張浩楠 韓啟亮 張成龍 王星醒 景玉川 王 毅
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所 山西忻州 034000)
莜麥學(xué)名為大粒裸燕麥(A.nuda L.)[1],民間又有玉麥、鈴鐺麥等稱呼,屬于禾本科燕麥屬的一年生長日照作物,喜涼、耐旱、耐瘠。 與主飼用的其他栽培燕麥種(皮燕麥)在形態(tài)特征上主要區(qū)別為外稃不緊裹籽粒, 易于加工成糧。 莜麥源生于我國, 主要分布在北緯 30°~45°、 東經(jīng) 100°~130°的高寒、 亞干旱地區(qū)[2-3],種植歷史悠久,生產(chǎn)區(qū)集中在山西、內(nèi)蒙古、河北等低溫干旱的高原、丘陵地區(qū),其中晉西北及其周邊地區(qū)的莜麥地方品種占到全國的89.2%[1,4]。
隨著我國全面步入小康社會, 人民生活水平不斷提高,農(nóng)產(chǎn)品消費結(jié)構(gòu)也在發(fā)生轉(zhuǎn)變;食品消費訴求進一步傾向于食療一體、養(yǎng)生健康、營養(yǎng)全面的理念,莜麥的降脂、降血糖等保健功能開始被消費者廣泛關(guān)注。 在國外,權(quán)威機構(gòu)FDA 也聲稱“燕麥及其中的可溶性膳食纖維(β-葡聚糖)具有降低血清膽固醇和冠心病風(fēng)險的作用”[5]。 借助市場催化,莜麥功能潛力被不斷挖掘和利用, 從傳統(tǒng)的莜麥手工面食到現(xiàn)代的燕麥片、燕麥酒、葡聚糖含片等創(chuàng)新產(chǎn)品的問世都廣受好評。 在多數(shù)莜麥制品類型中,籽實加工常采用整粒進行, 以期最大化留存營養(yǎng)物質(zhì), 因此高品質(zhì)、大顆粒、色相好的籽粒深受企業(yè)青睞。 產(chǎn)研結(jié)合,生產(chǎn)需求為莜麥育種在研究目標的定位和實施上指出了具體方向。
“中國雜糧看山西,山西雜糧看忻州”,莜麥一直是山西省大力支持推廣的一種傳統(tǒng)特色雜糧作物。山西忻州的西部區(qū)域(神池、五寨、岢嵐、寧武、靜樂、偏關(guān)等縣),海拔較高,氣候冷涼,年均氣溫4~7℃,多黃土丘陵,風(fēng)沙春旱較多,有著長久的莜麥食用及種植史。 20 世紀90年代以后,受市場經(jīng)濟、播種方式、生態(tài)氣候、低產(chǎn)、品種混雜退化、加工業(yè)落后等因素的綜合影響[6],導(dǎo)致其種植效益競爭無力,種植面積逐年萎縮;現(xiàn)階段,伴隨鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興政策的深入、加工鏈條的完善,種植面積有一定回暖,但品質(zhì)劣、產(chǎn)量低、良種少的問題仍在延續(xù)。
面對上述問題, 五寨站立足當?shù)剌椛鋾x西北區(qū)域, 把優(yōu)質(zhì)、 高產(chǎn)、 抗旱、 抗倒、 抗病樹立為新品種育種目標, 科學(xué)甄選親本, 通過人工雜交, 經(jīng)多代鑒選, 育成‘晉燕21號’,為山西雜糧產(chǎn)業(yè)藍圖繪上了新的一筆。
育種試驗在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所五寨試驗站試驗田進行,針對區(qū)域生產(chǎn)及市場競爭要素,課題組把‘晉燕 21號’(原代號“0507-119”)的目標性狀定位為粒大、粒多、品質(zhì)優(yōu)、抗倒抗病、區(qū)域適應(yīng)性好。2005年遵循性狀互補規(guī)律進行人工雜交,用皮裸雜交的高代穩(wěn)定系‘9306-11’作母本,該品系表現(xiàn)為矮株、分蘗強、抗倒、抗病、穗鈴多、口緊不易落粒;以‘三分三’五寨莜麥作父本,表現(xiàn)為耐水肥、籽粒大、小穗結(jié)實粒多、粒色光澤度好,口松易落粒。 二者特點互補,后代雜交優(yōu)勢明顯。
