張 林,殷 勇,張德銀,周俊輝
(四川省宜賓市農業科學院,四川 宜賓 644600)
“川酒甲天下,精華在宜賓”[1],其重要內涵之一就是宜賓糯紅高粱,其支鏈淀粉含量高達98%以上,單寧含量均值1.2%~1.8%,已測定出香氣物質108種。 “宜賓糯紅高粱”農產品地理標志已于2015年順利通過農業農村部專家組評審。根據宜賓市農業局初步統計,2016年全市釀酒高粱種植面積為1.95hm2,產量99500t,2017年種植面積為2.12萬hm2,產量106000t,2018年種植面積為2.38萬hm2,產量119000t,到2021年種植面積計劃突破2.67萬hm2,種植釀酒高粱已逐漸成為全市農業增效農民增收的重要措施。
然而,隨著本地糯紅高粱品種推廣時間增長,良種繁育技術缺失,品種種性混雜退化現象嚴重,具體表現為純度低、易感病、適應性差,產量和品質嚴重降低,已無法滿足本地區高粱產業發展需求。高粱屬于常異花授粉作物,天然異交率在0.5%~5%之間[2],對于選育的新品種,如果缺失完整的良種繁育體系和相應的技術方法,只進行推廣應用,不開展相應地提純復壯,就會出現植株高矮不齊,熟期不一致,株葉型,穗型失去原有特征特性,抗病性衰減以及品質變劣等不良現象,生產價值明顯降低以至不能繼續推廣應用。因此,為了使本地糯紅高粱新品種更好的推廣應用,必須做好品種防雜提純復壯工作,保證優質良種服務生產,現將釀酒高粱宜糯紅2號品種混雜退化原因和提純復壯方法進行總結,以期為本地糯紅高粱良種繁育工作提供理論依據和技術支持。
宜糯紅2號由宜賓市農科院高粱薯類研究所利用江安地方品種水耳紅作母本,地方品種矮馬尾作父本進行有性雜交,經系統選育而成的釀酒型常規高粱品種,2015年通過四川省農作物品種審定委員會審定,準予推廣。植株平均株高255.0cm,穗長35.2cm,穗粒重52.2g,千粒重18.6g。芽鞘紫紅色,幼苗綠色,穗傘形,散穗,紅殼,紅褐粒,胚乳糯質。對籽粒品質測試:總淀粉73.81%,支鏈淀粉98.6%,干籽粒含粗蛋白9.15%,單寧1.32%。2012年參加高粱春播多點試驗,平均單產325.7kg/667m2,比對照青殼洋高粱增產5.9%;2013年續試,平均349.9kg/667m2,比對照青殼洋高粱增產6.24%,2年平均337.8kg/667m2,比對照增產6.1%;2014年進行春播生產試驗,平均340.7kg/667m2,比對照青殼洋高粱增產5.9%[3],目前在宜賓市翠屏區、敘州區、南溪區、江安縣、長寧縣及周邊市州地區累積推廣面積6666.72hm2。
目前宜賓市大田生產常規糯紅高粱用種純度呈下降趨勢,品種混雜退化問題突出。具體表現為:一是生產上推廣的常規高粱品種“老、雜、亂”,產量低、品質差且抗病性弱等問題突出;二是傳統栽培技術相對落后和盲目的人為留種;三是沒有配套的良種繁育體系支撐,品種純度難以保障。
農作物新品種在推廣過程中,應該保持一定的純度,即具有相對穩定的特征特性,如株高、株葉型、穗型、籽粒大小、性狀、顏色等;此外,還應具有較強的抗病性和抗逆性,并具有一致的熟性和優良的品質。但隨著品種推廣時間的增長,會出現農作物品種混雜退化現象,具體表現為純度下降,原有的形態特征發生變化,品種DUS性狀混雜,抗逆性適應性減退,產量和品質嚴重降低,并逐漸喪失其在農業生產上的利用價值[4]。
品種在種植過程中,從播種、育苗移栽、收獲、脫粒、晾曬、分裝、貯藏到運輸等環節上把關不嚴,易發生人為機械混雜[5]。另外,留種地塊連作時,因前茬作物的自然落粒或因施用未腐熟的農家肥料等也會引起機械混雜。種植農戶房舍鄰近種植不同品種而又同時作業,同時晾曬,也容易造成品種機械混雜,從而造成了“今年混入一粒種,來年混雜百顆糧”[6]。因此,機械混雜是品種混雜退化的主要原因。
根據高粱有性繁殖方式,屬于常異花授粉作物,自然異交結實率在0.5%~5%,在種子生產過程中,由于隔離不安全,在高粱揚花期,品種之間發生串粉,使本品種混入外源基因,導致品種混雜;如果品種在種植過程中,不開展嚴格去雜工作,也會引起品種逐年混雜,種性退化。
