輻射誘變選育大豆新品種合農(nóng)71及其高產(chǎn)栽培

郭美玲，郭 泰，王志新，鄭 偉，李燦東，趙海紅，張振宇，劉忠堂

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院/國(guó)家大豆區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新中心/國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系佳木斯綜合試驗(yàn)站，佳木斯 154007)

為了提升我國(guó)大豆生產(chǎn)科技含量和商品大豆市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，增加豆農(nóng)種植比較效益，選育遺傳潛力、生產(chǎn)潛力和增產(chǎn)潛力及科技含量高的新品種，是解決大豆發(fā)展瓶頸，振興我國(guó)大豆生產(chǎn)的根本措施[1～4]。

黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院根據(jù)生產(chǎn)、豆農(nóng)及市場(chǎng)需求，針對(duì)品種產(chǎn)量低、品質(zhì)不突出、抗病性與適應(yīng)性亟待改良等問(wèn)題，確定了選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廣適性品種的育種目標(biāo)，通過(guò)引進(jìn)材料、集成育種方法、建立選擇群體及定向培育等措施，育成了大豆新品種合農(nóng)71，并在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。本文報(bào)道該品種選育與高產(chǎn)創(chuàng)建結(jié)果，旨在為大豆品種改良創(chuàng)新提供借鑒。

1 品種來(lái)源與選育方法

1.1 品種來(lái)源

黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院木斯分院在引進(jìn)雜交育種材料的基礎(chǔ)上，2005年以swsi-1 (swsi×rocki)F2為材料，經(jīng)60Co-r射線輻射處理創(chuàng)建選擇群體，采用系譜法選擇育成。2014年由國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào)：國(guó)審豆2014006)，2016年獲植物新品種保護(hù)權(quán)(品種權(quán)號(hào)：CNA20150781.4)，2017年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào)：黑審豆2017001)。

1.2 選育方法與經(jīng)過(guò)

在親本重要性狀基因網(wǎng)絡(luò)解析與分子標(biāo)記的基礎(chǔ)上，通過(guò)有性雜交育種方法創(chuàng)建選擇群體，同時(shí)利用輻射誘變育種方法處理選擇群體，擴(kuò)大目標(biāo)性狀變異頻率，按照分子設(shè)計(jì)育種理念與思路，充分運(yùn)用常規(guī)育種選擇與分子標(biāo)記輔助選擇方法，對(duì)后代材料連續(xù)多代選擇與定向培育，開展新品種改良與創(chuàng)新工作。

2004年從美國(guó)直接引入swsi-1(swsi×rocki)F1材料；2005年以60Co-r射線處理swsi-1，當(dāng)年冬季南繁種植M1F2；2006～2008年在佳木斯分別種植M2F3、M3F4和M4F5，并于M4F5決選品系，編號(hào)為合輻08-1；2009～2010年參加產(chǎn)量鑒定與異地鑒定試驗(yàn)，2011～2012年參加國(guó)家大豆品種區(qū)域試驗(yàn)，2013年參加國(guó)家大豆品種生產(chǎn)試驗(yàn)，2014年由國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，定名為合農(nóng)71；2015～2016年參加黑龍江省大豆品種生產(chǎn)試驗(yàn)，2017年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。

2 主要特征特性及適宜種植區(qū)域

合農(nóng)71為無(wú)限結(jié)莢習(xí)性。株高89.0 cm左右，稈強(qiáng)，節(jié)間短，有分枝。紫花，圓葉，棕色茸毛。單株結(jié)莢密，結(jié)莢數(shù)與粒數(shù)多。莢直形，成熟時(shí)呈棕色。子粒圓形，種皮黃色，種臍淺黃色，有光澤，百粒重18.5 g左右。2年平均品質(zhì)分析結(jié)果：蛋白質(zhì)含量39.28%，脂肪含量20.41%，蛋脂總和59.69%。在適應(yīng)區(qū)出苗至成熟日數(shù)125 d左右，需≥10℃活動(dòng)積溫2600℃左右，接種鑒定中抗灰斑病。

