张中州 张 锋 赵永涛 袁 谦 甄世聪 鲁进恒
(河南省漯河市农业科学院,漯河462000)
小麦品种漯麦18特性解析及育种启示
张中州张锋赵永涛袁谦甄世聪鲁进恒
(河南省漯河市农业科学院,漯河462000)
分析漯麦18的高产潜力和氮肥高效特性,为小麦新品种培育提供理论指导。漯麦18试验田和生产示范田,产量均突出且稳定,这与其矮秆、后期耐高温、抗逆性突出有关;氮肥高效,有利于肥料高效利用,高产稳产,产量潜力大,环境友好;育种核心是种质创新,其他手段能高效辅助育种。
漯麦18;高产潜力;氮肥高效;育种
国审弱春性小麦品种漯麦18是漯河市农业科学院采用逐步改造聚合杂交方法创新种质,利用创新种质中间材料和黄淮麦区丰产品种组配杂交,选育出的一个抗倒、耐病、耐后期高温、光合效率高、稳产高产的新品种。2012年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号:国审麦2012011。
该品种属中大穗型中晚熟品种,全生育期223.1d,株高75cm,幼苗长势壮,叶色浓绿,抗寒性较好;分蘖力中等,两极分化快,成穗率高。穗层整齐,穗下节较长,长相清秀。根系活力强,较耐高温干旱,叶功能期长,灌浆速度快,落黄好[1]。2010年、2011年区域试验,平均每hm2穗数570万穗、673.5万穗,穗粒数32.1粒、32.9粒,千粒重46.9g、43.4g。抗病性鉴定:中感纹枯病,高感条锈病、叶锈病、白粉病和赤霉病。混合样测定:子粒容重798g/L、810g/L,蛋白质含量14.44%、13.50%,硬度指数61.6(2011年);面粉湿面筋含量31.5%、29.2%,沉降值34.5mL、28.9mL,吸水率57.9%、55.8%,面团稳定时间3.9min、4.0min,最大拉伸阻力218E.U.、229E.U.,延伸性172mm、142mm,拉伸面积53cm2、47cm2。
1.1丰产稳产性好漯麦18产量潜力较高,主要表现在2个方面。一是参加国家试验4年,产量水平一直较高。4年每hm2平均产量7880.25kg,最高产量8688kg,平均比对照偃展4110增产5.32%,最高增产6.8%,均居参试品种首位,在区域(生产)试验3年47点次试验中,增产点率平均86.1%。二是生产示范产量突出、稳产性好。2014年、2015年黄淮南部冬麦区出现不同程度的自然灾害,但不论是实打还是测产,漯麦18的产量都处于较高水平,2013-2014年在河南省漯河市齐罗村,8hm2示范田实收产量最高为11488kg/hm2;2014-2015年河南省漯河市大杨村,108.2hm2示范田测产为10513.5kg/hm2。
1.2氮肥高效利用氮素是小麦生长发育必需的大量营养元素,对控制小麦产量和品质形成具有重要的作用。中国是世界上施用氮肥量最大的国家,但氮肥利用率只有30%~50%,远低于世界的平均水平40%~60%[2]。过量施用,氮肥利用率低,导致生产成本增加,更重要的是带来环境污染。
王小纯等[3]用漯麦18、豫麦49-198和西农509、豫农202,研究在N 0(CK)、N 120(120kg/hm2)和N 225(225kg/hm2)3个供氮水平下各品种的产量等氮代谢指标的差异,表明漯麦18是低氮高效品种,因其具有较高的GS活性,从而促进了植株对氮素的吸收与同化,使整个氮代谢过程利用效率提高,因此具有较高的产量及氮肥生理利用率。增加供氮量,对低氮高效品种作用显著。低氮高效品种耐低氮能力较强,增产潜力较大。
漯河市农科院在旋耕及秸秆还田耕作方式下,设置4个施氮水平,每hm2分别为纯氮0kg、120kg、225kg、330kg,结果表明漯麦18是一个氮高效品种,氮肥利用率高,低氮水平下也能达到较高产量。随着施肥量增加,产量呈递增趋势,最高施肥水平每hm2产量为9117.15kg,比不施肥增产12%。三要素中成穗数和穗粒数同施肥量呈正效应,缓慢递增态势,不施肥每hm2成穗数为525万,施330kg成穗数为543.2万,穗粒数波动区间在28.27~33.11粒/穗。千粒重则相反呈逐渐下降趋势,最高施肥量比不施肥减少6%。
