對(duì)除草劑拿捕凈具有抗性；一般為單桿不分蘗；株高150.8 cm，穗長(zhǎng)22.3 cm，穗粗2.8 cm，穗筒型，短刺毛，松緊適中，成熟時(shí)綠葉黃谷穗，綜合農(nóng)藝性狀好，抗倒性、結(jié)實(shí)性好，長(zhǎng)治春播（5 月20 日）生育期123天左右，屬中晚熟類型；白谷黃米，米質(zhì)優(yōu)良。

雜交種性狀：‘長(zhǎng)雜谷466’幼苗葉片葉鞘均為綠色，葉色濃綠，對(duì)除草劑拿捕凈具有抗性；有1～2 個(gè)分蘗，分蘗成穗率40%；主莖高134 cm 左右，比‘晉谷21號(hào)’矮10 cm左右，屬中等株高類型；穗長(zhǎng)30 cm左右，單穗重32.1 g，單穗粒重27.3 g，屬大穗類型；穗型長(zhǎng)筒狀，短刺毛，松緊適中，成熟時(shí)綠葉黃谷穗；該品種綜合農(nóng)藝性狀好，抗倒性、結(jié)實(shí)性好；長(zhǎng)治春播（5 月15 日）生育期120天左右，比‘晉谷21號(hào)’早成熟3天左右，屬中晚熟類型。

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2015年經(jīng)田間鑒定，‘長(zhǎng)雜谷466’表現(xiàn)良好，比對(duì)照‘長(zhǎng)農(nóng)35 號(hào)’增產(chǎn)21.3%；2015 年冬在海南制種，2016 年經(jīng)所內(nèi)和內(nèi)蒙品比試驗(yàn)，田間長(zhǎng)勢(shì)良好，比對(duì)照‘長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)’增產(chǎn)16.1%。2017—2018年參加國(guó)家谷子中晚熟組合聯(lián)合試驗(yàn)，2年平均產(chǎn)量5590.5 kg/hm2，較對(duì)照‘長(zhǎng)農(nóng)35 號(hào)’增產(chǎn)15.41%，居2 年參試品種第1位。2019年，‘長(zhǎng)雜谷466’在省內(nèi)外試驗(yàn)示范6.7 hm2以上，田間表現(xiàn)良好，產(chǎn)量居于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的較高水平，尤其在大同的廣靈和偏關(guān)、內(nèi)蒙赤峰表現(xiàn)優(yōu)良，產(chǎn)量分別達(dá)7650、7350、8250 kg/hm2。

2.3 抗性鑒定

2017—2018年國(guó)家聯(lián)合鑒定試驗(yàn)中，田間自然鑒定抗旱性、耐澇性、谷銹病、谷瘟病均為2級(jí)，抗倒性為3級(jí)，紋枯病為1級(jí)，白發(fā)病發(fā)病率為4.25%，紅葉病發(fā)病率4.36%，線蟲病發(fā)病率10%，其他病害未見發(fā)生。

2.4 品質(zhì)鑒定

白谷黃米，米色黃亮，食味品質(zhì)優(yōu)良，在2017年第十二屆優(yōu)質(zhì)米評(píng)選會(huì)中被評(píng)為二級(jí)優(yōu)質(zhì)米。經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（北京）品質(zhì)分析，粗蛋白11.94%，粗脂肪2.41%，總淀粉81.62%，直鏈淀粉22.08%，賴氨酸0.22%，硒0.0643 mg/kg，膠稠度68 mm，糊化溫度（堿消指數(shù)級(jí)別）2.6。

2.5 適宜種植區(qū)域

適宜于山西省長(zhǎng)治、晉中、呂梁，陜西省延安、楊凌，河北省承德，遼寧省阜新、朝陽(yáng)等西北春谷中晚熟區(qū)無(wú)霜期150天以上的地區(qū)種植。

3 制種技術(shù)要點(diǎn)

3.1 嚴(yán)格隔離

選擇方圓100 m 沒有種谷子、或與其他谷地有高稈作物（玉米等）10 m的隔離帶的地塊，另外注意不選擇重茬谷地。

3.2 合理種植

因父母本生育期差異，在北方地區(qū)父本通常比母本早播7天，播種時(shí)間一般按當(dāng)?shù)卣２シN時(shí)間進(jìn)行，在長(zhǎng)治地區(qū)一般5 月上中旬開始播種；母本在父本出苗后，貓耳葉展開時(shí)播種為佳，通常比父本遲播7天。

‘長(zhǎng)雜谷466’父本‘K34’花粉量較大，父母本適宜行比2:6種植，采用寬窄行種植較好，如圖2，兩行父本間寬行，便于人工輔助授粉，同時(shí)增強(qiáng)通風(fēng)透光性[6-7]；母本為窄行，便于接授花粉，提高制種產(chǎn)量。父本定苗株距5 cm，母本定苗株距7～8 cm。

圖2 制種田2:6 寬窄行種植圖

3.3 花期預(yù)測(cè)和調(diào)節(jié)

