抗除草剂谷子新品种‘豫谷31’选育及其高产、稳定、适应性分析

魏萌涵，解慧芳，邢 璐，付 楠，王素英，刘海萍，宋 慧，王淑君，刘金荣

（河南省谷子育种工程技术研究中心/安阳市农业科学院，河南安阳455000）

0 引言

谷子属禾本科，狗尾草属，古称粟，去皮后为小米，在中国已经有7000多年的栽培历史，是中国的特色杂粮作物[1]。谷子营养丰富，具有耐旱耐脊等抗逆性特点，在中国农业栽培史上曾占据着举足轻重的作用[2]。在现如今极端气温增多、水资源日益短缺的形势下，谷子以其抗旱耐脊、水分利用率高、适应性广、营养丰富、饲草蛋白高等优点，被作为应对水资源短缺的战略性作物，其种植面积逐步得到回升，是北方种植业结构调整中替代玉米的主要作物[3-4]。谷子属于小粒半密植作物，其大田除草一直依靠人工作业。近年来，随着谷子种植面积的扩大，谷田除草问题日益突出。谷田除草不仅是繁重的体力劳动，而且苗期若遇到连续阴雨天气，极易造成草荒，导致谷田减产，严重的甚至绝收[5-6]。这些均为限制谷子推广面积的重要因素。

中国谷子种植面积主要分布在东北、西北和华北地区[7]。在此基础上，依据谷子播种期和熟性将谷子主产区划分为东北春谷区、西北春谷区早熟组、西北春谷区中晚熟组、华北夏谷区四大谷子生态种植区[8-11]。谷子在不同地区的生态环境下栽培，形成了不同的形态学特征和农艺性状，不同生态类型谷子的农艺性状有不同的遗传表现[12-13]。谷子属于短日照作物，对光温反应比较敏感[14]。从而导致了其生态适应性窄，大部分品种难以跨区域大面积种植。安阳市农业科学院育成的‘豫谷18’首次打破了谷子品种适合单一生态区的困境，是唯一一个通过全国四大生态区鉴定的品种，具有高产稳产广适等特性，在各个生态区都表现良好[15-18]。因此，为解决除草难问题，实现简约化栽培模式；以及培育广适高产品种，安阳市农业科学院多年来以‘豫谷18’为亲本配制了大量杂交组合，选育高产广适抗除草剂的谷子新品种，已经成为我们开展育种工作的重点。

‘豫谷31’是安阳市农业科学院选育的高产广适抗除草剂新品种。该品种于2018 年通过国家品种登记，登记号：GPD谷子(2018)410130。为更详细地了解‘豫谷31’的高产广适等特性，使其在育种和生产中得到充分利用，本研究介绍了其选育过程，并且对谷子四大生态区的区域试验进行总结，对该品种的广适高产稳定性进行具体分析，旨在为该品种的合理利用提供参考。

1 亲本来源及选育过程

1.1 亲本来源

‘豫谷31’是安阳市农业科学院以‘豫谷18’为轮回亲本，中间材料‘冀谷19×SK492’为父本杂交选育而成。轮回亲本‘豫谷18’为安阳市农科院2011 年选育出的广适、高产优质种质，但是不抗除草剂；‘冀谷19’为水分利用率高的抗旱优质品种[19]，但是适应性较差；‘SK492’为抗拿捕净品种，其他性状一般。

