郝化雨 楊滿霞 王星宇 高 生 葛軍勇
(1張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北張家口 075000;2張家口市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北張家口 075000)
燕麥屬于禾本科(Poaceae)燕麥屬(Avena L.),具有極高的營養(yǎng)、醫(yī)療保健、飼用[1]與生態(tài)價值,是一種糧、飼、藥多用途作物,也是對抗生態(tài)環(huán)境退化的先鋒作物[2]。燕麥的栽培種根據(jù)成熟時籽粒帶皮(稃)與否,一般分為皮燕麥和裸燕麥兩大類。世界上其他國家以種植皮燕麥(Avena sativa L.)為主,少數(shù)食用,大多為飼用;我國以種植裸燕麥為主,是大粒裸燕麥(Avena nuda L.)的起源中心[3]。
裸燕麥俗稱莜麥,東北地區(qū)又稱油麥、鈴當(dāng)麥,西北地區(qū)又稱玉麥。我國燕麥種植區(qū)主要分布在華北、西北、西南、東北的高海拔高緯度的干旱、冷涼地區(qū),其中華北高寒區(qū)是主要產(chǎn)區(qū),主要包括晉、冀、蒙三省區(qū),約占全國種植面積的70%。河北是全國第二大產(chǎn)區(qū),年種植面積約15.33萬hm2,包括張家口市壩上四縣一區(qū)和承德市壩上兩縣,承德市圍場縣和豐寧縣約2萬hm2,張家口市的張北縣、尚義縣、沽源縣、康??h和崇禮區(qū)約13.33萬hm2,其中康??h年種植裸燕麥3.33萬hm2,是產(chǎn)區(qū)最重要的裸燕麥主產(chǎn)縣之一。
壩莜18號裸燕麥新品種是河北省高寒作物研究所(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院)近年來培育出的突破性品種,創(chuàng)造了旱地裸燕麥高產(chǎn)紀(jì)錄,產(chǎn)量較一般品種增產(chǎn)1倍以上,在產(chǎn)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生了重大影響。壩莜18號裸燕麥新品種從2014年開始試驗、示范、推廣,到2020年推廣面積已達(dá)6.67萬hm2,其中康??h逾2萬hm2。據(jù)不完全統(tǒng)計,康??h6年累計示范推廣面積逾5.33萬hm2,總產(chǎn)達(dá)18萬t,比普通莜麥品種增產(chǎn)15%~30%,并創(chuàng)下了單產(chǎn)6 565.65 kg/hm2的全國最高紀(jì)錄。本文在康??h對該品種進(jìn)行詳細(xì)的跟蹤、調(diào)查,并總結(jié)經(jīng)驗,以促進(jìn)優(yōu)良品種的推廣應(yīng)用,推動燕麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
莜麥新品種壩莜18號[4]是河北省高寒作物研究所以優(yōu)質(zhì)、抗病、抗倒的裸燕麥壩莜9號為母本,以抗旱、豐產(chǎn)性狀優(yōu)良的野燕麥種間雜交后代9641-4為父本,于2002年進(jìn)行有性雜交,經(jīng)系譜法選育而成的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)[5]、抗旱、抗病、抗倒、耐瘠薄裸燕麥新品種。
該品種產(chǎn)量在3 300 kg/hm2以上,2014—2015年參加優(yōu)質(zhì)晚熟裸燕麥品種區(qū)域試驗,2年14個點(diǎn)的平均產(chǎn)量3 196.95 kg/hm2,比對照壩莜3號增產(chǎn)21.4%。2014年在康??h原種場示范2 070.7 m2,經(jīng)專家組測產(chǎn)和康保縣公證處公證,測得平均產(chǎn)量為6 565.65 kg/hm2,創(chuàng)下了全國最高紀(jì)錄[6]。
2014—2015年張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院在康??h原種場布點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)晚熟裸燕麥品種區(qū)域試驗,在6個參試品種中,壩莜18號平均產(chǎn)量3195.45kg/hm2,比對照品種壩莜3號增產(chǎn)21.4%,產(chǎn)量居第1位,增產(chǎn)顯著。同時進(jìn)行高產(chǎn)示范,示范面積2 070.7 m2,并于2014年9月16日經(jīng)專家組測產(chǎn)、康??h公證處公證,平均產(chǎn)量為6 565.65 kg/hm2,比一般莜麥田增產(chǎn)1倍多,創(chuàng)下了全國紀(jì)錄。