國(guó)家審定結(jié)果顯示：合農(nóng)71春播種植，出苗至成熟生育期126 d左右，比對(duì)照品種九農(nóng)21和吉育86早熟1 d，適宜北方春大豆中熟區(qū)種植。

黑龍江省審定結(jié)果表明：合農(nóng)71春播種植，出苗至成熟生育期125 d左右，需≥10℃活動(dòng)積溫2600℃左右，適宜在黑龍江省≥10℃活動(dòng)積溫2700℃以上的南部區(qū)種植，包括黑龍江省第一積溫帶和第二積溫帶上限及內(nèi)蒙古、吉林與新疆等省區(qū)相同條件地區(qū)。

3 試驗(yàn)與示范產(chǎn)量結(jié)果

3.1 國(guó)家品種試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

2011～2013年參加國(guó)家北方春大豆中熟組品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn)。2011～2012年2年11點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量3232.5 kg/hm2，較所有參試品種平均值和吉育86平均增產(chǎn)9.9%，增產(chǎn)幅度為4.5%～30.5%，增產(chǎn)點(diǎn)率100%，增產(chǎn)極顯著；2013年7點(diǎn)次生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量3570.0 kg/hm2，較對(duì)照品種吉育86增產(chǎn)9.6%，增產(chǎn)點(diǎn)率85.7%(表1)。

表1 2011～2013年合農(nóng)71國(guó)家品種試驗(yàn)產(chǎn)量比較

注：(1)2011年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量3225.0 kg/hm2，較對(duì)照品種九農(nóng)21增產(chǎn)16.2%，由于對(duì)照品種九農(nóng)21產(chǎn)量太低，失去了對(duì)照品種的作用，其結(jié)果僅做參考，所以采用年度所有參試品種產(chǎn)量平均值為對(duì)照產(chǎn)量，增產(chǎn)9.5%。(2)2012年區(qū)域試驗(yàn)和2013年生產(chǎn)試驗(yàn)對(duì)照品種均為吉育86。(3)表中“—”表示該點(diǎn)未承擔(dān)當(dāng)年的該項(xiàng)試驗(yàn)。

3.2 黑龍江省品種試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

在國(guó)家品種審定基礎(chǔ)上，2015～2016年該品種參加黑龍江省第一積溫帶大豆品種生產(chǎn)試驗(yàn)，2年14點(diǎn)次生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量3231.1 kg/hm2，較對(duì)照品種黑農(nóng)61增產(chǎn)11.3%，增產(chǎn)幅度為5.6%～20.0%，增產(chǎn)點(diǎn)率100%(表2)。

表2 2015～2016年合農(nóng)71黑龍江省品種生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量

3.3 高產(chǎn)栽培產(chǎn)量結(jié)果

2017年在新疆石河子市石河子鎮(zhèn)四宮村種植0.15 hm2合農(nóng)71進(jìn)行高產(chǎn)栽培，采用120 cm大壟(壟上4行)、覆膜滴灌、增肥補(bǔ)肥和全程化控等技術(shù)。經(jīng)過(guò)專家測(cè)產(chǎn)，實(shí)收面積0.0724 hm2，收獲子粒435.90 kg，平均產(chǎn)量6020.7 kg/hm2，實(shí)際含水量12.13%，按標(biāo)準(zhǔn)含水量13.0%折算產(chǎn)量，折合產(chǎn)量為6080.85 kg/hm2，創(chuàng)造了全國(guó)小面積高產(chǎn)典型。

2018年在新疆石河子市石河子鎮(zhèn)四宮村種植1 hm2合農(nóng)71進(jìn)行品種示范，采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)技術(shù)，實(shí)收面積0.1013 hm2，收獲子粒532.25 kg，平均產(chǎn)量5254.2 kg/hm2，實(shí)際含水量12.0%，按標(biāo)準(zhǔn)含水量13.0%折算產(chǎn)量，折合產(chǎn)量為5312.7 kg/hm2，創(chuàng)造了全國(guó)較大面積高產(chǎn)典型。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

