任雅琴 張慧成 王周玉 郭艷萍 范春燕 王寶梅 呂紅梅 雷格麗
(1.寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 陜西岐山722499;2.寶雞迪興農(nóng)業(yè)科技有限公司 陜西眉縣722302)
小麥是寶雞市第一大糧食作物,常年種植面積18多萬hm2,總產(chǎn)80多萬t,約占全市糧食種植面積的60%,其豐歉對確保全市糧食和食品安全及農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要。隨著技術(shù)的進步和生產(chǎn)條件的改善,特別是新優(yōu)品種的引育和示范推廣,全市小麥生產(chǎn)迅速發(fā)展,畝產(chǎn)由解放初期的不足50 kg提高到300 kg,品質(zhì)也有了明顯的改善。糧食要增產(chǎn),品種是關(guān)鍵。據(jù)統(tǒng)計,在諸多增產(chǎn)因素中,品種的貢獻率至少占30%,但由于種種原因,目前寶雞市小麥育種處于爬坡階段,一直未有突破性品種問世。為此,及時分析寶雞市小麥育種現(xiàn)狀及存在的問題,積極探索其發(fā)展對策,對進一步提高寶雞市小麥育種水平,提高全市小麥產(chǎn)量和品質(zhì),實現(xiàn)糧食增產(chǎn)和農(nóng)民增收均具有重要意義[1-3]。
寶雞市小麥育種始于20世紀60年代初,近60年來,經(jīng)過全市各育種單位的共同努力,取得了較好的成績,先后成功選育出秦農(nóng)142、秦農(nóng)578、寶研8號、秦農(nóng)21、陜禾192、陜禾1028、九麥2號、九麥4號、秦麥11、寶麥4號、寶麥1號、寶麥3號、寶麥5號、寶麥6號、44314、寶臨9號、寶臨11號等17個小麥新品種,其中水地品種9個、旱地品種8個,示范推廣面積200多萬hm2。寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院歷經(jīng)12年選育的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)早熟多抗廣適新品種秦農(nóng)142于2005年通過國省雙審,這是寶雞市第1個國審農(nóng)作物新品種,填補了全市沒有國審品種的空白,2006年被科技部列為重點轉(zhuǎn)化資金項目,2006-2012年先后3次被河南、陜西相關(guān)種子企業(yè)買斷了陜西省內(nèi)外的經(jīng)營權(quán),在陜西、河南、安徽、江蘇、山東及四川、重慶等地累計種植66.7余萬hm2,實現(xiàn)了寶雞小麥品種向周邊省份的輸出及跨麥區(qū)種植[4]。
每一階段育成的品種是在原有品種(系)基礎(chǔ)上的改良和創(chuàng)新,因此,新育成品種的產(chǎn)量都有不同程度的提高。從表1可以看出,“十五”以來選育的寶研8號、秦農(nóng)578、陜禾1028、陜禾192、秦農(nóng)142、九麥2號、九麥4號在陜西省水地區(qū)域試驗中畝產(chǎn)量分別為547.8 kg、533.6 kg、518.3 kg、512.5 kg、502.4 kg、487.2 kg、470.5 kg,均較對照小偃22增產(chǎn),其中秦農(nóng)578、寶研8號增產(chǎn)幅度大,分別為6.2%、6.1%,強筋品種陜禾1028、陜禾192、九麥4號增產(chǎn)幅度較小。
表1 “十五”以來育成的部分品種產(chǎn)量結(jié)果及重要性狀表現(xiàn)
從產(chǎn)量構(gòu)成因素看,小麥要高產(chǎn),足夠的穗數(shù)是前提,粒多、粒重是必要途徑[5]。
