郭美玲 郭 泰 王志新 鄭 偉 李燦東 趙海紅 徐杰飛 趙星棋 張振宇 王象然
(1.黑龍江省農業科學院 黑龍江哈爾濱 150086;
2.黑龍江省農業科學院佳木斯分院/國家大豆區域技術創新中心/國家大豆產業技術體系佳木斯綜合試驗站/三江平原主要作物育種栽培重點實驗室 黑龍江佳木斯 154007)
小粒大豆品種屬于特用類型,百粒重<15 g,是制作納豆與豆芽的優質原料[1-3]。納豆是日本、韓國等國家的保健食品;豆芽則是中國及東南亞地區傳統的大眾食品[4-6]。近年來,由于小粒大豆在國內外市場十分活躍,消費需求量不斷增加,市場價格比普通大豆高2.0~3.0元/kg,所以小粒大豆品種選育倍受育種單位重視[7-9]。由于小粒大豆品種含有野生大豆的血緣與遺傳基因,所以存在植株高大、稈弱易倒伏、成熟時遲收易炸莢等問題,導致產量不高,影響豆農的種植積極性,亟待品種改良創新[10-11]。
小粒大豆合農198為豆芽生產專用品種,系黑龍江省農業科學院佳木斯分院采用有性雜交系譜法選擇創制而成,2022年由黑龍江省農作物品種審定委員會審定推廣(審定編號:黑審豆20220045)。該品種母本為黑龍江省西部與北部第3~4積溫帶主栽品種北豐11,父本為由意大利引入的豆芽生產專用品種Dekabig。該品種在北方春大豆產區為中早熟品種,稈強不倒伏,遲收不炸莢,百粒重14.4 g左右,外觀與內含品質優良,高產穩產,抗逆性強,適應性好,具有很高的市場價值與應用潛力。為了充分發揮該品種的作用,挖掘創制經驗及營造轉化輿情,本文所介紹的該品種的創制結果,既可以為同類作物或品種的育種提供指導,也能為該品種的生產應用提供技術支撐。
該親本由黑龍江省農墾總局北安管局科研所引入。主要特點:早熟(生育期121 d左右,需≥10℃活動積溫2 208.7℃左右),稈強不倒伏(株高80 cm左右,節間短,莖稈強韌),高產穩產(區域試驗平均產量2 457.8 kg/hm2,較對照品種增產10.1%;生產試驗平均產量3 125.1 kg/hm2,較對照品種增產9.23%),優質(籽粒圓形,黃色有光澤,百粒重18 g左右,蛋白質含量40.08%,脂肪含量20.11%),中抗灰斑病(葉部主要病害),適應性好(是黑龍江省西部與北部第3~4積溫帶的主栽品種)[12]。
該親本為意大利品種,從黑龍江省農科院齊齊哈爾分院引入。主要特點:晚熟(生育期130 d左右,需≥10℃活動積溫2 700℃以上),品質優良(蛋白質含量42.12%,脂肪含量19.86%),豐產性好(分枝能力強,單株結莢數與總粒數多),中抗灰斑?。ㄈ~部主要病害),適宜作豆芽生產原料(百粒重15 g左右)。
該品種的選育過程在黑龍江省農業科學院佳木斯分院育種和海南島南繁基地完成。2011年選擇黑龍江省第3~4積溫帶主栽品種北豐11為母本、國外意大利品種Dekabig為父本,配制雜交組合,當年秋季成熟后收獲F0種子80粒;2012年F1種植1行80株,生育期間進行了去雜去劣,秋季成熟后全區收獲;2013年F2種植18行1 440株,生育期間記載倒伏性、抗病性及分離情況,秋季成熟后選擇百粒重<15 g、豐產性與抗逆性好的單株摘1~2個莢混合收獲;2013年冬季在海南加代F3種植8行1 600株,生育期間記載倒伏性及分離情況,成熟后選擇百粒重<15 g、豐產性好的單株摘2~3個莢混合收獲;2014年F4種植18行1 440株,生育期間記載倒伏性、抗病性、豐產性及分離情況,秋季成熟后選擇熟期適中、百粒重<15 g、稈強、三四粒莢多、抗病性好的單株35株;2015年F5種植株行35行,生育期間記載倒伏性、抗病性(灰斑?。?、豐產性及成熟期,秋季成熟后決選品系合交15-1270,完成品種選育過程。
