張金濤 王素華 魏晶晶 潘曉威 陳紅霖 王麗俠 程須珍
(中國農業科學院作物科學研究所,北京 100081)
綠豆(Vigna radiataL.)是我國原產作物,也是傳統出口商品。因其具生育期短、耐旱耐瘠薄、固氮養地等特性,既是當前農業種植結構調整、西部開發及經濟欠發達地區農民脫貧致富的重要作物,也是間作套種的良好前茬[1]。隨著氣候變遷,自然災害頻發,尤其是干旱在我國西北、華北、東北等綠豆主產區頻發,而綠豆最普遍最嚴重的病害——葉斑病也有趨重跡象[2]。因此,培育抗逆性、抗病性品種是應對上述災害的最經濟有效的途徑。中綠5 號是中國農業科學院作物科學研究所選育出來的國內首個抗葉斑病的綠豆品種,并兼具耐旱、耐鹽等耐逆境能力[3]。因此,該品種一經鑒定即在全國各生態區示范推廣,并于2015 年獲得了中華農業科技一等獎。據不完全統計,2014-2016 年間中綠5 號在全國累計推廣超過200 萬hm2,全國覆蓋率超過一半,繼中綠1 號、中綠2 號后第3 次實現全國綠豆品種更新換代。本文回顧了中綠5 號的選育過程及國家食用豆產業技術體系牽頭組織的全國不同生態區的示范情況,并預測了該品種的發展趨勢,以期為綠豆育種者、基層推廣部門和種植大戶等提供參考。
中綠5 號是中國農業科學院作物科學研究所以VC1973A 為母本、VC2768A 為父本雜交育成的常規種。其母本VC1973A,即中綠1 號,是中國農業科學院作物科學研究所(原中國農業科學院品種資源研究所)于1983 年從亞蔬中心亞洲區域中心(AVRDC)引進的直立早熟新品系,父本VC2768A是從亞蔬中心亞洲區域中心引進的直立中早熟綠豆。該品種從F2開始采用集團法按組合混合選育,2000 年參加北京市生產試驗,2001-2002 年參加全國綠豆區域試驗,2003 年參加全國綠豆品種生產試驗,于2005 年通過全國農業技術推廣服務中心組織的專家鑒定(鑒定號:國品鑒雜2004005)后,逐漸在華北、西北、東北甚至全國各生態區展示示范。
中綠5 號在北京及周邊類似生態條件下表現早熟,夏播生育期70d 左右。直立抗倒伏,株高60cm左右,幼莖綠色。主莖分枝3 個左右,單株結莢約25 個,多者可達40 個以上。結莢集中成熟一致不炸莢,利于機械化收獲。成熟莢黑色,莢長約10cm,每莢10~13 粒種子。籽粒碧綠有光澤,籽粒飽滿,商品性好,百粒重6.5g 左右。2002 年經農業部作物品種資源監督檢驗測試中心(北京)檢測,中綠5 號種子含蛋白質23.1%~25.1%,淀粉50.5%~51.9%。
原中國農科院作物品種資源研究所作物資源抗病蟲鑒定及檢驗研究室對中綠5 號的鑒定表明,該品種對尾孢菌葉斑病表現中抗,這也是在對2000多份材料的鑒定中唯一發現對葉斑病有抗性的品種。2011 年國家食用豆產業技術體系華北華中病蟲害防控崗位在抗葉斑病綠豆種質資源田間接種鑒定中,認為中綠5 號屬于高抗葉斑病品種。2016-2017 年間在新疆奇臺、喀什及廣西南寧等大面積生產中,中綠5 號均比其他品種表現出明顯的葉斑病抗性。此外,中綠5 號在大田生產中對白粉病也表現出一定的抗性。
除抗病性外,中綠5 號也具有極強的抗旱性。2011 年在新疆對19 個新品種的抗旱性鑒定中,中綠5 號的抗旱性最強;其中2012 年在奇臺老奇臺鎮示范1hm2,在干旱和灌水不充分的條件下,每667m2平均產量可達140.0kg;在澤普縣復播大田示范0.87hm2,平均產量達103.0kg。此外,2012 年在喀什等地區、2011-2015 年在南寧及2018-2019 年度在大同、張家口陽原縣的大面積示范中,中綠5 號均表現出超強的抗旱性。2019 年在新疆對303 份資源除出苗水外生育期內不灌水的情況下,中綠5 號的抗旱性也穩居首位。