課題組通過系譜法于2006-2011年連續(xù)6年經(jīng)單粒、單株、株行、株系選擇,群體穩(wěn)定性鑒定,層層篩選得到優(yōu)良品系 ‘0507-119’;2006年單粒點播F1代雜種,并設(shè)父母本對照,去除假雜種及劣株,混收脫粒;2007年單粒點播 F2代 908 粒, 在生育期各階段結(jié)合育種目標進行單株選擇、單穗脫粒,室內(nèi)考種復(fù)選32 株保存;2008年對F3代點播成行,主要鑒選基本整齊的株行 (系) 及穗部特征好的優(yōu)良株系單株;2009年F4代經(jīng)田間觀察和室內(nèi)考種, 選出結(jié)實性好、穗粒數(shù)多、抗性明顯的重點株系‘0507-1-1-9-3-2-1’;2010年設(shè)計穩(wěn)定性觀察圃, 混收表現(xiàn)優(yōu)秀、整齊一致的重點株系單穗;2011年,經(jīng)測產(chǎn)鑒定圃試驗,‘0507-1-1-9-3-2-1’ 品系測產(chǎn)結(jié)果綜合排名第一,出圃代號定為‘0507-119’;2012-2013年在五寨站試驗田進行品種比較試驗,并于2013年進行小規(guī)模布點測試,期間測評結(jié)果表現(xiàn)優(yōu)異;于2014年開始,連續(xù)2年參加山西省區(qū)域性生產(chǎn)試驗,平均產(chǎn)量較對照晉燕8號增加8.8%;2015年底, 經(jīng)山西省農(nóng)作物品種審定委員會六屆六次會議認定, 正式命名為‘晉燕 21號’[晉審燕(認)2015005]。
‘晉燕21號’生育期97 d,中晚熟品種;幼苗半直立,葉色深綠,葉姿上舉,蠟質(zhì)層厚度中等,生長勢好,分蘗力強;成株根系發(fā)達;群體結(jié)構(gòu)好,株高在90~105 cm,莖稈堅韌,平均莖節(jié)數(shù) 4.2;側(cè)散穗型,平均主穗長15.7 cm,串鈴形小穗,平均穗鈴數(shù)23.7個,平均穗粒數(shù)66.8 粒,平均千粒重23.7 g;穎殼黃色,無芒,粒色黃白,粒型長橢圓;籽粒飽滿度高,口緊不易落粒;粗蛋白質(zhì)(干基)含量為21.5%,粗脂肪(干基)含量為 7.0%,β 葡聚糖(干基)含量為 5.85%,抗旱、抗倒、抗病性較強,適宜在山西秋莜麥產(chǎn)區(qū)種植。
2012-2013年,在五寨試驗田品比試驗圃對‘晉燕21號’進行產(chǎn)量比較評測,表現(xiàn)優(yōu)異,2年平均產(chǎn)量結(jié)果為2 261.9 kg/hm2,比對照‘晉燕8號’平均增產(chǎn) 10.6%(表 1)。
表1 2012-2013年品系比較測產(chǎn)結(jié)果
2013年, 在品比試驗基礎(chǔ)上, 同步于神池、 五寨、 岢嵐3 縣進行小面積布點測試, 5 點全部增產(chǎn),平均畝產(chǎn) 2 147.7 kg/hm2, 比對照 ‘晉燕 8號’ 增產(chǎn)8.5%(表 2)。
表2 2013年布點試驗測產(chǎn)結(jié)果
