抗逆丰产型小麦新品种‘沧麦14’的选育

2018-04-04 03:47钮力亚王伟伟王奉芝王连鹏藏秀金
作物研究 2018年2期
关键词:抗逆性丰产抗旱

于 亮,钮力亚*,王伟伟,陆 莉,王奉芝,王 伟,王连鹏,王 艳,藏秀金

(1沧州市农林科学院,河北 沧州 061001;2献县农业局,河北 献县 062250)

未来小麦实现高产超高产的难度越来越大,增产重点应该放在潜力巨大的中低产田。中国科学院李振声院士提出的“渤海粮仓建设”工程,重点是粮食单产低于6000 kg/hm2的河北、山东和天津的60个县市(区),总耕地面积266.67多万公顷,而黑龙港麦区正在该项目实施区域内。依靠科技进步,挖掘该地区的粮食持续增产潜力,不仅容易做到,而且能较快见效。

河北省黑龙港麦区包括冀中低平原和冀中洼碱两个冬麦区,是小麦中低产区。该区在小麦生育期内的降水量120~140mm,越冬期积温-220~-250℃,全年大于等于0℃积温2200℃左右,无霜期180~190 d。土壤瘠薄盐碱,干旱、冻害、干热风、病虫害等自然灾害频繁,可用淡水资源严重不足,是导致小麦产量低而不稳的主要因素。农作物有小麦、玉米、棉花、豆类、谷类、高粱、花生、油料、甘薯等,冬春季主要作物为小麦,夏秋季主要作物为玉米。区域内土壤质地大部分为壤土,10、20、50 cm等3个土层土壤干容重在1.35~1.55 g/cm3,凋萎系数随深度变化不明显,10~50 cm土层在6%~7%,土壤重量田间持水量一般在24%~30%[1~3]。该区小麦基本上处于逆境状态下生长,要想稳定提高产量,除了不断改善生态条件外,必须重视抗逆、丰产、稳产小麦品种的选育。笔者通过多年的努力,成功培育出了适宜在河北省黑龙港流域冬麦区种植的‘沧麦14’。

1 选育经过

1.1 亲本选择

母本‘沧2004-93’,来自沧州市农林科学院自育的优良材料,茎秆韧性好,穗层较整齐,穗纺锤型,小穗密度适中,籽粒硬质,饱满度好,千粒重40 g左右,穗粒数38粒左右,熟相好。突出特点是抗旱、节水、抗病、抗寒性好,水旱地兼用,具有多抗、节水和适应性广的优点。

父本‘衡7229’,系河北省农林科学院旱作农业研究所选育的国审品种(国审麦2005017),分蘖力较强,株型紧凑,穗层整齐,长相清秀,平均穗数570万/hm2,穗粒数37粒,千粒重40 g,抗倒伏能力强,秆锈病免疫,中抗至中感条锈病,容重809 g/L。黄淮冬麦区北片水地组区域试验,平均产量7671 kg/hm2,比对照‘石4185’增产4.8%。

1.2 育种方法

1.2.1 选种方法的改进

通过改进选种场圃设置,使后代选择环境与要育成品种的应用生态环境基本保持一致,并且通过人为环境控制,创造出能够表达特定目标性状基因的特定条件,以及后代材料平行种植交替选择的抗逆性育种程序,即两圃平行交替抗逆育种技术(图1)[4],取得了良好效果。

1.2.2 选育过程

2003年以‘沧麦2004-93’为母本,‘衡7229’为父本,经过有性杂交,通过‘两圃平行交替抗逆育种技术’培育而成。后代材料处理如下:

F1代:F0代组合旱地选种圃种植,点播,明确抗逆性强的优良组合。确定的依据是抗旱、抗寒、后期叶片功能期长、抗干热风、落黄正常、籽粒饱满、穗部性状好。

图1 两圃平行交替选择抗逆育种技术路线

F2代:F1入选组合,水旱两圃平行种植,选种重点是明确组合类型,确定重点组合和选择方向。

F3和F4代:重点组合后代交替选择。F3和F4代旱地和水地交替选择,其目的是通过变换杂种不同世代种植条件促进育种材料特殊适应性和广泛适应性的有机组合,选育具有较高产量潜力,又具有多种抗逆性的优良品种。

F5代:F4代入选材料水旱两圃平行种植,严格按育种目标选择,因多数材料性状趋于一致,在单株选择的同时,混收测产进入比较试验。

经过5个世代的选育,2009年混收株系进入产量比较试验。2011年进入大区稀播繁种试验,2013、2014年两年参加河北省黑龙港流域节水组区域试验,2015年参加生产试验。于2017年3月通过河北省品种审定委员会审定通过(冀审麦2016023号)。

2 特征特性

2.1 产量表现

2013~2014年度参加黑龙港流域节水组区域试验,平均产量7222.5 kg/hm2,比对照增产4.0%;2014~2015年度同组区域试验,平均产量6826.5 kg/hm2,比对照增产3.8%。2015~2016年度参加生产试验,平均产量产6886.5 kg/hm2,比对照增产3.0%,居参试品种第三位。

