張中州 張 鋒 趙永濤 袁 謙 甄世聰 魯進(jìn)恒
(河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,漯河462000)
小麥品種漯麥18特性解析及育種啟示
張中州張鋒趙永濤袁謙甄世聰魯進(jìn)恒
(河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,漯河462000)
分析漯麥18的高產(chǎn)潛力和氮肥高效特性,為小麥新品種培育提供理論指導(dǎo)。漯麥18試驗(yàn)田和生產(chǎn)示范田,產(chǎn)量均突出且穩(wěn)定,這與其矮稈、后期耐高溫、抗逆性突出有關(guān);氮肥高效,有利于肥料高效利用,高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),產(chǎn)量潛力大,環(huán)境友好;育種核心是種質(zhì)創(chuàng)新,其他手段能高效輔助育種。
漯麥18;高產(chǎn)潛力;氮肥高效;育種
國(guó)審弱春性小麥品種漯麥18是漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院采用逐步改造聚合雜交方法創(chuàng)新種質(zhì),利用創(chuàng)新種質(zhì)中間材料和黃淮麥區(qū)豐產(chǎn)品種組配雜交,選育出的一個(gè)抗倒、耐病、耐后期高溫、光合效率高、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的新品種。2012年通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào):國(guó)審麥2012011。
該品種屬中大穗型中晚熟品種,全生育期223.1d,株高75cm,幼苗長(zhǎng)勢(shì)壯,葉色濃綠,抗寒性較好;分蘗力中等,兩極分化快,成穗率高。穗層整齊,穗下節(jié)較長(zhǎng),長(zhǎng)相清秀。根系活力強(qiáng),較耐高溫干旱,葉功能期長(zhǎng),灌漿速度快,落黃好[1]。2010年、2011年區(qū)域試驗(yàn),平均每hm2穗數(shù)570萬(wàn)穗、673.5萬(wàn)穗,穗粒數(shù)32.1粒、32.9粒,千粒重46.9g、43.4g??共⌒澡b定:中感紋枯病,高感條銹病、葉銹病、白粉病和赤霉病?;旌蠘訙y(cè)定:子粒容重798g/L、810g/L,蛋白質(zhì)含量14.44%、13.50%,硬度指數(shù)61.6(2011年);面粉濕面筋含量31.5%、29.2%,沉降值34.5mL、28.9mL,吸水率57.9%、55.8%,面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間3.9min、4.0min,最大拉伸阻力218E.U.、229E.U.,延伸性172mm、142mm,拉伸面積53cm2、47cm2。
1.1豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好漯麥18產(chǎn)量潛力較高,主要表現(xiàn)在2個(gè)方面。一是參加國(guó)家試驗(yàn)4年,產(chǎn)量水平一直較高。4年每hm2平均產(chǎn)量7880.25kg,最高產(chǎn)量8688kg,平均比對(duì)照偃展4110增產(chǎn)5.32%,最高增產(chǎn)6.8%,均居參試品種首位,在區(qū)域(生產(chǎn))試驗(yàn)3年47點(diǎn)次試驗(yàn)中,增產(chǎn)點(diǎn)率平均86.1%。二是生產(chǎn)示范產(chǎn)量突出、穩(wěn)產(chǎn)性好。2014年、2015年黃淮南部冬麥區(qū)出現(xiàn)不同程度的自然災(zāi)害,但不論是實(shí)打還是測(cè)產(chǎn),漯麥18的產(chǎn)量都處于較高水平,2013-2014年在河南省漯河市齊羅村,8hm2示范田實(shí)收產(chǎn)量最高為11488kg/hm2;2014-2015年河南省漯河市大楊村,108.2hm2示范田測(cè)產(chǎn)為10513.5kg/hm2。
