富硒抗病黑花生桂花黑1号的选育及优质栽培

2021-04-29 09:17高忠奎蒋菁钟瑞春熊发前唐秀梅黄志鹏吴海宁刘菁唐荣华韩柱强贺梁琼
安徽农业科学 2021年7期
关键词:富硒抗病栽培技术

高忠奎 蒋菁 钟瑞春 熊发前 唐秀梅 黄志鹏 吴海宁 刘菁 唐荣华 韩柱强 贺梁琼

摘要 为了培育出高产抗病黑衣花生新品种,填补广西乃至南方花生产区黑花生优良品种空白并形成相应的优质栽培技术,促进广西及华南区域花生产业的发展,以高产抗病果形好的桂花836为母本,以组合桂花30×93-8116杂交后代中单株结果多、产量较高的黑花生品系3H-1①为父本进行杂交,经系谱选育结合多代定向筛选,选育出抗病富硒高产黑花生新品种桂花黑1号。桂花黑1号属珍珠豆型黑花生品种,在2014—2015年广西特色花生品种区域试验中,荚果平均产量4308.75kg/hm2,比对照增产10.51%;籽仁平均产量2961.3kg/hm2,比对照增产11.99%;饱果率93.7%,双仁果率82.3%,百果重165.8g,百仁重63.7g,出仁率68.8%;粗脂肪含量为52.62%,蛋白质含量为25.31%,硒含量0.14mg/kg;抗青枯病、锈病和叶斑病;2016年6月通过广西农作物品种审定委员会审定,2019年4月通过国家非主要农作物品种登记。桂花黑1号是广西首个通过杂交育成的特色鲜食型富硒抗病黑花生品种,适宜在广西及我国南方花生产区推广种植,也可以在我国北方进行推广,青枯病发病严重的地块均能种植。

关键词 黑花生;桂花黑1号;富硒;抗病;栽培技术

中图分类号 S.565.2文献标识码A文章编号0517-6611(2021)07-0030-04

AbstractInordertofillintheblankofexcellentvarietiesofblackpeanutinGuangxiandSouthpeanutproductionareasofChina,newblackpeanutvarietieswithhighyieldanddiseaseresistancewereneededtobecultivated,soastoformthecorrespondingcultivationtechniques,andtopromotethedevelopmentofpeanutindustryinGuangxiandSouthChina.Guihua836withhighyield,diseaseresistanceandgoodshapeofpodsasfemaleparent,theintermediatestrain3H1①from(Guihua30×938116)asmaleparent,thehybridizationwasconducted.ThenewblackpeanutvarietyGuihuahei1withhighyield,diseaseresistanceandseleniumenrichmenthasbeenobtainedaftermultigenerationdirectionalselectionwithpedigreebreedingmethodformanyyears.Guihuahei1isablackpeanutvarietyofvar.VulgarisHarz.Theaveragepodandkernelyieldwas4308.75and2961.3kg/hm2inGuangxispecialpeanutvarietiesregionaltrialduring2014-2015,whichwasincreasedby10.51%and11.99%respectively,comparedtothecontrolvarietyGuihuahong166.Guihuahei1wascharacterizedby93.7%offullpodrate,82.3%ofdoublekernelpodrate,165.8gof100podweight,63.7gof100seedweight,68.8%ofkernelrate,52.62%ofoilcontent,25.31%ofproteincontent,and0.14mg/kgofseleniumcontent.Ithasresistancetoleafpot,lodgingandbacterialwilt.Guihuahei1wasapprovedandregisteredbyGuangxiCommitteeforCropVarietyRegistrationinJune,2016.AnditwaspassedthenationalnonmajorcropvarietyregistrationinApril,2019.Guihuahei1isthefirstspecialfresheatableblackpeanutvarietywithseleniumenrichmentandhighdiseaseresistancebredbycrossinginGuangxi.Guihuahei1isproposedtobecultivatedinGuangxiandmostpeanutproductionareasofChina,canalsobeplantedinplotswithseverebacterialwilt.