1.2.1 抗病性 寶雞市小麥常發(fā)性病害有條銹病、白粉病、赤霉病等,是隴東、隴南條銹病東進的西門戶,是陜西省小麥條銹病的常發(fā)區(qū)和重發(fā)區(qū)。為此,近年來,發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢,采用人工接種與自然選擇相結(jié)合的方法,成功選育出抗病性強的新品種(系)和一大批優(yōu)良的后代材料。從表2可以看出,自“九五”以來選育的秦農(nóng)578、秦農(nóng)142、陜禾1028、寶麥6號、秦麥11矮、寶麥5號、秦農(nóng)21、寶研8號8個品種條銹病、白粉病均在中抗以上,其中秦農(nóng)578、秦農(nóng)142、陜禾1028、寶麥6號、秦麥11矮、寶麥5號6個品種條銹病達高抗到免疫,秦農(nóng)578和秦農(nóng)21赤霉病達到中抗水平。同時,加大了葉枯病、紋枯病等病害的選擇力度,選育出一批綜合抗病性好的品種(系)和材料。
1.2.2 抗倒性 近年育成品種的植株有所矮化,莖稈的質(zhì)量有所提高,抗倒伏能力明顯增強。秦農(nóng)578、秦農(nóng)142、陜禾1028、秦麥11矮、寶研8號株高均在70~80 cm之間,比以前推廣品種降低了5~7 cm,且莖稈質(zhì)量高、彈性好、抗倒伏能力強(表2)。
表2 “九五”以來育成的部分品種抗性表現(xiàn)
1.2.3 抗逆性 寶雞市冬春常出現(xiàn)寒流和霜凍;小麥生育期間,時有干旱發(fā)生;生育后期常有干熱風(fēng)危害,對產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大。為此,制定了“前期發(fā)育慢,后期發(fā)育快”的育種策略,采用水旱、異地穿梭育種,選出了根系發(fā)達、抗倒春寒和干熱風(fēng)能力強、落黃好的秦農(nóng)142、秦農(nóng)578、寶麥6號等新品種。
20世紀90年代初,寶雞市農(nóng)科院(所)成功培育出高產(chǎn)抗病廣適的優(yōu)質(zhì)一級面包小麥品種秦麥11后,迅速在全省示范推廣,累計推廣面積42.5萬hm2,在一定程度上緩解了當(dāng)時優(yōu)質(zhì)強筋小麥緊缺的局面。21世紀以來,采用多種手段強化育種工作,先后選育出5個優(yōu)質(zhì)專用小麥品種。從表3可以看出,九麥4號、陜禾192、陜禾1028的品質(zhì)指標符合國家規(guī)定的優(yōu)質(zhì)強筋一等小麥標準,秦農(nóng)578、秦農(nóng)142各項指標達到優(yōu)質(zhì)中筋小麥標準。特別是近2年寶雞迪興農(nóng)業(yè)科技有限公司選育的陜禾192、陜禾1028在穩(wěn)定時間上有所突破,為后續(xù)優(yōu)質(zhì)強筋小麥品種的示范推廣奠定了良好的基礎(chǔ)。
表3 “九五”以來育成的部分品種品質(zhì)表現(xiàn)
多年來,寶雞市小麥育種注重應(yīng)用研究,忽視了基礎(chǔ)性研究,特別是對主要性狀的遺傳及表達、優(yōu)質(zhì)基因的檢測等研究比較薄弱。同時,育種方法落后,基地(點)過少,檢測儀器不配套,缺乏系統(tǒng)的檢測評價技術(shù),品種選育很大程度上憑經(jīng)驗、碰運氣,工作難度大、周期長、效率低。
目前各單位雜交親本主要用兄弟單位育成的品種(系),自創(chuàng)資源較少,后勁不足。因此,普遍存在親本類型單一,抗病、抗逆、優(yōu)質(zhì)、早熟和綜合性狀好的穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)材料缺乏(特別是有突破性的親本資源),造成育成品種遺傳基礎(chǔ)日益狹窄,限制了突破性品種的問世。同時,對現(xiàn)有資源研究不深不透,未全面掌握材料的特征特性,親本利用存在較大的盲目性。
