關(guān)鍵詞:小麥品種選育;田間管理技術(shù);目標(biāo)性狀;多代雜交;耕地墑情;全苗率
引言
在世界人口不斷增長(zhǎng)的發(fā)展背景下,受耕地面積日益減少的影響,如何在保障人民生活水平需求的同時(shí)最大限度發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的價(jià)值[1],成了備受關(guān)注的問(wèn)題之一。以小麥品種的要求為基礎(chǔ)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),除了最基礎(chǔ)的高產(chǎn)性能和抗病性能外,提高小麥品種的品質(zhì)也是極為必要的[2]。對(duì)目前實(shí)際種植階段小麥品種存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,“高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)、或優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)”是較為常見(jiàn)的情況。出現(xiàn)這一情況的原因是對(duì)不同優(yōu)質(zhì)基因進(jìn)行篩選時(shí)[3],難以實(shí)現(xiàn)綜合擇優(yōu)。不僅如此,也存在部分小麥品種表現(xiàn)出了明顯的高稈、晚熟性狀,由此間接引發(fā)小麥麥苗抗倒性能差[4],抗病性能弱等問(wèn)題。結(jié)合上述的分析,當(dāng)前小麥育種工作的重要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合性狀良好的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病小麥新品種選育[5]。除此之外,優(yōu)良的品種只是保障小麥最終品質(zhì)的基礎(chǔ)條件之一,科學(xué)合理的田間管理技術(shù)也與小麥的質(zhì)量直接相關(guān)[6]。在此基礎(chǔ)上,從田間管理的角度對(duì)小麥的栽培技術(shù)進(jìn)行全面研究也是十分必要的。
為此,本文提出小麥品種選育及田間管理技術(shù)研究,并以實(shí)際應(yīng)用的方式,對(duì)比測(cè)試的設(shè)計(jì)技術(shù)在小麥種植方面的作用效果。
1 小麥品種選育與田間管理技術(shù)設(shè)計(jì)
1.1 品種選育設(shè)計(jì)
為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)小麥品種的優(yōu)良選育,首先需要確定具體的選育目標(biāo)。一般情況下,產(chǎn)量和抗病性是最為基礎(chǔ)的目標(biāo)之一[7],但是隨著客觀需求的不斷變化,以品質(zhì)為導(dǎo)向的相關(guān)指標(biāo)參數(shù)也成了重要的選育內(nèi)容。為此,本文在具體的小麥品種選育過(guò)程中,將具有A目標(biāo)性狀的小麥品種作為選育的母本,將具有B目標(biāo)性狀的小麥品種作為選育的父本,對(duì)二者進(jìn)行多代雜交,然后從分離群體中進(jìn)行了多世代選擇(其中,A目標(biāo)性狀和B目標(biāo)性狀即為對(duì)應(yīng)的選育目標(biāo))[8]。在此基礎(chǔ)上,對(duì)由原始母本和父本構(gòu)成的雜交組合進(jìn)行編號(hào)處理,設(shè)置其為T(mén)01[9]。對(duì)于二者的雜交后代,本文采用系譜法處理對(duì)其進(jìn)行篩選,以雜種的第一次分離世代為起點(diǎn),在每一次雜交后代中選出具備目標(biāo)性狀的小麥單株,直到最終選擇的小麥單株達(dá)到純合一致、性狀穩(wěn)定的狀態(tài),將其作為最終的選育結(jié)果[10]。其中,具體的選育實(shí)現(xiàn)過(guò)程按照以下的方式進(jìn)行。
第一年,使用具有目標(biāo)性狀A(yù)的小麥品種作為母本,與具有目標(biāo)性狀B的小麥品種進(jìn)行雜交,得到F1代小麥。對(duì)F1代小麥進(jìn)行單粒點(diǎn)播處理,每行播種60粒,單行長(zhǎng)度控制在約2.0m。
第二年,從F1代小麥中篩選出具有優(yōu)良綜合性狀的80個(gè)以上單株(按照實(shí)際點(diǎn)播規(guī)模的10%進(jìn)行選?。?duì)這些單株進(jìn)行繁殖成株行。
第三年,從上一年篩選出的單株后代中,選擇出25個(gè)(按照實(shí)際篩選結(jié)果的30%進(jìn)行選?。┠繕?biāo)選育性狀優(yōu)秀的單株,作為后續(xù)選育工作的重點(diǎn)對(duì)象。
第四年,在第三年篩選的單株后代中,選擇15個(gè)目標(biāo)選育性狀優(yōu)秀的單株進(jìn)行雜交。
第五年,從第四年雜交的后代中,選擇目標(biāo)選育性狀穩(wěn)定一致的優(yōu)系,作為最終的選育結(jié)果。
