摘要:為促進大豆新品種益農豆510推廣應用,介紹了其選育過程、特征特性、產量表現和良種良法配套技術。該品種是哈爾濱市益農種業(yè)有限公司2009年以黑河43為父本、東升1號為母本配制雜交組合,采用系譜法經多年鑒定選育而成。2016-2017年參加黑龍江省第五積溫帶區(qū)域試驗,2年14個試驗點增產點率93%,平均產量為2 317.65 kg·hm-2,較對照品種黑河45增產8.2%。2018年參加生產試驗,6個試驗點增產點率100%,平均產量2 549.4 kg·hm-2,較對照品種黑河45增產7.8%。2019年通過黑龍江省農作物品種審定委員會審定,審定編號為黑審豆20190032。該品種豐產性和穩(wěn)產性較好,三年脂肪平均含量22.3%,屬高油品種。本研究還對其栽培模式進行了探索,并進行良種良法配套示范,大面積高產創(chuàng)建示范田,產量達到2 809.5~3 145.5 kg·hm-2,創(chuàng)造了大面積高產典型。該品種被列入“2023年黑龍江省高油高產大豆獎補政策大豆品種名單”。
關鍵詞:大豆;益農豆510;高油;高產;栽培技術
大豆是重要的糧油兼用作物,也是重要的蛋白質來源[1],質量優(yōu)良,易于被人體吸收利用,還有工業(yè)用途[2],具有多重經濟價值和社會意義。它是世界上最主要的植物油來源之一[3],通過壓榨或浸出工藝,可以提取出豐富的大豆油。通過加工,可以制成各種豆制品。大豆中的磷脂、異黃酮等成分可以提取出來,用于制作化妝品、保健品等[4]。大豆的豆粕也是畜牧業(yè)的重要飼料來源,可以提高動物的生長速度和畜產品質量[5]。在中國,大豆的種植面積廣泛,但自給率相對較低,需要大量進口以滿足國內需求。所以通過加強研究、推廣種植技術等措施,可以進一步提高大豆的產量和質量,為人們的健康生活和經濟發(fā)展做出更大的貢獻。
黑龍江省位于中國東北部,地處寒溫帶與溫帶大陸性季風氣候區(qū),夏季高溫多雨,雨熱同期,有利于大豆的生長。此外,大豆是一種喜溫又耐涼的作物[6],黑龍江省近年來積溫的增加和積溫帶北移東擴,使得大豆生長期得以延長,為大豆的種植提供了良好的氣候環(huán)境[7]。大豆的種植還受到土壤、水源、地形等多種因素的影響。黑龍江省的土壤肥沃,為大豆的生長提供了良好的土壤條件。同時,黑龍江省水源充足,地形平坦開闊,有利于大豆的種植。
但目前在生產上推廣的極早熟高產高油的大豆品種并不多[8],所以極早熟高產高油大豆的選育對于保障國家油料供給與糧食安全、推動大豆育種科技進步、提高農民經濟收入、促進生態(tài)可持續(xù)發(fā)展,以及帶動相關產業(yè)發(fā)展等方面都具有重要的意義。為促進極早熟高產高油的大豆新品種益農豆510推廣應用,本文主要介紹了其選育過程、特征特性、產量表現和良種良法配套技術。
1選育過程
1.1總體思路
根據當前大豆品種存在的主要問題,在遺傳學與生態(tài)育種學理論指導下,以豐產、優(yōu)質、抗逆性強、廣適應性為育種目標,以具有目標性狀多、配合力好的本地優(yōu)秀推廣品種為核心親本,以綜合性狀較好、目標性狀突出的優(yōu)異種質資源為改良親本,配制雜交組合,采取擴大后代群體,增加選擇壓力,對抗性、品質和產量分步選擇,綜合評定,累加優(yōu)異基因的方法,將多個優(yōu)良性狀聚合在一起。
1.2技術方案
益農豆510是根據作物遺傳學原理和生態(tài)育種原理,按照育種目標要求,采用有性雜交育種方法和現代選擇技術,通過雜交后代基因重組、累加、互補和突變等遺傳效應創(chuàng)造與積累變異,經過連續(xù)多年多代定向選擇創(chuàng)新的品種。益農豆510的選育與推廣分為四個實施步驟。
1.2.1鎖定目標,確定核心親本和改良親本
選用符合育種目標的優(yōu)異資源,創(chuàng)新優(yōu)異種質,拓寬遺傳基礎。為了實現育種目標,項目采用復合、梯式雜交。聚合了俄羅斯、日本、美國、國內栽培豆與野生豆近30個優(yōu)良品種(種質)的優(yōu)良種質血緣和優(yōu)良基因,擴大了變異范圍,遺傳基礎好,種性優(yōu)良,通過連續(xù)改造,定向選擇,生態(tài)育種方法創(chuàng)新品種,為益農豆510的育成奠定了良好的基礎。其中尤比列為俄羅斯品種,十勝長葉為日本品種,美丁為美國品種,均屬地理遠緣;黑河野生豆3-A為野生豆品種,抗逆性強;蓋家屯四粒莢、克山四粒莢、克山白眉、黃寶珠等為農家品種,適應性強。豐收1號、豐收6號、黑河3號、黑河54、黑河103、黑河 105、黑交75-861、黑交75-327、黑交7718、黑河9號、黑交85-1033、黑交83-889、黑交85-1033、黑河18、黑河23和東升1號為各育種單位創(chuàng)新品種或優(yōu)良苗頭品系,均豐產性好、優(yōu)質、抗逆性較好。