育成的一些品種抗性不強,年度間產(chǎn)量變化大,穩(wěn)產(chǎn)性較差,如九豐4號抗寒性較差,白粉病發(fā)病重,難以高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。一些品種植株偏高,熟期偏晚,品質(zhì)及綜合性狀欠佳,適應(yīng)范圍不廣,如寶研8號熟期偏晚,品質(zhì)較差,秦農(nóng)578春性偏強,植株偏高。因此,“十五”以來育成的品種在寶雞市推廣難度較大,覆蓋面較小,難以形成主栽品種。
近年來,雖然選育了幾個優(yōu)質(zhì)專用小麥品種,但或因抗病抗逆性較差,或因綜合性狀欠佳,豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性較差,均不適應(yīng)規(guī)模化生產(chǎn),示范種植面積小,寶雞市仍然缺乏綜合性狀好、豐產(chǎn)潛力大、大面積種植的優(yōu)質(zhì)面包和優(yōu)質(zhì)面條小麥品種。因此,全市目前大面積種植的小麥品種多屬中筋小麥,但品質(zhì)達不到優(yōu)質(zhì)中筋小麥的要求,普遍存在籽粒硬度偏軟、沉降值偏低、面團形成時間和穩(wěn)定時間偏短、面粉白度欠佳等突出問題。
由于人力、物力、財力等因素的限制,目前各育種單位普遍重品種選育和審定,相關(guān)栽培技術(shù)的研究及示范推廣相對滯后,使良種良法不夠配套,增產(chǎn)潛力難以充分發(fā)揮,在一定程度上制約了品種示范推廣的力度。
首先要廣泛征集國內(nèi)外種質(zhì)資源,充實基因庫。其次要深入開展研究,全面掌握種質(zhì)資源的特征特性,及時獲取第一手資料,做到心中有數(shù)。第三,根據(jù)育種目標,創(chuàng)造一批具有高產(chǎn)潛力的優(yōu)質(zhì)多抗的中間材料,即核心種質(zhì),為育種工作創(chuàng)造寶貴資源。
根據(jù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗廣適等性狀的特點和遺傳規(guī)律,加強育種技術(shù)和方法的創(chuàng)新。在采用單交、多交、回交等常規(guī)雜交的基礎(chǔ)上,把常規(guī)雜交、群體改良、矮敗和太谷核不育及基因工程、細胞工程、分子標記等生物工程技術(shù)緊密結(jié)合,采用人工接種、水肥促控、高密度脅迫、水旱交替種植、異地鑒定等方法,促進分離,使雜種的抗性、豐產(chǎn)性、品質(zhì)等性狀充分表達并有效結(jié)合。同時,以綜合性狀和產(chǎn)量指標為主要依據(jù),重點年份與一般年份交替鑒定,常規(guī)觀測與室內(nèi)分析定期結(jié)合,實行多目標、多生態(tài)均衡比較篩選,以有效提高雜種后代選擇效率,加快新優(yōu)品種的選育速度。
隨著小麥育種水平的提高,對性狀的要求越來越多、越來越高,單一學(xué)科研究和閉門搞科研已難以滿足育種目標和生產(chǎn)發(fā)展的要求,有必要使多學(xué)科綜合研究和各育種單位間聯(lián)合攻關(guān),逐步解決育種難題,選育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗廣適的新品種,滿足生產(chǎn)和市場需要。
新品種育成后,應(yīng)積極組織農(nóng)技部門聯(lián)合攻關(guān),搞好栽培試驗,及時研討相關(guān)栽培技術(shù)問題,并根據(jù)其特征特性和所需的生態(tài)、土壤條件等,集成切實可行的綠色優(yōu)質(zhì)高效配套栽培技術(shù)規(guī)程。同時聯(lián)合新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體、面粉和食品加工企業(yè),進行標準化生產(chǎn),集約化、規(guī)?;?jīng)營,實現(xiàn)小麥增產(chǎn)、農(nóng)民增收、鄉(xiāng)村振興。