優質高產谷子新品種赤谷K4 的選育

薛新偉 于智坤 劉 丹 穆安康 楊 帆 張家林 張 姼 賀 磊柴曉嬌 白曉雷 付 穎 沈軼男 王顯瑞

（1 赤峰市農牧科學研究所，內蒙古赤峰024000；2 內蒙古農業大學，呼和浩特010019）

谷子作為中國起源的作物，是最早被馴化的作物之一，也是中國最古老的栽培植物之一，是在11000 年前由中國北方野生綠狐尾馴化而來的，在距今6000～7000 年前谷子開始替代黍稷成為北方農業生產的主栽作物，在中國北方農耕文明的形成中發揮了重要的作用[1-2]。內蒙古地區種植谷子的歷史悠久，赤峰市敖漢旗是北方旱作谷子的發源地之一，在敖漢旗興隆溝挖掘的炭化粟黍籽粒距今已有8000 年的歷史。內蒙古地區谷子種植面積一直穩居全國前三的位置，2020 年達到21 萬hm2，產量占全國的1/4 以上，是全國雜糧雜豆集中產區，也是全國三大雜糧雜豆產區之一[3]。

谷子具有生育期短、水分利用率高、抗旱耐瘠薄等特點，能夠抵抗氣候變化等極端天氣帶來的災害，被認為是應對未來水資源短缺的重要戰略儲備作物，在我國北方11 個省干旱半干旱區都有種植，其中約90%種植在缺水或無水條件的丘陵地區[4-6]。內蒙古地區是典型的干旱區半干旱區，丘陵山地耕地面積達40 萬hm2，占耕地總面積的37.6%，丘陵山地耕地普遍存在土壤養分瘠薄，水土流失嚴重且水資源匱乏，干旱少雨、時空分配不均勻的實際問題，嚴重制約了內蒙古地區農業增產增收[7-9]。因此，在內蒙古地區種植谷子能夠充分解決土壤養分瘠薄，水資源匱乏的問題，對促進干旱半干旱地區農業生產可持續發展及保障北方干旱地區糧食安全均具有重要意義。

赤峰市農牧科學研究所在谷子育種工作上具有扎實的科研基礎和豐富的種質資源，育種方向明確，能夠及時掌握谷子市場變化動態，選育出谷子新品種，內蒙古自治區育成的第一個谷子品種為昭農1 號。截至目前，累計育成昭農號、昭谷號、赤谷號、蒙谷號、峰谷號、金苗號等谷子新品種96 個，并在生產上得到大面積推廣應用，支撐和推動了內蒙古自治區谷子產業發展。其中昭谷1 號是我國春谷區具有劃時代歷史意義的品種，累計推廣面積達300 萬hm2以上；2019 年育成的金苗K1 為一級優質米，一經推廣便得到農戶、加工商的認可，近3 年累計推廣30 萬hm2以上。赤谷K4 是赤峰市農牧科學研究所以矮88 為父本、張雜谷13 號為母本，通過人工有性雜交，采用系譜法組配成的谷子新組合，其平均單產高，品質好，抗逆能力強，能夠適應谷子春播區生產需求。

1 親本來源及選育過程

1.1母本張雜谷13號2007-2011 年張家口市農業科學院用2039 與內蒙古赤峰市農家品種黃八杈雜交F4選育出優質、抗旱、抗拿捕凈的系列恢復系與A2 不育系測配，從后代中選出綜合性狀優良、配合力好的9 個組合后進行復配，其中第6 個組合表現早熟、米質黃亮，A2 和黃6 入選。恢復系定名為黃六，雜交組合定名為張雜谷13 號。張雜谷13 號春播平均生育期115d，幼苗綠色，葉鞘綠色，株高121cm，穗長26.3cm，棍棒穗，穗松緊適中，平均單穗重24.2g，平均穗粒重18.3g，千粒質量3.1g。

1.2父本矮88矮88 是由我國著名谷子育種專家趙連元先生以鄭矮2 號為材料，應用細胞工程技術育成的我國第一個緊湊型谷子新品種，1993 年經過陜西省多點示范，表現突出，并具有高產優質的優勢。平均春播生育期115～120d，平均株高70cm 左右，幼苗綠色，葉鞘綠色，谷穗直立，葉片上挺，上部葉片短寬，下部葉片細長，株型緊湊，穗長16cm 左右，穗粗5cm 左右，穗粒重8g，千粒質量2.7g。

1.3赤谷K4赤谷K4 由赤峰市農牧科學研究所于2014 年冬季在海南島以張雜谷13 號為母本、矮88 為父本雜交，通過常規育種，采用系譜法定向選育6 代而成，系譜號82-26。雜交后代選育以抗倒、優質、矮稈、高產為目標，詳細選育過程如下：2015-2016 年度春季在赤峰市基地種植F1進行雜種優勢鑒定；2015-2016 年度冬季在海南進行F2分離群體鑒定，選育33 株；2016-2017 年度春季在赤峰市基地種植F3并選育25 株；2016-2017 年度冬季在海南島種植F4并選育46 株；2017-2018 年度春季在赤峰市基地種植F5并選育15 株和4 個品系；2018-2019 年度選出5 個品系參加品系對比試驗；2019-2020 年連續2 年參加赤峰市農牧科學研究所組織的異地鑒定試驗；2021 年在赤峰市進行小面積示范，進行品質分析及審定相關數據測定；2022 年通過國家非主要農作物品種登記，登記編號：GPD谷子（2022）150086，定名赤谷K4。

