陳三樂杜運科劉志強孫軍倉
(1.寶雞市農業科學研究所,陜西寶雞722400;2.寶雞市金臺區農業局,陜西寶雞721004)
陜西關中西部大麥品種改良的趨勢及主要對策
陳三樂1杜運科1劉志強2孫軍倉1
(1.寶雞市農業科學研究所,陜西寶雞722400;2.寶雞市金臺區農業局,陜西寶雞721004)
關中西部大麥產量水平不高的原因主要是品種問題,為此,分析了大麥品種在生產中存在的問題,提出了改良趨勢,針對品種和生產管理采取了主要對策和措施,并對選育出的兩個優秀品系做了簡單介紹。
關中;大麥;改良,趨勢;對策
大麥是世界上主要糧食作物之一,其中播種面積僅次于小麥、水稻、玉米,占第四位。大麥具有生育期短、早熟豐產、抗逆性強、適應性廣等特性。又因營養價值高,兼有食用、飼用、釀造等多種用途,在很多地區是發展較快的谷物之一。在陜西關中西部,近年來,由于養殖業的快速發展,加之酒廠,麥芽廠和農家釀造業的再次興起,對大麥的需求日趨旺盛,面積雖逐年增加,但大田的生產遠遠無法滿足市場的需要,提高大麥產量已成為各方面的迫切需求。
大麥具有適應性強、耐鹽堿、耐瘠薄、耐遲播等特點,能與多種作物進行輪作倒茬。目前在關中西部種植的大麥品種主要是陜西農業大學1980年從日本引進的西引二號,屬于六棱飼料大麥品種。啤酒大麥和裸大麥種植極少。西引二號一直沿用至今,年推廣面積在5 334 hm2左右,總產在2 000萬kg徘徊,該品種在生產上植株較高,倒伏嚴重,高感白粉病,屬于旱年穩產,豐年減產的品種,種植規模擴大有風險。每家每戶種植的田塊地力薄,面積小,品質不一,混雜嚴重,已不能適應市場的需求,生產上急需新的品種出現,滿足生產發展的需要。在關中從事大麥育種及推廣的單位主要是西農大、西安市農科所、寶雞市農科所三家,自從西引二號、西裸一號、西安91-2通過審定后,到目前為止,沒有新的品種審定登記,生產上仍沿用老品種,小面積引種的揚飼麥3號、駐大麥4號等在生產上沒形成影響,逐漸消失。寶雞市農科所從2002年開始開展大麥育種和推廣工作,先后從全國各地及國外引進大麥材料,其中啤酒大麥品種釀造二條、斯庫拿、寶丹等,飼料大麥品種揚飼麥3號、2007、駐大麥4號等,裸大麥品種97-22-4、康青7號、果洛等,經在關中西部試驗,或因抗寒性、抗病性、生育期和倒伏問題,不適宜在生產上種植推廣,只能作為育種材料利用。只有通過有性雜交,篩選新的品種,才是提高本地區大麥產量和滿足市場需求的路子。
任何一個適應性廣或窄的優良品種,在生產上被利用的時間是有限的,每個地區,隨著時間的推移,其經濟自然和栽培管理條件也會發生變化,原有的品種也就不能適應新的變化,必須選育優良新品種以便及時進行品種更換。西引二號在關中西部種植將近30年,已經不適應現代農業的要求,而且在生產中也存在以下主要問題:
1)株植高,極易倒伏。在大田生產中,大麥品種主要是西引二號,還有極少農家品種,但都有一個特點:穗頭大,株植高,在收獲的時候,倒伏十分嚴重,農戶只種旱薄地,小地塊,只求產籽,不求產量。西引二號株高在95~105 cm之間,營養生長期稍長,極易莖倒,從事大面積生產時,易倒伏的風險始終存在。
2)病害重,影響品質和產量。從引進的幾個品種看,主要是白粉病嚴重,像寶丹、駐大麥4號,白粉病都浸染到穗子上,西引二號也浸染到劍葉上,在生產上種子混雜,很少換種,連年種植,黑穗病發生比較嚴重,平常年份在10%左右,嚴重年份可達20%以上,嚴重影響了籽粒品質和產量。由于農戶種植面積小,對種子要求不高,才形成了種子帶菌的現狀。
3)純度差,播量大,產量變幅大。從生產看,純度一致的大麥田塊很少,大多數都是混雜嚴重,高的120 cm以上,低的90 cm左右。參差不齊,由于播量大,營養缺乏,植株細高,穗頭小,也易倒伏,后期無風雨,可以穩產,有大風大雨倒伏大減產,西引二號在2009年平均產量405 kg/ 667 m2,而在2010年平均產量320 kg/667 m2,風調雨順年產量反倒低,主要是倒伏造成的。
