摘要:神農飼草1號是以國審高產小黑麥品種中飼237為母本、優質黑小麥品系品黑28作父本,通過系譜法選育而成的高產、優質冬性六倍體小黑麥新品種,其生物產量高,植株繁茂、莖稈粗壯,性狀穩定,糧飼兼用,2022年11月通過山西省農作物品種審定委員會認定,認定編號:晉認雜糧202224,適宜在山西省大部分地區及鄰近省份氣候類似的秋播小黑麥種植地區種植。詳細介紹了神農飼草1號的選育過程、品種特性、栽培管理措施及應用潛力。
關鍵詞:小黑麥;神農飼草1號;選育;應用
Breeding and Application of a New Triticale Variety Shennongsicao No. 1
GUO Qing1,YANG Feng2,YAN Guiyun1,REN Yongkang1,
GUO Gaoming1,SUN Yu1,CUI Lei1
(1College of Agriculture,Shanxi Agricultural University,Taiyuan 030031;
2Asset Management Co.,Ltd.,Shanxi Agricultural University,Taiyuan 030031)
隨著國民經濟的快速發展,百姓對于奶制品、牛羊肉需求量與日俱增,但國內草食畜產品發展相對滯后,其中重要限制性因素之一就是飼草特別是優質飼草供應不足。根據國家《“十四五”全國飼草產業發展規劃》以及中央一號文件精神,糧食安全當前的主要壓力在于飼料糧,有效增加飼草供應,減少牛羊養殖精飼料用量是促進飼料糧減量的一個重要措施[1]。山西省地處黃河流域中段,大部分地區水資源缺乏,極端災害性天氣時有發生,受氣候條件的影響,在太原、晉中、忻州等地區有不少的冬閑田,以往只能種植一茬玉米、高粱、谷子等作物。據統計,僅山西中部太原盆地玉米收獲后的冬閑田就達到22萬hm2(330萬畝)。當前冬閑田存在利用率低的問題,造成了光熱水肥、土地資源的浪費,因此,如何高效利用冬閑田一直是不少地區亟待解決的難題[2]。
小黑麥(Triticale)是由小麥(Triticum aestivum L.)和黑麥(Secale cereale L.)通過屬間雜交和雜種染色體加倍,人工合成的一種異源多倍體新作物,既繼承了小麥高產、優質的優點,又遺傳了黑麥抗逆性強、適應性廣的特性,能夠糧飼兼用[3-8]。小黑麥作為一年生冷季型飼草,能夠在山西省大部分地區(忻州、太原、晉中、臨汾、呂梁、長治、運城等)及鄰近省份氣候類似地區越冬。利用冬閑田種植小黑麥,覆蓋冬季裸露土地,提高植被覆蓋率,具有一定的生態防護作用。飼草小黑麥刈割一般在春季(5月中旬),此時正值冬春枯草季、飼草最缺乏的階段,飼草小黑麥具有良好的再生性,可多次刈割,正好為奶牛、羊等牲畜提供優質高蛋白質、維生素豐富的青綠飼料,減少對飼料糧的消耗,保障糧食安全。飼草小黑麥還能夠與多種春播作物(青貯玉米、高粱、谷子、燕麥等)形成一年兩作種植模式,一季變兩季既提高了復種指數,也提高了農戶的種植收入。飼用小黑麥具有良好的病蟲害抗性,生長過程中基本無需打藥,是天然綠色飼草。在主糧安全不能動搖的國家戰略下,積極推廣利用冬閑田種植小黑麥,不與糧爭地,既能增加優質飼草的供給,又保障了國家糧食安全[2]。
山西省開展小黑麥品種選育工作起步較晚,但是發展迅速,先后選育了臨草(麥)一號、晉飼草1號[9-10],對小黑麥產業起到了很好的推動作用。近年來,育種家重點關注高產、優質、早熟、廣適、莖稈粗壯等小黑麥品種的選育及性狀改良,來適應和滿足不同地區冬閑田生產需求[11]。神農飼草1號(試驗名稱:鑒46)是山西農業大學農學院小麥遠緣雜交特種小麥團隊選育的高產、優質飼草小黑麥新品種。本文介紹了神農飼草1號的選育經過、特征特性、栽培技術要點及應用潛力,以期為神農飼草1號品種的推廣應用提供依據。
