儀登霞 李 聰 龐永珍
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100193)
豌豆(Pisum sativumL.,2n=2x=14)屬于豆科、豌豆屬,是重要的糧、菜、飼、綠肥兼用作物,在全世界90 余個國家廣泛種植[1]。豌豆的嫩尖、嫩莢、鮮豆等都可以作蔬菜食用,味道鮮美,口感甜嫩,受到消費者的廣泛青睞,干豌豆可作為糧食直接食用,或磨成豆粉食用。豌豆除作食用外,還是畜禽的蛋白質(zhì)飼料,為營養(yǎng)價值較高的飼料作物,它富含硫胺素、核黃素及鈣、鐵、磷、鋅等多種無機鹽,是家畜的優(yōu)良精飼料,被廣泛地用作豬、雞、鵪鶉等的蛋白質(zhì)補充飼料。豌豆按照收獲類型分為干豌豆和鮮豌豆,聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示[2],近年來世界豌豆的總產(chǎn)量與種植面積逐年增加。2020年全球干豌豆種植面積約719 萬hm2,鮮豌豆種植面積約253 萬hm2,我國分別為93.6 萬hm2和140萬hm2。2019 年法國科學(xué)家首次公布了以二代測序技術(shù)為主的豌豆參考基因組[3];2022 年我國科學(xué)家基于多種先進(jìn)測序技術(shù),完成了國內(nèi)豌豆主栽品種中豌6 號的基因組組裝和解析[4],這些工作都將推動國內(nèi)外對豌豆重要農(nóng)藝性狀的分子基礎(chǔ)研究和品種的改良。國內(nèi)外科研工作者將會以此為契機,加速豌豆優(yōu)異基因的挖掘和優(yōu)良品種的培育。
21 世紀(jì)70 年代中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所牧草種質(zhì)資源團隊的熊德邵、蘇加楷、孫云越等前輩科學(xué)家系統(tǒng)開展豌豆種質(zhì)資源的搜集和評價工作,先后搜集與評價了40 多份國內(nèi)外豌豆種質(zhì)資源材料。之后,孫云越研究員開展了豌豆品種選育工作,以從英國引進(jìn)的1341 豌豆為母本、從美國引進(jìn)的4511 豌豆作父本,經(jīng)過有性雜交后通過單株和混合選擇方法,育成了具有早熟、矮稈、豐產(chǎn)等特性的中豌1號(1987年通過全國牧草品種審定)。隨后,團隊又育成了中豌2 號(1986 年通過北京市農(nóng)作物品種審定)、中豌3 號(1988 年通過全國牧草品種審定)、中豌4 號(1988 年通過全國牧草品種審定)、中豌5 號(1993 年通過北京市農(nóng)作物品種審定)、中豌6 號(1994 年通過北京市和浙江省農(nóng)作物品種審定)、中豌7 號和中豌8 號(均于1998 年通過北京市農(nóng)作物品種審定)。近年來,由于干豌豆產(chǎn)量低,且種植收益偏低,農(nóng)戶種植積極性不高,導(dǎo)致國內(nèi)干豌豆種植面積下降較為嚴(yán)重。但國內(nèi)加工企業(yè)對干豌豆的需求量有逐年增加的趨勢,我國工業(yè)用干豌豆年需求量約310 萬t,絕大多數(shù)依賴進(jìn)口[5]。2020年國內(nèi)進(jìn)口干豌豆高達(dá)292.7 萬t,相比2019 年的進(jìn)口量202.1 萬t,同比增長44.8%[5]。穩(wěn)定的原材料來源是國內(nèi)豌豆加工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最重要基礎(chǔ),因此,急需加強豌豆豐產(chǎn)性育種,改善豌豆產(chǎn)量,提高豌豆收益,從而提高農(nóng)民種植的積極性,而培育豐產(chǎn)型豌豆品種是發(fā)展豌豆產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急,也是豌豆上最重要的育種目標(biāo)之一。
2006 年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所以中豌4 號為母本、草原23 號為父本,進(jìn)行人工雜交授粉,獲得其后代種子。2007-2010 年進(jìn)行連續(xù)4 代自交,使基因型趨于純合。2010 年冬季在北京市順義區(qū)利用溫室加代種植,進(jìn)一步選優(yōu)去劣,形成新品系。2011-2012 年新品系在河北省廊坊市中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園進(jìn)行品種比較試驗。2013-2015 年參加國家草品種區(qū)域試驗,同時在北京市順義區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗。2016 年經(jīng)第七屆全國草品種審定委員會審定,登記為育成品種:中豌10 號,品種登記號:507。