KeywordsBlackpeanut;Guihuahei1;Seleniumenrichment;Diseaseresistance;Cultivationtechnique

作者簡介 高忠奎(1983—),男,吉林东辽人,助理研究员,硕士,从事花生遗传育种研究。*通信作者:韩柱强,研究员,博士,从事花生遗传育种与栽培研究;贺梁琼,研究员,博士,从事花生遗传育种与栽培研究。韩柱强与贺梁琼为共同通信作者。

花生富含脂肪和蛋白质,是世界食用植物油、蛋白质及食品原料的重要来源,也是全世界公认的健康食品。经常食用花生能起到滋补益寿的功效,被人们誉为“长生果”。黑花生是种皮为黑色的花生,与普通花生相比,黑花生营养成分更丰富,富含精氨酸、硒元素,黑种皮含有较多的花色苷类,这种色素能消除自由基、抗氧化。黑花生营养价值高、种植效益高,深受种植户和消费者喜欢,开发前景十分广阔。但是,长期以来育种上主要以选育高产、高油、抗病花生品种为主,造成食用专用型特色花生品种缺乏,因此选育出营养价值高、果型好、适应性广、产量高的特色优质花生新品种,对满足市场需求、提高花生种植效益具有重要的作用。黑花生在我国已经有20多年的种植历史,由于产量低、抗性差,生产上推广应用得很少,只有极少数农户分散种植,或者作为稀缺种质资源、基因储备保存在冷库中。但随着生活水平的提高,为了满足人们对花生高品质和多样化的需求,我国第一个黑花生品种由中国农业科学院油料作物研究所通过杂交选育而成的中花9号,2004年通过湖北省审定后,豫花黑1号(2006年河南省审定)、开农黑花生(2007年安徽省鉴定)、赣花9号(2011年江西省认定)、晋花9号(2014年山西省审定)、连黑9号(2015年宁夏审定)、云花生15号(2015年江西省认定)等黑花生品种陆续被育成[1-5]。目前我国生产上以种植高产、高油花生品种为主,黑花生品种种植面积小、可供选择的品种少,此外北方黑花生品种很难适应南方高温高湿环境,易出现早衰,造成严重减产,因此适合广西等华南花生产区种植的优质、抗病、高产的黑花生品种非常短缺[6],亟待育成并进行推广。以高产、抗病、果形好的新品种桂花836为父本,通过有性杂交,采用多代定向选择结合系谱选育法,旨在选育出抗青枯病、高产稳产、综合性状好、适应性广的花生新品种,并形成相应配套的高产栽培技术,提高花生种植效益,为广西花生产业的全面、健康、可持续发展提供良种和技术支持。鉴于此,笔者介绍了桂花黑1号的选育目标与过程,并分析了其产量性状、主要特征特性、配套优质栽培技术要点。

1选育目标与过程

1.1选育目标

选育种衣黑色、高产稳产、综合性状优良的特色花生新品种桂花黑1号。

1.2选育过程

2000年前后,广西农业科学院经济作物研究所从中国农业科学院油料所引进黑花生品系93-8116进行试种种植。但该品系在本地种植过程中出现2个严重的缺点:一是荚果空荚现象严重,通常在1株植株的十几个荚果中只有3、2个是饱满的;二是烂果现象严重,部分荚果外观已霉变黑、部分荚果虽外表看正常,但种仁已霉烂,因此无食用价值。这些缺点使其难以直接在当地生产上推广种植,因此决定先进行本地化改良。

2001年春,以广西农业科学院育成的高产、抗病、果形好的桂花30为母本、黑花生品系93-8116为父本进行有性杂交,获得杂交种子(图1)。从分离后代群体中进行定向选育(只选种皮黑色的材料),2005年获得品系055春/149;再经3年定向选育,2008年获得单株结果较多、产量较高的黑花生品系3H-1①。

由于3H-1①在北流生产试种过程中偶尔仍出现少量的烂果现象,且其果壳稍硬、不易进行剥壳鲜食,因此仍未达到预期的改良效果。所以,決定在3H-1①基础上继续对这些性状进行改良。