2015年在康??h原種場進(jìn)行高產(chǎn)示范,面積6.67 hm2,在旱情嚴(yán)重的情況下,只澆水1次,平均產(chǎn)量4 335 kg/hm2,比普通莜麥地塊增產(chǎn)1倍多。
2016年由張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、康保縣農(nóng)業(yè)局牽頭布點(diǎn),在康保縣原種場、張紀(jì)鎮(zhèn)王洪禮村、蘆家營鄉(xiāng)二臺村、忠義鄉(xiāng)丹木淖村進(jìn)行大面積高產(chǎn)示范,面積135.33 hm2,平均產(chǎn)量4 105.5 kg/hm2。 其中,蘆家營鄉(xiāng)二臺村6 hm2,平均產(chǎn)量達(dá)5 625 kg/hm2;康??h原種場種植15.33 hm2,平均產(chǎn)量5 250 kg/hm2;忠義鄉(xiāng)丹木淖村種植84 hm2,在嚴(yán)重暴風(fēng)雨災(zāi)害(8月17日降水62 mm)倒伏較重的情況下,產(chǎn)量仍達(dá)到了3 600 kg/hm2。4個示范點(diǎn)平均產(chǎn)量4 062 kg/hm2,總產(chǎn)550 t,比一般大田增產(chǎn)近1倍,增產(chǎn)245 t,增效33萬元以上。
2017年,布示范點(diǎn) 5個,面積 233.34 hm2,分別是忠義鄉(xiāng)丹木淖村26.67 hm2、處長地鄉(xiāng)處長地村 26.67 hm2、康保牧場 106.67 hm2、康??h原種場40 hm2、康保鎮(zhèn)道南村33.33 hm2。5個點(diǎn)平均產(chǎn)量3 255 kg/hm2,總產(chǎn) 761.5 t,比其他品種(2017 年旱情較重,一般莜麥田產(chǎn)量不足1500kg/hm2)增產(chǎn)1倍多,增產(chǎn)360 t,增收50余萬元。同時,壩莜18號在全縣推廣面積4 000 hm2,增幅約30%,按增產(chǎn)375 kg/hm2估算,共增產(chǎn)莜麥1 500 t,增效200余萬元。
2018年布3個示范點(diǎn),面積106.67 hm2,其中忠義鄉(xiāng)水泉村6.67 hm2、處長地鄉(xiāng)處長地村33.33 hm2,丹清河鄉(xiāng)武大郎村66.67 hm2,3個點(diǎn)總產(chǎn)246.4 t,平均產(chǎn)量4 612.5 kg/hm2。2018年全縣氣候特點(diǎn)是前期高溫干旱、后期降雨偏多,對莜麥生長極為不利,莜麥產(chǎn)量不足1 500 kg/hm2,加上成熟期降水多,多數(shù)莜麥倒伏嚴(yán)重,不能正常灌漿成熟,籽粒秕瘦,霉變較重,產(chǎn)量低、質(zhì)量差。壩莜18號莖稈粗壯、根系發(fā)達(dá)抗倒、抗病能力強(qiáng)、生育期長,避開了收獲期雨水過多、籽粒霉變的影響,增產(chǎn)、增效更為突出。2018年壩莜18號推廣面積達(dá)到了1萬hm2(包括外調(diào)內(nèi)蒙古、山西及周邊地區(qū)),按增產(chǎn)450 kg/hm2估計,共增產(chǎn)莜麥4 500 t,按2.9元/kg計算,增效1 305萬元。
2019—2020年推廣面積2萬hm2以上,包括周邊旗縣及內(nèi)蒙古、山西、云南等地。其中,2019年張紀(jì)鎮(zhèn)滿義村種植86.67 hm2,平均產(chǎn)量4 800 kg/hm2;邊家營紅杉牧業(yè)種植53.33 hm2,平均產(chǎn)量4 500 kg/hm2,增產(chǎn)增效顯著。
從耕地、旋地、播種、病蟲草害防治、收獲晾曬到加工運(yùn)輸、貯藏,全部實行機(jī)械化作業(yè),降低了成本,大大提高了效率,增加了收入,其他生產(chǎn)成本包括種子、農(nóng)藥、化肥(不包括租地費(fèi))控制在3 000元/hm2左右。