在北方春大豆中熟區(qū)種植，春播4月25日～5月5日播種；壟作，行距65～70 cm；高肥力地塊種植密度 20萬(wàn)～21萬(wàn)株/公頃，中等肥力地塊 21萬(wàn)～22.5萬(wàn)株/公頃，低肥力地塊 22.5萬(wàn)～24萬(wàn)株/公頃；施腐熟有機(jī)肥30 t/hm2，氮磷鉀三元復(fù)合肥150 kg/hm2或磷酸二銨150 kg/hm2作基肥；初花期追施22.5 kg/hm2氮磷鉀三元復(fù)合肥；在大豆結(jié)莢鼓粒期防治食心蟲1～2次[5，6]。

該品種在黑龍江省種植，春播4月末或5月上旬播種；選擇中等肥力地塊種植，要求年度間輪作換茬，建立2年或3年輪作體系，避免重茬；適宜壟作，每公頃種植密度25萬(wàn)～30萬(wàn)株；播前用35%多克福種衣劑1∶80對(duì)種子進(jìn)行包衣處理；在一般栽培條件下，施磷酸二銨150～200 kg/hm2，尿素30～50 kg/hm2，鉀肥70～75 kg/hm2；田間除草建議采用化學(xué)藥劑播后苗前封閉處理或苗后莖葉處理，根據(jù)田間雜草種類與發(fā)生情況選擇除草劑配方，嚴(yán)格控制藥劑使用量，注意藥劑對(duì)后作的影響；生育期深松1次，中耕趟地2～3次，拔大草1～2次，追施葉面肥1～2次，防治大豆食心蟲1～2次；成熟后及時(shí)收獲[7～9]。

5 小結(jié)

(1)優(yōu)化育種技術(shù)、集成育種方法是提高育種效率的有效措施。常規(guī)育種方法與現(xiàn)代育種方法的融合與互補(bǔ)，特別是分子育種方法的成熟與進(jìn)步，可以顯著提高育種效率和預(yù)見(jiàn)性。合農(nóng)71的選育，集成了雜交育種、輻射誘變育種和分子設(shè)計(jì)育種3種育種方法的優(yōu)點(diǎn)，充分利用了雜交育種基因重組、累加與互補(bǔ)等遺傳效應(yīng)，創(chuàng)造變異類型，后代既有性狀傳承又有改進(jìn)；充分利用輻射誘變育種基因單點(diǎn)突變特點(diǎn)，擴(kuò)大目標(biāo)性狀變異頻率，提高單一性狀或少數(shù)性狀改良效果，創(chuàng)造新的變異類型；充分利用分子設(shè)計(jì)育種理念與思路，通過(guò)挖掘基因與識(shí)別基因及分子標(biāo)記輔助育種，將表型性狀選擇與基因定位選擇融為一體，極大地提高了育種效率與目的性[10～15]。

(2)多年多點(diǎn)鑒定、生態(tài)選擇是培育廣適性品種的有效方法。品種適應(yīng)性是培育新品種非常重要的改良性狀，包括品種種植區(qū)域與范圍、產(chǎn)量穩(wěn)定性及對(duì)不同生態(tài)環(huán)境與栽培條件的適應(yīng)能力。品種能否大面積推廣應(yīng)用，高產(chǎn)是基礎(chǔ)，適應(yīng)性是決定因素[16～20]。合農(nóng)71在品種中試與示范階段，在國(guó)家北方春大豆中熟區(qū)，參加了10個(gè)點(diǎn)次品種異地鑒定試驗(yàn)，參加了2年11個(gè)點(diǎn)次品種區(qū)域試驗(yàn)與1年7個(gè)點(diǎn)次品種生產(chǎn)試驗(yàn)；在黑龍江省第一積溫帶，參加了2年14個(gè)點(diǎn)次品種生產(chǎn)試驗(yàn)；在新疆高產(chǎn)創(chuàng)建中，創(chuàng)造了小面積6080.85 kg/hm2和較大面積5312.7 kg/hm2高產(chǎn)典型，無(wú)論是小區(qū)試驗(yàn)還是生產(chǎn)示范或高產(chǎn)創(chuàng)建均表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，增產(chǎn)效果顯著，說(shuō)明該品種對(duì)環(huán)境條件反應(yīng)不敏感，適應(yīng)性好，為廣適應(yīng)性品種。