1 品種選育
1.1 育種目標 小黑麥高產、抗逆,在山坡地、鹽堿地、高寒地、旱薄閑散荒地、林地及邊際土地均可種植,作為飼草在冬閑田種植能夠與青貯玉米、燕麥、高粱等春播作物形成一年兩作的種植模式,實現“時間換空間,一季變兩季”,提高復種指數,從而提高農戶種植收益[2-3,9]。因此,當前小黑麥育種的主要目標是培育生物產量高、營養品質好、適應性強的新品種。
1.2 親本來源 神農飼草1號母本中飼237是由中國農業科學院作物科學研究所利用小黑麥不育系NTH101和小黑麥WOH18、WOH等15個品系雜交,經過3個輪回選擇育成的六倍體小黑麥品種,1998年通過全國牧草品種審定委員會審定[3]。神農飼草1號父本品黑28是由山西農業大學農學院小麥遠緣雜交特種小麥團隊以從法國利馬格蘭種業集團引進的優質小麥RECITAL為母本、自育黑粒小麥品系太633/紫6為父本雜交選育而成的高營養優異黑小麥品系。
1.3 選育過程 2003年5月在山西農業大學農學院(山西農業科學院作物科學研究所)太原試驗基地,以中飼237為母本、品黑28為父本配制雜交組合,9月下旬播種F1;2004年采用株選法在F1中著重進行抗寒性、株高、植株繁茂性、稈強等性狀的嚴格選擇,同年秋季播種株行;2005年在F2中篩選抗寒、植株繁茂、稈強、大穗、抗病好的植株,同年9月下旬秋播5行;2006年在F3中繼續選擇抗寒、植株繁茂、稈強、抗病好的單株,同年秋季播種8行優良單株;2007年在F4中篩選植株高大、繁茂、稈強、大穗、抗病性好的21個單株,同年秋季播種;2008-2010年連續3年分別在F5~F7中篩選株型緊湊、植株高大繁茂、分蘗多、抗病性好的65個、59個、34個單株;2011年將F8中性狀穩定、整齊的21個株系混收,同年秋播,以編號鑒46參加產量鑒定比較試驗;2012年鑒46田間生長繁茂,生物產量表現突出;2013-2014年鑒46連續2年參加品種比較試驗,同年穩定出圃;2015-2017年度連續2年度繼續以試驗名稱鑒46參加山西省小黑麥新品種試驗;2022年11月通過山西省第七屆農作物品種審定委員會第九次會議認定,認定編號:晉認雜糧202224,并命名為神農飼草1號。
2 品種特征特性
2.1 植物學特征 神農飼草1號(鑒46)是冬性中熟小黑麥品種,生育期275d左右,比對照中飼237晚熟3~5d;幼苗半匍匐,春季返青早,生長速度快,植株高大,株高165~170cm,莖稈粗壯、彈性好;芽鞘綠色,葉深綠色,有蠟質,葉量大,綠葉持續時間長;長芒、白色,白殼,穗長13~14cm,穗紡錘形,每穗有小穗28個左右,小穗排列較密,穗結實粒數51~57粒,成穗率較高,熟相好;籽粒白色、長圓形,飽滿度中等,千粒重40g左右。
2.2 品質分析 在神農飼草1號抽穗期取樣,3個小區(10m×2m)每小區隨機刈割3把小黑麥地上部鮮草,充分混合均勻經風干后稱取1kg樣品送往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,檢測結果顯示:抽穗期神農飼草1號干草的粗蛋白質(干基)含量12.85%,粗脂肪(干基)含量141g/kg,粗灰分(干基)含量8.7%,粗纖維含量29.4%,中性洗滌纖維(干基)含量65.13%,酸性洗滌纖維(干基)含量39.6%,鈣含量0.357%,磷含量0.34%。
3 產量表現
2015-2017年度參加山西省小黑麥新品種試驗,2015-2016年度在山西省東陽、榆次、運城、臨汾、長治等5個試驗點,神農飼草1號每667m2平均鮮草產量3270.4kg,比對照中飼237增產7.9%;2016-2017年度在山西省東陽、榆次、運城、臨汾等4個試驗點續試,平均鮮草產量3560.2kg,比對照中飼237增產8.1%;2年9個試驗點增產點率為100%。
