程高亮 李 亮,2 朱治國,2 王 秉,2 孟曉明 劉 洋 汪 麗 陳心蕊 王葉凡 劉景星 孫學(xué)明 張存嶺
(1 濉溪縣五鋪農(nóng)場,安徽淮北 235100;2 安徽大地種業(yè)集團,淮北 235100;3 濉溪縣楊柳農(nóng)業(yè)科學(xué)實驗站,安徽淮北 235100)
隨著人民生活水平的改善和提高、膳食結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化,有限的耕地和更多更優(yōu)糧食需求之間的矛盾日益突出[1]。氣候多變、病害發(fā)生嚴重、資源環(huán)境約束加劇和化肥、農(nóng)藥過度消耗使用使小麥產(chǎn)業(yè)綠色健康可持續(xù)發(fā)展難以實現(xiàn)[2]。生產(chǎn)上對品種的安全性(抗病耐逆、發(fā)育進程穩(wěn)定)、穩(wěn)產(chǎn)性、優(yōu)質(zhì)性、豐產(chǎn)性要求更高[3]。濉溪縣五鋪農(nóng)場以安農(nóng)1106×秦農(nóng)18 雜交,通過改良系譜法選育的出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)中強筋小麥品種大地1087,于2023 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定,審定編號:國審麥20230089。
根據(jù)黃淮麥區(qū)“兩長一短”(分蘗期長,幼穗分化時間長,灌漿時間短)的生長發(fā)育特點,采取穩(wěn)定穗數(shù)、主攻粒數(shù)、爭取粒重的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)策略。從黃淮麥區(qū)生態(tài)、生產(chǎn)條件入手,針對推廣品種的不足,采取互補共增組配、改良系譜法進行新品種選育。2011 年安農(nóng)1106 與秦農(nóng)18 雜交,秋季種植F1,2012 年混收,2013 年從分離群體選單穗139 個,2014 年穗系圃中選中4 個穗行進入下年度試驗,2014-2015 年度穗系Ⅰ-87 綜合表現(xiàn)突出,2015-2017 年度進行生態(tài)鑒定并稀播優(yōu)選,2017-2018 年度株系Ⅰ-73(編號為12308-0-0-1-0-0-0-10)綜合表現(xiàn)優(yōu)良,2018-2019 年度進行多點鑒定。2019-2021 年度參加HHN 科企聯(lián)合體黃淮南片國家區(qū)域試驗,2021-2022 年參加生產(chǎn)試驗,2023 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。
2.1 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)
2.1.1 豐產(chǎn)性突出小麥等主要糧食作物育種的第一目標是提高單產(chǎn),優(yōu)質(zhì)、綠色品種選育也要確保產(chǎn)量不降低。2019-2020 年度大地1087 參加HHN科企聯(lián)合體黃淮南片區(qū)域試驗,每hm2平均產(chǎn)量8604.8kg,比對照周麥18 增產(chǎn)6.50%,居14 個參試品種第1 位,增產(chǎn)極顯著;2020-2021 年度續(xù)試,平均產(chǎn)量8514.1kg,比對照周麥18 增產(chǎn)6.89%,居9個參試品種第1 位,增產(chǎn)極顯著;2 年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量8559.5kg,比對照周麥18 增產(chǎn)6.70%,增產(chǎn)極顯著;2021-2022 年度參加HHN 科企聯(lián)合體黃淮南片生產(chǎn)試驗,平均產(chǎn)量9793.2kg,比對照周麥18增產(chǎn)7.16%。
