BreedingofHigh-YieldWheatVarietyHemai127
GUO Fengzhi1,TIAN Shunshun1,WANG Chong2,REN Zichao1,LIN Kun', WANG Yingdang1,LI Sitong1 ,GUO Lingyun1,YUAN Yang'
(Heze Academy of Agricultural Sciences,Heze 274ooo,Shandong;2Heze Academy ofAgricultural Sciences Experimental Demonstration Development Service Center,Heze274ooo,Shandong)
小麥?zhǔn)侵袊诙蠹Z食作物,常年種植面積約2333萬 hm2 ,僅次于印度和俄羅斯,總產(chǎn)量1.3億t以上,占全球小麥總產(chǎn)量的 17% 左右,可養(yǎng)活20多億人口[1。其籽粒含有獨(dú)特的麥谷蛋白和麥醇溶蛋白,可以制作面包、面條、饅頭、餅干等碳水食品,因此小麥也是山東省食品產(chǎn)業(yè)中的重要原材料[2]。發(fā)展小麥生產(chǎn)對(duì)促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障糧食安全具有重要的戰(zhàn)略性意義[3]。近年來極端氣候頻發(fā)、耕地面積減少及病蟲害加劇是影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素,對(duì)糧食生產(chǎn)安全構(gòu)成潛在威脅[4]。為應(yīng)對(duì)極端氣候變化,在有限的耕地上收獲更多的糧食是現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)科研人員的重要任務(wù)[5。種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)的“芯片”,是品種選育、遺傳改良的基礎(chǔ),種質(zhì)資源越豐富,遺傳多樣性越豐富,越能抵御惡劣氣候條件帶來的風(fēng)險(xiǎn)。因此,培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的小麥新品種依然是當(dāng)今育種的主題。
菏麥127是菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以越冬抗寒性好、莖稈粗壯、配合力好的自育品系(KY088/2009P7)F1 為母本,以分蘗力強(qiáng)、成穗率高、增產(chǎn)潛力大、綜合性狀優(yōu)良的濟(jì)麥22為父本,采用系譜法選育而成的小麥品種,具有半冬性、抗寒性好、抗倒性好、分蘗力強(qiáng)、產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)、高抗白粉病、增產(chǎn)潛力大等特點(diǎn)。2023年12月通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào):魯審麥20230013。
1選育過程
菏麥127的選育系譜圖見圖1。2012年依據(jù)育種目標(biāo)以(KY088/2009P7) F1 為母本、濟(jì)麥22為父本進(jìn)行有性雜交,組合編號(hào)為2012068,收獲20粒雜交種子,當(dāng)年秋播單粒點(diǎn)播成行,該組合表現(xiàn)出了較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì),苗期繁茂度好、越冬抗寒性好、分蘗力強(qiáng)、兩極分化快、成穗率高、莖稈彈性好、籽粒商品性好,被定為重點(diǎn)組合;2012-2013年度 F1 種子全部混收混脫;2013-2015年度 F2,F(xiàn)3 稀播成小區(qū),小區(qū)長度 3.0m 寬度 1.6m ,株距 20cm ,使每棵單株充分發(fā)揮其豐產(chǎn)潛力,該組合田間表現(xiàn)為越冬抗寒性好、苗期繁茂度好、分蘗力強(qiáng)、成穗率高、抗倒伏能力強(qiáng)、熟相好、結(jié)實(shí)性好,選擇優(yōu)良單穗300穗,混合收獲,混合脫粒;2015-2016年度 F4 稀播成小區(qū),小區(qū)長度 3.0m. 