陈三乐杜运科刘志强孙军仓
(1.宝鸡市农业科学研究所,陕西宝鸡722400;2.宝鸡市金台区农业局,陕西宝鸡721004)
陕西关中西部大麦品种改良的趋势及主要对策
陈三乐1杜运科1刘志强2孙军仓1
(1.宝鸡市农业科学研究所,陕西宝鸡722400;2.宝鸡市金台区农业局,陕西宝鸡721004)
关中西部大麦产量水平不高的原因主要是品种问题,为此,分析了大麦品种在生产中存在的问题,提出了改良趋势,针对品种和生产管理采取了主要对策和措施,并对选育出的两个优秀品系做了简单介绍。
关中;大麦;改良,趋势;对策
大麦是世界上主要粮食作物之一,其中播种面积仅次于小麦、水稻、玉米,占第四位。大麦具有生育期短、早熟丰产、抗逆性强、适应性广等特性。又因营养价值高,兼有食用、饲用、酿造等多种用途,在很多地区是发展较快的谷物之一。在陕西关中西部,近年来,由于养殖业的快速发展,加之酒厂,麦芽厂和农家酿造业的再次兴起,对大麦的需求日趋旺盛,面积虽逐年增加,但大田的生产远远无法满足市场的需要,提高大麦产量已成为各方面的迫切需求。
大麦具有适应性强、耐盐碱、耐瘠薄、耐迟播等特点,能与多种作物进行轮作倒茬。目前在关中西部种植的大麦品种主要是陕西农业大学1980年从日本引进的西引二号,属于六棱饲料大麦品种。啤酒大麦和裸大麦种植极少。西引二号一直沿用至今,年推广面积在5 334 hm2左右,总产在2 000万kg徘徊,该品种在生产上植株较高,倒伏严重,高感白粉病,属于旱年稳产,丰年减产的品种,种植规模扩大有风险。每家每户种植的田块地力薄,面积小,品质不一,混杂严重,已不能适应市场的需求,生产上急需新的品种出现,满足生产发展的需要。在关中从事大麦育种及推广的单位主要是西农大、西安市农科所、宝鸡市农科所三家,自从西引二号、西裸一号、西安91-2通过审定后,到目前为止,没有新的品种审定登记,生产上仍沿用老品种,小面积引种的扬饲麦3号、驻大麦4号等在生产上没形成影响,逐渐消失。宝鸡市农科所从2002年开始开展大麦育种和推广工作,先后从全国各地及国外引进大麦材料,其中啤酒大麦品种酿造二条、斯库拿、宝丹等,饲料大麦品种扬饲麦3号、2007、驻大麦4号等,裸大麦品种97-22-4、康青7号、果洛等,经在关中西部试验,或因抗寒性、抗病性、生育期和倒伏问题,不适宜在生产上种植推广,只能作为育种材料利用。只有通过有性杂交,筛选新的品种,才是提高本地区大麦产量和满足市场需求的路子。
任何一个适应性广或窄的优良品种,在生产上被利用的时间是有限的,每个地区,随着时间的推移,其经济自然和栽培管理条件也会发生变化,原有的品种也就不能适应新的变化,必须选育优良新品种以便及时进行品种更换。西引二号在关中西部种植将近30年,已经不适应现代农业的要求,而且在生产中也存在以下主要问题:
1)株植高,极易倒伏。在大田生产中,大麦品种主要是西引二号,还有极少农家品种,但都有一个特点:穗头大,株植高,在收获的时候,倒伏十分严重,农户只种旱薄地,小地块,只求产籽,不求产量。西引二号株高在95~105 cm之间,营养生长期稍长,极易茎倒,从事大面积生产时,易倒伏的风险始终存在。
2)病害重,影响品质和产量。从引进的几个品种看,主要是白粉病严重,像宝丹、驻大麦4号,白粉病都浸染到穗子上,西引二号也浸染到剑叶上,在生产上种子混杂,很少换种,连年种植,黑穗病发生比较严重,平常年份在10%左右,严重年份可达20%以上,严重影响了籽粒品质和产量。由于农户种植面积小,对种子要求不高,才形成了种子带菌的现状。
3)纯度差,播量大,产量变幅大。从生产看,纯度一致的大麦田块很少,大多数都是混杂严重,高的120 cm以上,低的90 cm左右。参差不齐,由于播量大,营养缺乏,植株细高,穗头小,也易倒伏,后期无风雨,可以稳产,有大风大雨倒伏大减产,西引二号在2009年平均产量405 kg/ 667 m2,而在2010年平均产量320 kg/667 m2,风调雨顺年产量反倒低,主要是倒伏造成的。