國家農(nóng)作物品種審定委員會2023 年審定的197 個小麥品種中,有106 個適合黃淮南片種植。其中,高產(chǎn)品種81 個,2 年區(qū)域試驗較對照增產(chǎn)(5.02±1.80)%,生產(chǎn)試驗增產(chǎn)(5.63±1.75)%;中強筋品種20 個,區(qū)域試驗較對照增產(chǎn)(3.78±2.03)%,生產(chǎn)試驗增產(chǎn)(5.01±1.36)%。大地1087 與同期國審的高產(chǎn)、中強筋品種相比,區(qū)域試驗增產(chǎn)率高1.68、2.92 個百分點,生產(chǎn)試驗高1.53、2.15 個百分點。
離優(yōu)度是參試品種在各試點與最佳品種差異的平均值。在2019-2022 年度HHN 科企聯(lián)合體黃淮南片區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中,大地1087 產(chǎn)量離優(yōu)度3 年均最低。2019-2020 年區(qū)域試驗251.9kg/hm2,比對照周麥18 和參試品種平均值分別低512.4kg/hm2、495.9kg/hm2;2020-2021 年續(xù)試,離優(yōu)度234.6kg/hm2,比對照周麥18 和參試品種平均值分別低548.5kg/hm2、305.8kg/hm2;2021-2022 年生產(chǎn)試驗,離優(yōu)度 為188.5kg/hm2,比對照周麥18 和參試品種平均值分別低654.0kg/hm2、266.3kg/hm2。
2.1.2 穩(wěn)產(chǎn)性好2019-2021 年度HHN 科企聯(lián)合體黃淮南片區(qū)域試驗,大地1087 產(chǎn)量變異系數(shù)分別為12.40%、9.09%,分別居第2 位、第6 位,低于相應(yīng)年度參試品種的平均值(13.32%、9.13%),說明大地1087 的靜態(tài)穩(wěn)定性較好。
高穩(wěn)系 數(shù)HSCi(%)=(Xi-Si)/1.1X試點× 100,式中Xi、Si 分別為第i 個品種(系)的平均產(chǎn)量、標準差,X試點為承試點所有參試品種平均產(chǎn)量。2019-2022 年度HHN 科企聯(lián)合體黃淮南片區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗,大地1087 產(chǎn)量高穩(wěn)系數(shù)3 年均最高,分別為84.51%、85.72%、83.79%,與相應(yīng)年度對照周18 和參試品種平均值相比,2019-2020 年高5.67、5.71 個百分點,2020-2021 年度高6.06、3.11個百分點,2021-2022 年度高4.41、1.53 個百分點。
2.1.3 三要素協(xié)調(diào)2019-2022 年度區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中大地1087 最高莖蘗數(shù)(1377.3±328.7)萬/hm2,成穗率(46.60±11.20)%,比同組參試品種平均值高5.54 個百分點。
如何平衡三要素的協(xié)調(diào)關(guān)系是實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵[4]。2019-2022 年度試驗中大地1087 產(chǎn)量要素為(614.3±66.0)萬 穗/hm2、36.90±4.33 粒、44.42±3.18g,同組參 試品種 平均值 分別為(571.5±48.7)萬穗/hm2、36.48±3.11 粒、46.09±2.43g,大地1087 有效穗數(shù)中等偏上、穗粒數(shù)中等、千粒重中等偏下。
2023 年國審的適合黃淮南片種植的106 個品種,三要素平均值為(609.0±25.4)萬穗/hm2、34.71±1.63 粒、45.55±2.45g。與之相 比,大 地1087 有效穗數(shù)、千粒重中等,穗粒數(shù)中等偏上。
2.2 品質(zhì)優(yōu)良大地1087 熟相較好,穗紡錘形,中穗,長芒,白殼,白粒,籽粒橢圓形,角質(zhì),飽滿度較好。2019-2022 年度區(qū)域試驗中,黑胚率(1.58±1.83)%,容重811.26±23.15g/L,比同組參試品種平均黑胚率低1.10 個百分點、容重高13.92g/L。
