趙平
摘 ? 要:山西是北方麥區典型的干旱省份,旱地小麥面積比例較大,旱地小麥生產對山西省小麥生產起著至關重要的作用。為了選育抗旱性、豐產性、穩產適應性等方面具有突破性的小麥品種,提出了現階段的育種目標,并分析了當前山西省生產條件下旱地小麥育種的5個發展趨勢以及存在的分歧。
關鍵詞:旱地;小麥;研究進展
小麥是山西省第二大糧食作物,多年來山西省小麥種植面積一直穩定在100萬hm2以上,占全國小麥面積的1/30,而旱地小麥為其中的70%左右[1-2]。旱地小麥的豐收與歉收,直接影響著山西省農業生產,尤其是山西省小麥生產全局,以及干旱地區農民的日常生活。隨著全球氣候變暖,冬季氣溫升高,逐漸擾亂了小麥的正常生長發育。春季的“倒春寒”,生育中后期干旱少雨,小麥生長發育受到了嚴重影響,這些自然條件的改變對旱地小麥育種提出了更高的要求。隨著農業市場需求不斷變化,在追求水地高產、穩產、優質的同時,旱地小麥高產、穩產、優質、高效、適應性也不能忽視。現就這些年來的選育實踐工作進行探討,為今后山西旱地小麥新品種選育提供借鑒。
1 ? 山西省旱地小麥的生產現狀
山西旱地小麥生產區干旱缺水,地形多變,且耕作粗放,常年降水量為400~600 mm,且60%~70%集中在7月、8月、9月3個月份,分布不均,年際波動大,干旱情況較重。旱地麥區土壤貧瘠,土壤結構差,蓄水能力差,自主調節能力弱。
旱地小麥生產耕作管理粗放,廣種薄收,施肥少甚至不施肥,麥田生態環境嚴重惡化。山西旱區經濟基礎普遍較差,農業結構單一,農村經濟貧困,農業機械化水平偏低,品種布局不合理,播期偏早,播量偏大,導致山區小麥產量水平偏低[3]。
2 ? 現階段旱地小麥主要的育種目標
21世紀以來,山西省選育出省審旱地小麥新品種30多個,其中臨豐3號、臨優145等30多個小麥品種在生產上成為主推或搭配種;國審小麥品種近20個,其中晉麥79號成為山西旱地小麥接替的主栽品種,長6878成為北部冬麥區和山西中部麥區的又一對照品種。旱地小麥的產量一直是廣大育種工作者以及農民最為關心的條件之一,根據調查,近些年育成的品種產量在2 774.0~5 885.0 kg/hm2。經過多年的育種工作,總結出山西省旱地小麥育種發展的主要目標為:山西省旱地小麥須具有較強的抗旱性,其他農藝性狀須服從于抗旱性。其抗旱性相當于或者高于黃淮旱地大面積推廣品種(晉麥47號、長6877);具有7 500 kg/hm2以上的高產潛力;抗寒、抗病、抗倒、抗干熱風能力強;適應性廣泛,且能適應干旱多雨等不同氣象年景;株高適中,綜合農藝性狀好;籽粒飽滿度好、外觀品質好[4]。
3 ? 選育過程中的5個趨勢
3.1 ? 株高降低趨勢
旱地小麥產量與株高關系十分密切。株高過高的品種后期容易出現倒伏,不利于生產需求,因此在育種中通過降低植株高度,增加莖稈粗度、彈性,才能有效提高籽稈比,增加經濟產量。臨旱6號就是利用顯性矮稈基因通過連續定向轉育而成。晉麥79號、臨旱6號的選育始終以降低株高、增加莖稈粗度為目標,屬中稈品種,產量在4 305.38~5 520.75 kg/hm2,較對照種晉麥47增產4.8%~5.35%,株高降低8~10 cm。高稈品種臨旱5115雖然株高比一般品種略高,但是由于其莖稈彈性很好,對倒伏也有一定程度的抵抗能力[5]。
3.2 ? 成熟期提前趨勢
小麥品種的成熟期越來越受人們重視,熟期太早,不易獲得高產;熟期太晚,生育后期風險性較大,因此選育適宜的早熟品種是獲得高產的又一途徑。晉麥98號就是非常典型的早熟品種,其熟期比晉麥47號提前2~3 d,增大了復種機會[6]。
