張元卿 程慶軍 高海燕 高鵬 田承華 張俊珍 劉鵬
(山西農業大學高粱研究所/高粱遺傳與種質創新山西省重點實驗室,晉中 030600)
高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)是全球重要的糧食作物。作為C4 光合途徑植物,高粱光合效率高,雜種優勢強,具有耐旱性、耐澇性、耐鹽堿、耐瘠薄等多重抗逆性,廣泛種植于干旱、半干旱地區,在我國農業產業結構調整和邊際土地利用等方面發揮著重要作用[1-4]。高粱具有釀造、飼用、食用、能源等多種用途。目前,釀造高粱已占全國高粱總生產量的80%,逐步成為中國高粱育種和生產的主體[5]。近年來,隨著中國種植業結構調整、供給側結構改革以及市場競爭加劇,越來越多酒企開始重視釀造品種的選擇,這為中國釀造高粱產業發展帶來了新的機遇[6]。
我國高粱主要分為4 個栽培區域:春播早熟區、春播晚熟區、春夏兼播區和南方區[7]。其中高粱春播早熟區面積占我國高粱種植面積的55%~60%。春播早熟區包括黑龍江省、吉林省、內蒙古全部地區,山西省、陜西省的北部地區,新疆北部地區,該區域積溫較低,以早熟和中早熟品種為主[7]。高粱是山西省的主要雜糧作物之一,種植面積約6.73 萬hm2,作為優質白酒的主要釀造原料,具有巨大的市場需求潛力。但山西省早熟區主導品種較少,現有品種存在株高較高、易倒伏、產量較低等問題[3]。基于山西省早熟區高粱品種現狀和釀造企業對優質高粱品種的需求,山西農業大學高粱研究所以SX44A 為母本、15626 為父本選育得到高產、矮稈的釀造高粱新品種晉雜54 號,對于該區域高粱新品種的更新換代起到了積極的推動作用。
1.1 母本SX44A1991 年山西省農業科學院高粱研究所利用V4B/F4B 與V4B 雜交,在山西晉中和海南三亞經過4 代選育,育成保持系V4B/F4B//V4B。在A2 細胞質背景下,以V4B/F4B//V4B 為輪回親本,通過7 代回交轉育、細胞核代換育成V4/F4//V4A,定名為SX44A。其幼苗長勢強,葉鞘綠色,葉色深綠,葉片半上沖,生育期115d,株高110.0cm,穗長23.0cm,穗粗7.0cm,穗筒形,中緊穗,紅殼白粒,穗粒重56.8g,千粒重32.8g,抗逆性強,高抗高粱絲黑穗病。
1.2 父本156262010 年山西省農業科學院高粱研究所利用恢復系47031 早/遼493 作母本,與矮稈恢復系HO233 人工雜交,在山西晉中和海南三亞經過6 代選育,于2015 年育成恢復系47031 早/ 遼493//HO233,定名為15626。其幼苗長勢強,葉鞘綠色,葉色中綠,葉脈白色,生育期125d,株高100.0cm,穗長28.0cm,穗粗10.0cm,穗紡錘形,中緊穗,紅殼紅粒,穗粒重77.6g,千粒重28.2g,抗逆性強,抗倒伏。
1.3 選育過程2015 年對不育系SX44A 進行廣泛測配。2016 年對所配制的雜交組合進行品種鑒定比較試驗,SX44A×15626 組合表現突出。2017 年SX44A×15626 組合在山西省農業科學院高粱研究所修文試驗基地完成品種比較試驗,表現出矮稈、豐產的特點,且綜合性狀表現優異。2017 年冬在海南三亞進行繁種。2018-2019 年開展適應性試驗,農藝性狀與產量水平均優于對照晉雜22 號。2022 年3 月通過農業農村部非主要農作物品種登記,登記編號為GPD 高粱(2022)140052。
2.1 農藝性狀該品種屬于中早熟釀造高粱品種,幼苗綠色,生育期118d,株高160.0cm,穗長28.0cm,穗紡錘形,中散穗,紅殼紅粒,粒型橢圓,粒質粉質,穗粒重116.3g,千粒重32.9g。適宜在山西省晉中市、朔州市,吉林省通榆縣,內蒙古赤峰市,河北省張家口市等高粱中早熟區春播種植。
