李海權,降彥苗,劉建燁,耿玲玲,董明,劉秀麗,韓小潔,劉國慶*
(1.河北省農林科學院谷子研究所,河北省雜糧重點實驗室,國家谷子改良中心,河北 石家莊 050035;2.河北省蔚縣農牧局,河北 蔚縣 075700)
糜子屬于禾本科黍屬,起源于我國黃河流域,在武安磁山文化遺址發現的碳化糜子有10 300 a 的歷史[1,2]。目前,世界上栽培糜子面積較大的國家有俄羅斯、烏克蘭和中國[3~5]。我國糜子年平均種植面積約100 萬hm2,主要種植地區為北方的干旱半干旱區域。河北省糜子種植主要分布在張家口、承德和滄州等地區,常年種植面積約為5.33 萬hm2[6,7]。
糜子在我國雜糧作物的生產中具有不可替代的作用。(1)糜子是我國北方旱區的穩產作物。在春旱年份,糜子等雨播種,以自身面積的不穩定保證糧食面積和總產量的相對穩定[8,9]。(2)糜子是水分高效利用作物。糜子是禾本科糧食作物中耐旱性最強的作物,其生長期與雨熱基本同步,能充分利用有效降水,在多數年份水分不是限制糜子生產潛力的主要因素[10,11]。(3)糜子是抗旱避災作物。糜子品種生育期可塑性比較大,可以播種后等雨出苗,也可以根據降雨情況等雨播種,是重要的避災作物[12,13]。(4)糜子是水土保持的優良作物。糜子的生長發育期與降水規律相吻合,在其生育期內能有效增加地表覆蓋,強大的須根系對土壤起到很好的固定作用;同時還能起到減輕雨滴沖擊、阻止地表水徑流的作用,使更多的雨水浸入地下,減少水土流失,提高土壤持水能力,從而起到良好的水土保持作用[14]。(5)糜子具有良好的營養價值、醫用價值和保健作用[15~19]。糜子可以制米、制酒和制作各種風味小吃,還可以作為優良的飼料作物,其子粒、莖稈、穎殼、青干草是家畜家禽的優良飼料。
盡管糜子起源于我國并有著悠久的栽培種植歷史,但長期以來其科研和生產一直未能引起足夠的重視,也造成目前糜子產業存在著諸多的問題。隨著現代農業的快速發展,培育中矮稈、弱分蘗型適合機械化生產的糜子新品種成為工作重點[21~23]。2010 年河北省農林科學院谷子研究所以培育優質、高產、適宜機械化生產的中矮稈抗倒伏糜子新品種為育種目標,通過輻射誘變結合定向選擇的方法開展親本材料的創新和新品種選育。經過多年努力,2018 年育成高產、優質、弱分蘗適宜機械化生產的糯糜子新品種冀黍3 號,2019 年1 月9 日通過河北省科技成果轉化服務中心組織的成果鑒定(登記號:20190025)。
雁黍11 號(原代號為90322-2-33)由山西省農業科學院高寒區作物研究所1990 年以981 為母本、大紅黍為父本雜交選育而成。該品種屬中熟品種,糯性。具有側穗,生產上表現豐產性好、品質優良、適應性廣等特點。株高152.6 cm,抗倒性一般。
2010 年取雁黍11 號干種子4 份,各20 g,分別選用3 萬、4 萬、5 萬和6 萬倫琴共4 個輻射劑量進行輻射,然后將輻射后的種子種植于河北省農林科學院谷子研究所試驗站(石家莊郄馬鎮),當年共收獲誘變后代單株6 230 株,得到誘變種子M1代。
2011 年取2010 年誘變的M1代單株種子種植于河北省農林科學院谷子研究所試驗站(石家莊郄馬鎮),從中選出優異單株1 220 株;當年冬季選擇分蘗少、莖稈粗壯、株高中等單株60 株種植于海南省三亞市南濱農場進行南繁。
2012~2014 年通過對生育性狀、穩定程度、抗逆性、株系產量等指標測定,成功選育出6 個株行12個品系。
2015 年參加河北省農林科學院谷子研究所組織的品系比較試驗,選育出豐產性狀、米質商品性好的3個品系。
2016 年參加河北省農林科學院谷子研究所在張家口市蔚縣南留莊鎮小飲馬泉村組織的品系示范試驗,篩選出莖稈粗壯、抗倒性突出的新品系B707(紅粒)。