播期5月10—15日,最遲不能超過5月20日。按有效發(fā)芽粒計算,播種450萬粒/hm2(150 kg/hm2),保證出苗375萬~450萬株/hm2,穗數(shù)達(dá)到450萬~525 萬穗/hm2。
壩莜18號莜麥品種對莜麥堅黑穗病免疫,種子不需要拌藥,田間注意對草害和蟲害(草地螟、蚜蟲)的防治,利用無人機(jī)在莜麥四葉一心期至五葉一心期進(jìn)行綜合防治,速度快,防效好,藥劑選用立清(二甲溴苯腈)和高效氯氰菊酯進(jìn)行防治。
莜麥?zhǔn)呛堤镒魑?,特別是壩莜18號生育期長、長勢旺、根系發(fā)達(dá)、抗旱避旱能力強(qiáng),正常年份,在能保證全苗的基礎(chǔ)上,基本不需要澆水,如旱情嚴(yán)重,有水澆條件的地塊,關(guān)鍵時期澆1~2次水,澆水的目的一是保證出苗,二是保證正常分蘗拔節(jié),三是預(yù)防“卡脖旱”。
在施肥方面,重點(diǎn)是施足種肥,輔以追肥。結(jié)合播種施三元素復(fù)合肥150~225 kg/hm2或二銨75.0~112.5 kg/hm2、尿素 22.5~37.5 kg/hm2,地力好的少施,地力差的多施。地力差、漏水漏肥的沙土地塊,要以追施尿素為主,一般施用量150~225 kg/hm2。
機(jī)械收獲要等莜麥黃好、秸稈水分含量較少時在10:00—19:00天氣晴朗無雨時收獲,切忌陰雨霧天收獲,防止霉變、發(fā)芽,豐產(chǎn)不豐收。
一是對在區(qū)域試驗、生產(chǎn)試驗和生產(chǎn)示范中表現(xiàn)優(yōu)異,且通過品種審定委員會審定,確定了栽培區(qū)域的品種,將其作為新品種用來更換原來的舊品種。二是優(yōu)良品種在繁殖和生產(chǎn)過程中,因機(jī)械混雜和生物混雜等,表現(xiàn)抗逆力衰退、經(jīng)濟(jì)性狀變壞等退化現(xiàn)象。為此,要定期進(jìn)行復(fù)壯,利用提純復(fù)壯的措施,保持優(yōu)良品種的種性。
按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“四化一供”種子工作要求,康??h燕麥產(chǎn)區(qū)在品種區(qū)域布局化方面屬于冀北丘陵旱作區(qū),按土壤肥沃程度可分為高產(chǎn)區(qū)、中產(chǎn)區(qū)和低產(chǎn)區(qū)。不同的生態(tài)類型區(qū)對品種的要求不同。在燕麥種子生產(chǎn)專業(yè)化方面,已經(jīng)建立了專門的種子基地,能按照一定的操作規(guī)程專門生產(chǎn)種子,以保證生產(chǎn)用種的需要。在種子加工機(jī)械化方面,收獲的種子已經(jīng)實現(xiàn)了預(yù)選、烘干、精選分級、計量包裝等加工程序的機(jī)械化,能生產(chǎn)出高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化種子。種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化是對品種特性、質(zhì)量以及在繁育、管理、檢驗、貯存、使用等各個環(huán)節(jié)上作出科學(xué)的技術(shù)規(guī)定和執(zhí)行統(tǒng)一的技術(shù)指標(biāo),可使優(yōu)良品種始終保持純、良、精、壯的水平。按照種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的要求,燕麥大田生產(chǎn)用的種子,必須符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),不合格的種子一律不能播種。種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化基本內(nèi)容包括以下4個方面。
5.1.1 優(yōu)良品種標(biāo)準(zhǔn)。燕麥優(yōu)良品種標(biāo)準(zhǔn),就是將優(yōu)良品種的主要特征、特性和栽培技術(shù)要點(diǎn)加以詳細(xì)描述和說明,以便為品種的使用提供可靠的依據(jù)。
5.1.2 種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)。要求繁育的種子要達(dá)到國家規(guī)定的種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn),如純度、發(fā)芽率等,具體如表1所示。