1.2 选育过程

按照亲本优势互补的原则，进行有性杂交的聚合育种和后代多年单株选择的系统选择法。于2010 年在安阳配制杂交组合“豫谷18ב冀谷19×SK492’”，经过三年四代安阳海南两地系统选育，2012年筛选出21个综合性状较好、抗拿扑净的株系。2013年将其种植于安阳柏庄试验基地，苗期喷施拿捕净，筛选真杂交株，开花期选择表现突出的株系与‘豫谷18’回交，10月上旬收获杂交种子F1；同年冬在海南三亚南繁基地种植回交F1代，苗期喷施除草剂拿扑净筛选出真回交株，开花期再次与‘豫谷18’回交，获得F2。2014 年在安阳种植F2，苗期喷施除草剂拿捕净，筛选出真回交株，获4个真回交单株，其中2株农艺性状表现与‘豫谷18’极为相似，按单株收获F3；同年冬在海南种植F3，苗期喷施拿捕净，由于海南育种基地地力较薄，单株性状未能充分表现出来，只能尽量多选单株，共入选31 个单株，按单株收获种子F4。2015 年在安阳种植F4代7个株系，株系小区4.8 m2，苗期喷施拿捕净，筛选真杂交株，观察记载小区株系表现，其中S776 小区表现较好，抗病抗倒，收后折合产量7162.5 kg/hm2；同年冬在海南繁殖，种植15 个小区，小区面积2.8 m2，苗期喷施除草剂，筛选真杂交株，中后期去掉杂株，混收。2016—2017 年，连续两年参加全国谷子品种区域试验。2018年定名为‘豫谷31’并通过品种登记，登记编号为GPD谷子(2018)410130。

2 品种特征特性

2.1 植物学特性

由表1可知，‘豫谷31’幼苗绿色，夏谷区生育期为89 天，春谷区生育期为113～125 天，株高在109.1～120.8 cm之间，均比对照品种矮。穗长在20.79～26.67 cm之间，单穗重在17.31～25.61 g之间，单穗粒重在14.03～21.20 g 之间，出谷率在70.3%～82.4%之间，千粒重在2.84～2.94 g 之间。‘豫谷31’为黄谷黄米，苗期长势强劲，株型整齐一致，后期灌浆好，熟相好不早衰。

表1 ‘豫谷31’与对照品种主要农艺性状比较

2.2 生物学特性

由表2可知，‘豫谷31’综合抗逆性强，东北春谷区田间自然鉴定抗旱性、抗倒性均为1 级，谷瘟病、谷锈病、纹枯病和褐条病抗性均为1 级，白发病、蛀茎发病率分别为0.08%、1.80%；华北夏谷区田间自然鉴定抗旱性、耐涝性均为1 级，抗倒性2 级，谷锈病抗性2 级，谷瘟病、纹枯病抗性均为3 级，红叶病、线虫病发病率分别为0.43%、1.08%；西北春谷区中晚熟组田间自然鉴定高抗倒性，抗旱性、耐涝性均为2 级，谷锈病抗性为3级，纹枯病抗性为5级，红叶病、线虫病发病率分别为6.74%、4%；西北春谷区早熟组田间自然鉴定抗旱性和耐涝性均为1级，对倒伏性、谷瘟病、谷锈病、纹枯病、线虫病表现出高抗，红叶病发病率为1%。由表2可知，除了在西北春谷区，‘豫谷31’在个别抗病性上表现比对照差之外，在其他生态区的抗性表现与对照相似，有的甚至比对照更好。

3 产量表现

2016—2017 年参加全国谷子品种区域适应性联合鉴定（东北春谷区组）生产试验，2016 年平均产量5892.0 kg/hm2，较对照‘九谷11’增产9.09%，居参试品种第1位。2017年平均产量5767.5 kg/hm2，较对照‘九谷11’增产11.64%，居参试品种第2 位，10 个试点中8点增产，增产幅度为0.44%～24.42%，2 点减产，减产幅度为3.21%～4.65%。变异系数7.65%，增产点率80.0%。两年21点次联合鉴定试验19点次增产、增产幅度为0.44%～24.42%，2 点减产，减产幅度为3.21%～4.65%，增产点率90.5%。

