李海权,降彦苗,刘建烨,耿玲玲,董明,刘秀丽,韩小洁,刘国庆*
(1.河北省农林科学院谷子研究所,河北省杂粮重点实验室,国家谷子改良中心,河北 石家庄 050035;2.河北省蔚县农牧局,河北 蔚县 075700)
糜子属于禾本科黍属,起源于我国黄河流域,在武安磁山文化遗址发现的碳化糜子有10 300 a 的历史[1,2]。目前,世界上栽培糜子面积较大的国家有俄罗斯、乌克兰和中国[3~5]。我国糜子年平均种植面积约100 万hm2,主要种植地区为北方的干旱半干旱区域。河北省糜子种植主要分布在张家口、承德和沧州等地区,常年种植面积约为5.33 万hm2[6,7]。
糜子在我国杂粮作物的生产中具有不可替代的作用。(1)糜子是我国北方旱区的稳产作物。在春旱年份,糜子等雨播种,以自身面积的不稳定保证粮食面积和总产量的相对稳定[8,9]。(2)糜子是水分高效利用作物。糜子是禾本科粮食作物中耐旱性最强的作物,其生长期与雨热基本同步,能充分利用有效降水,在多数年份水分不是限制糜子生产潜力的主要因素[10,11]。(3)糜子是抗旱避灾作物。糜子品种生育期可塑性比较大,可以播种后等雨出苗,也可以根据降雨情况等雨播种,是重要的避灾作物[12,13]。(4)糜子是水土保持的优良作物。糜子的生长发育期与降水规律相吻合,在其生育期内能有效增加地表覆盖,强大的须根系对土壤起到很好的固定作用;同时还能起到减轻雨滴冲击、阻止地表水径流的作用,使更多的雨水浸入地下,减少水土流失,提高土壤持水能力,从而起到良好的水土保持作用[14]。(5)糜子具有良好的营养价值、医用价值和保健作用[15~19]。糜子可以制米、制酒和制作各种风味小吃,还可以作为优良的饲料作物,其子粒、茎秆、颖壳、青干草是家畜家禽的优良饲料。
尽管糜子起源于我国并有着悠久的栽培种植历史,但长期以来其科研和生产一直未能引起足够的重视,也造成目前糜子产业存在着诸多的问题。随着现代农业的快速发展,培育中矮秆、弱分蘖型适合机械化生产的糜子新品种成为工作重点[21~23]。2010 年河北省农林科学院谷子研究所以培育优质、高产、适宜机械化生产的中矮秆抗倒伏糜子新品种为育种目标,通过辐射诱变结合定向选择的方法开展亲本材料的创新和新品种选育。经过多年努力,2018 年育成高产、优质、弱分蘖适宜机械化生产的糯糜子新品种冀黍3 号,2019 年1 月9 日通过河北省科技成果转化服务中心组织的成果鉴定(登记号:20190025)。
雁黍11 号(原代号为90322-2-33)由山西省农业科学院高寒区作物研究所1990 年以981 为母本、大红黍为父本杂交选育而成。该品种属中熟品种,糯性。具有侧穗,生产上表现丰产性好、品质优良、适应性广等特点。株高152.6 cm,抗倒性一般。
2010 年取雁黍11 号干种子4 份,各20 g,分别选用3 万、4 万、5 万和6 万伦琴共4 个辐射剂量进行辐射,然后将辐射后的种子种植于河北省农林科学院谷子研究所试验站(石家庄郄马镇),当年共收获诱变后代单株6 230 株,得到诱变种子M1代。
2011 年取2010 年诱变的M1代单株种子种植于河北省农林科学院谷子研究所试验站(石家庄郄马镇),从中选出优异单株1 220 株;当年冬季选择分蘖少、茎秆粗壮、株高中等单株60 株种植于海南省三亚市南滨农场进行南繁。
2012~2014 年通过对生育性状、稳定程度、抗逆性、株系产量等指标测定,成功选育出6 个株行12个品系。
2015 年参加河北省农林科学院谷子研究所组织的品系比较试验,选育出丰产性状、米质商品性好的3个品系。
2016 年参加河北省农林科学院谷子研究所在张家口市蔚县南留庄镇小饮马泉村组织的品系示范试验,筛选出茎秆粗壮、抗倒性突出的新品系B707(红粒)。