表1 燕麥良種標(biāo)準(zhǔn)分級 單位:%
5.1.3 原種生產(chǎn)操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)。指原種生產(chǎn)統(tǒng)一按照正規(guī)的生產(chǎn)程序(如穗行圃、株系圃、原種圃等)和相應(yīng)的技術(shù)操作規(guī)程進(jìn)行,這是保持種性、延長良種使用壽命的重要技術(shù)措施之一。
5.1.4 種子檢驗規(guī)程。為得到正確的檢驗結(jié)果,要制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程對燕麥種子進(jìn)行準(zhǔn)確檢驗,這是實現(xiàn)種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的重要手段。
燕麥良種混雜是指某一品種中混進(jìn)其他作物或其他燕麥品種的種子。退化是指良種原有的生物學(xué)特性喪失、經(jīng)濟(jì)性狀降低,導(dǎo)致產(chǎn)量下降,如抗病性喪失、抗旱性減退等。造成燕麥品種混雜退化的原因很多,主要有以下幾種。
5.2.1 機(jī)械混雜。在新品種繁殖和推廣過程中,由于人為的疏忽和不按良種繁育規(guī)程播種、收獲、脫粒、晾曬、貯藏、運(yùn)輸、包裝等操作,使所繁育的品種混入其他品種或作物的種子,造成機(jī)械混雜。其他燕麥品種的種子混入,稱為品種間混雜;混入其他作物或雜草的種子,稱為種間混雜。
5.2.2 生物混雜。燕麥雖然是自花授粉作物,但天然雜交率仍然達(dá)到0.04%~1.04%,在目前的生產(chǎn)中,野燕麥的發(fā)生相當(dāng)普遍,品種的機(jī)械混雜相對嚴(yán)重,給燕麥發(fā)生天然雜交創(chuàng)造了條件,導(dǎo)致了基因的分離與重組,使品種的純度、典型性、產(chǎn)量和品質(zhì)等降低,種性變劣。
5.2.3 品種本身不純和基因的自然突變。目前,我國燕麥育種的主要途徑有皮燕麥與裸燕麥種間雜交、野燕麥與裸燕麥種間雜交、裸燕麥與四倍體大燕麥種間雜交,燕麥品種育成后尚未穩(wěn)定即行推廣,在推廣繁殖過程中繼續(xù)發(fā)生分離,裸燕麥的裸性基因易受外界條件(溫度、光照、激素等)的影響,導(dǎo)致良種分離,裸燕麥中的皮燕麥率增加,皮燕麥中的裸粒也有表現(xiàn),品種的品質(zhì)變劣。
針對以上引起品種退化、混雜的原因,在沒有新品種更替的情況下,對目前生產(chǎn)上推廣的優(yōu)良品種要進(jìn)行提純復(fù)壯。燕麥品種提純復(fù)壯,就是在燕麥生育期間去雜去劣,選出具有原品種特征特性且生長健壯的植株,將生產(chǎn)力恢復(fù)到品種原有的生產(chǎn)水平。根據(jù)品種混雜退化的程度,確定提純復(fù)壯的措施。一是在品種退化、混雜嚴(yán)重的情況下,采取株(穗)選的措施,即在燕麥抽穗后深入麥田選擇能代表品種特征特性的單株或單穗。二是在品種退化混雜較輕的情況下,采取片選或田間去雜去劣的措施,即在燕麥抽穗后深入麥田去雜去劣,拔除混入的其他作物和其他燕麥品種的雜株。三是采取輪作倒茬等栽培措施,主要是與雙子葉、闊葉作物(土豆、甜菜、蔬菜、葵花、亞麻、油菜籽等作物)輪作。
良種繁育是種子工作的重要環(huán)節(jié),是育種工作的繼續(xù),是品種選育與利用的紐帶。良種繁育的任務(wù)一是為生產(chǎn)提供數(shù)量足夠、質(zhì)量精良的種子,二是進(jìn)行品種更換與品種更新。品種更換是在某一地區(qū),用新品種代替舊品種,故應(yīng)加速繁殖新品種的優(yōu)良種子,使新品種盡快應(yīng)用于生產(chǎn)。品種更新,是用現(xiàn)有品種的優(yōu)良種子取代同一品種退化混雜的種子,發(fā)揮優(yōu)良品種在生產(chǎn)上的增產(chǎn)作用。為了完成良種繁育任務(wù),在組織上必須建立健全良種繁育體系,在措施上要采取科學(xué)的繁育程序。
