應用“三圃田”技術對小麥品種提純復壯的實踐

張珂珂 郭志軍，2 馬寶玲 柴莉英 魏月平 周關印，2

（1中棉種業科技股份有限公司，河南鄭州450001；2中國農業科學院棉花研究所，河南安陽455000）

“三圃田”是指小麥育種過程中采用株（穗）行圃、株（穗）系圃和原種圃3個培育階段的育種方法[1]。這種方式運行第一輪單穗選擇、第二輪分系比較、第三輪混系繁殖，最后生產出原種。這種技術路線可以對出現明顯混雜退化性狀以及本身遺傳屬性不穩定還存在較多變異特性的品種起到提純復壯的效果。因小麥品種是自花授粉，用此方法效果尤其顯著。

小麥作為河南省主要的糧食作物，種植面積567萬hm2左右，其穩產、高產的主要限制性因素是小麥品種的混雜退化[2]。對小麥品種進行系統性提純，推進小麥種子良種繁育和質量控制，是提高小麥產量的重要措施。推廣應用小麥育種“三圃田”技術體系，在保持小麥品種優良種性的基礎上得到同步改良，提高品種產量能力，維持優良品種適用性有效期，對促進產量提高和增加農民收入意義重大。

1 “三圃田”準備

1.1 品種選擇“三圃田”育種過程是戶外作業，要根據品種特征特性，針對性選用集成栽培技術，來保留品種優良性狀[3]。其中重點在于推廣四個方面的新技術：優良小麥品種的集中培育與推廣供應；根據農田檢測結果有針對性地配制補充肥力；根據播種標準進行播種操作；對農業病蟲害綜合治理。為確保種子質量和產量，應統一播種、管理、去雜。

應選擇相對穩定的主導品種和搭配品種進行生產，嚴格控制選種標準，才能獲得可靠的結果。中育1211和中育9302是中棉種業科技股份有限公司選育、推廣的國審小麥新品種，為保證種子純度和質量，增加使用推廣年限，我們建立了中育1211和中育9302三圃田，對其提純復壯。中育1211屬半冬性晚熟品種，畝成穗數39.2萬~ 44.5萬，穗粒數32.2~34.5粒，千粒重44.9~50.3g。2016-2017年度生產試驗，每667m2平均產量579.8kg，比對照增產6.28%，增產點率100%。中育9302屬半冬性中晚熟品種，畝成穗數36.3萬~38.4萬，穗粒數34.2~37.5粒，千粒重43.8~46.6g。2018-2019年度生產試驗，每667m2平均產量602.7kg，比對照增產4.90%，增產點率100%。

1.2 地塊選擇根據“三圃田”繁育流程的技術要求，選取隔離條件好、距離房舍和林園較遠、土地齊整、土質良好、肥力均勻、排水灌溉便利，不易被外人、動物干擾的地塊進行“三圃田”建設[4]。本次育種實踐地塊選擇在河南省安陽縣白璧鎮的倒茬地，并采取措施預防新舊麥種混雜，前茬作物為玉米。地塊為壤質潮土水澆地，土壤有機質9.6g/kg，全氮0.64g/kg，速效磷11.1mg/kg，速效鉀115.2mg/kg。

2 “三圃田”生產操作程序

2.1 第一年穗行圃種植播前根據地形，考慮太陽熱力、空氣流通等條件確定行向，四周設保護行，種植同一品種[5]。第一年對計劃播種穗行圃種子的耕地在10月之前進行施肥，每667m2施40kg復合肥作底肥，然后旋耕、犁地、切地、耙地。10月初進行灌溉，10月中旬播種。選擇典型穗時要求符合品種特征，生長健壯整齊，穗大粒多，無病蟲害，植株高矮和穗型一致。采用行條播機開溝，人工擺播。穗行規格為長2m，行距30cm，留50cm的走道，以便于管理。單穗播種，降低種植密度，提高單穗繁殖系數。11月底進行冬灌，冬灌前施入尿素7.5kg/667m2。次年2月底返青期追肥尿素7.5kg/667m2，采用人工撒施。種植中育9302穗行1200個，穗行圃891m2；中育1211穗行1830個，穗行圃1368m2。

2.2 第二年穗行圃選種與穗系圃種植根據品種固有的典型特征特性，在生長期通過田間觀察穗行表現進行選種[6]。在幼苗階段根據葉片顏色、大小、直立程度鑒定苗相；在抽穗階段根據分蘗力、莖稈蠟質、抗病性等性狀進行比較鑒定；在成熟階段根據株高、穗型、穗的大小、芒的長短、熟相（落黃好壞）、整齊度、成熟期、抗病性等性狀進行比較篩選，對符合本品種特征特性的當選穗行掛牌標記。

