魏志敏,呂 瑋, 劉 猛, 盧 川,劉建軍,王新玉,李順國*
(1.河北省農林科學院 谷子研究所,河北省雜糧研究實驗室,國家谷子改良中心,河北 石家莊 050035;2.國家半干旱農業工程技術研究中心,河北 石家莊 050000;3.河北省雜糧產業技術研究院,河北 邯鄲056001)
【研究意義】藜麥屬莧科藜屬,起源于南美洲,藜麥具有耐旱、高營養、高效益等特點,且具有多種開發利用價值,聯合國糧農組織(FAO)推薦藜麥為唯一的單體植物就可以滿足人體全部基本物質需求的完美營養食品,被譽為“營養黃金”“超級谷物”“太空糧食”“未來食品”,是未來最具潛力的農作物之一。聯合國大會將2013年定為“國際藜麥年”[1],隨著人民生活水平不斷提高,對藜麥的需求越來越大。冀北壩上地區很適合藜麥種植,在該地區發展藜麥產業,不僅可以抵御日益嚴重的干旱威脅,替代耗水較高的蔬菜產業,而且對改善群眾膳食結構、增加農民收入具有現實重要意義。隨著藜麥熱的興起,亟待選育出適合壩上地區種植的優質、高產且適宜市場及加工企業需求的藜麥新品種[1]。【前人研究進展】甘肅省農科院采用系統育種和栽培馴化相結合的方法選育出藜麥新品種隴藜系列[2];甘肅條山集團農林科學研究所利用加拿大的藜麥品種 Dave quinoa 通過單株選擇法和系統選育法選育出早熟品種條藜系列[2];青海三江沃土生態農業科技有限公司利用從南美引進的 50余份材料,通過系統選育法選育出中早熟藜麥品種青藜系列[3];內蒙古大學選育出蒙藜 1號等[2]。【研究切入點】自2000年以來,我國先后培育出十幾個藜麥品種[3],但雜交和輻射在藜麥育種中應用較少。因此,河北省農林科學院谷子研究所通過完善常規育種技術和輻射育種技術緊密結合的現代藜麥育種技術體系,選用南美藜麥資源ZK08為親本,利用30Gy鈷60輻射進行誘變,通過群體分離,經歷4代目標性狀的選育,成功育成具有重要應用前景的藜麥新品種燕藜1號。【擬解決的關鍵問題】燕藜1號2021年通過河北省非主要農作物品種認定(冀認藜麥2021-001),是河北省種子站認定的第一個藜麥品種。燕藜1號適宜河北壩上地區(河北省北部高原地區)生態條件種植,表現高產、優質、廣適特點。新品種的育成填補了輻射育種在藜麥上的應用,并緩解壩上地區缺乏優質藜麥品種的現狀,對藜麥優良種質資源創制和推動藜麥產業發展具有重要現實意義。
親本為南美藜麥資源品系ZK08,來源于國家半干旱農業工程技術研究中心。ZK08株高186 cm,緊穗型,中等灰白色籽粒,其優點是營養品質好、抗倒性較強,但其缺點是生長期較長、成熟品質不高。
采用鈷60輻射誘變ZK08,通過系譜法選擇和定向選擇相結合的方法進行選育[3-6]。
2014年對106份藜麥資源進行大田種植,考種分析。從中篩選出外觀品質好、營養價值高、適口性好的材料ZK08,但其生長期較長,不能完全成熟,壩上地區種植產量中等。2015年5月,利用30瑞格鈷60輻射誘變10 000粒ZK08種子,種植在河北張家口沽源縣石頭坑村試驗田,獲得ZK08誘變單株3 986株,每株10~20粒混合收獲,得到誘變M1代種子。2015年冬季,云南加代,混種M1種子,篩選株高偏矮、莖稈較粗、抗倒性好、早熟的優良單株,單株收獲得到M2種子。2016年5月,在張家口沽源石頭坑村,M2種子單行種植進行株行鑒定,篩選莖稈粗壯、抗倒性好,大穗、豐產性好,植株中矮桿、株型整齊、適合機械化生產的株行,株行單株收獲得M3種子。2016年冬季,將優良單株M3種子在云南擴繁加代,得到穩定遺傳的M4代家系。2017年,在張家口沽源縣石頭坑村,采用隨機排列法,設3次重復,進行品比試驗,篩選出燕藜1號,其表現出高產、穩產、適合機械化生產。2018—2019年,燕藜1號參加河北省黎麥區域試驗,并通過區域試驗;2020年,參加河北省農林科學院谷子研究所黎麥生產試驗,并通過鑒定,2021年通過河北省非主要農作物品種認定(證書編號:冀認藜麥2021-001),選育過程見圖1。