2010年秋季,以广西农业科学院育成的高产、抗病、果形好的新品种桂花836为母本、品系3H-1①为父本再次进行杂交,获得杂交种子。2011春种植F1代,剔除假杂种后混收;秋季种植F2代,只收获种皮黑色的分离后代材料(混收)。2012年春季种植F3代,从分离后代中筛选出61-1、61-2、61-3等共14个黑花生优良单株;秋季对上选的单株(F4)进行株行比较试验,收获时从中筛选出2个壳薄、结荚饱满、无烂果的优良株系12秋株61-6和12秋株61-8。2013年春,这2个上选株系(F5)参加黑花生品系比较试验(包括来源于其他组合的黑花生品系),收获时在7个参试品系中12秋株61-6产量最高(小区产量3630kg/hm2)、且综合性状表现优良,因此在秋季将12秋株61-6(F6)进行品系扩繁。2014—2015年,12秋株61-6以参试名桂黑16-3参加广西特色花生区域试验,在5个参试的红、黑花生品种中(含对照种),桂黑16-3的2年试验产量均排第1位,平均比对照增产10.51%。在参加区试的同时,桂黑16-3同时在武鸣和钟山进行了生产试种试验,表现优异。

2产量性状分析

2.1区域试验表现

2014—2015年黑16-3参加由广西区种子总站组织的广西特色花生新品种区域试验,2014年南宁、贺州、柳州3个试验点荚果平均产量为4502.55kg/hm2,比对照桂花红166增产258.75kg/hm2,增产率为6.10%,增产极显著;籽仁平均产量为3091.35kg/hm2,比对照种桂花红166增加266.85kg/hm2,增产率为9.45%,增产极显著。2015年复试3个试验点荚果平均产量为4114.95kg/hm2,比对照桂花21增加560.55kg/hm2,增产15.78%,增产极显著;籽仁平均产量为2831.25kg/hm2,比对照种增产367.05kg/hm2,减产率为14.90%,增产极显著。2年区试平均:桂黑16-3荚果平均产量4308.75kg/hm2,比对照桂花红166增产409.65kg/hm2,增产率10.51%,籽仁平均产量2961.30kg/hm2,比对照增产316.95kg/hm2,增产率11.99%,均达到极显著水平(表1)。

2.2试验示范产量表现

2015年进行区试的同时,在广西南宁市武鸣区和贺州市钟山县进行生产性试验,武鸣罗圩镇示范种植的桂黑16-3,荚量产量4010.40kg/hm2,比当地主栽品种桂花22增产260.04kg/hm2;贺州市钟山县示范种植的“桂黑16-3”,荚量产量3950.40kg/hm2,比当地主栽品种桂花22增产252.42kg/hm2,表现稳产高产。

3主要特征特性

3.1形态特征

桂花黑1号(区试名称桂黑16-3)属珍珠豆型黑花生品种,春季种植全生育期118d,秋季种植100d左右。该品种生长势中,株型青秀,叶片大小中等,叶色黄绿色(图2);花旗瓣色为橘黄色,旗瓣标记色为深橘色;主茎高47.3cm,分枝长50.9cm,总分枝数7.8条,结果枝数6.5条,主茎、分枝有花青素;荚果茧型,中间缢缩中等,荚果整齐均匀,大小一致,籽仁衣(种皮)黑色,单株结果数20.5个,饱果率93.7%,双仁果率82.3%,百果重165.8g,百仁重63.7g,果数733个/kg,出仁率68.8%。

3.2品质性状

广西特色花生新品种区域试验共3个试验点(南宁、柳州、贺州)。取样混合后,送农业农村部油料及制品质量监督检验测试中心(武汉)进行分析,桂花黑1号的粗脂肪含量为52.62%,蛋白质含量为25.31%(蛋白质含量测定使用的换算系数是5.46),硒含量0.14mg/kg,属于富硒花生。

3.3抗病性表现

抗病性鉴定采用田间自然病圃法,在贺州农业科学院自然病圃进行,设3次重复,每个重复每个品种播3行(共60粒种子),每行10穴,每穴2粒,穴距16cm,行距25~30cm。青枯病以中花6号为抗病对照(CK1)、中花12(CK2)为感病对照,分别调查出苗数和收获苗数,以田间存活率(收获苗数/出苗数×100)表示抗病水平高低:高抗(HR,存活率>90%),抗病(R,存活率80%~90%),中抗(MR,存活率65%~80%),感病(S,存活率50%~65%),高感(HS存活率<50%),调查出苗数、收获苗数,折算出苗率,计算抗性率。叶斑病和锈病采用对角线5点取样,定点取4株,每株调查主茎全部叶片,病级数参照通用的花生叶斑病国际9级标准优化改良,青枯病、叶斑病和锈病病害具体分级标准参考《花生种质资源描述规范和数据标准》和《花生新品种DUS测试原理与技术》[7-8]。根据2014—2015年区试鉴定结果,桂花黑1号耐旱性强;区试田间叶斑病3.2级、锈病2.7级,抗叶斑病和锈病,抗青枯病(表2)。

