王 伟 刘坤雨 于海强 王雪娇 赵晓宇 孙波涛 高圆丽 王佰华 李 强
(1.内蒙古大兴安岭农垦集团有限责任公司甘河农牧场分公司 内蒙古呼伦贝尔 162895;2.内蒙古自治区农牧业科学院玉米研究所 内蒙古呼和浩特 010031;3.内蒙古大兴安岭农垦集团有限责任公司东方红农牧场分公司 内蒙古呼伦贝尔 165456;4.莫力达瓦达斡尔族自治旗甘源农业技术服务有限责任公司 内蒙古呼伦贝尔 162895)
大豆[GLyine max(L.) Merr.]为豆科大豆属一年生草本植物,因其脂肪和蛋白含量高,成为世界范围内植物蛋白和食用油的主要来源[1]。 大豆具有适应性强、种植区域广的特点,东北地区作为我国大豆主产区,10℃以上活动积温覆盖2 100~2 500℃,适宜大豆生长,可以种植中熟、中早熟及早熟大豆品种[2]。 但在东北地区北部第五积温带,10℃以上活动积温仅为1 900~2 100℃,该积温已不适宜种植玉米,但极早熟大豆在该地区仍适宜生存, 因此在该地区发展极早熟大豆对于增加大豆种植面积、 保证国家粮食安全具有重要意义。 此外,国家高度重视高油大豆产业,党中央、国务院在《关于做好2023 年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中就指出,要深入推进大豆和油料产能提升工程,加快培育高产高油大豆新品种。
大豆育种与其他自花授粉作物育种一样, 包括杂交以实现所需性状的变异、 自交以实现纯合和鉴定以选择优良基因型3 个步骤[3]。 要实现所需性状的充分变异,亲本选择是非常重要的一步,是基于亲本基因多样性和最终育种目标而确定的[4]。 杂交组合后代在世代进步过程中进行性状分离, 大多数基因在6~7 代自交后纯合,从而形成新的重组自交系。 通常使用系谱法(pedigree method)、单粒传法(singLe-seed descent method, SSD)、回交法(backcross method)、轮回选择法(recurrent method)和混合法(buLk method)等方法在杂交后代中选择具有理想性状组合的基因型。 其中系谱法是最常见的选择方法,系谱选择包括在每一代中对高产基因型进行视觉选择, 然后选择一个或多个植株以前进到下一代, 这增加了选取理想性状品系的频率[5-6]。
本文作者介绍了极早熟高油高蛋白大豆新品种[7]甘豆5 号的选育经过以及栽培技术要点,旨在为我国极早熟高油高蛋白大豆新品种的选育工作提供经验,并为第五积温带极早熟大豆种植提供技术指导。
甘豆5 号是由中国农业科学院作物科学研究所和内蒙古自治区农牧业科学院玉米研究所联合莫力达瓦达斡尔族自治旗甘源农业技术服务有限责任公司,通过系谱法选育而成的大豆新品种。母本登科13为登科种业育成的早熟高产高蛋白大豆品种,具有适应性强、节间短、着荚密集等优良特性;父本黑河43为黑河分院育成的早熟高产高蛋白大豆品种, 其丰产性和广适性非常好。 甘豆5 号的亲本系谱见图1。
图1 甘豆5 号亲本系谱
杂交组合于2009 年配置,同年南繁去除伪单株后于2010-2014 年种植F2~F6,并进行优良株系选择,于2014 年选出甘J17-89 品系,2015 年对其进行产比试验,后更名为甘豆5 号。 2018-2019 年度参加内蒙古自治区大豆极早熟组区域试验,2020 年参加内蒙古自治区大豆极早熟组生产试验。 于2021 年通过内蒙古自治区品种审定(审定编号:蒙审豆2021001号)。 甘豆5 号的选育经过见图2。
图2 甘豆5 号选育经过
