節(jié)水耐旱冬小麥新品種長麥3809選育研究

劉 麗, 明庭會, 陳 誠, 常云龍, 袁 峰, 劉 彤

(山西農(nóng)業(yè)大學谷子研究所, 山西 長治 046011)

小麥是山西省第二大糧食作物，近年來，由于種植小麥的比較效益持續(xù)下降，致使全省的小麥播種面積連年減少，總產(chǎn)下降，一定程度影響全省人民自給“口糧安全”[1]。目前山西省小麥年播種面積53萬～57萬hm2，年總產(chǎn)量約25億kg，人均約83 kg，是山西省人均年需求糧食400 kg的重要組成部分，可以說小麥的生產(chǎn)對山西省農(nóng)業(yè)和社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要的影響。

山西氣候復雜，生態(tài)惡劣，小麥中、低產(chǎn)田面積相對較大，瘠薄、缺水是山西小麥生產(chǎn)水平提高的關鍵制約因素[2]。因此，小麥不僅需要大幅度提高品種的產(chǎn)量潛力，還要追求產(chǎn)量、品質、抗性和環(huán)境適應性協(xié)調(diào)發(fā)展，最大限度地提高小麥品種對水、肥、光、熱等自然資源的高效利用。旱地要求抗旱高產(chǎn)、水分利用效率高的品種；水地則要求節(jié)水高效的品種[3-4]，選育抗旱節(jié)水多抗優(yōu)質小麥新品種對發(fā)展山西省的小麥生產(chǎn)及保障糧食安全具有十分重要的意義。在調(diào)整和確定育種目標后，課題組經(jīng)過多年育種研究，2010年以長治04-5399為母本，長4738為父本配置雜交組合，采用系譜法選育出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗旱節(jié)水、多抗廣適的小麥新品種長麥3809，于2021年3月通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號為晉審麥20200009。

1 親本來源

母本為山西農(nóng)業(yè)大學谷子研究所培育的自主創(chuàng)新的中間材料長治04-5399，其綜合性狀好，分蘗能力強，成穗率高，抗病，抗冬春凍害，缺點是后期灌漿速度慢；父本為山西農(nóng)業(yè)大學谷子研究所旱麥課題組育成的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病小麥品種長4738，其株高適中，灌漿快，落黃好，葉片功能期長，抗青干，缺點是不抗春凍。二者性狀互補且遺傳力強，雜交后代將親本的優(yōu)良性狀有機地結合在一起，經(jīng)過6年系譜選擇選育而成，育出的長麥3809遺傳基礎豐富，具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，抗旱節(jié)水，多抗廣適等特點。其系譜如圖1。

圖1 長麥3809選育系譜

2 選育過程

育種目標確定后，2010年以長治04-5399為母本，長4738為父本配置雜交組合，2010年收獲雜交種子，同年9月下旬播種F1代1行，田間表現(xiàn)性狀整齊一致，生長繁茂，長芒，被列為優(yōu)良組合，選穗混脫，行號為2011-236；2011年種植F2代5行，225粒種子，表現(xiàn)明顯分離，株高、熟期、粒色、株型等差異大，田間根據(jù)株高、株型、分蘗能力、穗部形態(tài)等性狀，選擇符合目標性狀的單株2株，經(jīng)室內(nèi)考種選留1株，株系號為2012-1381；2012年種植F3代3行，繼續(xù)分離、選擇，加大對株高、越冬性、抗病性、分蘗成穗、株型等選擇壓，選留符合育種目標單株4株，經(jīng)室內(nèi)考種選留1株，株系號為2013-1893；2013年種植F4代3行，分離趨勢下降，表現(xiàn)分蘗能力強、多花多實、株葉型結構好，重點突出豐產(chǎn)性、結實性和籽粒飽滿度，田間及室內(nèi)考種選留1株，株系號為2014-3512；2014年種植F5代3行，性狀表現(xiàn)基本一致，綜合性狀表現(xiàn)突出，經(jīng)田間記載和抗性鑒定，出圃進行鑒定，株系號為2015-3809。后經(jīng)鑒定以及多點品比試驗，綜合性狀均優(yōu)于對照品種。2018、2019年參加山西省中部晚熟冬麥區(qū)水地區(qū)試，2020年參加同區(qū)組的生產(chǎn)試驗，2021年3月通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號為晉審麥20200009。