寬度 1.6m ,株距 20cm ,該組合表現(xiàn)出越冬抗寒性好、苗期繁茂度好、分蘗力強(qiáng)、兩極分化快、成穗率高、結(jié)實(shí)性好、抗倒性好、熟相良好等優(yōu)點(diǎn),選擇300株綜合性狀優(yōu)良的單株,每個(gè)單株選擇1個(gè)單穗,單穗脫粒,單獨(dú)存放,經(jīng)室內(nèi)考種,選擇粒大、飽滿、均勻、硬質(zhì)、無黑胚的單穗材料26份;2016-2017年度 Fs 種植成穗行,選擇越冬抗寒性好、分蘗力強(qiáng)、成穗率高、群體大、抗倒性好、落黃好、產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)的穗行10行,經(jīng)室內(nèi)考種,選擇產(chǎn)量高,千粒重高,容重高,籽粒均勻、硬質(zhì)、無黑胚的穗行籽粒材料6份,育成穩(wěn)定品系;2017-2019年度進(jìn)行新品系產(chǎn)量比較試驗(yàn),產(chǎn)量表現(xiàn)突出,正式命名為菏麥127;2019-2020年度參加菏澤市育種創(chuàng)新聯(lián)盟小麥品種(系)對(duì)比試驗(yàn);2020-2023年度參加山東省小麥新品種高產(chǎn)組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn);2023年12月通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào):魯審麥20230013。
2 品種特征特性
2.1農(nóng)藝性狀菏麥127為半冬性品種,越冬抗寒性好,幼苗半匍匐,株型半緊湊,抗倒性好,熟相較好。生育期229d,熟期與對(duì)照濟(jì)麥22相當(dāng);株高 78.8cm ,每 667m2 最大分蘗數(shù)88.9萬、有效穗數(shù)42.1萬穗,分蘗成穗率 45.9% ;穗長方形,穗粒數(shù)38.7粒,千粒重 47.0g ,容重 777g/L ;長芒、白殼、白粒,籽粒硬質(zhì)。
2.2抗病性2022年經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所對(duì)區(qū)域試驗(yàn)材料進(jìn)行接種鑒定,該品種高抗白粉病,中感條銹病,高感葉銹病、赤霉病和紋枯病。
2.3品質(zhì)2021年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(泰安)測(cè)試,菏麥127籽粒蛋白質(zhì)含量13.75% ,濕面筋含量 32.95% ,沉淀值 31mL ,吸水量64.4mL/100g ,穩(wěn)定時(shí)間 2.95min ,面粉白度73.9。綜合品質(zhì)指標(biāo),菏麥127為中筋小麥品種。
3產(chǎn)量表現(xiàn)
2020-2022年度菏麥127參加山東省小麥新品種高產(chǎn)組區(qū)域試驗(yàn),2年每 667m2 平均產(chǎn)量635.4kg ,比對(duì)照品種濟(jì)麥22增產(chǎn) 4.40% ;2022-2023年度參加同組生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量 592.6kg ,比對(duì)照品種濟(jì)麥22增產(chǎn) 5.07% 。
4良種繁育技術(shù)要點(diǎn)
4.1地塊選擇制種田應(yīng)選擇無前茬作物影響、耕地平坦、面積廣闊、土壤肥沃、肥力均勻、排灌方便的地塊,并確保地塊沒有檢疫性病蟲害,防止病害傳播。在前期耕作階段,應(yīng)根據(jù)土壤肥力狀況,施足有機(jī)肥和化肥,確保作物生長初期有充足的養(yǎng)分供應(yīng)。通過精細(xì)整地,深耕、耙平等措施,使土壤疏松、平整,有利于種子發(fā)芽和根系生長[。在試驗(yàn)時(shí)做好空間隔離,與其他小麥良種繁育田保持足夠的間隔,通常為 25m 以上,防止不同品種之間串粉造成生物混雜,做到一村一種、一農(nóng)場(chǎng)一種,避免品種混雜,確保種子純度。
