節水抗病小麥新品種科茂53的選育

祖士永 李曉靜 李春艷 張雪花 徐海娜 韓 建 安浩軍

（1.高碑店市北城街道辦事處農業綜合服務中心 河北高碑店074000；2.保定市農業科學院 河北保定071000；3.高碑店市科茂種業有限公司 河北高碑店074000；4．保定市競秀區農業農村局 河北保定071051）

小麥是我國重要糧食作物之一，小麥生產的發展直接關系到國家的糧食安全和社會穩定[1-2]。河北省小麥常年種植面積230萬hm2左右，既是我國重要的優質麥生產基地，也是水資源供需矛盾突出的地區，小麥生育周期較長且需水量較大，需要充分的水分供給[3]，而冬小麥生長周期中的降水量（約100 mm）僅為小麥全生育期需水用量的1/4左右[4-6]。干旱嚴重影響了小麥生長發育，如不采取節水措施小麥生產將難以為繼。20世紀80年代以來由于肥水條件的不斷改善，小麥群體增大，導致田間氣候有利于病蟲害發生和蔓延，病害（條銹病、葉銹病和白粉病為主）逐年加重。水資源匱乏，凍害、旱災、病蟲草害、高溫干熱風等自然災害頻發[7]是河北省小麥可持續發展亟待解決的難題。因此，培育種植節水、抗病高產小麥新品種，提高小麥品種水分利用效率和抗性是保障小麥可持續發展的根本出路。

近年來，我國先后培育出的一批節水、抗病、高產小麥新品種在生產上發揮了很大作用。科茂53是高碑店市科茂種業有限公司選育的抗旱節水小麥新品種，2016-2018年參加冀中北區域試驗、生產試驗及小面積示范，2019年6月通過了河北省農作物品種審定委審定（審定編號:冀審麥2019023號）。科茂53小麥適應本地氣候條件，具有節水、高產、矮稈、抗病，抗逆性強和適應性廣等特點，加速了科茂53小麥新品種的試驗、示范、推廣，對保障我國農業可持續發展具有重要意義[8]。

1 品種來源及選育

科茂53小麥是以抗旱、抗病、穩產、綜合性狀較好的中麥12為母本，以矮稈、高產、抗逆性強的良星66為父本材料進行有性雜交，并在以中麥12為母本的多個組合中篩選出重點組合中麥12×良星66，經連續多年選育而成的冬小麥新品種。2016-2018年參加河北省冀中北區域試驗、生產試驗表現突出，2019年6月通過了河北省審定。選育技術路線見附圖。

附圖 科茂53選育系譜

2 品種特征特性

2.1 植物學特性

該品種屬冬性中熟品種，幼苗生長健壯，春季最高分蘗100萬/畝左右，拔節后生長優勢明顯，分蘗兩極分化早且快，分蘗成穗率高。穗紡錘形，穗層整齊，一般畝穗數44萬穗。長芒、白殼、白粒，籽粒角質，平均穗粒數36粒，穗粒數較多。千粒重42 g，飽滿度好、黑胚率低。

2.2 抗性表現

科茂53株高78 cm，株型適中，結構合理。幼苗半匍匐，葉蘗器官形成同期性強。葉片深綠色，長相清秀。2017-2018年度河北省農林科學院植物保護研究所抗病性鑒定結果，高抗條銹病，免疫葉銹病，中抗白粉病，中抗吸漿蟲。上部3葉片功能期長，源庫協調性好。生育后期抗干熱風能力強，落黃性較好。

2.3 節水抗旱性表現

2018-2019年度河北省農林科學院旱作農業研究所（河北省品種審定委員會指定的河北省唯一的農作物品種抗旱性鑒定單位）在干旱模擬棚環境和田間自然環境下，對冬小麥品種科茂53進行抗旱性鑒定，對照采用冬小麥品種石麥22，其抗早指數值分別為1.196、1.120，平均值為1.158。試驗實施及指標采用國家標準（GB/T 21127-2007），依據此標準，冬小麥品種科茂53抗旱性達到了2級標準（抗旱性強）。