4)只種不管,栽培管理不到位。在走訪的大麥種植戶中,85%的都只管種,不根據大麥的生育時期進行管理,絕大部分在管理小麥的同時捎帶管理大麥,像后期防蟲防病,由于大麥早熟,在給小麥一噴三防的時候,大麥已經錯過了防治的最佳時期,往往是事倍功半,從種到收管理很不到位。
5)面積小,人工收割,效益低。大麥的收獲過程都要靠人工完成,不像小麥,機子收,只管晾曬。在生產中,大麥面積小,加之芒長,收獲時又不是太干,若用聯合收割機,極易造成篩子阻塞,損失很大,用人工,費用高,按0.40元/kg算,效益在100~150元/667 m2之間,若要提高效益,一是高產品種,二是農業機械化,盡可能減少人工費用。
1)高稈變矮稈,提高抗倒性。矮化植株有利于提高抗倒伏能力,增強肥水效益,提高收獲指數,從而進一步提高產量潛力。目前由于生產上的品種,植株高,易倒伏,不敢增大肥水供應,種植田塊都屬于旱薄地,嚴重影響產量水平的發揮。若通過選育矮稈品種,株高降低15~20 cm,產量潛力可達650 kg/667 m2以上,大田產量水平達500 kg/667 m2,現在生產上大麥產量不高的原因主要是倒伏。高稈變矮稈是大麥改良的首選問題。
2)小粒變大粒,提高千粒重。在關中西部,大麥從抽穗到成熟一般為30~40 d,后期氣溫高,灌漿時間短,導致千粒重降低,影響產量。二棱大麥一般分蘗力較強,成穗率高,穗粒數25~30粒,千粒重40~45 g。六棱大麥一般分蘗力弱,穗粒數較多,可達50粒以上,千粒重30~35 g。把小粒變大粒,提高千粒重,是提高產量的有效途徑,若二棱大麥和六棱大麥千粒重提高5 g,產量至少提高50~100 kg,都可突破產量500 kg/667 m2以上。
3)株葉型改良,提高產量潛力。大麥產量要上新臺階,不光要從產量三要素上下功夫,還要注重株葉型的改良,株型緊奏,葉夾角較小,配置合理,透光性好,可使一定量的陽光分散在較大的葉面積上,增加光合面積和光合時間,受光量大,株間透光性好,有利于個體與群體的協調發展,適于密植構建高產架勢。大麥在株型育種方面還走在初步階段,引進的大多數大麥材料,植株高,旗葉大,密閉嚴重,葉下披,易滋生病害。株型育種是大麥改良的必經之路,也是提高產量的有效途徑。
4)熟期和病害改良,提高豐產性。生育期短、成熟早是大麥的主要特性之一,在關中西部一般比小麥早熟10~15 d,但引進的一些高產材料,有的熟期與小麥相同,收獲和小麥時差小,給生產帶來許多不便,而且病害都很重,90%以上都感白粉病,有的病染到穗子上。所以在組配的后代篩選過程中,要增強病害選擇壓力,并堅持“早中選豐”和“豐中選早”兩條途徑開展工作。在容忍的生育期范圍內,篩選高產抗病和后期籽粒脫水較快的品種,盡可能在植株全部轉黃時用機械收獲,以減少人工費用,提高效益。
結合關中西部大麥生產上存在的問題和大麥改良的趨勢,主要采取了以下措施。
1)積極征集大麥資源,加快改良速度。從2002年開始,每年征集全國各地選育的品種和材料百余份,共引進國外材料20份以上,通過在本區鑒定觀察,篩選優異材料進行改良。先從綜合性狀好的材料入手,改良主要的大粒穗重等豐產性狀,也兼顧株葉型等主要農藝性狀,并注重將生產上的主栽品種和新審定的品種作為中心親本,通過豐產性與抗病抗逆性的結合,提高產量增強抗性。經過兩輪的改良,株型有所改善,豐產性有較大的提高,也選育了一批抗病性強產量好的材料,為下一輪改良打下了堅實的基礎。
2)采取矮稈材料,開展復合雜交。植株高是所有引進材料的共同特點,隨著地力水平不斷地提高,倒伏問題日漸突出。降低株高改善株型成為首要任務,在征集的材料中,像97-22-4,揚農啤2號,寶丹等都是很好的矮稈材料,像揚飼麥3號,駐大麥4號,蒲大麥7號等是株型較好的飼料大麥品種,像釀造二條,斯庫拿,西安91-2,甘啤3號都是農藝性狀全面的啤酒大麥品種。經第一輪的有性雜交,篩選后代,創造了一批株型好、矮稈、豐產性和抗逆性有較大提高的品系,為第二輪復合雜交打下了基礎,目前,第二輪復合雜交后代表現出矮稈落黃好、抗病性強、豐產性突出的特點,現正在進一步鑒定篩選中。