圖1 燕藜1號新品種選育過程
2018—2019年,燕藜1號參加河北省藜麥區域試驗,對照品種為蒙藜1號,共設置石頭坑(沽源縣)、喜順溝(張北縣)、姜家店(圍場縣),大埔村(隆化縣)4個試點。從表1可看出,2018年燕藜1號4個試點產量在169.5~191.0 kg/667m2,平均176.5 kg/667m2,較對照增產16.69%;2019年4個點產量在162.5~187.0 kg/667m2,平均175.5 kg/667m2,較對照增產17.09%;2年平均產量176.0 kg/667m2,較對照增產16.9%。
表1 2018—2019年區域試驗中燕藜1號的產量
從表2可看出,2020年生產鑒定試驗中燕藜1號在4個試點的產量為169.2~180.1 kg/667m2,平均175.9 kg/667m2。4個試點產量均高于對照品種冀藜3號,平均較對照增產21.73%。
表2 2020年生產鑒定試驗中燕藜1號的產量
燕藜1號在5月中旬播種,生育期115 d左右,株高167.4 cm;植株整齊,根系發達,莖稈粗壯、堅韌,抗倒伏、抗旱能力強,灌漿速度快;單株穗重112.7 g,單株粒重75.9 g,千粒重3.19 g;緊穗型,穗長61.6 cm;籽粒灰白色,藥片狀。抽查樣本破損率低于8%,穗上發芽率低于5%,藜麥群體成熟一致,抗倒伏率達85%以上,適合機械化收獲。
檢測結果表明,燕藜1號脂肪含量為7.8%,蛋白質含量為 15.5%,淀粉含量為53.4%,主要氨基酸含量為12.11 g/100g。燕藜1號大量元素中鈣含量最高,為876 mg/100g;微量元素中鐵含量最高,為58.9 mg/kg。
燕藜1號抗逆性較強,在2年多點次的品種區域試驗中表現1級抗倒、抗旱。自然病田的葉斑病發病率為0~0.03%;綜合病圃的葉斑病發病率為0.39%,屬于1級抗葉斑病品種。
燕藜1號在河北省壩上地區區域試驗和生產試驗中,在海拔1 000~1 800 m區域表現出較優的豐產性和適應性,適宜在該區域范圍內大面積推廣種植。
將地塊清理干凈,深耕細耙,耕深達20 cm,打細整平保墑,覆蓋黑色地膜。
5月中旬至6月初播種,一般采取點播。播種深度1.5~2 cm,行距50~35 cm,株距20 cm。可用機械化播種,播種量0.3 kg/667m2。
合理運籌肥水,兼顧高產優質,適時間苗定苗。基肥施用復合肥(15︰15︰15)50 kg/667m2;當藜麥苗達8~9片真葉時追肥施用復合肥(16︰6︰20)20 kg/667m2左右。
藜麥種子包衣可以防治地下害蟲和土傳病害。可用1︰200波爾多液葉面噴灑,或用多菌靈防治輪紋病、褐斑病、白霉病、立枯病。用誘蟲燈誘殺害蟲,害蟲嚴重時可用吡蟲啉進行防治。
采收標準一般以80%的籽粒成熟為宜。可人工收割或藜麥收割機進行收獲。及時曬干,除去雜質、碎稈、碎葉等,安全儲存。
針對生產實際和農民需求,確立正確的育種方向和目標,開展多元化產業育種,選育符合現代農業產業發展需求的優質、高產、適合機械化生產的新品種。
通過鈷60輻射誘變等方法,創造優異種質資源,拓寬親本類型。誘變后代采用系統選育及定向選擇相結合的方法進行選育,育成穩定的品系。
采用實驗室與田間試驗相結合,抗逆性鑒定與豐產性鑒定相結合的育種流程,選育新品種,縮短育種年限,提高選育效率。