邵榮峰 趙威軍 張 陽 常玉卉 卜華虎 張 偉 張福耀 王 官 李金梅
(山西省農業科學院高粱研究所,晉中 030600)
甜高粱也叫蘆粟、甜秫秸、甜稈和糖高粱,為粒用高粱的一個變種[1-2]。優良的甜高粱品種,具有生物學產量、含糖量、乙醇轉化率高,抗逆性強,適應性廣等特性,享有作物中的“駱駝”之美譽,是優良的飼料作物、糖料作物和可再生能源作物。甜高粱栽培容易,用途廣泛,合理開發利用可緩解緊張的生物能源,降低畜牧養殖成本,對我國糧食安全、能源安全具有重大意義[3-5]。甜高粱作為最具優勢的可再生生物能源作物,已受到有關專家和政府的重視,并被國家發改委列入《可再生能源中長期發展規劃》[6-7]。我國許多農業科研單位都開展了能源甜高粱品種的選育工作。但是在甜高粱的生產過程中依然面臨諸多問題,制約著甜高粱能源產業的發展,其中最為嚴重的是倒伏問題[8]。為解決甜高粱抗倒伏問題,山西省農業科學院高粱研究所甜高粱課題組采用A3型細胞質雄性不育材料選育出優良的雜交種晉甜1401,其生物產量高、含糖量高、抗倒伏性強、生態適應性強,為進一步推廣能源甜高粱品種、擴大能源甜高粱生產規模提供品種和技術支撐。
1.1 親本來源及特征特性母本A3R111 是2006年用美國引進的A3Tx398 不育系與山西省農科院高粱研究所品系R111 進行回交選育,于2011 年選育出的不育系。R111 是高粱品系晉粱5 號經過組織培養篩選的體細胞克隆變異系,晉粱5 號是由鹿邑歪頭和忻粱7 號雜交選育而成,忻粱7 號是由九頭鳥和盤陀雜交選育而成。母本生育期136d,株高138.5cm,穗長26.5cm,莖粗2.13cm,出汁率30.6%,糖錘度13.3%,紡錘形中緊穗,黑殼、紅粒,自交結實率為0。
父本為FH59,是2010 年從吉林省農業科學院引進品系。生育期139d,株高235.0cm,穗長22.5cm,莖粗1.87cm,出汁率44.7%,糖錘度17.5%,紡錘形緊穗,黑殼、白粒。
1.2 選育經過2012 年測配出A3R111×FH59 組合,于2013 年進行鑒定試驗,2014 年進行品比試驗,田間表現良好,產量較高,糖錘度和出汁率也較高,品種命名為晉甜1401。2015-2016 年參加全國高粱品種能源/青貯組區域試驗,2018 年通過了國家非主要農作物品種登記,登記證書編號:GPD 高粱(2018)140020。
2.1 植物學特征2015-2016 年2 年區域試驗,平均生育期137d,株高342.6cm,莖粗2.1cm,含糖錘度18.7%,出汁率48.5%,紡錘形中緊穗,黑殼、紅粒,自交結實率為0。
2.2 品質及抗性該品種粗蛋白6.91%、粗灰分4.80%、中性洗滌纖維56.81%、酸性洗滌纖維42.13%、木質素8.28%、可溶性總糖31.06%、干物率32.4%、水分6.1%。該品種在株高98.6cm 時,葉中氫氰酸0.025mg/kg,莖中氫氰酸0.024mg/kg (2015 年);該品種在株高100.6cm 時,葉中氫氰酸0.41mg/kg,莖中氫氰酸0.32mg/kg(2016 年)。
2015-2016 年2 年區域試驗,傾斜率36.8%,倒折率14.2%,絲黑穗病自然發病率為0,接種發病率為0.5%。
3.1 主要優點該品種生物學產量高,莖稈多汁多糖,是優良的飼料、糖料和可再生能源作物;抗逆性強,具有很強的抗旱性和耐澇性,同時具有較強的抗鹽堿能力,有較好的抗倒性,高抗絲黑穗病;適應范圍廣,只要10℃以上的積溫達到1500~2500℃的一般耕地、邊際農田、輕鹽堿地均可種植。
3.2 主要缺點該品種生育期偏晚,在我國北方地區種植,應注意適當早播,有條件的地區可進行覆膜播種;甜高粱品種多有蚜蟲害發生,應適時進行蚜蟲防治工作。