2014-2015年連續(xù) 2年在岢嵐、 沁源、 大同、右玉、陽高等地參加山西省燕麥品種區(qū)域性生產(chǎn)試驗。2014年設(shè)6個試點,5個試點增產(chǎn),增產(chǎn)點率83.3%,‘晉燕 21號’平均產(chǎn)量 2 302.5 kg/hm2,比對照‘晉燕8號’增產(chǎn) 4.4%。 2015年設(shè) 5個試點,5個試點增產(chǎn),增產(chǎn)點率100%,‘晉燕21號’平均產(chǎn)量2 334.0 kg/hm2,比對照‘晉燕8號’增產(chǎn)13.5%。 2年累計總試點數(shù)為11 點,增產(chǎn)點數(shù) 10 多,增產(chǎn)點率 90%,2年平均產(chǎn)量2 318.3 kg/hm2,比對照‘晉燕 8號’增產(chǎn) 8.8%(表 3)。
表3 晉燕21號區(qū)域性生產(chǎn)試驗產(chǎn)量結(jié)果
莜麥隸屬禾谷類,其特性是對土壤中氮、磷等元素消耗較大[8],田間生產(chǎn)應(yīng)實施倒茬輪作養(yǎng)地,亦可減少病蟲害發(fā)生,前茬作物以豆茬、山藥茬為優(yōu)。
提高種子凈度,可利用風(fēng)選最大化篩除雜、病、癟、傷粒,優(yōu)選健壯飽滿、成熟度好的籽粒;播種前在陽光下攤曬2~3 d,滅活種皮病源,增加透水性,提升發(fā)芽率和發(fā)芽勢[9-10,13];為防治偶發(fā)黑穗病,可使用占種子質(zhì)量0.2%~0.3%的拌種雙拌種。
莜麥需水較多,尤其是旱地。 土壤耕整是一項基礎(chǔ)作業(yè),對蓄水保墑、改善耕作層有明顯作用[7,8,10],是高產(chǎn)的重要手段。 前茬作物收獲后,土地耕翻易早、易深,深耕可形成有利的水分、養(yǎng)分環(huán)境,對去除雜草也有積極作用,一般以25 cm 左右深度為宜,遇梁坡地以18 cm 左右為宜[2];播種的深度因地制宜,一般為4~6 cm,干旱早播、土層薄的可適當播深一些,墑好晚播的可適當播淺一些。
適時播種與合理密植是影響壯苗、 全苗及減少空殼、提高穗部經(jīng)濟性狀質(zhì)量的重要因素[13,16]。在晉西北于5月中下旬至6月初(芒種前)視土地墑情、當?shù)亟邓厔輀5,11]確定播期,最好使生育期內(nèi)的需水旺期貼合當?shù)氐慕邓迤赱17];視地力情況好壞靈活調(diào)解播量, 一般為 120~150 kg/hm2, 控苗密度在 375~420 萬株/hm2。
基肥是莜麥產(chǎn)量形成的基礎(chǔ), 由于農(nóng)家肥益于補充土壤有機質(zhì)并可調(diào)解土壤的透水、保墑能力,因此基肥主選農(nóng)家肥,化肥輔之;可用過磷酸鈣與農(nóng)家肥按質(zhì)量3∶100 混合漚制,結(jié)合耕地作業(yè)畝施1 000~1 200 kg。
4.6.1 澆水 莜麥生育期內(nèi)各個階段對水的需求不同,應(yīng)注意分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期3個關(guān)鍵期的水分管理。 分蘗期灌溉可促進有效分蘗的形成;拔節(jié)期灌溉可以促進后期穗鈴數(shù)及結(jié)實性的提升,而抽穗前12~15 d 為需水臨界期[14-15],此時缺水會使花稍率增加、結(jié)實粒數(shù)下降,可采用勤澆輕澆。
4.6.2 追肥 利用水肥依賴原理,可于分蘗、拔節(jié)前備尿素(150~225 kg/hm2)在遇雨或灌溉時追施;后期追肥以追施鉀肥為主,追氮肥則要慎重,防止倒伏或貪青發(fā)生導(dǎo)致減產(chǎn)。
4.6.3 中耕鋤草 中耕遵循由淺到深、 鋤小鋤早的原則[12]。 苗期護根淺鋤,分蘗階段適時深鋤。
蠟熟后期,在穗部飽滿發(fā)黃、中上部籽粒變硬時及時收獲,將籽粒干燥至含水量13%左右入庫儲存[15]。
適宜在山西省秋莜麥產(chǎn)區(qū)種植。