選用遺傳基礎好的優(yōu)秀品種為核心親本,優(yōu)異種質為改良親本,突出當地的適應性。在累加多個優(yōu)異親本優(yōu)良基因的基礎上,選用含有優(yōu)異親本優(yōu)良性狀的當地推廣面積大、綜合性狀好、適應性強的品種黑河43(黑交00-1152)為核心親本,以高產、優(yōu)質、抗逆、廣適應性突出的創(chuàng)新品種東升1號為改良親本,配制雜交組合,充分利用雜交育種技術優(yōu)點,發(fā)揮現代育種先進的選擇技術,聚合優(yōu)良基因和性狀,使選擇后代具備了優(yōu)良的遺傳基礎和當地的適應性,為優(yōu)良基因的累加和選擇提供了保證。益農豆510親本系譜詳見圖1。
1.2.2優(yōu)化組合方式,強化目標性狀基因積累
品種選育親本是基礎,也是育種成敗的第一關,因此親本選擇堅持以下四條原則:一是,在當地適應性廣,推廣面積大,主要優(yōu)點突出;二是,含有育種要求的目標性狀基因;三是,地理生態(tài)上遠緣;四是,雜交親本優(yōu)勢互補。根據這四條原則,在選擇親本時對親本來源進行追溯,選擇來源含有目標性狀遺傳基因、生態(tài)或地理遠緣的品種或品系作為親本。
益農豆510是以黑河43為父本,與高產、優(yōu)質、抗逆、廣適應性突出的創(chuàng)新品種東升1號為母本有性雜交,后經選育而成。黑河43是由國外資源、野生豆、農家品種等遠緣資源和黑龍江省審定品種為親本來源選育出來的品種,不但適合當地種植,還有遠緣材料的差異特性(圖1)。
1.2.3擴大選擇群體,增強選擇壓力,提高選擇效果
2009年哈爾濱市益農種業(yè)有限公司以黑河43為父本、東升1號為母本配制雜交組合,當年(F1)南繁加代并淘汰偽雜種,2010年在哈爾濱市益農種業(yè)有限公司五大連池良種場試驗地種植(F2)混選并南繁加代(F3),2011-2012年在五大連池良種場試驗地種植F4~F5,并按系譜法進行選擇。
益農豆510的選育是采用擴大變異范圍與選擇群體,增加選擇壓力,對抗病性、產量和適應性分步選擇、綜合評定的方法進行的,實現優(yōu)良基因的逐步累加。擴大變異范圍,就是充分利用雜交育種遺傳與變異特點,創(chuàng)造與累加變異類型。擴大群體,就是增大后代群體數量,F2 選擇群體2 000株;F3以后選擇群體2 500株以上。增大選擇壓力,從F2開始,通過適當加大播肥量來誘發(fā)倒伏,提高稈強度的選擇壓力。分階段進行重點選擇, F4以后對入選的單株跟蹤品質分析;F5決選品系;F6對產量進行選擇;F7進行生態(tài)鑒定,在分步選擇的同時注意綜合性狀的評價;F8參加黑龍江省品比試驗;F9~F10參加黑龍江省區(qū)域試驗;F11參加黑龍江省生產試驗。
1.2.4精心培育,按目標定向選擇
益農豆510的具體選育過程為2009年配制雜交組合: F0(東升1號×黑河43);2009年冬季種植F1:在哈爾濱市益農種業(yè)有限公司海南南繁基地種植F1,并淘汰偽雜種,收獲F1種子;2010年種植F2:在哈爾濱市益農種業(yè)有限公司五大連池良種場試驗地種植F2,生育期間對發(fā)病輕的單株掛牌標記,對熟期、抗倒伏性和株型進行重點選擇。采取混合摘莢選擇方法,增加群體量,并準備南繁加代;2010年冬季種植F3:在哈爾濱市益農種業(yè)有限公司海南南繁基地種植F3,采取混合選擇方法,增加群體量;2011年種植F4:在五大連池良種場試驗地種植,擴大選擇群體,對主要病害采取人工接種鑒定和自然發(fā)病鑒定同步選擇,對入選單株跟蹤進行品質分析,同時注意產量等綜合性狀評定。F4重點是優(yōu)良單株選擇,擴大優(yōu)良株系的選擇株數,按單株脫粒作F5種植材料;2012年種植F5:在五大連池良種場試驗地單株種植,生育期間注重調查抗病性、抗倒伏、穩(wěn)定性(性狀是否分離),對綜合性狀優(yōu)良的品系決選,決選出穩(wěn)定品系,代號Y12-51067,并與對照黑河45進行產量對比與品質分析;2013年種植F6:在五大連池、北安進行品系鑒定,田間接種鑒定抗病性并同步進行品質分析、綜合性狀和特性評定,以及產量測定;2014年種植F7:生態(tài)(異地)鑒定。在黑河、五大連池、北安、大興安嶺、大楊樹地區(qū)不同生態(tài)區(qū)試驗點進行試驗,對F7優(yōu)良品系全面進行抗病性鑒定、品質分析、產量測定和適應性分析;2015年種植F8:參加黑龍江省第五積溫帶品比試驗。按照黑龍江省品種品比試驗方案進行,同時做抗病鑒定和品質分析;2016-2017年種植F9~F10:參加黑龍江省第五積溫帶區(qū)域試驗。按照黑龍江省品種區(qū)域試驗方案進行,同時做抗病鑒定、品質分析和第一年DUS檢測;2018年F11參加黑龍江省第五積溫帶生產試驗,同時做抗病鑒定、品質分析和第二年DUS檢測。2018年提交黑龍江省品種審定委員會待審,2019年5月經黑龍江省農作物品種審定委員會審定命名,品種名稱為益農豆510,并獲得品種審定證書。