甘豆5 号结荚习性为亚有限;下胚轴紫色,株型直立,株高约70 cm,有分枝,茎秆粗,有良好的抗倒性;叶片绿色,花冠紫色,叶形为披针形,叶被灰色茸毛,落叶性好;豆荚为弯镰形,成熟时为草黄色,耐炸荚;种皮、种脐均为黄色,种皮微有光泽,籽粒圆形,百粒重19.4 g。表1 为甘豆5 号参加品种试验的形态特征指标及田间表现。
表1 甘豆5 号的形态特征及田间表现
极早熟品种,成熟需10 ℃以上活动积温>1 900℃,生育期103 d 左右(表1)。
经2020 年农业农村部农产品质量监督检验测试中心检测, 粗蛋白质含量41.73%、 粗脂肪含量20.60%,为高油高蛋白品种;经2020 年吉林省农科院人工接种抗性鉴定,抗大豆灰斑(1.33 R),中抗大豆花叶病毒SMVⅠ号株系(25.00 % MR)和SMVⅢ号株系(30.00 % MR)。
2018-2019 年参加内蒙古大豆极早熟组区域试验,平均亩产153.95 kg,较对照内豆4 号增产8.9%(表2);2020 年参加内蒙古大豆极早熟组生产试验,平均亩产146.3 kg,6 点试验6 点增产, 较对照内豆4 号增产7.3%。
表2 甘豆5 号区域试验产量表现
应选择土壤肥力中等偏上、 平整无沟壑、 轮作3 年以上的地块,选择前茬作物为玉米或小麦。
根据 《粮食作物种子 第2 部分: 豆类》(GB 4404.2-2010)对大豆种子的要求:选择颜色正常、籽粒完好的种子,剔除病斑粒、虫食粒、杂质等;种子纯度在98.0%以上, 净度在98.0%以上, 发芽率不低于85.0%, 种子含水量不高于12.0%(高寒地区不高于13.5%)[8]。
3.3.1 播种期 在1 900 ℃以上积温区,5 月上旬至中旬,待0~5 cm 土层温度在7~8℃时播种[9]。
3.3.2 播种量 保苗密度在20 000~23 000 株/亩。以气吸式播种机为例,播种量应在4 500~5 000 g/亩。
3.3.3 整地 耕地播种深度3~5 cm, 应酌情增加坡地播种深度,减少洼地播种深度;播种后视土壤墒情及时选择镇压, 以保证均匀一致的种子深度和严实的覆土[11]。
3.3.4 施底肥 播前每亩施优质有机肥1 000 kg、尿素4 kg、磷酸二氢铵10 kg、硫酸钾4 kg 作底肥。
3.4.1 中耕 进行3 次中耕,第1 次在大豆种子拱土时深松,深度在25~30 cm;第2 次在大豆齐苗后铲趟,深度为10~15 cm;第3 次在大豆封垄前拔净大草。
3.4.2 化学除草 大豆出苗前, 在土壤墒情较好的情况下, 选择下午或清晨喷施封闭除草剂, 使用50%乙草胺乳油180~230 mL/亩,兑水40~60 kg 土壤喷施。 在大豆2~4 叶期, 使用48%苯达松乳油100~130 mL/亩和25%氟磺胺草醚水剂30~50 mL/亩,兑水13~20 kg 喷施。
3.4.3 病虫害防治 大豆灰斑病:8 月上旬, 每亩用100 g 70%甲基硫菌灵或50%多菌灵可湿性粉剂兑水30~40 kg 喷施[12]。 蚜虫:每亩用45~70 g 70%吡虫啉水分散粒剂兑水40~45 kg 喷施。 大豆食心虫:8 月中上旬发现食心虫成虫集体飞行时, 每亩用20~25 mL/亩10%氯氰菊酯兑水25~35 kg 喷施。
在落叶达到90 %时进行人工收获, 割倒后晾晒5~7 d 脱粒,或在叶片全部落净,茎秆完全变褐,摇动茎秆后豆荚出现响声时进行机械联合收割脱粒[12]。脱粒后进行清选, 产品质量符合大豆收购质量标准三等以上、 含水量低于13.5%时贮藏, 含水量高于13.5%时应进行烘干或摊晾后再进行贮藏。