3.3 ? 穗粒數、千粒重增大趨勢
目前小麥在一定穗數下要提高單產,就必須在增加粒數的基礎上提高粒重。優化組合旱地小麥穗部結構,關系到生產水平的高低。長6359、臨旱6號是近年來培育大穗型國審品種的材料,產量達到4 990.5~5 520.75 kg/hm2,穗粒數40粒,千粒重40 g以上。旱地小麥育種在穗粒數變幅不大的情況下,增加千粒重也是提高產量的有效途徑之一[7]。
3.4 ? 有效穗數趨于穩定的趨勢
高分蘗高稈品種由于穗頭小、莖稈細,后期易于倒伏,限制了增產潛力。所以現階段選育分蘗中等的中稈品種,既有群體產量,個體發育又較協調,能實現穩產、豐產的育種目標,同時也與選育矮稈的目標相一致。
3.5 ? 長芒代替頂芒、無芒的趨勢
麥芒,給人的視覺感官好一些,廣大農民也偏愛有芒的品種,對于高產的無芒品種推廣起來有一定的難度。小麥的芒分無芒、頂芒和長芒3種,麥芒是每朵小花外稃頂端延長形成的刺狀物,與葉片一樣,麥芒可以進行蒸騰作用,其增大了麥穗向大氣蒸騰水分的面積,增加了蒸騰能力。芒對水分利用效率非常高,如其表面積雖占整個穗部的50%~70%,但其蒸騰量只是穗部的10%~20%。另外,小麥芒對碳的交換率是整個穗部的40%~80%。麥芒與麥粒的重量呈正相關,對于麥子的灌漿成熟和產量具有重要意義。
麥芒的有無和長短與抗病蟲害也有關系,因為麥芒較長,不利于害蟲飛落, 這樣害蟲在麥穗上產卵的機會就大為減少;麥芒的另一個作用是可以防止鳥害。
4 ? 在選育過程中的一個分歧
對于小麥體表蠟質層,現在普遍存在分歧。蠟質層對植物避免害蟲為害有作用,植物寄主表皮蠟質層中的酯質能顯著促進蚜蟲的取食行為。帶有蠟質層的品系相對而言要比沒有蠟質層的品系保水性要好一些,因而增強了品系的抗旱性,但是因為其植株表面覆蓋一層蠟質,使得植株顏色發生了變化,最為明顯的是莖稈變成了灰色[8-9]。在小麥成熟期,反而影響了落黃,因此對于是否選擇帶有蠟質層的品種也是仁者見仁智者見智。
參考文獻:
[ 1 ] 張俊靈,孫美榮,閆金龍,等.山西省旱地小麥育種進展與育種策略探討[J].農學學報,2015,5(9):17-21.
[ 2 ] 裴自友,溫輝芹,王晉.山西中部小麥育種現狀與思考[J].中國農業科技導報,2009,11(s2):13-17.
[ 3 ] 董方紅.山西小麥生產現狀與技術對策[J].農業技術與裝備,2010(18):12-13.
[ 4 ] 李霞,姚先伶,李軍.山西省小麥品種區試審定與推廣概況[J].種子世界,2006(12):6-8.
[ 5 ] 裴磊,劉新月,衛云宗,等.抗旱小麥新品種晉麥91號選育研究[J].山西農業科學,2012,40(8):819-821,832.
[ 6 ] 裴磊,劉新月,衛云宗,等.臨旱6號小麥品種的選育及推廣[J].農業技術與裝備,2014(6):49-51.
[ 7 ] 裴磊,劉新月,劉莉,等.抗旱小麥新品種晉麥98號選育研究[J].農學學報,2016,6(11):14-18.
[ 8 ] 顧俊,王飛,張鵬,等.植物葉表皮蠟質的生物學功能[J].江蘇農業學報,2007,23(2):144-148.
[ 9 ] 許發喜,劉翠芳,鄒杰,等.植物角質層對非生物逆境脅迫響應研究進展[J].中國生物工程雜志,2010,30(8):126-130.
(收稿日期:2019-10-14)