2 品種特征特性

2.1農藝性狀赤谷K4 春播平均生育期110d，幼苗綠色，葉鞘綠色，平均株高115.0cm，分蘗數2～4 個，平均穗長24.1cm，剛毛長度中等，平均穗粗4.1cm，平均單穗重32.1g，平均單穗粒重26.2g，平均出谷率81.6%，白谷、黃米，平均千粒質量2.98g，穗型紡錘形，穗碼中等，熟相較好。

2.2品質性狀利用2019 年、2020 年區域試驗材料，由農業農村部谷物制品質量監督檢驗測試中心（哈爾濱）對赤谷K4 進行品質分析，赤谷K4 籽粒粗蛋白含量分別為12.34%、12.33%，粗脂肪含量2 年均為3.24%，賴氨酸含量2 年均為0.2%，淀粉含量分別為82.38%、82.41%，直鏈淀粉占總淀粉含量百分比為78.65%、78.64%（表1）。

表1 赤谷K4 的品質性狀表現

3 產量表現與適應性

2019-2020 年赤峰市農牧科學研究所組織在內蒙古赤峰市、興安盟、通遼市、呼和浩特市，遼寧省朝陽市、阜新市，吉林省四平市、吉林市、洮南市、白城市、通榆市，山西省大同市、太原市、忻州市、朔州市、原平市，河北省張家口市、承德市，甘肅省張掖市、會寧市、白銀市，新疆昌吉州、哈密市、伊犁州、庫爾勒市等25 個試點進行品種比較試驗。采用隨機區組排列，3 次重復，5 行區，小區面積20m2，收獲時去掉邊行及行頭，實收面積10m2，以黃金谷為統一對照，種植密度45.0 萬株/hm2，行距0.5m，行長8.0m。由表2 可知，2019-2020 年25 個試驗點中赤谷K4產量均高于對照品種黃金谷，增產點率為100%，春播每hm2產量在4608.0～9213.0kg，平均產量為6099.0kg，比對照品種黃金谷平均增產415.5kg，增幅達6.80%。赤谷K4 適宜在內蒙古赤峰市、興安盟、通遼市、呼和浩特市，遼寧省朝陽市、阜新市，吉林省四平市、吉林市、洮南市、通榆市，山西省大同市、太原市、忻州市、朔州市、原平市，河北省張家口市、承德市，甘肅省張掖市、會寧市、白銀市，新疆昌吉州、哈密市、伊犁州、庫爾勒市≥10℃活動積溫2350℃以上地區春季種植。

表2 2019-2020 年赤谷K4 田間試驗產量結果

田間進行抗性鑒定，結果表明赤谷K4 中抗銹病、黑穗病、白發病。抗倒性0 級，抗旱性、耐澇性1級，蛀莖率1.1%。

4 高產栽培技術要點

4.1種子處理做好種子處理，進行曬種或用藥劑拌種，根據當地病蟲發生情況選擇藥劑，如用35%甲霜靈種衣劑按照種子量的0.2%～0.3%進行拌種可防治白發病等。

4.2精細整地，科學肥水一般要通過播前旋耕、耙耱和鎮壓等措施，做到播種地塊上虛下實。施肥的基本原則是以底肥為主，追肥為輔。底肥一般以農家肥或有機肥為主，也可用磷酸二銨等復合型化肥代替，有條件地區每hm2增施農家肥45m3或生物有機肥4500～6000kg，露地栽培可酌情減少底肥。3～5 葉期加強田間管理，及時間苗、定苗、中耕除草，以利于蹲苗。適當科學追肥，開花灌漿期每hm2追施尿素150kg，灌漿中期噴施鉀肥。

4.3適期播種，合理密植甘肅、寧夏和黑龍江等無霜期短的春谷區一般在4 月下旬開始播種，山西、吉林、遼寧和內蒙古東部及華北區谷子春播一般在5 月初到5 月20 日左右，適宜播種深度為3～5cm。種植密度為12 萬～24 萬株/hm2，行距50cm 左右，穴距15～20cm，每穴留苗1～2 株，可以根據地力情況調整種植密度。每hm2底施復合肥（氮-磷-鉀=18-18-18）450kg 左右，以尿素112.5kg、鉀肥112.5kg 為宜進行追肥。4～5 葉期每hm2使用烯禾啶1200～1500mL（含量12.5%）兌水600～750L 噴撒以防除禾本科雜草。

4.4加強管理，防治病蟲草害做好雜草防控 一般品種可采用烯禾啶等，于播種后出苗前噴施。噴施烯禾啶（拿捕凈）除草時要求植株上無露水、無風，噴藥后24h 內無降雨。做好病蟲防治 除選用抗病蟲的品種和輪作倒茬等農業措施防控外，也要加強藥劑拌種或種子包衣，從源頭防控病蟲害發生。谷子生長期常見鉆心蟲、粟葉甲和黏蟲等，建議使用真菌類、病毒類和細菌類微生物殺蟲劑、植物源農藥和植物生長調節劑等進行防治。

4.5適期收獲為了避免收獲過早和過晚造成的谷子產量和品質降低、商品性變差等，應在95%谷粒硬化變黃、種子含水量約20%時，及時收獲。在平原區建議采用切流式聯合收獲機收獲；在丘陵山區建議采用分段收獲，即用割曬機收割后采用脫粒機脫粒。收獲后及時晾曬或烘干至谷粒含水量13%以下貯藏保存。