張 偉 張東志 張莉莉 張存嶺 張 露
(1 安徽隆躍農業發展有限公司,淮北 235100;2 安徽省淮北市濉溪縣小麥新技術研究所,淮北 235100)
小麥是世界第二、中國第三大糧食作物,世界上1/3 以上的人口以小麥為主食。黃淮麥區是我國小麥優勢產區,播種面積和總產量分別占全國的55%、58%,調出量占全國總量的80%以上。隨著人民生活水平的改善和提高、膳食結構的調整和優化,對于小麥的需求已由數量型向質量型轉變。在供給側結構性改革推進下,小麥育種更應注重高產、高效、綠色、健康協同發展。高產穩產是育種的基本目標。糧食安全關乎民生福祉,面對長期耕地約束和勞動力弱化等問題,應強化科技支撐攻單產,提升糧食產能,確保“谷物基本自給、口糧絕對安全”。選育和推廣抗逆、抗病品種是抵御自然災害、防治病害最經濟、有效的方法。近年來隨著全球氣候變化的加劇,冬季凍害、春季低溫、花后高溫和干熱風等災害頻發[1],已成為小麥高產穩產的主要限制因素[2]。受氣候變暖、秸稈還田、玉米-小麥等禾谷類作物連作和保護性耕作的影響,黃淮麥區條銹病、赤霉病、葉銹病、白粉病和紋枯病呈現重發、疊發態勢,嚴重影響小麥產量和品質。隨著經營主體的轉變,糧食生產向規范化、規模化、輕簡化、機械化方向發展,用工數量趨于減少。安徽隆躍農業發展有限公司聯合濉溪縣小麥新技術研究所,按照雙親性狀互補共增的原則,以具有較多優良性狀的親本為母本,以具有需要改良性狀的親本作父本,使雙親優點完美疊加。2012 年鄭麥768/新麥7071 雜交組合,采用單穗-穗行-穗系循環法選育出大穗大粒型高產品種隆躍99,2023 年通過安徽省農作物品種審定委員會審定(皖審麥2023L026),適合沿淮淮北地區種植。
1.1 育種目標產量要素與品種各性狀是相互制約的動態關系,某一種性狀的突破性改善都能使產量大幅度提高。穗數的自身調節對產量的補償作用最強,但高產田的穗數已接近飽和,千粒重在遺傳上是最穩定的,穗粒數尚有一定增長空間[3]。研究發現,1969-2006 年山東省育成小麥品種產量潛力年遺傳進度為0.82%(59kg/hm2),其中粒數的增加,特別是單位面積粒數的增加起到了較大作用[4];王美芳等[5]分析2001-2009 年間黃淮麥區區域試驗品種,發現產量三要素中,穗粒數影響最大。
優化育種目標應提高穗粒數,增強抗病耐逆性。穗粒數40 粒左右,千粒重50g 左右,具有12000kg/hm2的生產潛力;弱冬性,耐寒抗旱,抗倒春寒;分蘗力中等,根系發達,莖稈堅韌,株高78~85cm,抗倒伏;株型半松散,葉型較挺;上三葉功能期長,耐熱性好,熟相好;高抗至中抗條銹病,對白粉病、赤霉病、葉枯病、紋枯病抗耐性較好。
1.2 選育過程利用相同或相似生態區主推品種或衍生材料作親本,按照雙親性狀互補共增的原則,以具有較多優良性狀的親本為母本,以具有需要改良性狀的親本作父本,使雙親優點完美疊加。2012年用矮稈抗倒、綜合抗性好、成熟落黃好的多穗型材料鄭麥768 作母本,以粒大、耐高溫的大穗型材料新麥7071 為父本,配制雜交組合。雜交后代選擇采用單穗-穗行-穗系循環法。發生分離的世代選單穗,趨于穩定的優選穗行、穗系。F2~F3中選擇株型較松散、株高較矮、抗病性強、小穗數較多的主莖穗,單穗脫粒后,室內保留大粒、色亮、飽滿、粒多的穗。穗行種植時加對照,先看同一組合整體表現,根據株高、株型、熟期、熟相、抗病性、分蘗數量、穗大小、結實性、莖稈彈性進行田間選擇,入選穗行脫粒后,保留大粒、色亮、飽滿、種子量多的穗行,入選穗行種作株系。2017 年選擇優異株系進行品系鑒定,2018 年優選品系參加品比試驗,2019 年299-0-12-3-24-5穩定出圃,表現為穗大、籽粒飽滿、落色好、綜合抗性好、商品性好,產量突出,2019-2022 年度參加徽創聯合體區域試驗和生產試驗。
1.3 重要性狀定向選擇
1.3.1 抗寒性早代(F2~F4)冬季、春季剔除凍害偏重(冬季凍害4 級)、幼苗習性偏春性(幼苗偏直立)的單株,高代剔除冬季、春季凍害重或穗部缺位的株系。
1.3.2 抗病性在鑒定株系周圍種植銹病、白粉病誘發行,加大自然選擇壓力。按照現行審定標準,黃淮南片區域試驗鑒定病害為條銹病、葉銹病、白粉病、紋枯病、赤霉病,國家審定要求條銹病、赤霉病不同時高感,河南省條銹病高感、安徽等省赤霉病高感一票否決。黃淮南片抗赤霉病類型為抗侵入+抗擴展,一般年份以抗病品種為主,流行年份抗病品種+藥劑防治。好的小麥品種條銹病、紋枯病、赤霉病應達到中抗以上,至少達到中感以上。