4.2建立“三圃田”建立“三圃田”是良種繁育中保持品種優(yōu)良特征的核心方法之一,主要包括株行圃、株系圃和原種圃3個(gè)階段的提純繁育過程,通過單株(穗)選擇一株(穗)行鑒定一株(穗)系比較—混系繁殖,混收籽粒得到原種[7]。
在單株(穗)選擇過程中,要選擇品質(zhì)優(yōu)良、性狀一致的典型單株(穗),選擇的標(biāo)準(zhǔn)包括株高、穗型、抗病性、抗逆性等重要性狀,確保所選單株(穗)符合品種的典型特征。選中的單株(穗)需分別標(biāo)記、收獲和脫粒,并單獨(dú)保存,升人株(穗)行圃。
株(穗)行圃階段,將單株(穗)選擇出的種子分別種植成株行,每行種植1個(gè)單株(穗)的后代,在生長期間,需對(duì)各株行的性狀表現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)觀察和鑒定,選擇品質(zhì)優(yōu)良、性狀一致的典型株(穗)行,選中的典型株行需分別收獲、脫粒,升入株(穗)系圃進(jìn)行比較試驗(yàn)。
株(穗)系圃階段,將株(穗)行圃中選出的優(yōu)良株行種子分別種植成株系,每個(gè)株系種植一定面積,在生長期間,需對(duì)各株系進(jìn)行詳細(xì)比較,再選擇品質(zhì)優(yōu)良、性狀一致的典型株(穗)系,這一階段的篩選更加嚴(yán)格,需重點(diǎn)關(guān)注株系的抗病性、抗逆性、產(chǎn)量潛力等重要性狀,對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)的株系,需及時(shí)淘汰,確保品種的優(yōu)良特性得以保持。選中的典型株系需分別脫粒后混合或混合脫粒,進(jìn)入原種圃進(jìn)行擴(kuò)大繁殖。
原種圃階段的重點(diǎn)是確保種子純度和質(zhì)量,需嚴(yán)格執(zhí)行田間管理措施,包括去雜去劣、合理施肥、病蟲害防治等。通過混系繁殖,最終獲得具有優(yōu)良品質(zhì)的原種,用于后續(xù)的種子生產(chǎn)和推廣。
4.3嚴(yán)格去雜去劣嚴(yán)格去雜去劣是保障小麥繁育良種質(zhì)量的重要措施,在整個(gè)生長發(fā)育期一般至少進(jìn)行3次。第1次田間去雜去劣應(yīng)在小麥苗期進(jìn)行,具體時(shí)間一般在冬季至次年返青拔節(jié)前,鑒定小麥的葉片顏色、生長習(xí)性、抗寒耐逆性等特征,連根拔除異型株[8;第2次田間去雜應(yīng)在抽穗至開花期進(jìn)行,鑒定抽穗整齊度、葉片顏色、開花期、植株形態(tài)、植株高度、抗病耐逆性等特征,連根拔除整個(gè)異型植株;第3次田間去雜應(yīng)在小麥灌漿后期至成熟期進(jìn)行,鑒定植株的高度、株型、葉型、穗形、穗色、芒長、抗病性、抗倒伏性、落黃性等特征,連根拔除整個(gè)異型植株,并帶出繁育田外。另外,去雜的同時(shí)應(yīng)順便拔除惡性雜草,并帶出田外集中處理,對(duì)于禾本科雜草,如節(jié)節(jié)麥、野燕麥、大麥等,應(yīng)在苗期至抽穗期間連根拔除,以保障種子質(zhì)量。
5栽培技術(shù)要點(diǎn)
5.1適宜種植地區(qū) 菏麥127適宜在山東全省高產(chǎn)地塊種植利用。
5.2種子處理播種時(shí)應(yīng)保證小麥出苗率在 90% 以上,實(shí)現(xiàn)一播全苗。因此,要采取科學(xué)有效的種子處理措施,從源頭上確保種子的健康性和發(fā)芽能力。
一要曬種,通過及時(shí)曬種,可以有效殺滅潛伏在小麥種子表面的病原菌和蟲卵,降低病蟲基數(shù),減少病蟲害的傳播風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),曬種還能提高種子的吸水能力,促進(jìn)種子在播種后快速吸收土壤中的水分,加速萌發(fā)過程。
二要做好篩選工作,剔除癟粒、病蟲粒等,可以保證種子的完整性和發(fā)芽活性,從而提高出苗率和幼苗的整齊度。