4 配套栽培技術要點
4.1 適宜種植地區 神農飼草1號具有較好的適應性,適宜在山西省大部分地區(忻州、太原、晉中、呂梁、臨汾、運城、長治等)及鄰近省份氣候類似地區種植。
4.2 播期播量 神農飼草1號適宜播期為9月中旬至10月上中旬,可根據當地播種習慣、氣候條件及土壤墑情作適當調整。播種前整地,深翻或深松土壤提高土壤通透性,一般旋耕2遍,及時鎮壓、耙實,避免透風跑墑,確保整地質量,做到地面平整、無大塊坷垃。機播深度3~5cm,作飼草每667m2播量12.0~15.0kg,留種用播量7.5~10.0kg,墑情較差的地塊根據具體情況酌情增加播量。做到適時、適量、適墑的高質量一播全苗,奠定良好的豐收基礎。
4.3 合理施肥,科學澆水 底肥是小黑麥豐產的基礎,播種前應施足底肥,每667m2施用農家肥2500~4000kg或硝酸磷型復合肥25~35kg,根據當地條件酌情適時追肥,返青拔節期追施尿素5~15kg。不同地塊應根據土壤墑情及時澆越冬水和返青拔節水,以促進小黑麥根系及地上部分的生長發育。制種田注意晚澆返青水或鎮壓小黑麥苗,控制第1節間長度,不僅防止倒伏,還能促進小黑麥苗多發蘗、增加小黑麥穗粒數[9];制種田還可增澆灌漿水,但仍需要注意澆水的時間和水量,避免倒伏。神農飼草1號抗逆性強,對土地要求不嚴格,在無灌溉條件的地區能夠旱作雨養,整個生育期無需灌溉也仍具有較好的產量表現。
4.4 田間管理 小黑麥田間中期管理的重點是中耕除草,可使用專用除草劑噴灑防治雜草。田間后期管理則要注意選用合適的藥劑,及時防治紅蜘蛛和蚜蟲等蟲害[3]。為保證小黑麥刈割飼草的品質和安全性,一般在刈割前15~20d謹防使用藥劑。西北部分地區冬春季氣溫低、干旱缺水,種植冬性小黑麥地塊的地表會出現裂縫,為了防止裂縫冬季冷風倒灌,傷害苗根造成死苗,在越冬之前、返青后可對小黑麥田地進行耙耱保墑,覆蓋田間裂縫,減少土壤水分蒸發,確保小黑麥高效越冬和正常返青。
4.5 適時收獲 神農飼草1號收獲利用方式多樣,可作青飼、青貯、晾曬干草、精飼料(籽粒)等進行推廣[3,10]。一般在5月中下旬小黑麥抽穗期時刈割鮮草,抽穗期小黑麥飼草營養品質佳,不誤后茬作物(青貯玉米、燕麥、高粱等)播種。綜合后茬作物播種時間及天氣情況,可適當調整刈割時間。成熟期收獲的籽粒可作制種或糧用,也可作精飼料。飼草小黑麥的刈割和收獲時間可根據生產和市場需求進行調整,有效減少潛在的生產風險,保障種植戶的收益。
5 應用推廣前景
飼草是畜牧業發展的重要基礎,然而當前我國優質飼草供應不足,據報道每年約有5000 萬t的缺口。2021年全國糧改飼面積超過133萬hm2(2000萬畝),生產優質飼草約5500萬t,據測算減用約720萬t玉米和豆粕,這相當于減少了173萬hm2(2600萬畝)玉米、大豆土地種植需求,節約耕地約40萬hm2(600萬畝),實現了化草為糧、以草代糧[1-2]。新時期踐行“大食觀”,種飼草就是種糧食,多元化、多途徑挖掘優質飼草來源和潛力,多渠道推廣優質牧草種植,增加飼草產量,已成為保障我國糧食安全的重要途徑之一。
小黑麥在我國黃淮海、西北等地區的冬閑田區域具有很好的應用和推廣前景。我國小黑麥研究和育種工作始于20世紀50年代,鮑文奎、嚴育瑞等科學家最早開展八倍體小黑麥的品種選育和研究工
作[3],通過小麥與黑麥屬間雜交,利用秋水仙素進行雜種染色體加倍及小黑麥品系間雜交篩選,鮑文奎帶領團隊先后選育出第1代小黑麥品種小黑麥2號、小黑麥3號,第2代矮稈小黑麥品種勁松5號、黔中1號,選育的小黑麥品種不僅能夠在我國西南和西北的高寒山區、丘陵旱地種植,也能在水肥條件較好的黃淮平原地區種植。1995年以后伴隨著我國農業結構的調整,小黑麥的育種目標也發生了改變,從單純選育糧用小黑麥品種,逐步轉變為選育糧飼兼用的小黑麥品種以及飼草小黑麥品種[3]。由于八倍體存在遺傳組成不穩定、部分小花不育等的問題,近年來六倍體小黑麥日益受到關注[6-8,11]。
