張 鵬 王素華 潘曉威 公 丹 陳紅霖 程須珍 王麗俠
(中國農業科學院作物科學研究所,北京 100081)
豇豆起源于非洲,是典型的耐旱、耐熱、耐瘠薄作物,也是非洲等貧困國家或地區重要的植物蛋白質來源[1]。豇豆又分為普通豇豆、短莢豇豆和長豇豆等,其中普通豇豆的種植面積和總產量最大[2]。我國普通豇豆通常稱干籽粒豇豆,主要種植在南方各省及西北、東北干旱半干旱區及生態條件較差的丘陵山區[3]。隨著氣候變遷,自然災害頻繁發生,干籽粒豇豆在抗災救災、培肥土壤等方面可發揮重要作用[4-5],尤其可作為我國邊遠山區及生態條件貧瘠地區的發展產業[6]。然而,截至目前,我國只有少數幾個科研單位開展了干籽粒豇豆的品種改良[7-8]。
作為短日作物,干籽粒豇豆光溫反應敏感,在國家食用豆產業技術體系組織的全國性豇豆新品種聯合鑒定中,對照品種中豇1 號經常因氣候條件的異常而表現出蔓生、熟期不一致的現象,嚴重影響了生產穩定性,降低了機械化收獲可行性。目前生產上利用的豇豆品種大多是農家種的提純復壯,產量低、適應性差,難以規模化發展[8]。中國農業科學院作物科學研究所通過國外資源的引進和消化吸收,重點開展了粒用豇豆早熟直立、抗旱高產、適應性廣的品種選育,以滿足不同生態區對干籽粒豇豆的生產需求,并于2020-2021 年在不同生態區進行品種比較和展示示范,對優良新品系進行了綜合評估[9]。
1.1 育種目標以培育直立早熟,抗旱高產,適應性廣(在各個生態區均表現直立早熟),籽粒商品性好的干籽粒豇豆新品種為育種目標。
1.2 親本來源父母本均是中國農業科學院作物科學研究所于2010 年從印度引進的豇豆品系。其中,母本PGCP14 中熟,半無限生長,白花,結莢集中,成熟莢紫色,籽粒長橢圓形,種皮白色黑臍。父本PGCP11 早中熟,干旱條件下直立性較強,雨水多容易抽蔓,紫花,結莢較集中,結莢位較低,成熟莢紫色,籽粒橢圓形,種皮黑色。
1.3 選育過程2013 年夏季以PGCP14 為母本、PGCP11 為父本配制雜交組合,采用穿梭育種法選育。2014 年6 月(北京)種植F1。2016-2017 年春季在北京分別用集團法按組合混合選育,每株采收1~2 個籽粒飽滿的豆莢混合脫粒,下年按組合播種。2018 年6 月(北京)從F4混合群體中選取優良單株,11 月(三亞)從F5選株系,2019 年6 月(北京)升入鑒定譜,2020 年春季和冬季先后進行品比試驗。2021 年先后在山西大同、新疆昌吉、廣西南寧、黑龍江哈爾濱、遼寧沈陽、河南南陽、山東青島進行適應性鑒定及展示示范。
2.1 生物學性狀中豇10 號生育期(從播種到收獲)西北春播區75d,北方春播區73d、北方夏播區62d,南方春播區72d、夏播區52d、秋播區66d,是典型的早熟品種。平均株高44.5cm,株型直立緊湊,主莖分枝數4.1 個,白花,幼嫩莢上揚,莢喙紫色,成熟莢下垂,黃白色,單株結莢24.6 個,莢長13.4cm,單莢粒數11.8 粒,百粒重10.2g,籽粒短橢圓形,種皮白色黑臍,商品性好。
2.2 品質根據北京清析技術研究院檢測結果,中豇10 號蛋白質含量18.4g/100g,淀粉含量47.1%,脂肪含量0.9%。
2.3 抗性中豇10 號幼苗期有輕度病毒病,成株期自動緩解,無病毒病、白粉病等病害發生。無論干旱還是水澇,直立性強,不炸莢。
3.1 品比試驗2020 年在大同、昌吉、順義的品種比較試驗中,中豇10 號折合每667m2產量分別為118.0kg、208.8kg、129.4kg,分別居44 個新品系的第6 位、第2 位和第14 位。
3.2 展示示范2021 年在不同生態區的展示示范中,折合每667m2產量以青島(179.4kg)、南寧(春播178.1kg)、昌 吉(159.0kg)、哈 爾 濱(146.7kg)較高,沈陽最低(82.0kg);從南寧不同播期產量來看,春播(178.0kg)>夏播(132.1kg)>秋播(100.4kg)。2021 年大同(105.3kg)、昌吉(159.0kg)的折合產量均稍低于2020 年;2020-2021 年中國農業科學院在樺川科技幫扶工作中,中豇10 號的展示示范也表現出高產穩產的特性,深受當地種植戶歡迎。
4.1 適于生長的區域或環境中豇10號適應性強,在全國各生態區均表現矮生直立,尤其適宜東北、華北、西北等干旱半干旱區域、丘陵山區種植。
4.2 播種與田間管理適期播種,忌重茬,其中北方及西北地區以春播為主,華北、華中及華東以夏播為主,南方區可以春播。因中豇10 號矮生直立,且株型較緊湊,可適當增加密度至20000 株/667m2左右。夏播地塊,如播種前未施基肥,結合整地每667m2施N、P、K 復合肥15~20kg 最佳,或在分枝期追施尿素5kg,也可以不施肥,裸種。如花期遇極端干旱,可適當灌水。苗期輕度病毒病可不施藥,如有蚜蟲等病蟲為害,需及時噴藥。
4.3 及時收獲中豇10 號的成熟期比較一致,可在75%的莢成熟時于清晨割倒晾曬后人工脫粒,也可以人工摘莢并晾曬后脫粒。需要注意的是,與綠豆、小豆種子相比,豇豆種子硬度較低,在機械化收獲或脫粒的時候要調整好轉速,防止籽粒嚴重破損。此外,豇豆也容易被豆象侵襲,籽粒晾曬后要及時熏蒸或入倉密封。
除了白色黑臍的中豇10 號之外,還選育了黑色、黑白雙色等不同籽粒顏色的姊妹系,也分別具有矮生直立、抗旱耐瘠薄、廣適性好、高產優質等特性的新品系,以滿足不同地區生產和消費市場的多樣性需求。