品種特征特性的表現要求一定的環境和配套的栽培技術與之相適應。如果優良品種長期處于不良自然條件和不良栽培條件下,使得整個品種群體生長不充分,反而使一些適于低產水平且性狀變劣的個體比例,逐年上升,如果此條件長期得不到改善,留種時不加以選擇,這樣群體中優良個體不能充分繁殖,良種就會逐漸混雜退化,最終導致農作物品種生產力下降[7]。人工選擇在種子生產時防雜保純的重要手段,但盲目的人工選擇,沒有充分掌握品種不同時期的特征特性,進行套袋選擇,也會加速品種的混雜退化[8]。
品種的防雜保純要求技術性強且持續周期較長,涉及到良種繁育各個環節。根據品種混雜退化的原因,在技術方面可分為兩類進行嚴格把關,一方面,對于人為因素引起的機械混雜,只要我們建立嚴格的良種繁育體系,嚴格把關,加強種子各個環節管理,混雜退化是可以有效控制。另一方面,對于品種間生物學混雜雖難以控制,但采取相應的方法,也能有效地提高和保持種子的純度和種性[9]。
建立健全的良種繁育體系是防雜保純的關鍵,高粱屬于非主要農作物,經農業農村部省審核,通過登記后,可由育種單位提供原原種,由品種聯合開發公司建立良種繁育基地,科研單位提供技術指導工作,嚴格按照技術要求設置隔離區,隔離區范圍在500m以內不能種植同期其他高粱品種,以免群體間“串粉”,造成品種混雜。堅持以品種開發公司+科研單位+專業合作社良種繁育生產體系,為生產提供充足的優質良種。根據宜糯紅2號品種特性要求,2016~2018年在大觀科研基地建立原種繁殖基地,面積0.3~0.6hm2,嚴格按照原種繁育技術要求,控制生產及質量把關,每年可提供1~2t用于良種擴繁用種。在宜賓市江安縣和長寧縣建立良種繁育基地,面積40hm2以上,按200kg/667m2計算,每年可生產優質良種120t,用于大田生產。
在良種繁育田,嚴格要求從種子準備到收獲貯藏的整個過程中,必須認真執行良種繁育規則,合理安排繁殖田的輪作和耕作,做好種子播前處理和播種、育苗移栽、收獲、脫粒、晾曬、貯藏等每個環節都要杜絕混雜發生[10]。
種子繁育田必須按規定的隔離要求設置隔離區,這是防止生物學混雜最基本的保證。高粱屬于常異花授粉作物,因此,必須嚴格隔離保證純度。隔離的方法有空間隔離、時間隔離、障礙物隔離和高稈作物隔離等。空間隔離要求,隔離區的四周500m距離內不種其他品種的高粱,以防外來花粉串雜。在多風地區,特別是隔離區設在其他玉米的下風處或地勢低洼處,應適當加大隔離區[4]。時間隔離要求高粱的播種期與鄰近周圍其他高粱品種的播期錯開,一般相差35~40d,具體根據各品種特征特性和當地自然條件而定。自然屏障隔離,利用山嶺地形、房屋、林帶等自然障礙物作隔離,達到防止外來花粉串粉混雜的目的。
定期去雜去劣是種子繁育田生產良種和提高種子質量的重要保障之一。針對種子繁育田出現的雜株、劣株及疑似雜株等,安排技術人員定期徹底拔除。開展去雜去劣的時期最好選擇在品種性狀表現最明顯的時期,如出苗期的芽鞘色、拔節期和抽穗期的株葉形態性狀、成熟期的穎殼色和籽粒顏色等。
新品種提純復壯是農作物新品種選育的延續,也是品種長期推廣應用的重要措施。新品種育成推廣以后,對一些遺傳穩定性差,自然選擇同人工選擇矛盾較大的性狀,要繼續進行人工選擇,以克服自然選擇的影響,從而保持品種種性的穩定。目前,常規糯紅高粱提純復壯主要的兩種方法,分別是單株混選法和混系選擇法[7,9]。針對常規糯紅高粱品種雜株率比較低,可以用單株混選法,此方法具體操作是,在種子繁育田選擇符合品種特征特性的優良單株,混合收獲并脫粒編號單獨保存,用于來年原種繼續繁育種植;對于某些品種混雜比較嚴重情況,建議采取混系選擇法,具體操作方法如下,在種子繁育田選擇符合品種特性的單株,單收單脫粒單編號保存,來年以株系分穗行種植和鑒定,以原品種作對照,選擇符合原品種特性的單株,套袋自交,單獨編號脫粒,下一年所選各單穗一部分混合用于原種生產,其余繼續穗行鑒定。