2主要特征特性
2.1農藝性狀
益農豆510在適應區(qū)生育日數為105 d左右,需≥10 ℃活動積溫2 050 ℃左右;亞有限結莢習性;株高70 cm左右,有分枝,花紫色,尖葉,茸毛灰色,豆莢彎鐮形,成熟時呈棕色;籽粒圓形,百粒重17 g左右,種皮淺黃色,有光澤,種臍黃色。
2.2品質分析
2019-2021年,經農業(yè)農村部谷物及制品質量檢驗測試中心(哈爾濱)進行品質分析,蛋白質含量38.9%,脂肪含量22.3%,屬高油品種;該品種被列入“2023年黑龍江省高油高產大豆獎補政策大豆品種名單”。
2.3抗病性
2016-2018年抗病性接種鑒定中2016年高抗灰斑病,2017年中抗灰斑病,2018年中抗灰斑病;綜合評定:中抗灰斑病,適應性強,穩(wěn)產。
3產量表現
3.1區(qū)域試驗和生產試驗
由表1可知,益農豆510于2016—2017年參加黑龍江省第五積溫帶區(qū)域試驗,2年14個試驗點增產點率92.9%,平均產量為2 317.65 kg·hm-2,較對照品種黑河45增產8.2%。2018年生產試驗,6個試驗點均增產,增產點率100%,平均產量為2 549.4 kg·hm-2,較對照品種黑河45增產7.8%。3年試驗均增產,且不同地域95.0%試驗點均增產,說明益農豆510高產穩(wěn)產且適應性強。
3.2高產示范
2021-2023年連續(xù)3年大面積高產示范田,獲得2 809.5~3 145.5 kg·hm-2的高產,2021年通北林業(yè)局11.67 hm2農田實收產量達2 809.5 kg·hm-2,2022年孫吳縣沿江鄉(xiāng)大樺林子農機合作社22.47 hm2,實收測產,產量達3 018 kg·hm-2,2023年孫吳縣科技園區(qū)5 hm2實收測產,產量達3 145.5 kg·hm-2,創(chuàng)造了大面積高產典型。
4適宜種植區(qū)域及高產高油栽培要點
4.1適宜種植區(qū)域
益農豆510適宜黑龍江省第五積溫帶區(qū)域種植。
4.2選種及種子處理
4.2.1種子精選
播前要進行種子精選,利用大豆種子生產線通過粗選、比重選、帶選、色選及分級或人工粒選,選擇出籽粒大小均勻、無豆瓣、無異色粒等符合播種要求的種子。
4.2.2種子處理
播種前進行種子包衣,可防治地下害蟲和大豆病害,種衣劑中需包含精甲·咯菌腈成分,建議使用亮盾懸浮種衣劑(總有效成分含量:62.5 g·L-1、咯菌腈含量:25.0 g·L-1、精甲霜靈含量:37.5 g·L-1)拌種,需達到300~400 mL拌種100 kg,種衣劑應符合國家農藥使用準則和規(guī)范。
4.3輪作與耕整地
4.3.1輪作
合理輪作,前茬麥茬或玉米茬,避免多年重茬。
4.3.2耕整地
麥茬滅茬、伏、秋翻、耙地或滅茬、深松、耙聯合深整地后起壟,玉米茬機械滅茬、深松、耙聯合深整地后起壟,一般65 cm壟上雙行,亦可大壟110 cm(3行)、130 cm(4行),壟向要直,達到待播狀態(tài)。
4.4施肥
4.4.1底肥
底肥結合整地施入,施農家肥或有機肥15 t·hm-2以上,盡量采用秋施肥。施種肥量按純氮20~30 kg·hm-2、五氧化二磷45~60 kg·hm-2、氧化鉀20~30 kg·hm-2,播種時施于種下4~5 cm處。
4.4.2追肥
根際追肥:在大豆生長開花前期時,可結合趟地追施氮肥,追施尿素50~80 kg·hm-2。
葉面追肥:在大豆初花期可通過葉面噴施進行葉面追肥,用尿素10.0 kg·hm-2、磷酸二氫鉀肥1.5 kg·hm-2溶于500 kg水中噴施[9-10],并根據需要加入鐵、硼、錳、鋅、鎂、鉬等微量元素及蕓苔素、赤霉素、細胞分裂素等植物激素。
4.5播種
4.5.1播期
地溫穩(wěn)定通過7~8 ℃時開始播種,黑龍江省第五積溫帶正常年份5月7日至5月15日為最佳播種期。
4.5.2播法與播量
機械壟上雙行精量播種,壟距45~70 cm,雙行間小行距10~12 cm,播種量75~85 kg·hm-2,保苗35萬~40萬株·hm-2。
窄行平播,行距15~30 cm,播種量85 kg·hm-2左右,保苗40萬株·hm-2左右。
大壟寬臺窄行密植播種,壟寬90~130 cm,壟上3~6行,播種量85 kg·hm-2左右,保苗40萬株·hm-2左右。
