抗除草劑谷子新品種‘豫谷31’選育及其高產(chǎn)、穩(wěn)定、適應(yīng)性分析

魏萌涵，解慧芳，邢 璐，付 楠，王素英，劉海萍，宋 慧，王淑君，劉金榮

（河南省谷子育種工程技術(shù)研究中心/安陽市農(nóng)業(yè)科學院，河南安陽455000）

0 引言

谷子屬禾本科，狗尾草屬，古稱粟，去皮后為小米，在中國已經(jīng)有7000多年的栽培歷史，是中國的特色雜糧作物[1]。谷子營養(yǎng)豐富，具有耐旱耐脊等抗逆性特點，在中國農(nóng)業(yè)栽培史上曾占據(jù)著舉足輕重的作用[2]。在現(xiàn)如今極端氣溫增多、水資源日益短缺的形勢下，谷子以其抗旱耐脊、水分利用率高、適應(yīng)性廣、營養(yǎng)豐富、飼草蛋白高等優(yōu)點，被作為應(yīng)對水資源短缺的戰(zhàn)略性作物，其種植面積逐步得到回升，是北方種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中替代玉米的主要作物[3-4]。谷子屬于小粒半密植作物，其大田除草一直依靠人工作業(yè)。近年來，隨著谷子種植面積的擴大，谷田除草問題日益突出。谷田除草不僅是繁重的體力勞動，而且苗期若遇到連續(xù)陰雨天氣，極易造成草荒，導(dǎo)致谷田減產(chǎn)，嚴重的甚至絕收[5-6]。這些均為限制谷子推廣面積的重要因素。

中國谷子種植面積主要分布在東北、西北和華北地區(qū)[7]。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)谷子播種期和熟性將谷子主產(chǎn)區(qū)劃分為東北春谷區(qū)、西北春谷區(qū)早熟組、西北春谷區(qū)中晚熟組、華北夏谷區(qū)四大谷子生態(tài)種植區(qū)[8-11]。谷子在不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境下栽培，形成了不同的形態(tài)學特征和農(nóng)藝性狀，不同生態(tài)類型谷子的農(nóng)藝性狀有不同的遺傳表現(xiàn)[12-13]。谷子屬于短日照作物，對光溫反應(yīng)比較敏感[14]。從而導(dǎo)致了其生態(tài)適應(yīng)性窄，大部分品種難以跨區(qū)域大面積種植。安陽市農(nóng)業(yè)科學院育成的‘豫谷18’首次打破了谷子品種適合單一生態(tài)區(qū)的困境，是唯一一個通過全國四大生態(tài)區(qū)鑒定的品種，具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適等特性，在各個生態(tài)區(qū)都表現(xiàn)良好[15-18]。因此，為解決除草難問題，實現(xiàn)簡約化栽培模式；以及培育廣適高產(chǎn)品種，安陽市農(nóng)業(yè)科學院多年來以‘豫谷18’為親本配制了大量雜交組合，選育高產(chǎn)廣適抗除草劑的谷子新品種，已經(jīng)成為我們開展育種工作的重點。

‘豫谷31’是安陽市農(nóng)業(yè)科學院選育的高產(chǎn)廣適抗除草劑新品種。該品種于2018 年通過國家品種登記，登記號：GPD谷子(2018)410130。為更詳細地了解‘豫谷31’的高產(chǎn)廣適等特性，使其在育種和生產(chǎn)中得到充分利用，本研究介紹了其選育過程，并且對谷子四大生態(tài)區(qū)的區(qū)域試驗進行總結(jié)，對該品種的廣適高產(chǎn)穩(wěn)定性進行具體分析，旨在為該品種的合理利用提供參考。

1 親本來源及選育過程

1.1 親本來源

‘豫谷31’是安陽市農(nóng)業(yè)科學院以‘豫谷18’為輪回親本，中間材料‘冀谷19×SK492’為父本雜交選育而成。輪回親本‘豫谷18’為安陽市農(nóng)科院2011 年選育出的廣適、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)，但是不抗除草劑；‘冀谷19’為水分利用率高的抗旱優(yōu)質(zhì)品種[19]，但是適應(yīng)性較差；‘SK492’為抗拿捕凈品種，其他性狀一般。