六倍體小黑麥具有較強的環境適應性,可以在冬閑田、鹽堿地、邊際土地、貧瘠沙土地等推廣種植,不與糧爭地,耕種收全程機械化[6-8]。此外,六倍體小黑麥具有良好的生態效益,對肥料和農藥的需求較少,能夠作為覆蓋植物,防止土壤風蝕[5]。小黑麥可多次刈割,加工利用方式多樣,收益潛力大:在冬前收割可作青飼料,在營養生長階段刈割烘干制成優質草粉,在揚花期收割可作青貯飼料,成熟期收獲的籽粒可作糧用或加工為精飼料,收獲籽粒后的小黑麥秸稈也可制作為飼料。飼草小黑麥適口性好,是奶牛、羊養殖的優質飼草。在山西不同地區通過比較3種飼草種植模式,得出采用小黑麥+玉米輪作的種植模式經濟效益高,一年能夠收獲兩茬飼草,每667m2收入為3570.0元,利潤高達1342.5元[12]。據《山西省“十四五”飼草產業發展規劃》顯示,充分利用山西中南部(太原、晉中、忻州、呂梁、長治等地)冬閑田種植飼用小黑麥,在晉南地區推廣飼用小黑麥與青貯玉米輪作模式,不斷擴大飼用小黑麥種植面積,預計到2025年山西省飼用小黑麥種植面積將達到2萬hm2(30萬畝)。神農飼草1號作為高產、優質飼草小黑麥新品種,進一步推廣應用的潛力較大。
參考文獻
[1]農業農村部.加快建立現代飼草產業體系推動飼草產業高質量發展——農業農村部畜牧獸醫局負責人就《 “十四五”全國飼草產業發展規劃》答記者問.(2022-03-01)[2024-02-05].https://www.
moa.gov.cn/ztzl/scwgh/jiedu/202203/t20220301_6390234.htm
[2]侯向陽.飼草業發展要打好六張牌,做好“三不爭”大文章.(2022-06-14)[2024-02-05].https://www.farmer.com.cn/
[3]孫元樞.中國小黑麥遺傳育種研究與應用.杭州:浙江科學技術出版社,2002
[4]徐春波,王勇,趙來喜,趙海霞,米福貴.我國牧草種質資源創新研究進展.植物遺傳資源學報,2013,14(5):809-815
[5]許慶方.小黑麥的特性與應用研究進展.草原與草坪,2008,129(4):80-86
[6]朱鐵霞,高凱,王國成.小黑麥研究進展.內蒙古民族大學學報:自然科學版,2011,26(4):433-437
[7]郭瑩,楊芳萍.六倍體小黑麥飼用特性及應用前景.草業科學,2018,35(3):635-644
[8]劉晶,趙明月,郭宏玉,徐成體.高寒牧區小黑麥研究進展.青海科技,2021,28(4):23-26
[9]任永康,崔磊,牛瑜琦,唐朝暉,郭慶,逯成芳,閆貴云,孫玉.飼草小黑麥新品種晉飼草1號高產配套栽培技術.種子科技,2017,35
(1):62-63
[10]任永康,崔磊,牛瑜琦,楊峰,郭慶,唐朝暉,逯成芳,孫玉.小黑麥新品種晉飼草1號的選育.中國種業,2017(12):59-60
[11]蔣奇伸,董海賓,高昌宇,尹燕亭,侯向陽.2000—2022 年我國小黑麥領域研究進展與發展趨勢——基于CiteSpace 分析.中國農業資源
與區劃,http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3513.S.20230922.1527.
014.html
[12]歐翔,玉柱,許慶方,楊國義,高新中,馬菱藝,梁琪,史悅,李金俐.山西省三種飼草作物種植模式的效益分析.草地學報,2018,26(6):1520-1524(收稿日期:2024-02-05)