中綠5 號在1997-1999 年新品系產量比較及生產適應性試驗中,每667m2折合產量分別為142.8kg、162.0kg、106.2kg,分別比對照中綠1 號增產28.5%、21.4%、14.2%。在2000 年的北京市生產適應性試驗中平均產量為171.0kg/667m2,比中綠1 號增產11.7%,居參試品種首位。2001-2002年參加國家綠豆區域試驗,在20 個試點中有11 個試點比對照增產(表1),9 個試點稍有減產。2003年中綠5 號在山西、新疆、遼寧、云南等地生產試驗,均比對照冀綠2 號增產3.7%~17.6%不等。
2016-2017 年度國家食用豆產業技術體系新品種聯合鑒定將中綠5 號列為對照品種,其中在南京、哈爾濱、南陽、南寧等地均排前5 名,尤其在河南南陽2016 年在綠豆生育期間連降暴雨的情況下,仍有104.7kg/667m2的收入。
2013-2015 年間,多地以中綠5 號為主,開展了綠豆高產創建活動,效果非常可觀。其中2013 年重慶綜合試驗站種植中綠5 號2hm2,每667m2產量達167.4kg;烏魯木齊綜合實驗站在奇臺試驗基地示范2000m2,平均產量241.7kg。2013 年安徽明光的中綠5 號百畝高產創建示范中,每667m2產量達242.7kg,創歷史最高紀錄。2014 年病蟲害綜合防控研究室南方病蟲害防控崗位在江蘇省南京市六合區竹鎮完成中綠5 號高產創建示范,每667m2產量達212.7kg。2015 年繼續開展1000m2的示范,每667m2平均產量為198.0kg;同年,在南陽市社旗縣太和鄉開展的中綠5 號及病蟲草害綜合防控技術高產創建1.06hm2,平均產量為172.6kg。
除了單作的高產典型外,中綠5 號在間作套種中也表現出較強的優勢,可顯著提高生產效益。其中南寧試驗站在寧明縣、大新縣、天等縣等甘蔗-綠豆不同間作模式,均可額外增收50~90kg/667m2的綠豆,極大提高了生產效益。表2 列舉了2013 年以來,中綠5 號在全國各地間作套種的產量情況,可供廣大種植戶參考。
綠豆醫食兩用,是膳食結構調整的重要組成部分,越來越受到人們的重視,市場需求量也逐漸擴大,迫切需要高產高抗優質的品種。近20 年來,我國綠豆育種研究得到突飛猛進的發展。據不完全統計,截至2009 年,基于雜交選育的綠豆新品種有36個[4]。近10 年來,又陸續選育出中綠[5]、冀綠[6]、蘇綠[7]、晉綠[8]、白綠[9]、吉綠[10]、嫩綠[11]等適宜不同生態區的綠豆新品種,配套栽培管理技術水平也逐步輕簡化和步入正軌。雖然綠豆屬短日作物,光溫反應比較敏感,中綠5 號作為國內首個抗葉斑病品種,在各地的展示示范中均有不俗表現,顯示了其廣泛的生態適應性,尤其在新疆、安徽、河南、廣西等省區的歷年示范或生產中均有非常明顯的產量優勢,高產創建更是一度刷新了傳統上綠豆為低產作物這一觀念。雖然在東北、華東各省的產量優勢并不明顯,但從往年的展示示范來看,一旦葉斑病趨重或發生干旱、高溫等極端氣候,中綠5 號的抗逆境優勢就凸顯出來,尤其在西北如新疆、大同等干旱地區,其極強的抗旱能力,已成為這些主產區的主栽品種。

表2 2013-2019年間中綠5號在不同地區的間作套種產量
作者預測在未來的一段時間,中綠5 號還將是大部分主產區的主栽品種,隨著栽培技術的變革及配方施肥等精細化管理水平的提高,其產量優勢也將得到進一步發揮。原因在于:(1)中綠5 號高抗葉斑病。葉斑病雖多在生育后期發生,對產量影響不大,但明顯影響綠豆的商品品質。據國家食用豆產業技術體系的調研發現,近年來葉斑病有趨重趨勢,在抗病品種缺乏的情況下,中綠5 號還是首選。(2)中綠5 號的抗旱性極強。無論是春旱還是夏季干旱,發生越來越頻繁,而中綠5 號是應對干旱的最佳選擇。(3)中綠5 號直立抗倒性好,適宜機械化。因為隨著勞動力短缺和機械化收獲水平的提升,越來越多的綠豆產區實現了機械化收獲。(4)中綠5號還具有耐鹽堿[3]、低鎘積累[12]等優勢,以適應不同生態環境的生產。(5)綠豆在華北、南方等主產區的生產方式多為間作套種,而不論是與禾本科的間作還是與幼林果樹的套種等,中綠5 號均有很好的增收效果[13-14]。