1.2氮肥高效利用氮素是小麥生長(zhǎng)發(fā)育必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素,對(duì)控制小麥產(chǎn)量和品質(zhì)形成具有重要的作用。中國(guó)是世界上施用氮肥量最大的國(guó)家,但氮肥利用率只有30%~50%,遠(yuǎn)低于世界的平均水平40%~60%[2]。過(guò)量施用,氮肥利用率低,導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加,更重要的是帶來(lái)環(huán)境污染。
王小純等[3]用漯麥18、豫麥49-198和西農(nóng)509、豫農(nóng)202,研究在N 0(CK)、N 120(120kg/hm2)和N 225(225kg/hm2)3個(gè)供氮水平下各品種的產(chǎn)量等氮代謝指標(biāo)的差異,表明漯麥18是低氮高效品種,因其具有較高的GS活性,從而促進(jìn)了植株對(duì)氮素的吸收與同化,使整個(gè)氮代謝過(guò)程利用效率提高,因此具有較高的產(chǎn)量及氮肥生理利用率。增加供氮量,對(duì)低氮高效品種作用顯著。低氮高效品種耐低氮能力較強(qiáng),增產(chǎn)潛力較大。
漯河市農(nóng)科院在旋耕及秸稈還田耕作方式下,設(shè)置4個(gè)施氮水平,每hm2分別為純氮0kg、120kg、225kg、330kg,結(jié)果表明漯麥18是一個(gè)氮高效品種,氮肥利用率高,低氮水平下也能達(dá)到較高產(chǎn)量。隨著施肥量增加,產(chǎn)量呈遞增趨勢(shì),最高施肥水平每hm2產(chǎn)量為9117.15kg,比不施肥增產(chǎn)12%。三要素中成穗數(shù)和穗粒數(shù)同施肥量呈正效應(yīng),緩慢遞增態(tài)勢(shì),不施肥每hm2成穗數(shù)為525萬(wàn),施330kg成穗數(shù)為543.2萬(wàn),穗粒數(shù)波動(dòng)區(qū)間在28.27~33.11粒/穗。千粒重則相反呈逐漸下降趨勢(shì),最高施肥量比不施肥減少6%。
2.1漯麥18選育體會(huì)該品種選育經(jīng)驗(yàn)主要有幾點(diǎn):(1)用大生態(tài)觀點(diǎn),創(chuàng)新種質(zhì),將地理遠(yuǎn)緣高低緯度地區(qū)品種的優(yōu)異目標(biāo)性狀與本地優(yōu)良品種的適應(yīng)性結(jié)合為一體。(2)在F1~F3結(jié)合加代過(guò)程中,選擇對(duì)光反應(yīng)不敏感的株系,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)春季生長(zhǎng)快特性的選擇和花前積累物質(zhì)花后轉(zhuǎn)運(yùn)能力的選擇。(3)苗期看習(xí)性和越冬能力,成株期看繁茂性、株葉型、抗晚霜凍能力,后期看抗逆性、抗病性、豐產(chǎn)性,尤其注意灌漿正常、落黃好這個(gè)性狀,凡熟相好的材料,一般均有良好的適應(yīng)性,子粒也較飽滿。除此之外,根據(jù)性狀遺傳規(guī)律,在不同世代分別掌握選擇強(qiáng)度。(4)對(duì)產(chǎn)量要素進(jìn)行均數(shù)平衡選擇,選擇畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重同時(shí)大于群體平均數(shù)的株系。(5)早代測(cè)產(chǎn)鑒定和提純優(yōu)化同步進(jìn)行。
2.2育種目標(biāo)一個(gè)好的小麥品種所表現(xiàn)的優(yōu)異性狀應(yīng)是最大限度地利用自然生態(tài)的有利條件,抵御不利條件,滿足不斷變化的人類生產(chǎn)、生活方式的需求。21世紀(jì)以來(lái),市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,生產(chǎn)方式改變,氣候條件逐漸惡化,自然脅迫和非自然脅迫壓力驟增,因此育種目標(biāo)從單純的生物學(xué)特性到兼顧商業(yè)特性,主要是產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、抗性強(qiáng)、適應(yīng)廣、看相好、商品率高。漯麥18確定了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、廣適抗逆、高效低耗的小麥育種目標(biāo)。具體要求為半冬性或者弱春偏半冬性品種,大面積種植產(chǎn)量每hm2能穩(wěn)定在9000kg,高產(chǎn)潛力突破10500kg;在產(chǎn)量結(jié)構(gòu)上,注意選育成穗數(shù)中等或偏多(600萬(wàn)~675萬(wàn)穗/hm2)、穗粒數(shù)中等(33~35粒)、穗數(shù)與穗粒數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)、千粒重中等且常年穩(wěn)定(45~48g)的中早熟半矮稈品種[4]。