1.2 選育過程

按照親本優(yōu)勢互補的原則，進行有性雜交的聚合育種和后代多年單株選擇的系統(tǒng)選擇法。于2010 年在安陽配制雜交組合“豫谷18ב冀谷19×SK492’”，經(jīng)過三年四代安陽海南兩地系統(tǒng)選育，2012年篩選出21個綜合性狀較好、抗拿撲凈的株系。2013年將其種植于安陽柏莊試驗基地，苗期噴施拿捕凈，篩選真雜交株，開花期選擇表現(xiàn)突出的株系與‘豫谷18’回交，10月上旬收獲雜交種子F1；同年冬在海南三亞南繁基地種植回交F1代，苗期噴施除草劑拿撲凈篩選出真回交株，開花期再次與‘豫谷18’回交，獲得F2。2014 年在安陽種植F2，苗期噴施除草劑拿捕凈，篩選出真回交株，獲4個真回交單株，其中2株農(nóng)藝性狀表現(xiàn)與‘豫谷18’極為相似，按單株收獲F3；同年冬在海南種植F3，苗期噴施拿捕凈，由于海南育種基地地力較薄，單株性狀未能充分表現(xiàn)出來，只能盡量多選單株，共入選31 個單株，按單株收獲種子F4。2015 年在安陽種植F4代7個株系，株系小區(qū)4.8 m2，苗期噴施拿捕凈，篩選真雜交株，觀察記載小區(qū)株系表現(xiàn)，其中S776 小區(qū)表現(xiàn)較好，抗病抗倒，收后折合產(chǎn)量7162.5 kg/hm2；同年冬在海南繁殖，種植15 個小區(qū)，小區(qū)面積2.8 m2，苗期噴施除草劑，篩選真雜交株，中后期去掉雜株，混收。2016—2017 年，連續(xù)兩年參加全國谷子品種區(qū)域試驗。2018年定名為‘豫谷31’并通過品種登記，登記編號為GPD谷子(2018)410130。

2 品種特征特性

2.1 植物學特性

由表1可知，‘豫谷31’幼苗綠色，夏谷區(qū)生育期為89 天，春谷區(qū)生育期為113～125 天，株高在109.1～120.8 cm之間，均比對照品種矮。穗長在20.79～26.67 cm之間，單穗重在17.31～25.61 g之間，單穗粒重在14.03～21.20 g 之間，出谷率在70.3%～82.4%之間，千粒重在2.84～2.94 g 之間。‘豫谷31’為黃谷黃米，苗期長勢強勁，株型整齊一致，后期灌漿好，熟相好不早衰。

表1 ‘豫谷31’與對照品種主要農(nóng)藝性狀比較

2.2 生物學特性

由表2可知，‘豫谷31’綜合抗逆性強，東北春谷區(qū)田間自然鑒定抗旱性、抗倒性均為1 級，谷瘟病、谷銹病、紋枯病和褐條病抗性均為1 級，白發(fā)病、蛀莖發(fā)病率分別為0.08%、1.80%；華北夏谷區(qū)田間自然鑒定抗旱性、耐澇性均為1 級，抗倒性2 級，谷銹病抗性2 級，谷瘟病、紋枯病抗性均為3 級，紅葉病、線蟲病發(fā)病率分別為0.43%、1.08%；西北春谷區(qū)中晚熟組田間自然鑒定高抗倒性，抗旱性、耐澇性均為2 級，谷銹病抗性為3級，紋枯病抗性為5級，紅葉病、線蟲病發(fā)病率分別為6.74%、4%；西北春谷區(qū)早熟組田間自然鑒定抗旱性和耐澇性均為1級，對倒伏性、谷瘟病、谷銹病、紋枯病、線蟲病表現(xiàn)出高抗，紅葉病發(fā)病率為1%。由表2可知，除了在西北春谷區(qū)，‘豫谷31’在個別抗病性上表現(xiàn)比對照差之外，在其他生態(tài)區(qū)的抗性表現(xiàn)與對照相似，有的甚至比對照更好。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

2016—2017 年參加全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定（東北春谷區(qū)組）生產(chǎn)試驗，2016 年平均產(chǎn)量5892.0 kg/hm2，較對照‘九谷11’增產(chǎn)9.09%，居參試品種第1位。2017年平均產(chǎn)量5767.5 kg/hm2，較對照‘九谷11’增產(chǎn)11.64%，居參試品種第2 位，10 個試點中8點增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為0.44%～24.42%，2 點減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為3.21%～4.65%。變異系數(shù)7.65%，增產(chǎn)點率80.0%。兩年21點次聯(lián)合鑒定試驗19點次增產(chǎn)、增產(chǎn)幅度為0.44%～24.42%，2 點減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為3.21%～4.65%，增產(chǎn)點率90.5%。