在小麥品種選育過(guò)程中,充分考慮影響小麥品質(zhì)的因素,并將物候期、形態(tài)特征、生育動(dòng)態(tài)、抗逆性以及病害等作為選擇和記錄的依據(jù)[11]。其中,在對(duì)雜交后代的物候期進(jìn)行選育時(shí),主要記載小麥的出苗期、抽穗期以及成熟期,并結(jié)合具體的時(shí)間,對(duì)其生育期加以計(jì)算。各日期的記錄標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
按照這樣的方式,確定雜交代小麥的物候期,并以記錄的時(shí)間為基準(zhǔn),計(jì)算其生育期。具體的計(jì)算方式可以表示為
其中,T表示雜交代小麥的生育期,tc表示雜交代小麥的成熟期,t0表示雜交代小麥的生育期。
結(jié)合式(1)可以看出,雜交小麥的生育期主要是指以播種為起始小麥完全成熟的總時(shí)長(zhǎng)。在雜交小麥選取時(shí),在相同的產(chǎn)量條件下,先選擇生育期短的小麥作為選育結(jié)果,其代表小麥的繁殖和生產(chǎn)速度較優(yōu)然后對(duì)雜交小麥的形態(tài)特征進(jìn)行選育,其包括幼苗習(xí)性、株高、芒的狀態(tài)、有效分蘗數(shù)、穗型和穎殼顏色等,依據(jù)《小麥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》和《小麥品種品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,完成具體劃分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置[12],其如表2所示。
結(jié)合表2所示的雜交小麥形態(tài)特征劃分標(biāo)準(zhǔn),以等級(jí)高的雜交后代有優(yōu)選結(jié)果。
對(duì)雜交小麥生育動(dòng)態(tài)的選育,利用該指標(biāo)參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)雜交小麥成穗率的計(jì)算。在雜交小麥的生長(zhǎng)過(guò)程中,需要對(duì)小麥的基本苗,春季最高總莖數(shù)以及穗數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在調(diào)查小麥基本苗數(shù)時(shí),在麥苗三葉期時(shí)進(jìn)行,以小麥的種植區(qū)域?yàn)榛A(chǔ),將生長(zhǎng)均勻的區(qū)域作為基本苗數(shù)統(tǒng)計(jì)的樣點(diǎn),確定在1m長(zhǎng)的距離內(nèi),兩行的苗數(shù)總量,再折合成萬(wàn)株/公頃。在對(duì)最高總莖數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí),本文在小麥進(jìn)入拔節(jié)期進(jìn)行統(tǒng)計(jì),以苗數(shù)總量統(tǒng)計(jì)為目標(biāo),明確兩行的莖數(shù)。再對(duì)成穗數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),在小麥成熟前進(jìn)行,以苗數(shù)總量和最高總莖數(shù)的統(tǒng)計(jì)目標(biāo)為基準(zhǔn),對(duì)有效穗數(shù)加以明確。在此基礎(chǔ)上,雜交小麥的成穗率計(jì)算方式可以表示為
其中,p(s)表示雜交小麥的成穗率,xj表示雜交小麥的最高總莖數(shù),xs表示雜交小麥的麥田有效穗數(shù)。結(jié)合式(2)可以看出,麥田有效穗數(shù)占最高總莖數(shù)的百分率即為雜交小麥的成穗率。
在對(duì)小麥雜交后代進(jìn)行擇優(yōu)時(shí),在相同的質(zhì)量條件下,以成穗率高的小麥作為選育結(jié)果。
另外,對(duì)雜交小麥抗逆性的選育,主要體現(xiàn)了小麥對(duì)于惡劣環(huán)境的適應(yīng)性??紤]到在實(shí)際的小麥種植過(guò)程中,客觀環(huán)境狀態(tài)存在一定的差異,并且一旦小麥難以適應(yīng)環(huán)境的變化,也將會(huì)直接影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。為此,在進(jìn)行小麥品種選育時(shí),分別以抗凍性、耐旱性、耐青干性、抗倒性、落粒性、穗發(fā)芽以及熟相為性能指標(biāo),對(duì)雜交后代進(jìn)行優(yōu)選,具體的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。 結(jié)合表3所示的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)雜交小麥抗逆性能進(jìn)行篩選時(shí),以等級(jí)高的雜交后代有優(yōu)選結(jié)果。按照上述所示的方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)每一代小麥單株的篩選,最大限度保障選育的小麥品種能夠具備優(yōu)良的品質(zhì)。
1.2 小麥田間管理技術(shù)設(shè)計(jì)
小麥的田間管理涉及小麥種植的整個(gè)生命周期,是直接影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵。針對(duì)此,本文進(jìn)行了全面研究與設(shè)計(jì)。