3 產量表現

3.1 2014-2018年公司內部試驗

2014-2015年度參加高碑店市科茂種業有限公司布置的初級產比試驗，平均畝產549.6 kg，比對照中麥175增產8.69%，居11個參試品種之首；2015-2016年度參加同組產量比較試驗，平均畝產571.4 kg，比對照中麥175增產9.34%，在9個參試品種中居第1位。2015年在高碑店方官鎮大鋪村示范12畝，平均畝產580.3 kg；2016年在涿州市高官莊上村示范15畝，春澆1水，平均產量500.2 kg，比當地推廣品種中麥175增產6.9%；2017年在滄州、廊坊等地示范種植，春澆2水，平均畝產為540.7 kg，春澆1水，平均畝產為490.0～520.0 kg。2018年在高碑店市辛立莊鎮南里村種植65畝，春季澆1水畝產510.3 kg；徐水農場種植60畝，春季澆2水平均畝產為551.7 kg。經過幾年本地及異地試驗，結果表明，科茂53小麥在春澆1～2水情況下畝產500.0～580.0 kg。且科茂53節水、抗病性好、株型清秀，生產管理中能夠節約1～2水、節肥、節藥，降低了生產成本，提高了農業效益和增加了農民收入，深受種植戶歡迎。

3.2 2016-2017年度河北省冀中北區域試驗

2016-2017年度科茂53參加河北省冀中北區域試驗，10點匯總，10點增產，增產點率100%，平均株高71.6 cm，畝穗數43.7萬穗，穗粒數36.6粒，千粒重41.9 g，平均畝產量603.5 kg，較對照品種中麥175增產7.5%（表1）。

表1 2016-2017年度科茂53區域試驗產量及農藝性狀結果

3.3 2017-2018年度河北省冀中北區域試驗

由表2可知，2017-2018年度科茂53參加河北省冀中北區域試驗，10點匯總，10點增產，增產點率100%，平均株高71.6 cm，畝穗數38.8萬穗，穗粒數35.6粒，千粒重41.5 g，平均畝產量481.0 kg，較對照品種中麥175增產6.2%。

表2 2017-2018年度科茂53區域試驗產量及農藝性狀結果

3.4 2017-2018年度河北省冀中北生產試驗

由表3可知，2017-2018年度科茂53參加河北省冀中北生產試驗，10點匯總，9點增產，增產點率90%，平均株高72.0 cm，畝穗數38.2萬穗，穗粒數35.4粒，千粒重42.4 g，平均畝產量483.1 kg，較對照品種中麥175增產7.3%。

表3 2017-2018年度科茂53生產試驗產量及農藝性狀結果

4 討論

4.1 確定正確的育種目標和合理的技術方案是實現目標的關鍵

根據河北省小麥生產中存在水資源短缺和病害嚴重兩大關鍵難題，以及該區域節水、減藥、減肥生態要求，品種育種目標應重點抓住節水、穩產主線，協調好品質、抗病、抗倒等矛盾。準確選配親本、合理配置雜交組合是實現育種目標的關鍵。科茂53在節水、高產抗病選育過程中，長期注重節水、豐產、抗病種質資源的鑒定與利用，重視親本材料的選配，在全面鑒定評價大量小麥種質資源的基礎上，反復研究和挑選育種親本，選擇配置了中麥12×良星66、中麥12×保麥10號等一批符合節水、抗病互補條件的雜交組合。為實現育種目標性狀的有效組合奠定了基礎。

4.2 適宜的育種方法是實現節水、豐產有機結合的重要途徑

小麥的抗旱性、適應性、豐產性是受多基因控制的數量性狀，往往不能同時表達。在育種過程中，如何使之有效地結合，并能得到充分有效地選擇，是實現節水、高產穩產適應范圍廣的小麥育種目標的關鍵[9]。通過分析小麥生長需水規律和華北地區降水特點，選育過程中通過采用“拔節灌溉選擇法”（在自然降水條件下，小麥全生育期只在拔節期（1次），為抗旱豐產型基因充分表達創造了有利環境條件。后代選擇中根據其生長發育綜合表現，選留生長茂盛、生物學產量和籽粒產量都高的單株或株系，并進行多點適應性鑒定，既能考驗出品種的節水耐旱能力，又兼顧生物學產量、籽粒產量及適應范圍。通過運用該方法經過十幾年的選擇，先后育成了科茂53等系列節水豐產小麥新品種，實現自然選擇、人工選擇和定向培育的有機結合，提高選擇效率，可實現節水、抗病、豐產品種的有效鑒選。