2016—2017年參加全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定（華北夏谷區(qū)組）生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量5377.5 kg/hm2，較對照‘豫谷18’減產(chǎn)2.25%，居2016—2017 年參試品種第8位。2016年聯(lián)合鑒定試驗平均產(chǎn)量5211.0 kg/hm2，較對照減產(chǎn)2.4%，居參試品種第11 位。2017 年聯(lián)合鑒定試驗平均產(chǎn)量5542.5 kg/hm2，較對照減產(chǎn)2.11%，居參試品種第4 位，14 個試點6 點減產(chǎn)，增產(chǎn)幅度在0.91%～8.35%之間；8 點減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為0.08%～22.14%之間。變異系數(shù)7.80%，增產(chǎn)點率42.9%；兩年29點次聯(lián)合鑒定試驗13點次增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為0.37%～12.1%，增產(chǎn)點率44.8%。

2016—2017 年參加全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定[西北春谷區(qū)（中晚熟組）]生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量5041.5 kg/hm2，較對照‘長農(nóng)35’增產(chǎn)2.19%，居2016—2017年參試品種第4位。2016年聯(lián)合鑒定試驗平均產(chǎn)量4815.0 kg/hm2，較對照增產(chǎn)1.22%，居參試品種第9位；2017 年聯(lián)合鑒定試驗平均產(chǎn)量5268.0 kg/hm2，較對照增產(chǎn)3.11%，居參試品種第8 位，8 個試點4 點增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度在0.11%～28.08%之間，4 點減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度在-2.48%～-20.70%之間，變異系數(shù)30.38%，增產(chǎn)點率50%。兩年16點次區(qū)域試驗10點次增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為0.11%～28.08%，6 點減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為-2.48%～-28.53%，增產(chǎn)點率為62.5%。

表2 ‘豫谷31’田間抗逆性調(diào)查表

2017 年參加全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定[西北春谷區(qū)（早熟組）]生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量為5533.5 kg/hm2，較對照‘大同29號’減產(chǎn)4.04%，居參試品種第5位。8個試點3點增產(chǎn)，增產(chǎn)點率為37.5%，增產(chǎn)幅度為5.03%～11.82%；5點減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為1.95%～22.32%；變異系數(shù)為3.33%。

4 栽培技術(shù)要點

4.1 精選種子

采用機械和人工選種，去除雜質(zhì)、未成熟籽粒及各種病粒，播種前做好發(fā)芽試驗，以利于種子出苗。

4.2 精細整地

精細整地是抓全苗的關(guān)鍵，播前要做到地平土細，上虛下實，土壤墑情好，確保一播全苗?；蕬?yīng)重施農(nóng)家肥，一次性深施優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥3.75×104～6.00×104kg/hm2，用磷礦粉和過磷酸鈣與農(nóng)家肥混合漚制作基肥，施用效果更好。

4.3 適時播種

夏谷區(qū)谷子的適宜播期為6 月中下旬，春谷區(qū)適宜播期為5月中下旬。

4.4 合理密植

根據(jù)播種技術(shù)和底墑盡量精播，播種量為5.25～11.25 kg/hm2。留苗密度本著肥地宜密，薄地宜稀的原則，肥地留苗密度為78.00 萬株/hm2左右，下中等地塊留苗密度為57.0～67.5萬株/hm2。

表3 全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定產(chǎn)量結(jié)果

4.5 肥水管理

谷子拔節(jié)后要徹底清壟，拔除雜草和弱、病、蟲苗等，使苗腳清爽，通風透光，減少無益的養(yǎng)分、水分消耗，有利于谷苗生長。谷子封壟前要進行一次深中耕，深度為7 cm，并進行高培土，達到斷側(cè)根，促進根系增生下扎，防止谷子倒伏的目的[20]?！ス?1’生育期間要嚴格控制農(nóng)藥用量，一般年份不需防治病蟲害，谷子鉆心蟲危害嚴重的地區(qū)，可在定苗前后，噴1次低毒殺蟲劑。谷子抽穗揚花期遇旱有條件的要及時灌水，防止卡脖旱。

4.6 適時收獲，充分后熟

谷子成熟后，要及時收獲，一般以蠟熟末期或完熟初期收獲最好，即谷穗向陽面已呈灰白色時收獲。谷子有后熟作用，收割后不必立即脫粒，可先運到場上垛好，5～7天后打場脫粒，能顯著增加籽粒產(chǎn)量。

5 結(jié)論

2016—2017 年全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定試驗表明，‘豫谷31’具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗、廣適、抗除草劑等巨大潛力優(yōu)勢，是一個綜合性狀優(yōu)良的新品種，適宜在四大生態(tài)區(qū)及其相似生態(tài)區(qū)種植，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。