該品種鑒定試驗是在黑龍江省農業科學院佳木斯分院育種基地完成;區域試驗是在黑龍江省第2積溫帶中部平原區省級試驗點完成,包括綏化、佳木斯和哈爾濱地區。該品種試驗代號為合農198,2016-2019年在分院進行品種鑒定試驗;2020-2021年參加黑龍江省特用品種區域試驗,并完成品種試驗程序;2022年品種提請審定推廣。
合農198為亞有限結莢習性,主莖結莢為主,少分枝,株型收斂;平均株高為85 cm,變化幅度為80~95 cm;平均主莖結節數為17.0節,變化幅度為16.0~18.0節;花紫色,葉披針形,茸毛灰白色;每節莢數4~5個,三四粒莢比例>90%,頂莢4~5個;莢成熟時為彎鐮形,呈褐色;種粒圓形,種皮黃色光亮,種臍褐色;百粒重平均為14.4 g,變化幅度為12~15 g;蛋白質含量平均為40.30%,變化幅度為39.28%~41.32%;脂肪含量平均為19.41%,變化幅度為19.08%~19.74%;平均可溶性糖含量為7.58%;人工接種鑒定中抗灰斑??;在適應區出苗至成熟生育日數120 d左右,需≥10℃活動積溫2 400℃左右,在北方春大豆產區為中早熟品種。
該品種2020-2021年參加黑龍江省第2積溫帶中部區特用大豆品種區域試驗。2020年5點區域試驗平均產量為3 210.8 kg/hm2,產量變化幅度為2 788.5~3 493.6 kg/hm2,變異系數為8.13%;較小粒對照品種牡小粒豆1號增產11.9%,增產幅度為8.4%~14.7%,與對照比增產點比例達100%。2021年5點區域試驗平均產量為3 083.0 kg/hm2,產量變化幅度為2 788.5~3 269.2 kg/hm2,產量變異系數為6.35%;較小粒對照品種牡小粒豆1號增產12.4%,增產幅度為9.7%~16.7%,與對照比增產點比例達100%。2020-2021年2年10點區域試驗平均產量為3 146.9 kg/hm2,產量變化幅度為2 788.5~3 493.6 kg/hm2,產量變異系數為7.60%;較小粒對照品種牡小粒豆1號增產12.2%,增產幅度為8.4%~16.7%,增產點比例達100%。在大面積生產上種植,一般產量為2 500~3 000 kg/hm2,具有3 500 kg/hm2產量潛力(表1)。

表1 小粒大豆(小粒黃豆)品種合農198省級區域試驗產量結果
該品種適宜黑龍江省第2積溫帶種植,需≥10℃活動積溫2 550℃左右;選擇中等肥力地塊或在崗坡地上種植,建立3年或2年輪作體系;播前要進行種子處理,包括種子精選和種衣劑包衣;春播種植,在5月上旬當耕層5~10 cm土壤溫度穩定通過7~8℃時,即可適時播種;選擇“壟三栽培”模式,壟距65~70 cm,種植密度30萬~35萬株/hm2;一般栽培條件下,施磷酸二銨100 kg/hm2、尿素25 kg/hm2、鉀肥30 kg/hm2;田間采用化學藥劑除草,包括播后苗前土壤封閉與苗后莖葉處理,生育期間及時進行中耕管理,在花莢期或鼓粒期噴施葉面積肥1~2次,同時防治病蟲害,成熟后及時收獲。