室內考種期間，對符合本品種典型性、高產性的當選穗種，采用單獨收獲、單獨收藏的措施。不符合品種特征的穗行要嚴格淘汰，認真剔除雜株，除去變異株。經過選種，最后中育9302保留穗行11個，穗行淘汰率99.1%；中育1211保留穗行19個，穗行淘汰率99.0%；共計30個穗行。將選中的穗行麥種除去秕粒、瘦粒，用來建立穗系圃。穗系圃小區長50m，寬4m，采用小麥精密播種機點播，株距6cm。將4個小區和同一品種的原種作為一組，以此為標本，復制種植，將一個穗行種一個穗系圃小區。

2.3 第三年穗系圃選種與建立原種圃第三年穗系圃生長期間，在苗期、齊穗期和成熟期，根據植株特征、穗部田間表現，與原種對照評價其生長情況。淘汰生長不良的穗系，標記變異穗系，做好登記，確保收獲期將其完全淘汰。根據穗系圃外在特征差異，中育9302淘汰1個穗系圃，穗系圃淘汰率9.1%，中育1211淘汰6個穗系圃，穗系圃淘汰率31.6%。對于產量高于平均產量，品質符合標準要求的穗系，嚴格去雜去劣，用于下一年原種圃繁殖。將選出的穗系進行收獲，脫粒并按批次裝袋保存，種袋內外設標簽掛牌，然后妥善保管，嚴防混雜。

將上一年選出的穗系麥種在原種圃進行播種。原種純度（≥99.9%）、凈度（≥98.0%）、發芽率（≥85%）、水分（≤13.0%）要求符合規定指標。播種方式為行距25cm，適當稀播，生長期間去雜3次以上，保證收獲的小麥原種質量可靠。

3 “三圃田”生產操作要點

3.1 田間管理使用激素和除草劑會使小麥發生變態[3]，因此圃田的耕地除草采用人工方式，不得施加化學除草藥劑。期間進行澆水、追肥和病蟲害防治工作應當統一由經過培訓有經驗的作業人員負責完成，不得隨意外包。施肥要注意氮磷鉀元素的搭配。期間，總共進行人工除草4次，澆水4次。同時追肥尿素2次，每次7.5kg/667m2，噴施濱農戰斧+樂果2次，防蚜蟲。在苗期、齊穗期、開花前和黃熟期要進行去除雜株、劣株的工作，最后還要進行試驗田小麥育種純度檢驗。

3.2 觀察記載與選擇應指定統一培訓而有經驗的專職人員進行系統記錄。記錄人員根據小麥品種的特征特性，在觀察的同時進行鑒定，如果不符合要求就淘汰。主要記載小麥生長各個時期的性狀特征，包括苗期、分蘗期、抽穗期、成熟期。如果有麥種區生長不良或抗逆性低劣，記錄人員及時做出淘汰記錄。選穗人員決選時標準要一致[4]。

穗行圃應在小麥抽穗后進行選種，選種標準包括株高、穗型、植株形狀[5]。選穗人員對差異明顯的穗行進行標記。穗系圃的選擇標準應參照麥種的田間表現、穗系產量、品質，以上都符合標準的穗系，作為選種穗系。嚴格去雜去劣，果斷淘汰不符合標準的單株、單穗。

3.3 收獲圃田成熟后，穗行圃采用人工收割，每行一捆掛牌標注；穗系圃用清理干凈的收割機收獲，將合格的穗系麥種收獲、脫粒，精選裝袋。同樣，種子袋內外都要設種子標簽、掛牌，然后妥善保管，嚴防混雜。收獲的麥種應當及時晾曬、除雜，妥善包裝收藏，以保證麥種質量。

4 評價與總結

經過對中育9302的繁育，10個小區共收獲種子6610.8kg，每667m2平均產量661.08kg；比2018-2019年度參加生產試驗平均產量高58.4kg，其中畝成穗數26.4萬，穗粒數46粒，千粒重54.5g。中育1211共收獲種子8101.8kg，每667m2平均產量623.2kg，比2016-2017年度生產試驗平均產量高43.4kg，其中畝成穗數29.2萬，穗粒數43粒，千粒重50.6g。

綜上所述，經過“三圃田”對小麥品種提純復壯，實現了原種繁育，保持了優良種性，延長了品種使用年限，保證了優質后備種源[6]。同時，在“三圃田”建設過程中，鍛煉了繁育人才隊伍，建立了一整套育種控制參數，為后續采用“三圃田”繁育小麥良種打下了堅實基礎。