淺談我國(guó)冬小麥加代模式

蔡?hào)|明

(西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院,陜西楊凌 712100)

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的生產(chǎn)儲(chǔ)備消費(fèi)糧種，也是我國(guó)居民的主要口糧，年總產(chǎn)量居世界第一，占世界小麥總產(chǎn)量的20%。2010年我國(guó)小麥播種面積為2 404.5萬(wàn)hm2、總產(chǎn)1.15億t，其中冬小麥面積為2 229.5萬(wàn)hm2，總產(chǎn)1.078億t。我國(guó)冬麥區(qū)主要包括河北南部、山東、河南、陜西、安徽、江蘇等黃河長(zhǎng)江流域，種植面積占總面積的90%以上，因此小麥育種生產(chǎn)主要指冬小麥。近年來(lái)我國(guó)小麥育種領(lǐng)域進(jìn)入快速發(fā)展期，呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)，不斷育成審定性狀優(yōu)良的新品種，各地種子公司農(nóng)民社團(tuán)連年密集觀摩育種單位希望盡早獲得性狀更加優(yōu)良的新品種，而育種者也希望自己的新品種（系）能快速占領(lǐng)市場(chǎng)擴(kuò)大面積，這樣就要求剛審定或即將審定的新品種（系）有大量的種子提供給市場(chǎng)，而此時(shí)育種者最多只有一、二十斤原種不能滿足市場(chǎng)需求，為了解決這個(gè)問(wèn)題就要進(jìn)行加代。日本是進(jìn)行小麥加代研究較早的國(guó)家，我國(guó)自20世紀(jì)50年代末開(kāi)展小麥加代技術(shù)的研究，并總結(jié)出了多套加代方法。本文以最具冬小麥生產(chǎn)環(huán)境特點(diǎn)的我國(guó)唯一農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)陜西楊凌為例，總結(jié)加代工作以供各地小麥育種示范推廣工作者參考借鑒。

1 陜西楊凌小麥育種基本情況

1.1 楊凌生態(tài)環(huán)境簡(jiǎn)介

楊凌農(nóng)業(yè)示范區(qū)于1997年7月29日成立，由陜西省直轄并和23個(gè)中央部委共管。楊凌位于陜西關(guān)中平原中部，東距省會(huì)西安市82km西距寶雞市86km。楊凌地處暖溫帶屬大陸性季風(fēng)氣候，四季冷熱干濕分明氣候溫和，光、熱、水資源豐富。年平均溫度9.0～13.2℃，年極端最低氣溫-18.6℃，年極端最高氣溫41.2℃，年累計(jì)光照時(shí)數(shù)平均為2 017.2～2 346.9h，年均降水量500～600mm。

1.2 楊凌小麥育種試驗(yàn)流程（圖1）

楊凌地區(qū)國(guó)慶節(jié)前后小麥試驗(yàn)田開(kāi)始播種，經(jīng)過(guò)冬季春化，來(lái)年3月拔節(jié)，4月上旬抽穗下旬揚(yáng)花，5月底6月初開(kāi)始收獲。小麥育種完成親本組配后經(jīng)多代選育，如果大田調(diào)查和室內(nèi)考種后篩選出綜合優(yōu)良、性狀穩(wěn)定的高代品系后，即進(jìn)入加密群體種4行，加密群體中再選出最優(yōu)良的品系進(jìn)行下一年比較試驗(yàn)，比較試驗(yàn)結(jié)果擇優(yōu)參加省級(jí)區(qū)域試驗(yàn)?zāi)酥羾?guó)家區(qū)域試驗(yàn)，最終審定通過(guò)推廣到生產(chǎn)中。

圖1 小麥育種試驗(yàn)流程

2 陜西楊凌小麥加代模式

2.1 小麥新品種（系）供需矛盾

小麥試驗(yàn)選種圃一般每個(gè)材料種2行行長(zhǎng)2.5m，加密群體4行大約收獲2～3斤種子夠種0.1畝比較試驗(yàn)，比較試驗(yàn)經(jīng)過(guò)晾曬精選最后收獲大約60～70斤種子，省級(jí)區(qū)域試驗(yàn)16個(gè)點(diǎn)每個(gè)點(diǎn)需要3斤共需48斤（圖1），所以比較試驗(yàn)所收獲的種子只剩余大約10～20斤。而收獲前各地種子公司農(nóng)民社團(tuán)連年密集到育種單位觀摩，他們看中那個(gè)就要那個(gè)，他們都是代表一個(gè)村或者一個(gè)鄉(xiāng)甚至一個(gè)縣，少則2～3千斤，多則上萬(wàn)斤，而且為了超前不論是否已經(jīng)審定，因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)了解和觀摩對(duì)看中的品系一兩年內(nèi)審定是有把握的，到那時(shí)他已經(jīng)繁育了一兩代有足夠的良種可以出售了，為了解決這個(gè)矛盾就要進(jìn)行加代。