首先,對(duì)小麥種植地塊環(huán)境的整體處理,最大限度提高整地質(zhì)量是極為必要的[13]。一般情況下,選擇地勢(shì)平坦的耕地開(kāi)展小麥的種植,但由于中晚茬小麥的種植面積相對(duì)大,導(dǎo)致騰茬時(shí)間也相對(duì)較晚。針對(duì)此,需要盡量加快騰茬效率,在最大限度擴(kuò)大機(jī)耕面積的基礎(chǔ)上,對(duì)待種植的耕地及時(shí)進(jìn)行施肥處理。其中,耕地的深度不宜低于25.0cm。在小麥播種前,以氮、磷、鉀復(fù)合肥或餅肥作為上層肥,對(duì)施肥后的地塊進(jìn)行淺犁耙平處理。需要特別注意的是,要結(jié)合品種選育階段的種植標(biāo)準(zhǔn),對(duì)耕地起溝??紤]到不同栽種地區(qū)的實(shí)際情況存在較大的差異,對(duì)應(yīng)的氣候環(huán)境以及地塊基本情況都有所不同。為此,當(dāng)耕種地塊存在墑情不足的情況時(shí),需要對(duì)地塊灌跑馬水,結(jié)合人工構(gòu)建的墑情對(duì)地塊進(jìn)行快速整理。其中具體的整地目標(biāo)是在蓄住底墑的前提下,保好口墑,確保耕地的含水率達(dá)到20%以上。部分地塊可能受地下蟲(chóng)害影響嚴(yán)重,此時(shí)需要結(jié)合蟲(chóng)害的種類,選擇合適的藥劑對(duì)土壤進(jìn)行除蟲(chóng)。
其次,對(duì)小麥田間施肥管理的設(shè)計(jì)。在施足底肥的前提下,配合施用氮磷鉀肥。其中底肥的施肥方式為一次施全,以純氮為基準(zhǔn)的每hm2總施肥量需要達(dá)到300kg以上。具體的施肥標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
按照表4所示的數(shù)據(jù)信息,對(duì)小麥種植階段實(shí)施施肥管理,為其最終的產(chǎn)量和品質(zhì)提供保障。需要特別注意的是,小麥的全苗率是影響產(chǎn)量最主要的因素之一,為此,狠抓播種全苗關(guān)是田間管理的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)小麥的播種面積較大,或播種期間出現(xiàn)連續(xù)的陰雨天氣時(shí),都有可能會(huì)導(dǎo)致小麥的播種粗放、晚播的情況,這也是小麥出現(xiàn)苗少瘦弱最主要的原因之一。針對(duì)此,在確保發(fā)芽率不低于95%的前提下,采用定量播種的方式開(kāi)展具體的播種工作是極為必要的。按照每hm2播種種子總量在150-195kg的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行播種,對(duì)應(yīng)的出苗量在20萬(wàn)-360萬(wàn)株區(qū)間范圍內(nèi)。需要注意的是,需要的播種量主要取決于品種的客觀種植要求以及種子自身的容重。最后,要結(jié)合實(shí)際的環(huán)境情況,適期提早播種,最好在10月10-25日期間完成播種工作。當(dāng)截至12月份小麥幼苗仍未分蘗時(shí),需要對(duì)其追施每公頃75.0-12.0kg/hm2的尿素,通過(guò)這樣的方式,確保小麥能夠順利長(zhǎng)成,對(duì)應(yīng)的產(chǎn)出也能夠具有較高的品質(zhì)。
2 應(yīng)用測(cè)試
2.1 測(cè)試準(zhǔn)備
在分析本文設(shè)計(jì)小麥品種選育及田間管理技術(shù)實(shí)際應(yīng)用效果的過(guò)程中,本文以綿農(nóng)6號(hào)小麥品種為測(cè)試對(duì)象,選擇了文獻(xiàn)[7]提出的田間管理技術(shù),以及文獻(xiàn)[9]提出田間管理技術(shù)作為對(duì)比。在相同條件下設(shè)置了4個(gè)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中,對(duì)照組采用了原始選育栽培技術(shù),實(shí)驗(yàn)組1采用了文獻(xiàn)[7]提出的選育及田間管理技術(shù),實(shí)驗(yàn)組2采用了文獻(xiàn)[9]推薦的選育及田間管理技術(shù),而實(shí)驗(yàn)組3采用了本文的選育及田間管理技術(shù),4個(gè)實(shí)驗(yàn)組設(shè)置情況如下表5所示。
通過(guò)比較不同組別小麥的產(chǎn)出情況,分析對(duì)應(yīng)小麥品種選育及田間管理技術(shù)的應(yīng)用效果。考慮到小麥的具體種植環(huán)境存在廣域的特點(diǎn),因此,為了能夠更加全面地分析不同技術(shù)的實(shí)施效果,本文共設(shè)置了8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),具體的位置信息如表3所示。
按照表6所示的試驗(yàn)點(diǎn)選擇結(jié)果,分別在地質(zhì)環(huán)境相同的條件下,開(kāi)展4組小麥的栽種。通過(guò)分析不同組別小麥的產(chǎn)量和品質(zhì),對(duì)具體的小麥品種選育及田間管理技術(shù)作出評(píng)價(jià)。