4)只种不管,栽培管理不到位。在走访的大麦种植户中,85%的都只管种,不根据大麦的生育时期进行管理,绝大部分在管理小麦的同时捎带管理大麦,像后期防虫防病,由于大麦早熟,在给小麦一喷三防的时候,大麦已经错过了防治的最佳时期,往往是事倍功半,从种到收管理很不到位。
5)面积小,人工收割,效益低。大麦的收获过程都要靠人工完成,不像小麦,机子收,只管晾晒。在生产中,大麦面积小,加之芒长,收获时又不是太干,若用联合收割机,极易造成筛子阻塞,损失很大,用人工,费用高,按0.40元/kg算,效益在100~150元/667 m2之间,若要提高效益,一是高产品种,二是农业机械化,尽可能减少人工费用。
1)高秆变矮秆,提高抗倒性。矮化植株有利于提高抗倒伏能力,增强肥水效益,提高收获指数,从而进一步提高产量潜力。目前由于生产上的品种,植株高,易倒伏,不敢增大肥水供应,种植田块都属于旱薄地,严重影响产量水平的发挥。若通过选育矮秆品种,株高降低15~20 cm,产量潜力可达650 kg/667 m2以上,大田产量水平达500 kg/667 m2,现在生产上大麦产量不高的原因主要是倒伏。高秆变矮秆是大麦改良的首选问题。
2)小粒变大粒,提高千粒重。在关中西部,大麦从抽穗到成熟一般为30~40 d,后期气温高,灌浆时间短,导致千粒重降低,影响产量。二棱大麦一般分蘖力较强,成穗率高,穗粒数25~30粒,千粒重40~45 g。六棱大麦一般分蘖力弱,穗粒数较多,可达50粒以上,千粒重30~35 g。把小粒变大粒,提高千粒重,是提高产量的有效途径,若二棱大麦和六棱大麦千粒重提高5 g,产量至少提高50~100 kg,都可突破产量500 kg/667 m2以上。
3)株叶型改良,提高产量潜力。大麦产量要上新台阶,不光要从产量三要素上下功夫,还要注重株叶型的改良,株型紧奏,叶夹角较小,配置合理,透光性好,可使一定量的阳光分散在较大的叶面积上,增加光合面积和光合时间,受光量大,株间透光性好,有利于个体与群体的协调发展,适于密植构建高产架势。大麦在株型育种方面还走在初步阶段,引进的大多数大麦材料,植株高,旗叶大,密闭严重,叶下披,易滋生病害。株型育种是大麦改良的必经之路,也是提高产量的有效途径。
4)熟期和病害改良,提高丰产性。生育期短、成熟早是大麦的主要特性之一,在关中西部一般比小麦早熟10~15 d,但引进的一些高产材料,有的熟期与小麦相同,收获和小麦时差小,给生产带来许多不便,而且病害都很重,90%以上都感白粉病,有的病染到穗子上。所以在组配的后代筛选过程中,要增强病害选择压力,并坚持“早中选丰”和“丰中选早”两条途径开展工作。在容忍的生育期范围内,筛选高产抗病和后期籽粒脱水较快的品种,尽可能在植株全部转黄时用机械收获,以减少人工费用,提高效益。
结合关中西部大麦生产上存在的问题和大麦改良的趋势,主要采取了以下措施。
1)积极征集大麦资源,加快改良速度。从2002年开始,每年征集全国各地选育的品种和材料百余份,共引进国外材料20份以上,通过在本区鉴定观察,筛选优异材料进行改良。先从综合性状好的材料入手,改良主要的大粒穗重等丰产性状,也兼顾株叶型等主要农艺性状,并注重将生产上的主栽品种和新审定的品种作为中心亲本,通过丰产性与抗病抗逆性的结合,提高产量增强抗性。经过两轮的改良,株型有所改善,丰产性有较大的提高,也选育了一批抗病性强产量好的材料,为下一轮改良打下了坚实的基础。
2)采取矮秆材料,开展复合杂交。植株高是所有引进材料的共同特点,随着地力水平不断地提高,倒伏问题日渐突出。降低株高改善株型成为首要任务,在征集的材料中,像97-22-4,扬农啤2号,宝丹等都是很好的矮秆材料,像扬饲麦3号,驻大麦4号,蒲大麦7号等是株型较好的饲料大麦品种,像酿造二条,斯库拿,西安91-2,甘啤3号都是农艺性状全面的啤酒大麦品种。经第一轮的有性杂交,筛选后代,创造了一批株型好、矮秆、丰产性和抗逆性有较大提高的品系,为第二轮复合杂交打下了基础,目前,第二轮复合杂交后代表现出矮秆落黄好、抗病性强、丰产性突出的特点,现正在进一步鉴定筛选中。