2.2 楊凌小麥加代模式

楊凌小麥加代分南繁和西繁2步。第1步南繁一般在云南省元謀縣進(jìn)行。元謀屬南亞熱帶干熱季風(fēng)氣候，年平均氣溫21.9℃，極端最高溫度42℃、最低溫度-0.1℃，年日照時(shí)數(shù)2 670.4h，平均日照時(shí)數(shù)7.3h/d，年平均降雨量613.8mm，每年雨季5月底開(kāi)始10月上旬結(jié)束。考慮到既要利用低溫春化又要躲過(guò)雨季，更重要的是要與第2步西繁播種時(shí)間吻合，因此南繁11月中下旬播種經(jīng)過(guò)低溫春化第二年3月上中旬收獲。按照1∶40～1∶45的繁殖系數(shù)，如果用5斤種子播0.2畝大約可以收獲200斤（見(jiàn)圖2）。第2步西繁一般在青海省西寧市北郊青海大學(xué)（原青海省農(nóng)林科學(xué)院）進(jìn)行，西寧屬大陸性高原半干旱氣候，年平均日照為1 939.7h，年平均氣溫7.6℃，最高氣溫34.6℃、最低氣溫-18.9℃，屬高原高山寒溫性氣候，海拔2 263.68m。一般3月中下旬播種8月下旬收獲可以滿足春化要求。如果200斤種子播7畝地大約收獲6 000斤，經(jīng)過(guò)晾曬精選運(yùn)輸就可以滿足楊凌及周邊地區(qū)對(duì)新品種（系）的示范播種要求（見(jiàn)圖3）。南繁和西繁經(jīng)歷了2次播種2次收獲從數(shù)量上講繁殖了2代，青海西繁收獲后經(jīng)晾曬精選運(yùn)輸剛好與楊凌及周邊地區(qū)示范播種時(shí)間吻合。

圖2 2月初云南元謀加代小麥與油菜長(zhǎng)勢(shì)

圖3 8月上旬加代小麥對(duì)比青海當(dāng)?shù)卮盒云贩N成熟期要晚

3 小麥加代需要注意的問(wèn)題

3.1 強(qiáng)冬性品種（系）不宜加代

楊凌及同緯度地區(qū)種植的都是半冬性小麥，半冬性品種（系）對(duì)春化溫度要求介于強(qiáng)冬性和春性之間，在0～7℃條件下經(jīng)過(guò)15～35d可以通過(guò)春化來(lái)年即可抽穗結(jié)實(shí)。強(qiáng)冬性品種（系）比半冬性春化溫度要低時(shí)間要長(zhǎng)，云南和青海的氣候都不能滿足此要求所以不宜加代。

3.2 因物候反應(yīng)導(dǎo)致同一品種（系）在不同地區(qū)品質(zhì)存在差異

云南收獲的小麥籽粒因光照時(shí)間長(zhǎng)晝夜溫差大商品性比楊凌的好，而青海收獲的因種植時(shí)間短光合總量少商品性比楊凌的要稍差一些，但這些只是外觀并不改變其遺傳特性。

3.3 根據(jù)云南元謀土壤特點(diǎn)選擇播種后灌溉方式

因云南元謀土壤特點(diǎn)播種后只能滲灌不能大水漫灌。云南元謀地區(qū)11月正處于干旱時(shí)期，播種后必須灌溉否則出苗率很差。元謀地區(qū)土壤屬紅壤系列燥紅土，其成土母質(zhì)大致有兩類(lèi)：一是片巖花崗巖和石灰?guī)r的風(fēng)化物，另一類(lèi)是老沉積物包括古老河流沉積物和淺海沉積物，這種土壤如果采用北方灌溉習(xí)慣大水漫灌方式則板結(jié)硬化非常嚴(yán)重，小麥不能出苗，因此根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)播種后只能在行間或排間開(kāi)小渠滲灌。

3.4 生活工作習(xí)慣存在差異

云南地處云貴高原，地理位置相對(duì)偏遠(yuǎn)，生活工作習(xí)慣與我國(guó)中東部地區(qū)存在差異，在云南元謀日常所說(shuō)的斤指的是公斤。青海西寧種地論條，條是個(gè)模糊的概念，大約3～4條是1畝地。

4 結(jié)語(yǔ)

加代繁殖就是超出物種本身的繁殖周期和繁殖數(shù)量的繁殖過(guò)程，只有在人工干預(yù)的情況下運(yùn)用一定的技術(shù)手段才能達(dá)到。加代技術(shù)可分為就地加代和異地加代2種，就地加代是利用人工氣候室為作物提供適宜生長(zhǎng)發(fā)育的人工環(huán)境，使其比在自然條件下生長(zhǎng)多出1個(gè)或多個(gè)周期的特殊技術(shù)手段，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于育種而言具有非常重要的意義，因?yàn)樗梢源蟠罂s短育種進(jìn)程。異地加代是利用異地自然環(huán)境來(lái)滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的要求，使其比在本地生長(zhǎng)發(fā)育多出1個(gè)或多個(gè)周期的技術(shù)手段，這項(xiàng)技術(shù)主要針對(duì)良種繁育。

加代技術(shù)經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐多地多種作物都可以運(yùn)用，但一定要根據(jù)本地自然環(huán)境和作物本身栽培特點(diǎn)制定加代計(jì)劃。比如河南小麥品種（系）比陜西的要偏春一些，那么春化溫度就稍高一點(diǎn)時(shí)間稍短一點(diǎn)，所以異地加代播種時(shí)間就要稍晚一點(diǎn)。再比如我國(guó)東北4、5月間生長(zhǎng)一種稀有花卉，不可能建大面積人工氣候室繁育，此時(shí)就需要加代，為了創(chuàng)造與東北4、5月的溫度環(huán)境并且要躲過(guò)雨季，這種花卉如果在云南元謀地區(qū)異地加代就應(yīng)該2月下旬至4月上旬栽培繁育。

我國(guó)幅員遼闊作物種類(lèi)繁多，隨著眾多經(jīng)濟(jì)作物及花卉藥材育種的興起，加代技術(shù)的利用空間逐漸擴(kuò)大，希望本文能為廣大育種示范推廣工作者提供參考和借鑒。

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