張?jiān)?程慶軍 高海燕 高鵬 田承華 張俊珍 劉鵬
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高粱研究所/高粱遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,晉中 030600)
高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)是全球重要的糧食作物。作為C4 光合途徑植物,高粱光合效率高,雜種優(yōu)勢強(qiáng),具有耐旱性、耐澇性、耐鹽堿、耐瘠薄等多重抗逆性,廣泛種植于干旱、半干旱地區(qū),在我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和邊際土地利用等方面發(fā)揮著重要作用[1-4]。高粱具有釀造、飼用、食用、能源等多種用途。目前,釀造高粱已占全國高粱總生產(chǎn)量的80%,逐步成為中國高粱育種和生產(chǎn)的主體[5]。近年來,隨著中國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革以及市場競爭加劇,越來越多酒企開始重視釀造品種的選擇,這為中國釀造高粱產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新的機(jī)遇[6]。
我國高粱主要分為4 個(gè)栽培區(qū)域:春播早熟區(qū)、春播晚熟區(qū)、春夏兼播區(qū)和南方區(qū)[7]。其中高粱春播早熟區(qū)面積占我國高粱種植面積的55%~60%。春播早熟區(qū)包括黑龍江省、吉林省、內(nèi)蒙古全部地區(qū),山西省、陜西省的北部地區(qū),新疆北部地區(qū),該區(qū)域積溫較低,以早熟和中早熟品種為主[7]。高粱是山西省的主要雜糧作物之一,種植面積約6.73 萬hm2,作為優(yōu)質(zhì)白酒的主要釀造原料,具有巨大的市場需求潛力。但山西省早熟區(qū)主導(dǎo)品種較少,現(xiàn)有品種存在株高較高、易倒伏、產(chǎn)量較低等問題[3]?;谏轿魇≡缡靺^(qū)高粱品種現(xiàn)狀和釀造企業(yè)對優(yōu)質(zhì)高粱品種的需求,山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高粱研究所以SX44A 為母本、15626 為父本選育得到高產(chǎn)、矮稈的釀造高粱新品種晉雜54 號,對于該區(qū)域高粱新品種的更新?lián)Q代起到了積極的推動作用。
1.1 母本SX44A1991 年山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所利用V4B/F4B 與V4B 雜交,在山西晉中和海南三亞經(jīng)過4 代選育,育成保持系V4B/F4B//V4B。在A2 細(xì)胞質(zhì)背景下,以V4B/F4B//V4B 為輪回親本,通過7 代回交轉(zhuǎn)育、細(xì)胞核代換育成V4/F4//V4A,定名為SX44A。其幼苗長勢強(qiáng),葉鞘綠色,葉色深綠,葉片半上沖,生育期115d,株高110.0cm,穗長23.0cm,穗粗7.0cm,穗筒形,中緊穗,紅殼白粒,穗粒重56.8g,千粒重32.8g,抗逆性強(qiáng),高抗高粱絲黑穗病。
1.2 父本156262010 年山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所利用恢復(fù)系47031 早/遼493 作母本,與矮稈恢復(fù)系HO233 人工雜交,在山西晉中和海南三亞經(jīng)過6 代選育,于2015 年育成恢復(fù)系47031 早/ 遼493//HO233,定名為15626。其幼苗長勢強(qiáng),葉鞘綠色,葉色中綠,葉脈白色,生育期125d,株高100.0cm,穗長28.0cm,穗粗10.0cm,穗紡錘形,中緊穗,紅殼紅粒,穗粒重77.6g,千粒重28.2g,抗逆性強(qiáng),抗倒伏。
1.3 選育過程2015 年對不育系SX44A 進(jìn)行廣泛測配。2016 年對所配制的雜交組合進(jìn)行品種鑒定比較試驗(yàn),SX44A×15626 組合表現(xiàn)突出。2017 年SX44A×15626 組合在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所修文試驗(yàn)基地完成品種比較試驗(yàn),表現(xiàn)出矮稈、豐產(chǎn)的特點(diǎn),且綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異。2017 年冬在海南三亞進(jìn)行繁種。2018-2019 年開展適應(yīng)性試驗(yàn),農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量水平均優(yōu)于對照晉雜22 號。2022 年3 月通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非主要農(nóng)作物品種登記,登記編號為GPD 高粱(2022)140052。