2.2 測(cè)試結(jié)果與分析
在上述測(cè)試環(huán)境的基礎(chǔ)上,本文首先對(duì)比了第二年8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量情況,得到的數(shù)據(jù)結(jié)果如表7所示。
結(jié)合表7所示的測(cè)試結(jié)果可以看出,在不同品種選育及田間管理技術(shù)下,不同試驗(yàn)點(diǎn)小麥的產(chǎn)量表現(xiàn)出了較為明顯的差異。在實(shí)驗(yàn)組1的數(shù)據(jù)結(jié)果中,在4號(hào)試驗(yàn)點(diǎn)和5號(hào)試驗(yàn)點(diǎn),對(duì)應(yīng)的小麥產(chǎn)量與對(duì)照組相比,出現(xiàn)了不同程度的下降,這表明在實(shí)驗(yàn)組1對(duì)應(yīng)的小麥品種選育及田間管理技術(shù)下,難以確保小麥能夠適應(yīng)不同的種植環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)組2數(shù)據(jù)結(jié)果中,雖然不同試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量與對(duì)照組相比實(shí)現(xiàn)了不同程度的提升,但是具體的增產(chǎn)幅度相對(duì)較低,基本穩(wěn)定在2.5%-4.5%區(qū)間范圍內(nèi),8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量均值為307.94kg,與對(duì)照組的296.09kg相比,增產(chǎn)幅度僅為4.01%。相比之下,在本文設(shè)計(jì)小麥品種選育及田間管理技術(shù)下,不同試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量與對(duì)照組相比,增產(chǎn)幅度均達(dá)到了9.00%以上,其中,8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量均值為328.61kg,與對(duì)照組的296.09kg相比,增產(chǎn)幅度達(dá)到了10.95%。綜合表1所示的測(cè)試結(jié)果可以看出,本文設(shè)計(jì)的小麥品種選育及田間管理技術(shù)可以切實(shí)實(shí)現(xiàn)提高小麥的產(chǎn)量。
以第二年8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)出的小麥為研究對(duì)象,對(duì)其品質(zhì)情況進(jìn)行對(duì)比得到的數(shù)據(jù)結(jié)果如表8所示。
結(jié)合表8所示的測(cè)試結(jié)果對(duì)不同品種選育及田間管理技術(shù)下的小麥品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn),三個(gè)實(shí)驗(yàn)組對(duì)應(yīng)的小麥品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)與對(duì)照組相比均實(shí)現(xiàn)了不同程度的提升,但是實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組2對(duì)應(yīng)的不完善粒含量均處于相對(duì)較高的水平,分別為5.11%和5.14%,相比之下,本文設(shè)計(jì)品種選育及田間管理技術(shù)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組3中對(duì)應(yīng)的不完善粒含量均為3.32%,分別低于對(duì)照組2.14%,低于實(shí)驗(yàn)組1的結(jié)果1.79%,低于實(shí)驗(yàn)組2的結(jié)果1.75%。不僅如此,干基蛋白質(zhì)含量也達(dá)到了13.99%,明顯優(yōu)于其他組別。結(jié)合上述的測(cè)試結(jié)果可以得出結(jié)論,本文設(shè)計(jì)的小麥品種選育及田間管理技術(shù)可以切實(shí)實(shí)現(xiàn)提高小麥品質(zhì)的作用。
3 結(jié)束語(yǔ)
面對(duì)生活水平逐漸提高的發(fā)展環(huán)境,從品質(zhì)角度加深對(duì)小麥品種選育及管理工作的研究是十分必要的。一方面,可以在一定程度上緩解由于耕地面積減少帶來(lái)的問(wèn)題,同時(shí)也可以進(jìn)一步滿足客觀因素影響下對(duì)于小麥品質(zhì)的要求。本文提出小麥品種選育及田間管理技術(shù)研究,分別從小麥品種選育和小麥田間管理兩個(gè)角度展開(kāi)了詳細(xì)的研究,并通過(guò)對(duì)比測(cè)試的方式,分析驗(yàn)證了設(shè)計(jì)技術(shù)在提高小麥品質(zhì)方面的作用效果。借助本文對(duì)小麥品種選育及田間管理技術(shù)的研究與分析,也希望能夠?yàn)閷?shí)際的小麥種植管理工作提供一定的參考價(jià)值。