3 品種特征特性

3.1 農(nóng)藝性狀

長麥3809屬冬性品種，幼苗半匍匐，葉片細長，葉色深綠，分蘗力強，抗倒春寒能力強。株高82 cm，株型緊湊，莖稈彈性好，抗倒性強。莖葉無蠟質，旗葉直立，穗層整齊，熟相好。穗型紡錘型，穗長8.7 cm，穗色(成熟期)白色，長芒，芒色白色，殼白色[5]。護穎卵形，穎肩斜肩，穎嘴中彎，小穗密度中。粒形橢圓，白粒，硬粒，飽滿。一般穗數(shù)45萬/667 m2，穗粒數(shù)35粒，千粒重45.4 g。

3.2 抗病性鑒定

2018、2019年經(jīng)山西省農(nóng)業(yè)科學院植保所抗病性接種鑒定：中感條銹病、葉銹病和白粉病。

3.3 品質分析

經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心(哈爾濱)檢測，長麥3809籽粒容重802 g/L，粗蛋白(干基)14.49%，濕面筋29.0%，吸水量58.6 mL/100 g，面團形成時間1.9 min，穩(wěn)定時間0.6 min，弱化度257 F·U，粉質質量指數(shù)21 mm，評價值27。

4 產(chǎn)量表現(xiàn)

4.1 品比試驗

2016、2017年長麥3809參加品比試驗，均設5個試驗點，2016年5個試驗點平均產(chǎn)量7 420.65 kg/hm2，比對照增產(chǎn)10.43%，2017年5個試驗點的平均產(chǎn)量7 450.35 kg/hm2，比對照增產(chǎn)11.44%，2年平均產(chǎn)量7 435.5 kg/hm2，比對照增產(chǎn)10.94%。綜合2年農(nóng)藝性狀表現(xiàn)，長麥3809莖稈粗壯，抗倒性好，分蘗能力強，后期灌漿落黃好，籽粒飽滿。

4.2 區(qū)域試驗

4.2.1產(chǎn)量分析

由表1可知，2017—2018年度參加山西省中部晚熟冬麥區(qū)水地組區(qū)試，平均產(chǎn)量6 818.8 kg/hm2，比對照中麥175增產(chǎn)6.4%；2018—2019年度參加同區(qū)組試驗，平均產(chǎn)量6 973.7 kg/hm2，比對照中麥175增產(chǎn)8.2%，增產(chǎn)點率為100%，兩年區(qū)試平均產(chǎn)量6 896.3 kg/hm2，比對照中麥175增產(chǎn)5.9%。

表1 2018、2019年長麥3809區(qū)域試驗結果

4.2.2長麥3809高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)分析

以品種在各試點試驗方差分析和產(chǎn)量的變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)[6-9]來衡量品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性。從表2中的新復極差(Duncan)檢驗結果看，兩個年度長麥3809較對照增產(chǎn)均達顯著水平，2017—2018年度產(chǎn)量與排位第一的太冬2503差異不顯著，2018—2019年度在16個參試品種中產(chǎn)量居第一位，說明長麥3809較對照和其他品種(系)具有較好的豐產(chǎn)性和增產(chǎn)潛力。在2年區(qū)試中，長麥3809的變異系數(shù)分別為18.5%、4.41%，而對照的變異系數(shù)為20.9%、10.09%，明顯低于對照，說明長麥3809在不同環(huán)境中的產(chǎn)量變幅小，穩(wěn)定性優(yōu)于對照；另外，長麥3809的高穩(wěn)系數(shù)分別為78.9%、94.04%，高于對照的71.9%、84.26%，且在2018—2019年度長麥3809的高穩(wěn)系數(shù)是所有參試品種(系)中最高的，說明長麥3809不但具有在高產(chǎn)前提下的穩(wěn)產(chǎn)性能，而且還可以在穩(wěn)產(chǎn)的基礎上獲得高產(chǎn)，屬于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性品種。