三要對(duì)種子進(jìn)行藥劑包衣處理,可采取藥劑拌種等措施,如使用 40% 辛硫磷 .2% 戊唑醇干拌劑、2.5% 咯菌腈懸浮劑等藥劑進(jìn)行拌種,以防控地下害蟲、土傳病害,降低病蟲基數(shù)、減輕翌年病蟲危害。
5.3精細(xì)整地精細(xì)整地需使土壤達(dá)到“深、透、細(xì)、平、實(shí)”,以為小麥生長發(fā)育創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)打下基礎(chǔ),具體措施包括以下3點(diǎn)。
第一,推行秸稈還田技術(shù)。在整地作業(yè)前,采用秸稈粉碎與均勻拋撒技術(shù),結(jié)合耕旋耙壓等整地措施,對(duì)前茬作物的秸稈進(jìn)行精細(xì)化處理。這一做法不僅能夠提升土壤的疏松度和通氣性,還能增強(qiáng)土壤的保水保肥性能,為小麥生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境。
第二,合理施足底肥。以充分腐蝕發(fā)酵的農(nóng)家有機(jī)肥為主,提高土壤耕層的有機(jī)質(zhì)含量,以氮肥、磷肥、磷鉀肥等化肥為輔,按合理的比例進(jìn)行配施,提高肥料利用效率,適量增加土壤中的微量元素,從而更好地滿足小麥生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)[9]。
第三,實(shí)施深耕深翻鎮(zhèn)壓技術(shù),起到地塊平整、破除土壤板結(jié)、勻保、深施肥料等作用,在完成旋耕作業(yè)后,需對(duì)秸稈進(jìn)行掩埋處理,并通過耙平壓實(shí)等操作,使土壤肥力分布更加均勻,同時(shí)提升土壤的密實(shí)度和土壤持水保水能力,確保小麥一播全苗,穩(wěn)健生長。
5.4播種管理適期播種能保證小麥順利越冬,減少病蟲害的發(fā)生,為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)做好準(zhǔn)備。菏麥127適宜播期為10月5-20日,在日平均氣溫14~16°C 時(shí)進(jìn)行播種。適宜的播種量能夠確保小麥在生長過程中形成合理的群體結(jié)構(gòu),充分利用光能、水分和土壤養(yǎng)分,減少病蟲害的發(fā)生,從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)。菏麥127每 667m2 適宜播種量為 9~10kg 每推遲1d播種,播種量增加 0.25kg ,但最多不宜超過 20kg 。適深播種能夠確保種子與土壤充分接觸,促進(jìn)種子吸水萌發(fā),同時(shí)避免因播種過深導(dǎo)致出苗困難,或播種過淺導(dǎo)致種子暴露于地表。菏麥127的播種深度應(yīng)控制在 3~5cm 之間,為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),播種時(shí)需做到行距適中、播量準(zhǔn)確、深淺統(tǒng)一,不漏播、不重播。
5.5苗期管理冬小麥苗期指從播種出苗到小麥起身前,是以生根、長葉、長分蘗為中心的營養(yǎng)生長階段。苗期小麥的長勢(shì)直接影響著小麥的產(chǎn)量,主要目標(biāo)是保苗全、苗勻、苗齊、苗壯,促生根、長葉、長分蘗。小麥出苗后發(fā)現(xiàn)缺苗斷壟應(yīng)及早補(bǔ)齊,對(duì)于墑情較差、出苗不好或晚播麥田應(yīng)盡早澆水[1]。當(dāng)小麥生育期達(dá)到3葉1心以上、雜草2\~3葉期時(shí)進(jìn)行化學(xué)除草,盡量在入冬前進(jìn)行,冬前雜草苗小、耐藥性差、用藥量少,可節(jié)約成本;麥苗未封行、田間郁閉度小,化除時(shí)用藥面積大、防除效果好,而且除草越早,越有利于小麥生長發(fā)育和形成壯苗,提高產(chǎn)量。對(duì)于秸稈還田、旋耕播種、土壤結(jié)構(gòu)疏松和情不足的麥田要采取冬灌措施,以確保冬小麥的健康生長和順利越冬。冬灌的最佳時(shí)機(jī)為日平均氣溫持續(xù)維持在約 3°C ,夜凍晝消時(shí)。一般每 667m2 澆水40m3 ,澆水后及時(shí)進(jìn)行劃鋤作業(yè),以促進(jìn)土壤松軟,保持土壤濕度,填補(bǔ)土壤裂隙,避免透風(fēng)傷根死苗。此外,應(yīng)加強(qiáng)冬季前的田間管理,杜絕禽畜啃食麥苗,確保麥苗正常生長,安全越冬。
