粮饲兼用大豆新品种东农饲豆1 的培育及栽培技术*

2023-06-07 23:41刘欢蒙何王绍东王遂佟晓红李远明姜妍
大豆科技 2023年5期
关键词:东农区域试验黑龙江省

刘欢,蒙何,王绍东,王遂,佟晓红,李远明,3,姜妍,3**

(1.勃利县吉兴朝鲜族满族乡人民政府,黑龙江 勃利 154500;2.东北农业大学农学院/大豆生物学教育部重点实验室,哈尔滨 150030;3.黑龙江省绿色食品科学研究院/国家大豆工程技术研究中心,哈尔滨 150028)

大豆含有丰富蛋白质和油脂,是人类优质植物蛋白质和油脂的主要来源,经压榨或浸提后的豆粕是畜禽饲料的主要蛋白来源。近年来,我国大豆进口量呈逐年递增趋势,2020 年我国大豆进口量超过1 亿t。大豆进口量增加的主要原因是高蛋白饲料豆粕需求量逐年增加[1]。为降低大豆进口依存度,保障粮食安全,最大限度压减饲料粮总量,亟需采取开辟动植物、微生物等新蛋白饲料资源,引导减少豆粕精料用量,实施低蛋白日粮、开辟新蛋白资源、优化饲料结构等措施[2-3]。因此,培育具有高蛋白质含量的青贮大豆品种对缓解我国蛋白饲料资源紧张具有重要现实意义。

大豆除含有丰富的蛋白质、脂肪和活性物质外,还含有影响营养吸收的抗营养因子,如大豆胰蛋白酶抑制剂(Trypsin inhibitors,TIs)。其可分为2 大类:Browan-Brik(BBTi)抑制剂和Kunitz(KTi)抑制剂。胰蛋白酶抑制剂的作用机理是通过与胰蛋白酶及糜蛋白酶结合,使体内氮和含硫氨基酸流失、氨基酸代谢紊乱、蛋白质消化率降低,抑制动物生长,造成动物胰腺肿大,产能下降[4]。因此,去除胰蛋白酶抑制剂的大豆作为饲草可更好地为动物所利用。

目前,我国已育有胰蛋白酶抑制剂缺失大豆品种“中黄”系列,但其在黑龙江等东北地区生育期过长,不利于种植和收获,未能满足不同地区对特用大豆品种需求。因此,培育适合东北地区种植的胰蛋白酶抑制剂缺失特用大豆品种对发展我国大豆产业,降低进口依存度具有重要现实意义[5-7]。东农饲豆1 属Kunitz 型胰蛋白酶抑制剂缺失、高油特用大豆品种,其育成满足了粮油、青贮、优质饲料等多种用途(见图1),应用前景广阔。

图1 东农饲豆1 田间种植和青贮利用

本文对东农饲豆1 的品种选育及栽培技术进行总结,以期为该品种的推广应用提供参考,助力我国大豆产业发展。

1 亲本来源及选育过程

1.1 亲本来源

母本:合丰50,是由黑龙江省农业科学院佳木斯分院育成的高产优质大豆品种。该品种属早熟高油大豆品种,亚有限结荚习性,株高90.3 cm,秆强抗倒伏,节间短。披针形叶,紫花、灰白色茸毛。结荚密集,三四粒荚多,荚皮褐色。籽粒圆形,种皮黄色、有光泽,种脐黄色,百粒重20.1 g。籽粒粗蛋白含量为38.48%,粗脂肪含量为22.26%。

父本:HZ6009,是由东北农业大学育成的Kunitz 型胰蛋白酶抑制剂缺失的高世代稳定品系。母本为合丰50,父本为中黄16。其中中黄16 为中国农业科学院培育的蛋脂双高、Kunitz 型胰蛋白酶抑制剂和脂肪氧化酶-2.3 基因双缺失夏大豆品种。

1.2 选育过程

1.2.1 选育方法

采用人工杂交,辅以姜妍等[7]“一种检测大豆种子中的Kunitz 型胰蛋白酶抑制剂缺失的方法”,在F2代中筛选出Kunitz 型胰蛋白酶抑制剂缺失个体(见图2)。经南繁北育,加代扩繁后获得含目标性状且综合农艺性状优良的株系。

图2 F2 代Kunitz 型胰蛋白酶抑制剂缺失电泳检测

1.2.2 选育过程

东农饲豆1 是东北农业大学于2013 年以黑龙江省农业科学院佳木斯分院育成的黑龙江省主栽高产高油大豆品种合丰50 为母本,以东北农业大学育成的胰蛋白酶抑制剂缺失高世代品系HZ6009为父本进行有性杂交,经系谱法及胰蛋白酶抑制剂缺失检测分子辅助方法选育而成的产量及品质性状优异且Kunitz 型胰蛋白酶抑制剂缺失的大豆新品种。