表2 2017—2018年度參試品種(系)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)

表3 2018—2019年度參試品種(系)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)

4.3 生產(chǎn)試驗

2019-2020年度長麥3809參加山西省中部晚熟冬麥區(qū)生產(chǎn)試驗，7個試驗點全部增產(chǎn)，平均產(chǎn)量8 148.0 kg/hm2，比對照增產(chǎn)8.3%，在所有參試品種(系)中產(chǎn)量第一。

5 栽培技術要點

5.1 適期適量播種，保證全苗、壯苗

長麥3809是一個分蘗能力強，成穗率高的多穗型品種，適宜播期在9月25日—10月5日，播量150～187.5 kg/hm2為宜，適宜基本苗375萬～450萬/hm2。如果由于天氣原因導致播種期推遲，晚播麥田可適當增加播量，原則上掌握在適期下限每推遲1 d增加播量7.5 kg/hm2。同時，若地力水平低、整地和墑情差時，可適當增加播量。

5.2 種子包衣或者藥劑拌種，預防病蟲害的發(fā)生

多種病害和蟲害混合發(fā)生區(qū)，使用殺菌劑和殺蟲劑復配的種衣劑或拌種劑進行包衣或拌種。

防治地下害蟲可用40%甲基異柳磷乳油拌種或包衣[10]；預防腥黑穗病、白粉病、銹病等病害可用25 g/L咯菌腈懸浮種衣劑進行拌種或包衣；預防土傳病害可用2%的力克莠拌種或包衣[11]。

5.3 加強田間管理，保證小麥穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)

播前要精細整地，做到“深、細、平、松、凈、實”，保證全苗、壯苗，提高小麥抗凍、抗旱等能力。冬前化學除草，安全效果好，若冬前沒有進行化學除草，在早春氣溫回升至10 ℃時進行化學除草[12]。防除播娘蒿、薺菜、藜等闊葉雜草，用10%苯磺隆可濕性粉劑15 g/667 m2左右，兌水30～40 kg噴霧；防除節(jié)節(jié)麥、野燕麥、雀麥草等禾本科雜草，用3%世瑪油懸劑20～30 mL/667 m2，加水25～30 kg噴霧。小麥抽穗灌漿期，將肥料與殺菌(蟲)劑混合,進行葉面噴施，可有效防蟲、治病、防早衰、防干熱風、提高產(chǎn)量[13]。

5.4 適宜種植區(qū)域

長麥3809適宜在山西省中部晚熟冬麥區(qū)水地種植。

6 總 結

6.1 種質資源利用

利用現(xiàn)有的品種與中間材料進行雜交選育，能夠有效地利用現(xiàn)有品種的豐產(chǎn)性和廣適性，并針對其存在的缺點進行改良。長麥3809的父本長4738是2008—2015年山西省中部水地區(qū)試的對照品種，具備高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應性廣的特點，其缺點是不抗春凍，針對這一不良性狀，課題組用自育的中間材料長治04-5399與其配置雜交組合，長治04-5399是由晉麥62和晉麥53雜交選育而成，這兩個骨干親本都曾經(jīng)是大面積推廣的品種，具有廣泛的遺傳背景和優(yōu)良基因，長治04-5399的優(yōu)點是抗春凍能力強，將這兩個具備優(yōu)質性狀的親本進行組配，育成了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、節(jié)水多抗的小麥新品種長麥3809。

6.2 育種重點

后代選擇是小麥育種成敗的關鍵，在幾個關鍵時期必須到試驗地觀察記載，不能有任何懈怠。前期要重視小麥的抗凍性、抗寒性、抗旱性，后期需要關注灌漿速度和落黃，灌漿速度關系到小麥籽粒的千粒重，灌漿慢的小麥后期更容易受到干熱風的影響，導致秕粒嚴重甚至枯萎死亡，而落黃金亮，抗后期干熱風，灌漿時間長，則籽粒更加飽滿[13]?？紤]白粉病、銹病、莖基腐病等病害，對于感染病害的植株嚴控把關，淘汰發(fā)病嚴重的品系。做到既不漏選，也不盲選。