2019-2021 年度HHN 科企聯(lián)合體黃淮南片區(qū)域試驗抽混合樣化驗,2 年度籽粒容重830g/L、796g/L,蛋白質(zhì)(干 基)含量14.69%、13.26%,濕面筋(14% 濕基)含量34.0%、30.1%,穩(wěn)定時間8.7min、5.8min,吸水率60.6%、56.4%,最大拉伸阻力413E.U.,拉伸面積80cm2。2020-2021 年度品質(zhì)指標達到中強筋小麥標準。
2.3 抗性達標近年來隨著全球氣候變化加劇,冬季凍害、春季低溫、花后高溫和干熱風(fēng)等災(zāi)害頻發(fā)已成為小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要限制因素[5-6]。2019-2022 年度區(qū)域試驗中,大地1087 生育期222.47±6.92d,比對照周麥18 熟期稍早,比同組參試品種平均少1.25d。全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心委托洛陽農(nóng)林科學(xué)院鑒定,2019-2020 年度、2020-2021 年度大地1087 均為冬性類型,冬季抗寒性和耐春季低溫能力好。
2019-2022 年度區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中,大地1087 株高80.82±4.89cm,比同組參試 品種平均矮2.13cm,比同期國審的適合黃淮南片種植的106 個品種平均株高矮2.5cm,居公認最適株高范圍(78~85cm)中間;區(qū)試倒伏達標試點率86.4%、83.3%。幼苗半匍匐,葉片細長,株型較緊湊,抗倒性中等。
受氣候變暖、秸稈還田、禾谷類作物連作和保護性耕作的影響,黃淮麥區(qū)條銹病、赤霉病、葉銹病、白粉病和紋枯病呈重發(fā)、疊發(fā)態(tài)勢,嚴重影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)。經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所人工接種鑒定,2019-2020 年度大地1087 中抗赤霉病,中感條銹病、葉銹病和紋枯病,高感白粉病;2020-2021 年度慢條銹病,中感紋枯病,高感葉銹病、白粉病和赤霉病??共⌒灾械?。
2.4 適應(yīng)性廣適應(yīng)度是某品種較試點參試品種平均產(chǎn)量增產(chǎn)的試點率。2019-2022 年度HHN 科企聯(lián)合體區(qū)域和生產(chǎn)試驗,大地1087 的適應(yīng)度和較對照增產(chǎn)點率、增產(chǎn)≥2%試點率居第1 或第2 位。2019-2020 年度適應(yīng)度90.91%,居第2 位;2020-2021 年度、2021-2022 年度83.33%、82.61%,居第1 位;較相應(yīng)年度的參試品種平均適應(yīng)度高32.47、30.56、30.43 個百分點,較對照周麥18 高40.91、70.83、82.61 個百分 點。增產(chǎn)點率為95.45%、87.50%、100%,均居第1 位,較參試品種平均值高35.66、12.50、5.80 個百分點;增產(chǎn)≥2%試點率86.36%、87.50%、86.96%,均居第1 位,較參試品種平均值高38.81、22.40、2.90 個百分點。3 年適應(yīng)度和增產(chǎn)點率、增產(chǎn)≥2%試點率達85.51%、94.20%、86.96%。依試點產(chǎn)量的回歸系數(shù)分別為1.0044、1.0070、1.0998,雖然大于1,但十分接近1。
2019-2020 年度區(qū)域試驗,江蘇4 點3 增,陜西3 點、安徽4 點、河南11 點全增,平均增產(chǎn)3.85%、4.39%、9.35%、7.01%;2020-2021 年度續(xù) 試,河南10 增1 減,江蘇4 點全增,安徽4 增1 減,陜西3增1 減,平均增產(chǎn)7.42%、7.27%、7.38%、5.54%;2021-2022 年度生產(chǎn)試驗,河南12 點、江蘇2 點、安徽5 點、陜西4 點全部增產(chǎn),平均增產(chǎn)6.08%、3.65%、7.65%、11.61%。按省份分析,豫皖蘇陜4省分別匯總3 年均增產(chǎn),且增產(chǎn)率均>3.5%。