2.2 农艺性状

该品种属冬性中熟品种,平均生育期239 d。幼苗半匍匐,叶色绿色,分蘖力强。成株株型半松散,株高78.3 cm。穗纺锤形,长芒,白壳,白粒,硬质,籽粒较饱满。穗数591万/hm2,穗粒数34.8粒,千粒重45.0 g。熟相较好,抗倒性较好,抗寒性与对照‘邯4589’相当。

2.3 品质特性及抗性表现

(1)抗旱性。河北省农林科学院旱作农业研究所抗旱性鉴定,2013~2014年度人工模拟干旱棚抗旱指数为1.012,田间自然干旱环境抗旱指数为1.264,平均抗旱指数1.138,抗旱性强;2014~2015年度人工模拟干旱棚抗旱指数为1.196,田间自然干旱环境抗旱指数为0.798,平均抗旱指数0.997,抗旱性中等。

(2)抗病性。河北省农林科学院植物保护研究所抗病性鉴定,2013~2014年度中感条锈病,中感叶锈病,中感白粉病;2014~2015年度中抗条锈病,中抗叶锈病,中感白粉病。

(3)抗倒伏能力。参加区试及生产试验期间,均未发生倒伏。

(4)营养品质。2016年河北省农作物品种品质检测中心测定,粗蛋白质(干基)13.27%,湿面筋(14%湿基)27.7%,吸水量 61.0 mL/100 g,形成时间 2.2 min,稳定时间 2.0 min,容重 806 g/L。

3 栽培技术要点

适宜播种期10月5~15日,播种量180~300 kg/hm2。施磷酸二铵 450 kg/hm2、尿素 225 kg/hm2、硫酸钾150 kg/hm2、硫酸锌15 kg/hm2做底肥,后期结合浇水,依苗情适当补施氮肥。足墒播种,一般春浇2水,宜在拔节期、孕穗—扬花期浇灌。播种前可用杀虫剂和杀菌剂拌种,防治地下害虫和黑穗病,抽穗后及时防治蚜虫。

4 讨论

在小麦抗逆育种过程中,丰产性和抗逆性是品种选育中重要综合目标性状的一对矛盾体,在其选育过程中应全面考虑,分清主次。就抗逆丰产育种而言,其丰产性仍是首要目标,如果过分片面强调其抗逆性,往往造成品种产量损失较大,即使育成的品种抗逆性突出,但如果产量潜力太小,会造成适应范围和价值的偏小,难以在生产上应用。

抗逆性育种的重点是在保证产量的基础上,提高品种的抗逆性,使之建立在一个适当的基础上。所谓适当就是指在恶劣的条件下对产量影响不大,抗逆性与丰产较容易结合,后代材料选择的范围较大。沧州市农林科学院培育的‘沧麦14’‘沧麦12’‘沧麦028’和‘沧麦6005’等品种均以这种育种思路通过“两圃平行交替选择抗逆育种技术”培育而成[5~7],为抗逆育种提供了一种新的方法。该育种技术可以根据育种目标设定不同的育种环境,既可以保证产量又可以有针对性的改变某些特性。

通过改进选种方法,选种场圃不同生态条件有利于杂种后代基因型充分表达,性状变异范围大,有利于选择;解决了后代材料在选育过程中的淘汰问题,减轻了育种选种的工作量,提高了育种效率和选择材料的针对性;实现了育种目标与选育环境的一致性,将诸多抗逆性状与丰产性进行有效结合[8]。

参考文献:

[1] 赵松山,王奉芝,陆 莉,等.抗旱耐盐型小麦品种沧6001的选育[J].华北农学报,2000,15(增刊):113-117.

[2] 张正斌,徐 萍.中国水资源和粮食安全问题探讨[J].中国生态农业学报,2008,16(5):1305-1310.

[3] 赵聚宝,李克煌.干旱与农业[M].北京:中国农业出版社,1995.

[4] 赵松山,张焕英,陆 莉,等.河北省黑龙港麦区冬小麦育种回顾与展望[J].河北农业科学,1997,1(2):32-35.

[5] 于 亮,钮力亚,付 晶,等.多抗节水型小麦品种沧麦12的选育及利用[J].安徽农业科学,2015,43(43):41-42.

[6] 于 亮,钮力亚,王奉芝,等.多抗节水型小麦品种沧麦 028的选育[J].安徽农业科学,2016,44(19):12-13.

[7] 陆 莉,于 亮,王伟伟,等.国审小麦新品种沧麦6005选育及高产栽培技术[J].农业科技通讯,2013(9):128-129.

[8] 赵松山,张焕英.冬小麦抗旱耐盐丰产育种技术——两圃平行交替选择法[J].作物杂志,1994(6):13-16.

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