1.1 農(nóng)藝性狀中豌10 號根系為直根系,初生根上著生大量細(xì)長側(cè)根,主要分布于0~10cm 土層,主根上著生的類似腎狀根瘤較多,成熟期株高52.5cm,略高于中豌4 號,單株平均分枝數(shù)1.4 個,節(jié)數(shù)7.7 個,莖葉淺綠色,端生葉卷須明顯,莖葉稍披蠟質(zhì),花白色,單株結(jié)莢數(shù)8.7 個,莢長7.6cm,莢寬1.2cm,單莢粒數(shù)6.6 個,籽粒淺黃色,圓形,粒大,千粒重269.7g。早熟,在北京市春播生育期65~68d。耐寒和耐旱性中等。在廊坊市和順義區(qū)種植觀察發(fā)現(xiàn)其潛葉蠅危害較中豌4 號輕。
1.2 飼用品質(zhì)經(jīng)農(nóng)業(yè)部全國草業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心測定,中豌10 號籽粒蛋白質(zhì)含量為22%~24%,可作精飼料之用;秸稈蛋白質(zhì)10.1%,粗脂肪2.0%,粗纖維31.2%,中性洗滌纖維56.8%,酸性洗滌纖維46.1%,粗灰分18.5%、鈣1.78%、磷0.08%??汕辔埂⑶噘A、曬制干草或草粉。
2.1 品種比較試驗2011-2012 年在河北省廊坊市中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園進(jìn)行品種比較試驗,對照品種為中豌4 號。試驗設(shè)計3 個重復(fù),每個小區(qū)面積15m2,采用隨機區(qū)組設(shè)計排列小區(qū)。3月15-20 日播種,開溝條播,行距30cm,播種深度3~5cm,播種量為15kg/667m2。試驗結(jié)果表明:中豌10 號的大粒性狀明顯提高,干籽粒千粒重269.7g(對照品種中豌4 號220.5g),較對照提高了22.3%;多莢豐產(chǎn)性狀表現(xiàn)突出,單株莢果數(shù)8.7 個(對照品種中豌4 號7.5 個),2 年平均干籽粒產(chǎn)量比對照品種增產(chǎn)8.6%。
2.2 區(qū)域試驗2013-2015 年在北京、甘肅蘭州、山西太原、湖北武漢、廣西南寧和江蘇南京共安排6 個試驗點進(jìn)行國家草品種區(qū)域試驗,選用中豌4 號作為對照品種。6 個試驗點的綜合試驗結(jié)果顯示,中豌10 號的綜合評價優(yōu)于對照品種,以北京試點結(jié)果為例,干籽粒產(chǎn)量在474.2~1714.9kg/hm2之間,3 年平均增產(chǎn)11.2%。
3.1 整地、播種豌豆忌連作,因為連作會造成籽粒變小,產(chǎn)量降低,品質(zhì)下降,病蟲害加劇,豌豆適合與禾谷類或中耕作物輪作。北方春播區(qū)應(yīng)在入冬前翻地,施足農(nóng)家肥料,注意增施磷、鉀肥作底肥。入冬前澆足凍水,南方雨水較多地區(qū)應(yīng)開溝做畦。北方多春播,播種期3-4 月份,在春季0~10cm表土層解凍、氣溫穩(wěn)定通過3~5℃時,播種宜早不宜晚;南方冬播,播種期為11-12 月份;種植密度應(yīng)根據(jù)土壤肥力和品種特性而定。一般肥地,每hm2播種量225kg,條播行距25~35cm,覆土3~5cm。播前曬種1~2d,有利出苗整齊,留苗株數(shù)以82.5 萬~90萬株/hm2為宜。底肥每hm2施農(nóng)家肥30~45m3、磷酸二銨375kg、尿素150kg。豌豆除單播外,也可與麥類作物間、混種,以提高單位面積產(chǎn)量。混播的比例因地制宜,以麥類為主時,麥類的播量比單播略少,每hm2播豌豆90kg 左右;以豌豆為主時,豌豆的播量略比單播時少,每hm2增播小麥37.5kg 以上。豌豆青刈利用時,也可與燕麥混播,每hm2播豌豆120~150kg、燕麥60kg。
3.2 田間管理加強田間管理尤為重要,水肥供應(yīng)良好時,結(jié)莢多,籽粒飽滿,產(chǎn)量高。如發(fā)現(xiàn)地瘦苗黃應(yīng)及時追施氮肥,每hm2施尿素75kg,施肥后立即灌水,然后松土保墑,氮肥不宜施得過多、過晚,以免莖葉徒長而莢果不飽滿。開花結(jié)莢期噴施磷肥,特別是噴施硼、錳、鉬等微量元素肥料,增產(chǎn)效果顯著。開花結(jié)莢期每隔10~15d 灌水1 次,初花期、結(jié)莢始期和灌漿成熟初期這3 個時期灌水增產(chǎn)效益最顯著,但多雨地區(qū)應(yīng)注意排水。從苗期至封行前鋤草2~3 次。
3.3 病蟲害防治豌豆主要病害有白粉病和褐斑病。白粉病的防治方法是在發(fā)病初期用50%托布津可濕性粉劑800~1000 倍液或粉銹靈、百菌清等噴霧,每隔7~10d 噴1 次。在褐斑病發(fā)病初期噴灑波爾多液(硫酸銅1∶生石灰2∶水200),隔10~15d 噴1 次。豌豆主要蟲害有潛葉蠅和豌豆象。潛葉蠅從苗期開始防治,噴施斑潛凈,每隔7~10d噴施1 次;豌豆象的防治方法除開花期噴施辛硫磷外,還可收獲后及時用磷化鋁熏蒸,用藥12g/m3,密閉熏3d,然后打開散氣,夏季氣溫高時熏蒸效果更好。