2017~2018 年参加河北省联合鉴定试验。对照品种为晋黍8 号。
2019 年1 月9 日通过了河北省科技成果转化服务中心组织的成果鉴定(登记号:20190025)。
冀黍3 号属中熟品种,糯性,绿秆。幼苗叶片叶鞘均为绿色,绿色花序,生长势强,整齐。平均株高155 cm,茎粗7.7 mm,主茎叶11~12 片,地上伸长节9~10 个,平均单株分蘖2 个,中紧穗型,穗长27 cm,单穗粒重12~15 g;子粒红色,圆形,千粒重7.0~7.5 g;米黄色,出米率77%。
2.2.1 品系比较试验 2015 年河北省农林科学院谷子研究所组织品系比较试验,冀黍3 号平均产量为3 296.7 kg/hm2,较对照晋黍8 号增产12.9%。
2.2.2 品系示范试验 2016 年河北省农林科学院谷子研究所(张家口市蔚县南留庄镇小饮马泉村)组织品系示范试验,冀黍3 号平均产量为3 160.5 kg/hm2,较对照晋黍8 号增产11.4%。
2.2.3 河北省联合鉴定试验 2017~2018 年河北省联合鉴定试验,冀黍3 号2 a 平均产量为3 307.5 kg/hm2,较对照晋黍8 号增产12%;12 点次均较对照增产,其中有9 点次平均产量居参试品种第1位。其中,2017 年冀黍3 号平均产量为3 330 kg/hm2,较对照增产9.8%;2018 年平均产量为3 285 kg/hm2,较对照增产14.2%。
2017~2018 年河北省联合鉴定试验中对参试品种的抗逆性进行检测,结果表明,冀黍3 号抗倒性为1级;抗旱性为1 级;抗黑穗病为1 级,中抗叶斑病。
2018 年11 月河北省检验检疫科学技术研究院对冀黍3 号的品质性状进行检测,结果显示,其子粒蛋白质含量12.5%,粗纤维含量13.5%,淀粉含量56.9%,脂肪含量3.2%,氨基酸含量3.10%(赖氨酸0.26%,苯丙氨酸0.51%,亮氨酸1.15%,异亮氨酸0.37%,苏氨酸0.28%,缬氨酸0.49%,蛋氨酸0.04%)。
冀黍3 号适宜种植区域广泛,可在河北张家口、承德等地区春播,也可在河北保定、石家庄、沧州等地区夏播。
冀黍3 号春播期的播种时间为6 月初至中旬;夏播期的播种时间为7 月初,最晚不得晚于7 月15 日。行距0.33~0.4 m,播种量7.95~13.95 kg/hm2,留苗密度60 万~90 万株/hm2为宜。底肥以农家肥为主,可根据实际情况施用磷酸二铵或多元复合肥75~300 kg/hm2;在拔节期可结合灌溉或降雨追施尿素,施用量为75~150 kg/hm2。3~5 叶期间苗和定苗,及时中耕锄草。一般在穗基部颖壳变黄之前收获为宜。注意防止收获太晚而落粒或折杆。
冀黍3 号覆膜机械化栽培的播种时间较常规栽培播种时间晚3~5 d。机械穴播时,行距0.5 m,穴距0.27 m(约74 100 穴/hm2),8 株/穴左右,留苗约60万株/hm2。用农家肥和缓释肥做底肥,其中缓释肥用量为600 kg/hm2。拔节期~抽穗前,结合降雨追施尿素45~150 kg/hm2。无需间苗和除草。一般在穗基部颖壳变黄之前收获为宜,防止收获太晚而落粒或折杆。
糜子茎秆由中空的伸长节构成,与其他禾本科作物相比节数较少,但是节间长,节间生长受环境影响大,倒伏是糜子生产中的普遍现象[24]。目前生产上应用的糜子品种分蘖力都较强,分蘖茎秆角度大,成穗率较低,易倒伏,导致产量降低[25,26]。冀黍3 号株高适中、茎秆粗壮、穗大、结实性好、抗倒性强,适合机械化生产,该品种的成功选育有利于促进糜子产业的规模化生产和产量的提升。