2016—2017年参加全国谷子品种区域适应性联合鉴定（华北夏谷区组）生产试验，平均产量5377.5 kg/hm2，较对照‘豫谷18’减产2.25%，居2016—2017 年参试品种第8位。2016年联合鉴定试验平均产量5211.0 kg/hm2，较对照减产2.4%，居参试品种第11 位。2017 年联合鉴定试验平均产量5542.5 kg/hm2，较对照减产2.11%，居参试品种第4 位，14 个试点6 点减产，增产幅度在0.91%～8.35%之间；8 点减产，减产幅度为0.08%～22.14%之间。变异系数7.80%，增产点率42.9%；两年29点次联合鉴定试验13点次增产，增产幅度为0.37%～12.1%，增产点率44.8%。

2016—2017 年参加全国谷子品种区域适应性联合鉴定[西北春谷区（中晚熟组）]生产试验，平均产量5041.5 kg/hm2，较对照‘长农35’增产2.19%，居2016—2017年参试品种第4位。2016年联合鉴定试验平均产量4815.0 kg/hm2，较对照增产1.22%，居参试品种第9位；2017 年联合鉴定试验平均产量5268.0 kg/hm2，较对照增产3.11%，居参试品种第8 位，8 个试点4 点增产，增产幅度在0.11%～28.08%之间，4 点减产，减产幅度在-2.48%～-20.70%之间，变异系数30.38%，增产点率50%。两年16点次区域试验10点次增产，增产幅度为0.11%～28.08%，6 点减产，减产幅度为-2.48%～-28.53%，增产点率为62.5%。

表2 ‘豫谷31’田间抗逆性调查表

2017 年参加全国谷子品种区域适应性联合鉴定[西北春谷区（早熟组）]生产试验，平均产量为5533.5 kg/hm2，较对照‘大同29号’减产4.04%，居参试品种第5位。8个试点3点增产，增产点率为37.5%，增产幅度为5.03%～11.82%；5点减产，减产幅度为1.95%～22.32%；变异系数为3.33%。

4 栽培技术要点

4.1 精选种子

采用机械和人工选种，去除杂质、未成熟籽粒及各种病粒，播种前做好发芽试验，以利于种子出苗。

4.2 精细整地

精细整地是抓全苗的关键，播前要做到地平土细，上虚下实，土壤墒情好，确保一播全苗。基肥应重施农家肥，一次性深施优质农家肥3.75×104～6.00×104kg/hm2，用磷矿粉和过磷酸钙与农家肥混合沤制作基肥，施用效果更好。

4.3 适时播种

夏谷区谷子的适宜播期为6 月中下旬，春谷区适宜播期为5月中下旬。

4.4 合理密植

根据播种技术和底墒尽量精播，播种量为5.25～11.25 kg/hm2。留苗密度本着肥地宜密，薄地宜稀的原则，肥地留苗密度为78.00 万株/hm2左右，下中等地块留苗密度为57.0～67.5万株/hm2。

表3 全国谷子品种区域适应性联合鉴定产量结果

4.5 肥水管理

谷子拔节后要彻底清垄，拔除杂草和弱、病、虫苗等，使苗脚清爽，通风透光，减少无益的养分、水分消耗，有利于谷苗生长。谷子封垄前要进行一次深中耕，深度为7 cm，并进行高培土，达到断侧根，促进根系增生下扎，防止谷子倒伏的目的[20]。‘豫谷31’生育期间要严格控制农药用量，一般年份不需防治病虫害，谷子钻心虫危害严重的地区，可在定苗前后，喷1次低毒杀虫剂。谷子抽穗扬花期遇旱有条件的要及时灌水，防止卡脖旱。

4.6 适时收获，充分后熟

谷子成熟后，要及时收获，一般以蜡熟末期或完熟初期收获最好，即谷穗向阳面已呈灰白色时收获。谷子有后熟作用，收割后不必立即脱粒，可先运到场上垛好，5～7天后打场脱粒，能显著增加籽粒产量。

5 结论

2016—2017 年全国谷子品种区域适应性联合鉴定试验表明，‘豫谷31’具有高产、稳产、优质、高抗、广适、抗除草剂等巨大潜力优势，是一个综合性状优良的新品种，适宜在四大生态区及其相似生态区种植，具有广阔的推广应用前景。