3.4适应性表现

桂花黑1号偏早熟,春播118d左右,秋季种植100d左右,株型直立、紧凑、青秀。在广西南宁、柳州、贺州等3个点的2年区域试验(2014—2015年)以及钟山、武鸣生产性试验结果表明,该品种抗青枯病、抗叶斑病和锈病,综合抗病性好,耐旱性强,丰产性和稳产性好。2016—2017年在辽宁、吉林、河南、江西、湖南、广东、海南等省种植,均能与当地主推珍珠豆型品种产量相当,表现为稳产、广适。适合在广西及全国各地所有花生产区不同密度和肥力条件下种植,也可在以往青枯病发病严重的地块种植。

4配套优质栽培技术要点

4.1科学选地及精细整地

桂花黑1号种皮黑色、富硒,荚果匀称,出仁率高,属鲜食型花生,为了提高该花生的商品性和安全性,提高其附加值,尽量按绿色食品的要求进行种植。产地环境(土壤、空气和灌溉水)尽量符合NY/T855花生产地环境的要求,选择地力中等以上、土传病害轻、排灌方便的地块,前作不应是花生、番茄、辣椒、马铃薯、茄子、烟草、桑树、香蕉等作物的轻壤或砂壤土田地,尽量选择香附子等多年生杂草很少或无的地块,土壤pH6.5~7.5。

以拖拉机深耕或者牛犁20~25cm,可二犁三耙,播种前,土壤要求做到“犁深、耙碎”;尽量起畦种植,利于排灌,畦面要“碎、平、无杂草”。

4.2种子处理

需要带壳花生种150~225kg/hm2,种子质量符合GB4407.2(经济作物种子,第二部分:油料类)的要求,在播种前1~3d剥壳,剥壳后将种仁按体积大小和饱满度分级粒选,选择粒大饱满、无霉变、发芽率在98%以上的一、二级种子分开播种。剥壳前晒果2~3d,以提高种子发芽能力。

4.3适时早播

春种时,当气温稳定在15℃以上时适时抢墒早播,也可通过覆盖符合NY/T393规定要求的地膜等保护设施提前播种。广西南部地区2月中下旬、中部地区3月上中旬、北部地区3月下旬—4月初,我国其他地区按当地春播时间。春季播种过早、气温不稳定,嫩芽易受低温伤害或者温度过低不利于花生发芽;播种过迟,出芽快、前期积温不够影响产量。春秋2季花生种植地区,秋花生在立秋(8月7日)前后适时早播,播种过早,地上植株易徒长,不利于开花结荚;播种过迟,生育后期低温干旱影响荚果充實,造成籽仁不饱满,影响花生产量和品质。

宜在土壤相对含水量为70%~75%时播种,即耕作层土壤手握能成团,手搓较松散,播后出苗前保持土壤湿润。

4.4开行、施肥、播种

采用起畦宽窄行种植法,每畦80cm包沟、开2行种植沟,相当于窄行距25~30cm、宽行距50~55cm,单粒播穴距10~13cm,双粒播穴距16cm,合理密植,不仅保证了基本苗数,还能利用边行优势,利于田间排灌和通风透气,减少病虫害的发生,有助于花生高产稳产。

重施基肥,肥料尽量符合NY/T394绿色食品肥料使用准则的规定,用450~750kg/hm2花生专用复合肥和750kg/hm2钙镁磷肥,播种沟一次性集中、均匀条施在约10cm深的播种沟里,覆土使沟深约5cm。

4.5除草及排灌

覆膜栽培,播种后覆盖0.004~0.006mm、尽量符合NY/T393规定的除草地膜,或尽量喷施符合NY/T393规定的除草剂、再覆盖符合NY/T393规定要求的普通地膜;露天栽培,播种覆土后3d内,尽量喷施符合NY/T393规定的除草剂,按使用说明操作。花生生育期间,宜人工拔除杂草。保持田间无杂草。