1.3.3 株高生物產量是籽粒產量形成的基礎,一定范圍內株高和產量呈正相關。植株高度增加,重心上移,倒伏風險增大。植株矮化降低冠層光合效率和單莖生物量,進一步挖掘產量潛力受限;致使麥田郁閉,濕度加大,白粉病等真菌類病害危害加重[6]。78~85cm 是公認的最適株高范圍。田間選擇70~80cm 為宜,進入生產會增加8~10cm。采取世代梯度控制,F2、F3控制在70cm 以下,F4、F5控制在75cm 以下;進入產量試驗,控制在80cm 以下[7]。
2.1 農藝性狀隆躍99 半冬性,生育期223.3d,較對照濟麥22 早熟0.3d。幼苗半匍匐,苗勢壯,葉片細長,旗葉斜上舉,葉色濃綠,蠟質層厚,分蘗力中等。株高83.4cm,株型半緊湊,穗層較整齊,穗偏大。根系活力強,上三葉功能期長,成熟落黃、熟相較好。
2.2 籽粒品質經農業農村部谷物質量檢驗測試中心檢測,2019-2021 年2 年度區域試驗混合樣容重809g/L、806g/L,粗蛋白(干基)含量15.33%、15.86%,濕面筋(以14%水分計)含量33.9%、34.5%,吸水量58.9mL/100g、62.2mL/100g,穩定時間1.2min、2.2min。最大拉伸阻力121E.U.、117E.U.,拉伸面積29cm2、27cm2。根據GB/T 17320—2013《小麥品種品質分類》,隆躍99 為中筋品種。
2.3 抗性經安徽農業大學植物保護學院接種鑒定,2019-2021 年2 年度中感/中感赤霉病,中感/高感白粉病,感/感紋枯病。田間抗性表現,中抗銹病、白粉病,中感赤霉病但發病輕;越冬期抗寒性好,抗倒春寒能力較強;耐后期高溫、干旱,抗干熱風、抗倒伏。
2019-2020 年度參加徽創小麥聯合體區域試驗,每hm2平均產量8178kg,較對照濟麥22 增產6.33%,增產極顯著;2020-2021 年度續試,平均產量7789.5kg,較對照濟麥22 增產5.18%,增產極顯著;2 年平均增產5.76%;2021-2022 年度徽創小麥聯合體生產試驗,平均產量9456kg,較對照濟麥22 增產4.10%。
2 年區域試驗每hm2有效穗數分別為478.5 萬、463.5 萬,穗粒數36.6 粒、41.2 粒,千粒重50.3g、49.5g。2 年平均穗粒數38.9 粒、千粒重49.9g,比安徽同期審定的同類品種平均值分別高2.8 粒、5.28g,實現穗粒數、千粒重協同提升。
4.1 精耕細耙前茬玉米10 月10 日后收獲,收后秸稈及時粉碎還田,粉碎后長度<10cm,拋撒均勻,噴施適量腐熟劑。推行大型機械作業,每旋耕2~3 年深耕或深松1 次,旋耕深度≥15cm,深耕≥20cm,深松≥30cm。深耕、深松后旋耕1~2 遍,通耙、梭耙各1 遍,達到上虛下實、地面平整。
4.2 適時播種10 月中旬適時、適墑、適量、適法播種。土壤含水量低于75%時,原則上先澆水補墑再播種。主莖成穗為主,每hm2播190~220kg。行距18~22cm,播深3~5cm。旋耕和秸稈還田的麥田隨播鎮壓。
4.3 水肥管理視苗情、墑情補充灌溉。濕潤年份不澆水;一般年份澆1 水,視天氣和土壤水分狀況澆好分蘗越冬水、起身拔節水;枯水年份澆2 水,第1水在冬前,第2 水拔節期前后結合追肥澆,每次澆水45mm。冬前墑情不足、保墑能力和整地質量差的麥田,在土壤封凍前、夜凍日消時澆好防凍水。
增施有機肥,無機肥基追結合。每hm2施氮225~240kg、磷90~105kg、鉀75~90kg;提倡基肥增施商品有機肥4500kg,無機肥減量10%。氮磷鉀無機肥基施2/3,追施1/3。
4.4 有害生物綠色防控播前用噻蟲嗪、吡蟲啉等殺蟲劑和苯醚甲環唑、咯菌腈、戊唑醇、硅噻菌胺等殺菌劑拌種或包衣,冬前小麥3~5 葉、雜草2~3 葉時進行化學除草和紋枯病防治。返青至拔節期趁早施用三唑酮、烯唑醇、吡唑醚菌酯、氟環唑等單劑或復配劑防治紋枯病、條銹病、莖基腐病。揚花期交替選用咪鮮胺、氰烯菌酯、戊唑醇、丙硫菌唑、氰烯·戊唑醇、氟唑菌泰氰胺+丙環唑防治赤霉病,兼治銹病、白粉病,見花對穗噴霧,噴后遇雨加噴1 次。