3)病害严重年份,加大筛选力度。征集的材料在多雨低温条件下,常发生严重的大麦白粉病,而且条纹、叶枯病也常有发生,在2003至2004年间,白粉病严重的程度都上穗子,对产量影响很大,通过二轮的抗病材料的不断聚交,不断选择,在病害严重年份,加大筛选力度,第一轮筛选抗病材料,第二轮在注重抗病性的同时加强了株叶型和高产性的改良,通过两轮的育种努力,筛选了一批抗病高产品系。
4)水旱轮选,增强抗逆性。大麦在关中西部,大部分种在地力薄没有灌溉的田块,农户管理粗放。所以对杂交后代的水旱轮选,增强抗逆性很必要。在水肥条件好的田块种植,观察抗倒伏能力,丰产潜力,抗病耐病性以及熟期。在旱薄地田块,观察早熟性,株高的变化,抗旱性,籽粒的饱满程度以及产量的变化,经鉴定对比,筛选丰产性好、抗倒性强、籽粒饱满、抗逆性强、适应性广的品系,通过水旱轮选,可增强品种适应气候变化,达到高产稳产。
5)高密度筛选,提高适应性。大麦产量不稳的主要原因是倒伏,倒伏发生的原因一是植株高,二是密度大,密度加大是为了提高产量,但也增加了倒伏的风险,所以高密度筛选是提高产量的重要措施。在高密度栽培条件下筛选品系,可以观察茎秆强度,耐病抗病的承受能力,叶片和株型的变化,穗子和籽粒饱满度的变化以及产量的最高潜力。通过这些项目的考察,确定最适的播量和最好的产量,也较好地解决了品种的适应性。若穗数达50万/667 m2,穗粒数30粒,千粒重45 g,产量水平很容易达到650 kg/667 m2以上。
6)发放管理卡,提高管理水平。针对饲料大麦和啤酒大麦,制作不同的栽培管理卡,随种子发放下去,重点是播期、播量和后期的病虫害防治,对于啤酒大麦,水肥调节很重要,尽可能降低氮肥量,增加磷钾和有机肥,在大麦穗抽齐后7 d内可进行病虫预防,降低病虫基数。目前大麦的生产管理很粗放,通过管理卡,提高管理水平,种植户通过三年应用收到了很好的效果。
经过8年的选育和试验,筛选出一些优秀的品系,现对突出的两个品系作以简单介绍:(1)宝大麦1号:该品系半冬性,芽鞘淡绿色,幼苗半匍匐,叶片浅绿,分蘖力强,成穗率中等。旗叶较宽上挺,株高70~80 cm,株型紧凑,茎秆稍粗,坚韧,弹性好。穗六棱,穗直立,籽粒排列稍密,穗层整齐,穗大粒多,籽粒浅黄色,腹沟浅,皮壳薄,均匀饱满,后期落黄好,灌浆快,综合农艺性状好,适应性广,中早熟,较西引2号早熟3 d以上。一般成穗43万~50万/667 m2,穗粒数50~60粒,千粒重35~37 g,对条锈病、叶锈病、秆锈病均表现免疫,对白粉病高抗,对大麦黄花叶病高抗,条纹病中抗,属优质饲料大麦品种。经本所品比试验平均产量564.8 kg/667 m2,较对照西引2号增产27.5%。经多点试验平均产量524.2 kg/ 667 m2,较对照西引2号增产22.8%。(2)宝裸麦1号:该品系半冬性,幼苗半匍匐,叶色深绿,长势旺,繁茂性好,分蘖力强,成穗率中等。旗叶较宽上挺。株高70~80 cm,株型紧凑,茎秆中粗,坚韧弹性好。穗二棱,长方型,直立,籽粒排列适中,穗层整齐,穗较大,长芒,有锯齿,色黄。籽粒长椭圆形,白粒角质,腹沟浅,无皮壳,饱满整齐,外观黄亮,商品性好,籽粒灌浆快,落黄好。中熟,成熟期略早于西引2号。一般成穗45万~55万/667 m2,穗粒数30~40粒,千粒重50~55 g。产量三结构协调,丰产性好,籽粒蛋白质、赖氨酸含量高,食用品质优良。对条锈病、秆锈病、叶锈病免疫,白粉病中抗,大麦黄花叶病高抗,条纹病中抗。本所品比试验平均产量523.8 kg/667 m2,较对照西引2号增产18.2%。经多点试验,平均产量512.5 kg/667 m2,较对照西引2号增产20.1%。
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2011-02-11
陈三乐(1972-),男,农艺师,主要从事麦类作物育种与推广。