4.5.3播種質量
通過北斗導航自動駕駛系統播種,播種做到均勻無斷條。壟上播種時偏差為±3 cm。播后及時鎮(zhèn)壓,做到保水保墑,利于大豆種子出苗,達到苗齊苗壯。
4.6田間管理
化學滅草既可播后苗前進行土壤處理,又可苗期進行莖葉處理,總的原則是根據雜草情況選用適宜的除草劑滅草。植株3片復葉時,壟溝深松一遍,深度不低于20 cm,增溫放寒。整個生育期鏟趟2~3遍,拔1次大草。
4.7防治病蟲害
防治大豆灰斑病、紫斑?。河?月上旬,用40%多菌靈或70%甲基托布津可濕性粉劑400~500倍液噴灑1~2次[10-13];防治蚜蟲、紅蜘蛛、薊馬:點片發(fā)生時用40%樂果乳油800倍液噴灑防治;防治大豆食心蟲:8月上中旬,發(fā)現食心蟲集團飛行時用功夫(PP321)噴灑防治。
4.8及時收獲
在大豆葉片全部脫落,莖稈黃枯,籽粒歸圓,呈本品種色澤,含水量低于15%用軸流式聯合收割機進行收獲[14-15],降低破半率,提高商品豆質量。割茬高度以不留底莢和不出現“泥花臉”為準,做到不丟枝、不炸莢,損失率≤3%。
5推廣前景
益農豆510大豆品種適宜黑龍江省第五積溫帶種植,還是黑龍江省晚熟區(qū)、遼寧、吉林、新疆、內蒙古南部地區(qū)等地遲播救災或復種的理想品種。益農豆510在推廣種植過程中,表現高產、穩(wěn)產、高油、中抗灰斑病、抗倒伏、生產應用潛力大,增產效果顯著,種植范圍和面積穩(wěn)步擴大,是黑龍江省北部大豆優(yōu)勢產區(qū)推廣應用面積較大的優(yōu)良新品種,深受種植戶和加工企業(yè)的歡迎,應用前景看好。該品種對建立黑龍江省高產高油大豆優(yōu)勢產業(yè)帶、增強黑龍江省大豆市場競爭力、促進種植戶增產增收、高油加工企業(yè)發(fā)展與壯大具有重要意義,發(fā)展前景較好。
6結語
過去,由于政策及市場導向,大豆育種目標更傾向于提高產量與蛋白質含量,對于油分性狀的遺傳改良缺乏關注[16],而大豆是我國重要的油料作物,其產量和品質直接關系到國家油料供給的穩(wěn)定性。通過選育高油大豆品種,可以有效提高大豆的油脂產量,緩解我國油脂供給的壓力,增強國家油料安全的保障能力[17]。高油大豆的選育還有助于推動大豆產業(yè)的轉型升級,隨著農業(yè)供給側結構性改革的深入推進,大豆產業(yè)也需要不斷適應市場需求的變化,實現高質量發(fā)展。選育高油大豆品種,可以促進大豆產業(yè)的品種結構優(yōu)化和產業(yè)升級[18-20],提高大豆產業(yè)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。
所以選育極早熟高產高油大豆新品種是一項具有重要戰(zhàn)略意義的農業(yè)科研任務,它結合了現代生物技術和傳統育種方法的精髓,旨在培育出更適應多變環(huán)境、更高產、更優(yōu)質的大豆品種。經過科研人員的不懈努力,已經取得了一系列顯著的成果,成功選育出了一批極早熟、高產、高油的大豆新品種。這些新品種不僅提高了大豆的產量和品質,而且具有較強的抗逆性和適應性,能夠在不同氣候和土壤條件下生長良好,為大豆生產的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎。這些新品種的選育和推廣,不僅有助于解決我國大豆供需矛盾,保障國家油料安全,還能促進農民增收,推動農村經濟發(fā)展。同時,通過減少化肥和農藥的使用,這些新品種也有助于保護生態(tài)環(huán)境,實現農業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。未來應繼續(xù)深化大豆育種研究,不斷探索新的育種技術和方法,培育出更多優(yōu)質、高產、抗逆性強的大豆新品種并加強新品種的推廣和應用,讓更多的農民和種植戶受益,為我國大豆產業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展做出更大的貢獻。
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Breeding and Cultivation Technology of Yinongdou 510,a New Soybean" Variety with Extremely Early-Maturing, High-Yield and High-Oil Concent
WANG Jiankun, MEI Mei, LIU Chunyu, ZHANG Qingfu, YAN Hongrui