品種創制目標包括育種目標與性狀改良目標。合農198在創制過程中,制訂了選育豆芽專用、高產穩產、品質優良、抗生產主要病害(大豆灰斑病)、廣適性的育種目標,重點突出了品種專用與高產穩產。合農198在改良創新過程中,將育種目標落實到了具體改良性狀上,其中株型改良突出了亞有限、株高適中(<90 cm)、節短稈強、頂莢豐富;豐產性改良突出了三四粒莢占比高、每節莢數與每莢粒數多、單株總莢數與總粒數多;品質性狀改良突出了蛋白質含量高(>40%)、油分含量高(>19%)、可溶性糖含量高(>7.0%);品種專用性改良突出了百粒重大(<15 g)、籽粒均勻、吸水性好、發芽勢強、出芽整齊一致;抗逆性狀重點改良了抗病性(大豆灰斑?。┖蛯Νh境與栽培條件的適應性。合農198創制結果說明,只有把育種目標落實到改良性狀上,才能達到品種改良創新的目的[13]。
小粒豆品質包括內含品質與外觀品質,內含品質是指化學品質,主要包括蛋白質、油分及可溶性糖的含量等;外觀品質是指商品屬性,包括籽粒大小與均勻程度、種皮與種臍顏色等[4-5]。優質豆芽生產原料,要求百粒重10~15 g,豆粒圓且均勻,色澤鮮亮,含水量適中(≤13.5%),吸水性均勻,發芽勢強,發芽率高(>95%),芽粗芽壯芽長。合農198在創制過程中,控制百粒重在15 g以下,既考慮了內含品質,也考慮了外觀品質,所以該品種為豆芽生產的專用品種。這一結果說明,由于小粒豆品種為納豆與豆芽生產的優質原料,關乎人們的營養與健康,所以要特別重視品質改良。
由于小粒大豆品種百粒重小(<15 g),產量與普通品種比較相對較低,所以挖掘品種產量潛力至關重要,而品種產量取決于品種、栽培技術和生態條件[14],由此可見,良種良法對提升品種產量至關重要[15-17]。為此,通過試驗研究和生產調研總結,以小粒大豆品種為核心,集成先進的生產技術,制訂生產技術規程,建立高效的生產技術體系,集成品種與技術結合優勢,實現良種良法技術配套,對推動小粒大豆規?;?、標準化與機械化生產是十分必要的[18-20]。合農198雖然為豆芽專用品種,但因良種良法技術配套,所以表現出高產穩產、優質抗病、適應性好,充分證明了良種良法的重要性。
小粒大豆品種用途特殊,雖然市場需求量不斷增加,市場價格高于普通大豆,種植效益可觀,但受企業和市場需求波動的影響,生產量不足時供不應求,生產量過大時供大于求,經常出現供需矛盾,導致豆農無法預判市場變化,造成不必要的經濟損失,制約了小粒大豆生產。經驗證明,建立小粒大豆生產、銷售與出口基地是發揮特用品種優勢與保障豆農增收的根本措施。建議在適宜種植區域,以各類新型農業經營主體(合作社、家庭農場、種地大戶等)為基礎,建立小粒大豆生產、銷售與出口基地,推動規?;c集約化經營,為生產與市場之間架起橋梁,有效地解決了千家萬戶生產與千變萬化市場的矛盾,同時也解決了豆農小規模生產與流通大市場之間的矛盾。生產基地“統一種子、統一肥料、統一管理、統一回收、統一加工、統一銷售”,極大地方便了種植戶,同時也免去了種植戶銷售上的后顧之憂,這是發展小粒大豆生產的必由之路。
小粒大豆品種屬于特用類型,由于市場需求旺盛,價格和市場優勢大;生產種植投入少、產出高,經濟效益顯著,所以豆農種植積極性非常高[4-5]。目前,黑龍江省小粒大豆生產主要集中在第2、第3、第4積溫帶,并建立了穩固的生產與銷售基地,包括綏化北林區、訥河、依安、海倫、北安、遜克等縣(市)及 855農場、852農場、853農場等。這些縣(市)與經銷商和出口商建立了良好的供求關系,為發展小粒大豆生產創造了條件,所以小粒大豆有很好的應用前景,對大豆主產區多元化種植,實現豆農增收,推動區域經濟發展與建設,將發揮重要作用。