3)病害嚴重年份,加大篩選力度。征集的材料在多雨低溫條件下,常發生嚴重的大麥白粉病,而且條紋、葉枯病也常有發生,在2003至2004年間,白粉病嚴重的程度都上穗子,對產量影響很大,通過二輪的抗病材料的不斷聚交,不斷選擇,在病害嚴重年份,加大篩選力度,第一輪篩選抗病材料,第二輪在注重抗病性的同時加強了株葉型和高產性的改良,通過兩輪的育種努力,篩選了一批抗病高產品系。
4)水旱輪選,增強抗逆性。大麥在關中西部,大部分種在地力薄沒有灌溉的田塊,農戶管理粗放。所以對雜交后代的水旱輪選,增強抗逆性很必要。在水肥條件好的田塊種植,觀察抗倒伏能力,豐產潛力,抗病耐病性以及熟期。在旱薄地田塊,觀察早熟性,株高的變化,抗旱性,籽粒的飽滿程度以及產量的變化,經鑒定對比,篩選豐產性好、抗倒性強、籽粒飽滿、抗逆性強、適應性廣的品系,通過水旱輪選,可增強品種適應氣候變化,達到高產穩產。
5)高密度篩選,提高適應性。大麥產量不穩的主要原因是倒伏,倒伏發生的原因一是植株高,二是密度大,密度加大是為了提高產量,但也增加了倒伏的風險,所以高密度篩選是提高產量的重要措施。在高密度栽培條件下篩選品系,可以觀察莖稈強度,耐病抗病的承受能力,葉片和株型的變化,穗子和籽粒飽滿度的變化以及產量的最高潛力。通過這些項目的考察,確定最適的播量和最好的產量,也較好地解決了品種的適應性。若穗數達50萬/667 m2,穗粒數30粒,千粒重45 g,產量水平很容易達到650 kg/667 m2以上。
6)發放管理卡,提高管理水平。針對飼料大麥和啤酒大麥,制作不同的栽培管理卡,隨種子發放下去,重點是播期、播量和后期的病蟲害防治,對于啤酒大麥,水肥調節很重要,盡可能降低氮肥量,增加磷鉀和有機肥,在大麥穗抽齊后7 d內可進行病蟲預防,降低病蟲基數。目前大麥的生產管理很粗放,通過管理卡,提高管理水平,種植戶通過三年應用收到了很好的效果。
經過8年的選育和試驗,篩選出一些優秀的品系,現對突出的兩個品系作以簡單介紹:(1)寶大麥1號:該品系半冬性,芽鞘淡綠色,幼苗半匍匐,葉片淺綠,分蘗力強,成穗率中等。旗葉較寬上挺,株高70~80 cm,株型緊湊,莖稈稍粗,堅韌,彈性好。穗六棱,穗直立,籽粒排列稍密,穗層整齊,穗大粒多,籽粒淺黃色,腹溝淺,皮殼薄,均勻飽滿,后期落黃好,灌漿快,綜合農藝性狀好,適應性廣,中早熟,較西引2號早熟3 d以上。一般成穗43萬~50萬/667 m2,穗粒數50~60粒,千粒重35~37 g,對條銹病、葉銹病、稈銹病均表現免疫,對白粉病高抗,對大麥黃花葉病高抗,條紋病中抗,屬優質飼料大麥品種。經本所品比試驗平均產量564.8 kg/667 m2,較對照西引2號增產27.5%。經多點試驗平均產量524.2 kg/ 667 m2,較對照西引2號增產22.8%。(2)寶裸麥1號:該品系半冬性,幼苗半匍匐,葉色深綠,長勢旺,繁茂性好,分蘗力強,成穗率中等。旗葉較寬上挺。株高70~80 cm,株型緊湊,莖稈中粗,堅韌彈性好。穗二棱,長方型,直立,籽粒排列適中,穗層整齊,穗較大,長芒,有鋸齒,色黃。籽粒長橢圓形,白粒角質,腹溝淺,無皮殼,飽滿整齊,外觀黃亮,商品性好,籽粒灌漿快,落黃好。中熟,成熟期略早于西引2號。一般成穗45萬~55萬/667 m2,穗粒數30~40粒,千粒重50~55 g。產量三結構協調,豐產性好,籽粒蛋白質、賴氨酸含量高,食用品質優良。對條銹病、稈銹病、葉銹病免疫,白粉病中抗,大麥黃花葉病高抗,條紋病中抗。本所品比試驗平均產量523.8 kg/667 m2,較對照西引2號增產18.2%。經多點試驗,平均產量512.5 kg/667 m2,較對照西引2號增產20.1%。
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2011-02-11
陳三樂(1972-),男,農藝師,主要從事麥類作物育種與推廣。