(Harbin Yinong Seed Industry Co., Ltd., Harbin 150100, China)
Abstract:In order to promote the popularization and application of the new soybean variety Yinongdou 510, its breeding process, characteristics, yield performance and matching technology of improved varieties and methods were introduced. Yinongdou 510 was a hybrid combination prepared by Harbin Yinong Seed Industry Co., Ltd. in 2009 with Heihe 43 as the paternal parent and Dongsheng 1 as the maternal parent, using genealogy method after many years of identification and breeding. From 2016 to 2017, Yinongdou 510 participated in the fifth accumulation temperate zone regional experiment in Heilongjiang Province. In 2 years, the rate of 14 test sites with yield increase was 93%, and the average yield was 2 317.65 kg·ha-1, which was 8.2% higher than that of the control variety Heihe 45. In 2018, Yinongdou 510 participated in the production test, and the 6 test sites all increased production, and the average yield was 2 549.4 kg·ha-1, which was 7.8% higher than that of the control variety Heihe 45. In 2019, it was approved by Heilongjiang Provincial Crop Variety Approval Committee, and the Approval Number was Heishendou" 20190032. Yinongdou 510 had good yield and stable yield, with an average fat content of 22.3% in three years, and it was a high-oil variety. In this study, its cultivation mode was explored, and a matching demonstration of good varieties and good methods was carried out. The large-area high-yield demonstration field was created, and the yield reached 2 809.5-3 145.5 kg·ha-1, creating a large-area high-yield model. The variety was included in the “2023 Heilongjiang Province High Oil and High Yield Soybean Award and Subsidy Policy of Soybean Varieties List”.
Keywords:soybean; Yinongdou 510; high oil; high yield; cultivation technology
基金項目:哈爾濱市益農種業(yè)有限公司大豆部科研項目(RDDD202201)。
第一作者:王建坤(1979-),女,學士,助理農藝師,從事作物遺傳育種研究。E-mail:18348542406@163.com。
通信作者:梅媚(1985-),女,碩士,高級農藝師,從事作物遺傳育種研究。E-mail:mmynseed@hotmail.com。