因?yàn)楦珊祷蚱渌颍绊懜改副静荒苷３雒绲?，可采用大、小苗同留或促控的辦法，調(diào)節(jié)花期。拔節(jié)后采用解剖植株的方法預(yù)測(cè)花期，當(dāng)預(yù)測(cè)花期不遇時(shí)，對(duì)發(fā)育遲的親本采取早中耕、多中耕、偏水偏肥、根外追肥等措施，促其生長(zhǎng)發(fā)育；對(duì)發(fā)育早的親本采取深中耕斷根、適當(dāng)減少水肥等措施，控制其生長(zhǎng)發(fā)育。最終達(dá)到母本比父本開花早1～2天為佳。

3.4 人工輔助授粉

在父本開花期，每天早上8點(diǎn)左右人工輔助授粉，有露水時(shí)稍遲，無(wú)露水時(shí)稍早，觀察父母本穗子上基本無(wú)露水、并且用手彈父本穗有花粉時(shí)進(jìn)行。授粉方法：用竹稈輕敲父本莖稈，或用電動(dòng)吹風(fēng)機(jī)吹父本穗子，促進(jìn)花粉散落于母本柱頭。授粉期一般為15～20天。

3.5 田間去雜、管理和收獲

制種田要早間苗、定苗。父母本要認(rèn)真去雜，尤其母本要至少去雜3次：苗期根據(jù)苗色去除綠色雜苗，抽穗至開花期前后要根據(jù)株高、穗型等去除雜株和可育株，收獲前根據(jù)結(jié)實(shí)情況去除完全可育株（正常結(jié)實(shí)株）。收獲時(shí)先割除父本，再收母本，防止父本籽料雜入母本種子。母本要單獨(dú)運(yùn)輸、晾曬、脫粒、儲(chǔ)存，避免混雜。其他管理如施肥、除草按常規(guī)管理技術(shù)進(jìn)行。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

4.1 種子處理

因?yàn)槟副尽?A’為高度雄性不育系，有5%～10%的結(jié)實(shí)率，所以配制的雜交種里有部分假雜種（母本自交結(jié)實(shí)子，不抗除草劑），雖然在種子出苗后三葉期可通過(guò)噴施除草劑去偽存真，但相比播種前用除草劑去除假雜種，后者更經(jīng)濟(jì)省工。經(jīng)試驗(yàn)[19]，種子處理去除假雜種的方法有2 種：（1）用0.8%的拿捕凈藥液，對(duì)種子進(jìn)行浸泡處理，等種子全部粘上藥液后，通過(guò)陰干或烘干方式對(duì)種子進(jìn)行干燥處理即可使假雜種不出苗。（2）拿捕凈配入包衣劑對(duì)種子進(jìn)行包衣處理更為簡(jiǎn)便有效，具體配比：用1 kg 種衣劑拌入80～100 mL 拿捕凈，攪勻后包衣50 kg種子即可。這2種方法處理后的種子或有少量假雜種出苗，可配合間苗時(shí)根據(jù)苗色去除（去黃苗留綠苗）。

4.2 施肥整地

選擇不重茬、地勢(shì)高的坡地地塊種植谷子最好。前一年秋天結(jié)合秋耕肥料一次性施入；第二年早春平整土地；播前10 天左右，進(jìn)行淺層旋耕，以便活土、除草、增加地溫；旋耕后的土地，土壤疏松，水分容易大量散失，如果天氣干燥必須進(jìn)行鎮(zhèn)壓，起到保墑和破除坷垃作用，有利于種子出苗。

4.3 適期適量播種

播期根據(jù)當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)播期進(jìn)行?！L(zhǎng)雜谷466’為谷子雜交種，其種子中一般真雜種率為30%～50%，需要根據(jù)真雜種率確定播量，同時(shí)播量還要根據(jù)土壤墑情、整地質(zhì)量調(diào)整，土壤墑情好、整地質(zhì)量高時(shí)可少播，一般每公頃播量為8～11.5 kg。種植方式最好采用寬行（45 cm 行距）或?qū)捳校?5 cm+45 cm）種植[20-21]，以充分發(fā)揮其雜交優(yōu)勢(shì)，使谷子雜交種在生產(chǎn)上發(fā)揮最大的增產(chǎn)潛力。

4.4 田間管理

田間管理注意做到早間苗、早中耕，有利于促進(jìn)谷苗早期的生長(zhǎng)。間苗時(shí)如發(fā)現(xiàn)有黃色苗可結(jié)合間苗去除，每公頃留苗37 萬(wàn)～40 萬(wàn)株。在谷子鉆心蟲危害嚴(yán)重的地區(qū)，可在谷苗三葉一心期噴施殺蟲劑二次，間隔一周。間苗后至拔節(jié)前后，如雜草旺盛，可以采用拿捕凈（殺禾本科雜草）配合二甲四氯鈉或津田谷歌等殺闊葉雜草的除草劑一起噴施，一次性去除雜草。其他管理同常規(guī)大田。

4.5 適時(shí)收獲

‘長(zhǎng)雜谷466’在谷穗籽粒90%以上變黃變硬時(shí)即可收獲。

5 結(jié)論

‘長(zhǎng)雜谷466’通過(guò)6 年的試驗(yàn)示范，表現(xiàn)出豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的特性，同時(shí)可利用其抗除草劑特性方便田間除草工作，在生產(chǎn)上極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，有望成為谷子中晚熟區(qū)的替代品種。