2.3技術(shù)路線一個(gè)可塑性強(qiáng)的品種應(yīng)具有對(duì)栽培和自然生態(tài)的良好適應(yīng)性,這類品種一般具有發(fā)達(dá)的根系,堅(jiān)硬的莖稈質(zhì)量,高光合效率和適度的生長(zhǎng)繁茂性,對(duì)溫、光、水、肥反應(yīng)不敏感,適于大面積栽培。所以提高小麥產(chǎn)量潛力應(yīng)采取在保證一定穗數(shù)的基礎(chǔ)上主攻穗粒數(shù),把保持和提高經(jīng)濟(jì)學(xué)系數(shù)、生物學(xué)產(chǎn)量作為提高產(chǎn)量潛力的重要途徑。在親本運(yùn)用和雜種后代的選擇上牢牢抓住群體的繁茂性和單株生產(chǎn)力2個(gè)主要性狀,在產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系上,注重產(chǎn)量和子粒品質(zhì)的雙向協(xié)調(diào)提高,以求達(dá)到大面積持續(xù)增產(chǎn)和平衡增產(chǎn)的目的。
2.4種質(zhì)創(chuàng)新種質(zhì)資源的創(chuàng)新是育種工作的重要組成部分,特別是關(guān)鍵性種質(zhì)的創(chuàng)造與利用, 會(huì)促進(jìn)作物育種的突破性進(jìn)展。矮孟牛、繁6、周麥8425B的創(chuàng)新與利用是小麥高產(chǎn)育種的成功范例。
創(chuàng)新中間親本漯4336最大特點(diǎn)是繼承了Fr81-3的綜合抗病性(Fr81-3抗條銹),廣泛適應(yīng)性(多國(guó)種植,并用作親本),成熟落黃好,多花大穗、豐產(chǎn)性突出的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)結(jié)合了寶豐7228(豫麥2號(hào))優(yōu)良的植株冠層結(jié)構(gòu),灌漿速度快、光合效率高、栽培性狀好、多穗、優(yōu)質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。漯麥18用周麥16作父本雜交,將多親本的共同優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步鞏固和提高,豐富了遺傳基礎(chǔ)。自2008年參加國(guó)家黃淮南片預(yù)備試驗(yàn)至2011年參加國(guó)家黃淮南片生產(chǎn)試驗(yàn),連續(xù)4年產(chǎn)量居參試春水品種首位,表現(xiàn)出稈壯、大穗、多穗、大粒的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)。實(shí)踐證明不同歷史階段,核心種質(zhì)的創(chuàng)新無(wú)不推動(dòng)著小麥育種的重大突破,也有力地推動(dòng)著我國(guó)小麥生產(chǎn)的發(fā)展。
[1]張中州,薛國(guó)典,張鋒,等.高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適弱春國(guó)審小麥新品種漯麥18的選育及應(yīng)用.種子,2013,32(10):117
[2]張福鎖,王激清,張衛(wèi)峰,等.中國(guó)主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑.土壤學(xué)報(bào),2008,45(5):915-923
[3]王小純,王曉航,熊淑萍,等.不同供氮水平下小麥品種的氮效率差異及其氮代謝特征.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,48(13):2569-2579
[4]張鋒,薛國(guó)典,趙永濤,等.國(guó)審小麥新品種漯麥18的選育.河南農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013,42(12):37-39
2016-04-21)
河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目(152102110023)