2.2 抗病性2018-2019 年在山西省農業科學院高粱研究所東白試驗基地絲黑穗病鑒定圃中進行田間接菌鑒定,結果顯示晉雜54 號抗高粱絲黑穗病。
2.3 品質性狀2019 年經農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心(哈爾濱)檢測,晉雜54 號籽粒粗淀粉含量75.5%,支鏈淀粉(占淀粉)含量80.3%,粗脂肪含量3.83%,單寧含量0.64%。
2018 年晉雜54 號適應性試驗中每hm2平均產量8715.0kg,比對照晉雜22 號增產9.2%;2019 年續試,平均產量8680.5kg,比對照種晉雜22 號增產9.9%;2年平均產量8697.8kg,比對照種晉雜22 號增產9.5%。
4.1 適時播種一般以4 月下旬至5 月上旬,地溫穩定在10℃以上時播種為宜,播深3cm 左右,行距35~40cm,每667m2播量1.0~1.5kg,留 苗7500 株左右。
4.2 田間管理選擇耕層深厚、肥力均勻、排灌良好的地塊播種。前茬作物以玉米、大豆等為宜。播種前需連續曬種2~3d,降低種子水分含量,增強吸水能力,同時打破種子休眠,提高發芽勢和發芽率,確保快速發芽、出苗整齊。播種前需精細整地,保證墑情,每667m2一次性深施復合肥50kg 作底肥。4~5 葉期間苗定苗,在苗期根據田間地溫、墑情、幼苗長勢等情況適時進行中耕,以起到增溫保墑的效果。在拔節期至抽穗期,嚴格做好水肥管理,確保高粱營養生長和生殖生長的正常進行。
4.3 病蟲草害防治播種后、出苗前可用高粱專用除草劑在地表噴霧防除雜草。拔節期及時進行中耕鋤草。抽穗前需注意玉米螟或高粱條螟等蟲害的發生,若發現可使用吡蟲啉可濕性粉劑進行噴灑。高粱生長的中后期需注意觀察田間蚜蟲的發生,若發現可用噴霧或熏蒸等方法防治。
4.4 適時收獲高粱在蠟熟末期營養物質積累已經停止,此時收獲的籽粒飽滿,千粒重最佳。蠟熟末期的高粱植株下部1~5 片葉基本枯黃,穗基部莖稈變黃,穗下部籽粒形成生理黑層。收獲的籽粒需及時脫粒、晾曬,防止蟲蛀霉變。籽粒含水量低于14%時即可入庫儲藏。
4.5 制種要點
4.5.1 制種田選擇制種田應選擇地勢平坦、土壤肥沃、方便排灌的地塊,以連片種植為佳。連片的制種田有利于花期授粉,提高結實率,保證制種產量。為保證種子純度,避免造成生物學混雜,不同品種隔離區制種應相互間隔500m以上。
4.5.2 播種密度父母本行比1 ∶6,母本種植密度為1.0 萬~1.2 萬株/667m2,父本種植密度為8000株/667m2。
4.5.3 花期調控父本較母本晚7~10d 開花,種子生產中需通過父本浸種、覆膜、提前播種等措施以促進其花期提前。播種時應先播種父本,父本出苗后2 葉1 心時播種母本,或父本浸種露白覆膜與母本同期播種。從苗期開始進行花期觀測,通過觀察生長錐分化進程等方法及時掌握父母本的生長情況,推測花期能否相遇。一般以母本生長錐較父本大1/3 作為花期正遇的標準判定。對于花期相遇不好的情況,需及時采取噴施生長激素、追肥、中耕等措施進行調控,確保花期相遇。
4.5.4 田間去雜在整個生育期內需嚴格去除行內雜株。苗期去雜結合間苗定苗進行,根據苗期性狀去除與親本不同的幼苗。拔節期應根據株高、葉脈顏色、有無蠟質等主要性狀去除雜株,注意將雜株連根拔除,以防再生。花期應嚴格在父母本植株中進行去雜,并及時拔除母本植株中的散粉株,直至母本籽粒完全結實。收獲時應去除不同穗型、粒色的植株,以確保雜交種純度。
4.5.5 種子收獲適時收獲、充分晾曬是保證種子發芽率的關鍵。應在蠟熟末期及時收獲,晾曬時要保證種子充分干燥至達到水分標準。