2017~2018 年參加河北省聯合鑒定試驗。對照品種為晉黍8 號。
2019 年1 月9 日通過了河北省科技成果轉化服務中心組織的成果鑒定(登記號:20190025)。
冀黍3 號屬中熟品種,糯性,綠稈。幼苗葉片葉鞘均為綠色,綠色花序,生長勢強,整齊。平均株高155 cm,莖粗7.7 mm,主莖葉11~12 片,地上伸長節9~10 個,平均單株分蘗2 個,中緊穗型,穗長27 cm,單穗粒重12~15 g;子粒紅色,圓形,千粒重7.0~7.5 g;米黃色,出米率77%。
2.2.1 品系比較試驗 2015 年河北省農林科學院谷子研究所組織品系比較試驗,冀黍3 號平均產量為3 296.7 kg/hm2,較對照晉黍8 號增產12.9%。
2.2.2 品系示范試驗 2016 年河北省農林科學院谷子研究所(張家口市蔚縣南留莊鎮小飲馬泉村)組織品系示范試驗,冀黍3 號平均產量為3 160.5 kg/hm2,較對照晉黍8 號增產11.4%。
2.2.3 河北省聯合鑒定試驗 2017~2018 年河北省聯合鑒定試驗,冀黍3 號2 a 平均產量為3 307.5 kg/hm2,較對照晉黍8 號增產12%;12 點次均較對照增產,其中有9 點次平均產量居參試品種第1位。其中,2017 年冀黍3 號平均產量為3 330 kg/hm2,較對照增產9.8%;2018 年平均產量為3 285 kg/hm2,較對照增產14.2%。
2017~2018 年河北省聯合鑒定試驗中對參試品種的抗逆性進行檢測,結果表明,冀黍3 號抗倒性為1級;抗旱性為1 級;抗黑穗病為1 級,中抗葉斑病。
2018 年11 月河北省檢驗檢疫科學技術研究院對冀黍3 號的品質性狀進行檢測,結果顯示,其子粒蛋白質含量12.5%,粗纖維含量13.5%,淀粉含量56.9%,脂肪含量3.2%,氨基酸含量3.10%(賴氨酸0.26%,苯丙氨酸0.51%,亮氨酸1.15%,異亮氨酸0.37%,蘇氨酸0.28%,纈氨酸0.49%,蛋氨酸0.04%)。
冀黍3 號適宜種植區域廣泛,可在河北張家口、承德等地區春播,也可在河北保定、石家莊、滄州等地區夏播。
冀黍3 號春播期的播種時間為6 月初至中旬;夏播期的播種時間為7 月初,最晚不得晚于7 月15 日。行距0.33~0.4 m,播種量7.95~13.95 kg/hm2,留苗密度60 萬~90 萬株/hm2為宜。底肥以農家肥為主,可根據實際情況施用磷酸二銨或多元復合肥75~300 kg/hm2;在拔節期可結合灌溉或降雨追施尿素,施用量為75~150 kg/hm2。3~5 葉期間苗和定苗,及時中耕鋤草。一般在穗基部穎殼變黃之前收獲為宜。注意防止收獲太晚而落粒或折桿。
冀黍3 號覆膜機械化栽培的播種時間較常規栽培播種時間晚3~5 d。機械穴播時,行距0.5 m,穴距0.27 m(約74 100 穴/hm2),8 株/穴左右,留苗約60萬株/hm2。用農家肥和緩釋肥做底肥,其中緩釋肥用量為600 kg/hm2。拔節期~抽穗前,結合降雨追施尿素45~150 kg/hm2。無需間苗和除草。一般在穗基部穎殼變黃之前收獲為宜,防止收獲太晚而落粒或折桿。
糜子莖稈由中空的伸長節構成,與其他禾本科作物相比節數較少,但是節間長,節間生長受環境影響大,倒伏是糜子生產中的普遍現象[24]。目前生產上應用的糜子品種分蘗力都較強,分蘗莖稈角度大,成穗率較低,易倒伏,導致產量降低[25,26]。冀黍3 號株高適中、莖稈粗壯、穗大、結實性好、抗倒性強,適合機械化生產,該品種的成功選育有利于促進糜子產業的規模化生產和產量的提升。