2013 年通过有性杂交获得F1代杂交种。2013 年冬季加代至F2代,并从F2代开始进行胰蛋白酶抑制剂缺失检测分子辅助方法选育。2014—2015 年,通过单粒检测法筛选至F5代胰蛋白酶抑制剂缺失性状稳定,经南繁北育连续跟踪筛选获得10 个胰蛋白酶抑制剂缺失且高产高油的纯合株系。2016—2017 年进行单株决选和株行比较,系选至F8代,获得Kunitz 型胰蛋白酶抑制剂缺失优良品系,品系代号为HZB8005。2018 年在东北农业大学实验农场进行产量鉴定。2019—2020 年连续2 年参加多点比较试验。2021—2022 年参加黑龙江省区域试验。2022 年参加黑龙江省生产试验。2023年通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定,审定编号为黑审豆2023Z0006(见图3)。

图3 东农饲豆1 品种审定证书

2 特征特性

2.1 农艺性状

该品种为亚有限结荚习性,株高100 cm,无分枝;紫花、圆叶、灰色茸毛;荚直形,荚皮褐色。籽粒圆形,种皮黄色,种脐黄色、有光泽,百粒重22.2 g(见图4)。

图4 东农饲豆1 农艺性状

2.2 品质及抗性

2021—2022 年,经农业农村部谷物品质监督检验测试中心(哈尔滨)测定,2 年品质分析结果:平均蛋白质含量38.10%,平均脂肪含量22.08%,为胰蛋白酶抑制剂缺失高油特用大豆品种。

2021—2022 年,经黑龙江省农业科学院佳木斯分院连续2 年抗病接种鉴定,结果均为中抗灰斑病。

3 产量表现

3.1 区域试验

2021—2022 年参加黑龙江省区域试验。其中2021 年平均产量为2 846.4 kg/hm2,较对照品种东富豆3 号平均增产10.2%;2022 年平均产量为3 177.2 kg/hm2,较对照品种东富豆3 号平均增产12.4%。2 年区域试验平均产量为3 011.8 kg/hm2,较对照品种东富豆3 号平均增产11.3%(见表1)。

表1 2021—2022 年东农饲豆1 参加黑龙江省区域试验产量结果

3.2 生产试验

2022 年参加黑龙江省生产试验,平均产量为2 827.3 kg/hm2,较对照品种东富豆3 号平均增产7.5%(见表2)。

表2 2022 年东农饲豆1 参加黑龙江省生产试验产量结果

4 栽培技术要点

4.1 选地

选择≥10 ℃活动积温2 400 ℃以上生态区,年降雨量400 mm 以上、土壤质地良好、土地平坦的地块种植。

4.2 选种

选择籽粒饱满、大小均匀、无病虫破碎粒种子,净度≥98%,纯度≥97%,发芽率≥90%,种子含水量≤13%。

4.3 种子处理

(1)包衣:根据当地土传病害及病虫害种类选择包衣剂。(2)根瘤菌剂拌种:种子包衣后使用根瘤菌剂225 mL/hm2拌种,通过生物固氮为大豆提供氮素。

4.4 选茬与整地

实行科学轮作,不重茬、不迎茬。前茬宜选用马铃薯、玉米等非豆科作物。采用秋季深翻深松结合起垄使耕层土壤疏松、地面平整,达到适播状态。

4.5 施肥

结合秋整地一次性施入底肥,用量为15~22.5 m3/hm2。种肥宜少施精施,建议使用生物复合肥,氮磷钾肥比例为1∶1∶3。根据生长情况适当补充硼肥和钼肥。大豆初花期可根据长势适当追施叶面肥[8]。

4.6 播种

当地温稳定通过8 ℃时播种。采用机械垄上双行精量点播,垄距65 cm,株距12 cm,保苗数为25 万~28 万株/hm2。播深约为5 cm,播后及时镇压,保持土壤墒情。

4.7 田间管理

4.7.1 中耕

出苗10 d 后进行第1 次中耕培土,封垄前进行第2 次中耕培土。

4.7.2 除草

播后3~5 d 进行机械封闭除草。于大豆播后苗前施90%禾耐斯1 800 mL/hm2+ 75%噻吩磺隆颗粒剂35 g/hm2。于初花期前或杂草2~4 叶期进行苗后除草,配合人工除草喷施5%精禾草克乳油800mL/hm2+25%氟磺胺草醚1 000 mL/hm2,对水450 kg/hm2[9]。

4.7.3 病虫害防治

按照“预防为主,综合防治”方针,采用农业防治与化学防治相结合。加强田间管理,及时消灭病原,去除病株。

4.8 收获与贮运

当大豆达完熟期时进行收获。脱粒后清选,全程严防品种混杂。将收获后的大豆种子进行胰蛋白酶抑制剂抽样检测,检验合格种子进行单独贮运。

5 适应区域

东农饲豆1 在适应区出苗至成熟生育日数为120 d,需≥10 ℃活动积温2 400 ℃左右。适合黑龙江省第二积温带种植。

致谢: 感谢中国农业科学院科技创新工程科研创新团队首席专家韩天富研究员对研究方向提出的宝贵建议; 感谢中国农业科学院国家农作物种质保存中心为本研究提供亲本资源。

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