2.1 農(nóng)藝性狀該品種屬于中早熟釀造高粱品種,幼苗綠色,生育期118d,株高160.0cm,穗長28.0cm,穗紡錘形,中散穗,紅殼紅粒,粒型橢圓,粒質(zhì)粉質(zhì),穗粒重116.3g,千粒重32.9g。適宜在山西省晉中市、朔州市,吉林省通榆縣,內(nèi)蒙古赤峰市,河北省張家口市等高粱中早熟區(qū)春播種植。
2.2 抗病性2018-2019 年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所東白試驗(yàn)基地絲黑穗病鑒定圃中進(jìn)行田間接菌鑒定,結(jié)果顯示晉雜54 號抗高粱絲黑穗病。
2.3 品質(zhì)性狀2019 年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(哈爾濱)檢測,晉雜54 號籽粒粗淀粉含量75.5%,支鏈淀粉(占淀粉)含量80.3%,粗脂肪含量3.83%,單寧含量0.64%。
2018 年晉雜54 號適應(yīng)性試驗(yàn)中每hm2平均產(chǎn)量8715.0kg,比對照晉雜22 號增產(chǎn)9.2%;2019 年續(xù)試,平均產(chǎn)量8680.5kg,比對照種晉雜22 號增產(chǎn)9.9%;2年平均產(chǎn)量8697.8kg,比對照種晉雜22 號增產(chǎn)9.5%。
4.1 適時(shí)播種一般以4 月下旬至5 月上旬,地溫穩(wěn)定在10℃以上時(shí)播種為宜,播深3cm 左右,行距35~40cm,每667m2播量1.0~1.5kg,留 苗7500 株左右。
4.2 田間管理選擇耕層深厚、肥力均勻、排灌良好的地塊播種。前茬作物以玉米、大豆等為宜。播種前需連續(xù)曬種2~3d,降低種子水分含量,增強(qiáng)吸水能力,同時(shí)打破種子休眠,提高發(fā)芽勢和發(fā)芽率,確??焖侔l(fā)芽、出苗整齊。播種前需精細(xì)整地,保證墑情,每667m2一次性深施復(fù)合肥50kg 作底肥。4~5 葉期間苗定苗,在苗期根據(jù)田間地溫、墑情、幼苗長勢等情況適時(shí)進(jìn)行中耕,以起到增溫保墑的效果。在拔節(jié)期至抽穗期,嚴(yán)格做好水肥管理,確保高粱營養(yǎng)生長和生殖生長的正常進(jìn)行。
4.3 病蟲草害防治播種后、出苗前可用高粱專用除草劑在地表噴霧防除雜草。拔節(jié)期及時(shí)進(jìn)行中耕鋤草。抽穗前需注意玉米螟或高粱條螟等蟲害的發(fā)生,若發(fā)現(xiàn)可使用吡蟲啉可濕性粉劑進(jìn)行噴灑。高粱生長的中后期需注意觀察田間蚜蟲的發(fā)生,若發(fā)現(xiàn)可用噴霧或熏蒸等方法防治。
4.4 適時(shí)收獲高粱在蠟熟末期營養(yǎng)物質(zhì)積累已經(jīng)停止,此時(shí)收獲的籽粒飽滿,千粒重最佳。蠟熟末期的高粱植株下部1~5 片葉基本枯黃,穗基部莖稈變黃,穗下部籽粒形成生理黑層。收獲的籽粒需及時(shí)脫粒、晾曬,防止蟲蛀霉變。籽粒含水量低于14%時(shí)即可入庫儲藏。
4.5 制種要點(diǎn)
4.5.1 制種田選擇制種田應(yīng)選擇地勢平坦、土壤肥沃、方便排灌的地塊,以連片種植為佳。連片的制種田有利于花期授粉,提高結(jié)實(shí)率,保證制種產(chǎn)量。為保證種子純度,避免造成生物學(xué)混雜,不同品種隔離區(qū)制種應(yīng)相互間隔500m以上。
4.5.2 播種密度父母本行比1 ∶6,母本種植密度為1.0 萬~1.2 萬株/667m2,父本種植密度為8000株/667m2。
4.5.3 花期調(diào)控父本較母本晚7~10d 開花,種子生產(chǎn)中需通過父本浸種、覆膜、提前播種等措施以促進(jìn)其花期提前。播種時(shí)應(yīng)先播種父本,父本出苗后2 葉1 心時(shí)播種母本,或父本浸種露白覆膜與母本同期播種。從苗期開始進(jìn)行花期觀測,通過觀察生長錐分化進(jìn)程等方法及時(shí)掌握父母本的生長情況,推測花期能否相遇。一般以母本生長錐較父本大1/3 作為花期正遇的標(biāo)準(zhǔn)判定。對于花期相遇不好的情況,需及時(shí)采取噴施生長激素、追肥、中耕等措施進(jìn)行調(diào)控,確?;ㄆ谙嘤?。
4.5.4 田間去雜在整個(gè)生育期內(nèi)需嚴(yán)格去除行內(nèi)雜株。苗期去雜結(jié)合間苗定苗進(jìn)行,根據(jù)苗期性狀去除與親本不同的幼苗。拔節(jié)期應(yīng)根據(jù)株高、葉脈顏色、有無蠟質(zhì)等主要性狀去除雜株,注意將雜株連根拔除,以防再生。花期應(yīng)嚴(yán)格在父母本植株中進(jìn)行去雜,并及時(shí)拔除母本植株中的散粉株,直至母本籽粒完全結(jié)實(shí)。收獲時(shí)應(yīng)去除不同穗型、粒色的植株,以確保雜交種純度。
4.5.5 種子收獲適時(shí)收獲、充分晾曬是保證種子發(fā)芽率的關(guān)鍵。應(yīng)在蠟熟末期及時(shí)收獲,晾曬時(shí)要保證種子充分干燥至達(dá)到水分標(biāo)準(zhǔn)。