4.1 比較試驗2013 年在山西省農業科學院高粱研究所修文試驗基地進行品種比較試驗,莖稈鮮重為76.1kg,小區面積為10.6m2,每hm2產量為71790kg;2014 年續試,莖稈鮮重為120.5kg,小區面積為15.9m2,產量為75780kg;2 年平均產量為73785kg。
4.2 區域試驗2015-2016 年連續2 年參加全國高粱品種能源/青貯組區域試驗,2015 年鮮重每hm2平均產量為81046.5kg,居第2 位,比對照遼甜6 號增產23.8%,16 個點全部增產,比參試品種平均值增產8.9%;籽粒平均產量為3840kg,居第9 位,比對照遼甜6 號減產7.8%。2016 年鮮重每hm2平均產量為87091.5kg,比對照遼甜6 號增產23.2%,13 個點增產,1 個點減產,比參試品種平均值增產7.9%,居第2 位;籽粒平均產量為3765kg,比對照遼甜6 號減產3.5%,居第6 位。2 年區域試驗鮮重每hm2平均產量為84049.5kg,居第2 位,比對照遼甜6 號增產23.5%,比參試品種平均值增產6.7%。
5.1 適量施肥晉甜1401 植株高達3.4m,中后期追肥不易。在播前采用足量肥料一次深施,中后期一般不進行追肥。每hm2施磷鉀復合肥600~750kg、尿素150~225kg,或施生物有機肥1125~1500kg、農家肥75000kg 作為基肥。
5.2 適時播種晉甜1401 平均生育期為137d,屬晚熟品種,應適當早播,可以充分利用早春墑情,增加作物生長時間。一般5cm 地溫穩定在10℃以上時可以播種。在山西省,播種時間一般在4 月下旬至5 月上中旬,也可以提前7~10d,采用覆膜播種。播種量為15~22.5kg/hm2,播種深度3~4cm,3~4 葉期間苗,5~6葉期定苗,留苗密度75000~90000 株/hm2。
5.3 封閉除草播種后,每667m2用50%莠去津噴霧,進行封閉除草。如果該品種用于青貯飼喂,為了畜產品品質,且該品種植株高大,中后期一般不進行化學除草。
5.4 適時收獲晉甜1401 為不育類型甜高粱新品種,光合產物積累較快,開花后15~20d,莖稈含糖量就可達到較高水平,在山西省,一般在9 月中旬就可以進行收獲青貯。
5.5 病蟲害防治甜高粱的病蟲害主要為絲黑穗病和蚜蟲。晉甜1401 對絲黑穗病的抗性較強,一般不需要采取防治措施,也可以采用種子包衣的辦法進行防治。蚜蟲防治方面,在拔節前期百株蚜量10~20 頭時,用10%煙堿水劑或1.5%天然除蟲菊素水乳劑噴霧防治;在拔節后期及以后,可以采用飛機噴霧的辦法防治。在雁門關往北地區,由于氣候較冷,蚜蟲發生危害一般較少較輕,可以不進行防治。
6.1 隔離區選擇雜交種子生產和親本不育系繁殖應選擇土地平整、土壤肥沃、肥力均勻、不重茬、排灌方便的地塊。制種田要進行空間隔離,繁殖田四周500m 之內不得有同屬作物存在,保證隔離區安全。
6.2 花期調節制種田一般在4 月下旬至5 月上旬進行播種。雜交種子生產,父本與母本同期播種,父本覆膜播種,父母本種植行比為1∶6 或2∶8,如連片制種,可適當增加母本種植行數。母本種植密度12 萬株/hm2,父本9 萬株/hm2。親本不育系繁殖,母本較父本開花期較晚,父本需晚播3d,確保父母本花期相遇。
6.3 去雜去劣花期嚴格去雜去劣,開花前期去除生產田中的高大雜株、異雜株及病劣株,開花期去除母本行中的散粉株、異雜株和父本行中的異雜株,直至花期結束。開花結束后將父本割除,便于之后母本收獲。
6.4 適時收獲親本成熟后應及時收獲,待籽粒含水量達到14%時及時脫粒,收獲和脫粒過程中應嚴格避免父母本人為混雜或機械混雜,保證種子純度。成熟后要適時收獲,如遇上秋季早霜,必須在霜前先割倒,再收獲果穗,以免影響種子發芽率[9-11]。