2.1漯麦18选育体会该品种选育经验主要有几点:(1)用大生态观点,创新种质,将地理远缘高低纬度地区品种的优异目标性状与本地优良品种的适应性结合为一体。(2)在F1~F3结合加代过程中,选择对光反应不敏感的株系,同时加强对春季生长快特性的选择和花前积累物质花后转运能力的选择。(3)苗期看习性和越冬能力,成株期看繁茂性、株叶型、抗晚霜冻能力,后期看抗逆性、抗病性、丰产性,尤其注意灌浆正常、落黄好这个性状,凡熟相好的材料,一般均有良好的适应性,子粒也较饱满。除此之外,根据性状遗传规律,在不同世代分别掌握选择强度。(4)对产量要素进行均数平衡选择,选择亩穗数、穗粒数和千粒重同时大于群体平均数的株系。(5)早代测产鉴定和提纯优化同步进行。
2.2育种目标一个好的小麦品种所表现的优异性状应是最大限度地利用自然生态的有利条件,抵御不利条件,满足不断变化的人类生产、生活方式的需求。21世纪以来,市场经济快速发展,生产方式改变,气候条件逐渐恶化,自然胁迫和非自然胁迫压力骤增,因此育种目标从单纯的生物学特性到兼顾商业特性,主要是产量高、品质优、抗性强、适应广、看相好、商品率高。漯麦18确定了高产稳产、广适抗逆、高效低耗的小麦育种目标。具体要求为半冬性或者弱春偏半冬性品种,大面积种植产量每hm2能稳定在9000kg,高产潜力突破10500kg;在产量结构上,注意选育成穗数中等或偏多(600万~675万穗/hm2)、穗粒数中等(33~35粒)、穗数与穗粒数自动调节能力较强、千粒重中等且常年稳定(45~48g)的中早熟半矮秆品种[4]。
2.3技术路线一个可塑性强的品种应具有对栽培和自然生态的良好适应性,这类品种一般具有发达的根系,坚硬的茎秆质量,高光合效率和适度的生长繁茂性,对温、光、水、肥反应不敏感,适于大面积栽培。所以提高小麦产量潜力应采取在保证一定穗数的基础上主攻穗粒数,把保持和提高经济学系数、生物学产量作为提高产量潜力的重要途径。在亲本运用和杂种后代的选择上牢牢抓住群体的繁茂性和单株生产力2个主要性状,在产量和品质的关系上,注重产量和子粒品质的双向协调提高,以求达到大面积持续增产和平衡增产的目的。
2.4种质创新种质资源的创新是育种工作的重要组成部分,特别是关键性种质的创造与利用, 会促进作物育种的突破性进展。矮孟牛、繁6、周麦8425B的创新与利用是小麦高产育种的成功范例。
创新中间亲本漯4336最大特点是继承了Fr81-3的综合抗病性(Fr81-3抗条锈),广泛适应性(多国种植,并用作亲本),成熟落黄好,多花大穗、丰产性突出的优点,同时结合了宝丰7228(豫麦2号)优良的植株冠层结构,灌浆速度快、光合效率高、栽培性状好、多穗、优质的优点。漯麦18用周麦16作父本杂交,将多亲本的共同优点进一步巩固和提高,丰富了遗传基础。自2008年参加国家黄淮南片预备试验至2011年参加国家黄淮南片生产试验,连续4年产量居参试春水品种首位,表现出秆壮、大穗、多穗、大粒的产量优势。实践证明不同历史阶段,核心种质的创新无不推动着小麦育种的重大突破,也有力地推动着我国小麦生产的发展。
[1]张中州,薛国典,张锋,等.高产稳产广适弱春国审小麦新品种漯麦18的选育及应用.种子,2013,32(10):117
[2]张福锁,王激清,张卫峰,等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径.土壤学报,2008,45(5):915-923
[3]王小纯,王晓航,熊淑萍,等.不同供氮水平下小麦品种的氮效率差异及其氮代谢特征.中国农业科学,2015,48(13):2569-2579
[4]张锋,薛国典,赵永涛,等.国审小麦新品种漯麦18的选育.河南农业科学, 2013,42(12):37-39
2016-04-21)
河南省科技攻关项目(152102110023)