5.6中期管理冬小麥生長中期是小麥營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn)的階段,這一階段對(duì)于調(diào)控植株高度、強(qiáng)化莖稈、促進(jìn)穗部發(fā)育至關(guān)重要,是確保作物健康成長的核心管理期。此時(shí)期的管理目標(biāo)在于建立一個(gè)均衡的植株群體,增加小花數(shù)量,提升結(jié)實(shí)效率,從而培育出強(qiáng)壯的莖稈、整齊的穗型和較大的籽粒,為小麥的后期生長打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。生長中期管理主要集中在拔節(jié)期肥水管理,對(duì)地力較高的一類麥苗,春季第1次肥水可在拔節(jié)初期至中期,每667m2 澆水 40m3 ,配合追施尿素 15-18kg ;對(duì)旺苗可推遲肥水至拔節(jié)中期;群體不足的弱苗麥田水肥管理可提前至起身期,以促進(jìn)春季分蘗。
5.7后期管理冬小麥生長后期是抽穗開花到成熟的關(guān)鍵階段,此階段營養(yǎng)生長結(jié)束,以生殖生長為主,這一過程以籽粒形成為核心,包括開花受精、養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)、籽粒灌漿及產(chǎn)量構(gòu)建等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其主要目標(biāo)是養(yǎng)護(hù)根系、保護(hù)葉片并增加粒重,通過維持根系活力、延長葉片功能期增強(qiáng)對(duì)自然災(zāi)害和病蟲害的抵御能力,避免早衰或貪青晚熟現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí),促進(jìn)光合產(chǎn)物高效向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn),以實(shí)現(xiàn)較高的粒重目標(biāo)。
在冬小麥生長后期,土壤情不足地塊可在抽穗揚(yáng)花期或灌漿期進(jìn)行第2次灌溉,以保證小麥的水分需求。此外,實(shí)施“一噴三防”策略是后期管理的重點(diǎn),包括對(duì)葉銹病、葉枯病、紅蜘蛛和蚜蟲等主要病蟲害的監(jiān)測(cè)和及時(shí)防治,每 667m2 可采用 2.5% 高效氯氟氰菊酯微乳劑 30g?430g/L 戊唑醇懸浮劑20g和 99% 磷酸二氫鉀 100g 的混合液,加水稀釋后均勻噴施,以達(dá)到防治病蟲害和促進(jìn)作物生長的效果。
5.8及時(shí)收獲小麥?zhǔn)斋@適期短暫,受降雨、大風(fēng)、冰雹等自然災(zāi)害的影響,適時(shí)收獲能夠有效避免斷穗、落粒以及穗發(fā)芽和霉變等問題,從而減少產(chǎn)量損失。小麥的最佳收獲期是在蠟熟末期,使用聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)應(yīng)在完熟初期進(jìn)行,以確保收獲效率與籽粒品質(zhì)。菏麥127熟期一致且熟相較好,應(yīng)在蠟熟末期至完熟初期及時(shí)收獲,此時(shí)小麥產(chǎn)量最高,品質(zhì)性狀最佳。麥粒收獲后在曬場(chǎng)曬干揚(yáng)凈,當(dāng)籽粒含水量降到 12% 時(shí),將其轉(zhuǎn)移至潔凈、干燥的地方儲(chǔ)存,并進(jìn)行密封熏倉處理,以免籽粒發(fā)芽、霉變、蟲蛀,保證小麥品質(zhì)。
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(收稿日期:2025-03-11)