播种后如遇干旱,应及时进行淋水保证出苗;花针期和结荚期遇旱应及时适量浇水,饱果期遇旱应小水润浇;结荚后期如果雨水较多,应及时排水防涝。以保证花生顺利结荚和籽仁充实。

4.6病虫害防治

桂花黑1号综合抗病性好,抗青枯病、叶斑病和锈病,生育期间不易感病,在病虫害防治方面应遵循“预防为主、综合防治”的方针,以农业防治、物理防治和生物防治为主,化学防治为辅。可采用趋性诱杀结合人工捕捉害虫,在花生四周安置黑光灯、黄色板等,诱杀金龟甲成虫、斜纹夜蛾成虫。在虫害防治方面,可在田间地头放置黄色板或者频振灯,进行物理诱杀;如果病虫害严重时,使用NY/T393推荐的农药品种和方法进行。

4.7收获储藏

当50%以上荚果果壳硬化、网纹清晰时,根据市场需求适时收获,切勿过熟收获,同时避免在雨天收获。规模化种植宜采用机械收获,采用花生联合获机进行收获,也可采用单独的花生摘果机收获,根据土质、天气、上市量确定。及时对摘下的花生荚果精选,去除花生茎叶、果柄、泥沙等杂质,清除霉烂、发芽等劣质果,未售出的花生及时进行晾晒,晾晒过程中应避免淋雨、堆沤,导致花生黄曲霉毒素污染,影响花生品质;晒干后(水分<9%)通风干燥阴凉处保存。

5结论与讨论

黑花生种皮紫黑色,也称紫黑花生,种皮富含花色苷,色苷是一种广泛分布于自然界的水溶性天然食用色素,有一定的营养和药理作用,可清除身体内过多的自由基,具有抗氧化、抗突变、抗肿瘤、降低低密度脂蛋白等功能,从而能一定程度上延缓衰老、预防疾病,且安全无毒[9]。黑花生含K、Fe、Zn、Se等微量元素高于普通花生,硒是一种人体必需的微量元素,广泛存在于人体内脏之中,体内硒元素的缺乏将导致心脑血管疾病、肝病、肿瘤、糖尿病、呼吸系统疾病等各种疾病的发生[10]。因此,黑花生营养价值明显高于普通花生,适合开发加工高档保健、休闲食品[11],且市场上供货稀少,价格高,种植前景好。虽然我国自2004年以来已育成了一些黑花生品种,但总体上黑花生品种稀少且抗性比较差,此外花生品种有一定的区域适应性,北方品种很难适应南方高温高湿环境,易出现早衰、严重减产。为了育成适应广西本地及南方花生产区的优良黑花生品种[10],从2001年开始,根据亲本间优缺点互补选配黑花生杂交组合、利用花生性状的遗传规律进行系谱选育,经多年定向选择,选育出花生新品种桂花黑1号。

桂花黑1号植株青秀,花生衣呈紫黑色,荚果大小均匀,出仁率高,果型中等、美观,硒含量高(0.14mg/kg),在2014—2015年广西特色花生新品种区域试验中,荚果平均产量4308.75kg/hm2,比对照种增产409.65kg/hm2,增产率10.51%,籽仁平均产量2961.30kg/hm2,比对照增产316.95kg/hm2,增产率11.99%,均达到极显著水平,表现高产、稳产,抗青枯病、叶斑病和锈病,综合抗病性好,是一个难得的富硒黑衣鲜食型花生优良品种。2015年在广西武鸣、钟山等地的生产性试验中,该品种表现耐旱性强,抗病性、稳产性好,综合性状优良,深受当地种植农户喜爱;2016—2017年在辽宁、吉林、河南、江西、湖南、广东、海南等省种植,均能与当地主推珍珠豆型品种产量相当,表现为稳产、广适。因此,桂花黑1號适宜在我国南方各主要花生产区推广种植,也可在北方花生产区种植,青枯病发病严重的地块也能进行种植。但是,桂花黑1号蛋白质(25.31%)和含糖量(25.88%)偏低,作为鲜食型花生品种,桂花黑1号还有待在这2个方面进一步提高。

参考文献

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