自“十四五”以來,中央對我國農(nóng)作物種子工作提出了新的要求。為此,很多公司和個人申請成立了種子公司或種子收購站,這將對我國農(nóng)作物種子業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生極大的促進(jìn)作用。然而,也存在很多問題,種子繁育體系不健全,政府部門管理不到位,很多收糧站變成了種子銷售站,品種多、雜、亂的局面仍然得不到改變。為此,建立健全良種繁育體系對我國燕麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常重要。我們要以最快的速度迅速建立以公司為核心的良種繁育體系,即在公司的領(lǐng)導(dǎo)下,分公司參與良種繁育體系,由公司統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一計劃,建成我國規(guī)模最大、標(biāo)準(zhǔn)最高、質(zhì)量最好的良種繁育基地。
2014年9月16日,張家口農(nóng)業(yè)科學(xué)院、張家口市科技局有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)組織北方學(xué)院、張家口市種子管理站、內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院、白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莜麥專家教授、新聞媒體對康保縣原種場2 070.7 m2壩莜18號莜麥高產(chǎn)示范田進(jìn)行了觀摩、測產(chǎn),由縣公證處現(xiàn)場公證,測得產(chǎn)量6 565.65 kg/hm2的全國高產(chǎn)紀(jì)錄。
2015年9月15日,張家口農(nóng)業(yè)科學(xué)院、康保縣農(nóng)業(yè)局組織壩上四縣農(nóng)業(yè)局有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、科技人員和科技示范戶到縣原種場現(xiàn)場觀摩6.67 hm2高產(chǎn)示范田,互相學(xué)習(xí)交流了經(jīng)驗。
2016年8月9日,張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織全國莜麥產(chǎn)區(qū)(包括山西、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、陜西、吉林)及河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、河北北方學(xué)院、張家口壩上四縣的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家教授、技術(shù)人員150余人現(xiàn)場觀摩了康??h農(nóng)業(yè)局在原種場忠義鄉(xiāng)丹木淖100 hm2壩莜18號高產(chǎn)示范區(qū),新聞媒體在全國有關(guān)網(wǎng)站進(jìn)行了報道。
康保縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局每年組織一次由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)主管領(lǐng)導(dǎo)、農(nóng)業(yè)技術(shù)人員、種植專業(yè)戶參加的現(xiàn)場觀摩會,對種植專業(yè)戶進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),并總結(jié)經(jīng)驗,通過典型示范,促進(jìn)莜麥新品種的推廣,提升了全縣莜麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。
2014年張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院在康??h良種場設(shè)點(diǎn)開展了燕麥高產(chǎn)創(chuàng)建工作,示范田總面積為2 070.7 m2,總產(chǎn)量 1 359.5 kg,單產(chǎn) 6 565.65 kg/hm2,創(chuàng)造了世界旱地裸燕高產(chǎn)紀(jì)錄。經(jīng)過調(diào)查,示范田總成本1 273.46元,總收入4 378.50元,平均純收入接近1.5萬元/hm2,比一般莜麥田塊增加收入1倍以上,效益可觀。
壩莜18號裸莜麥品種,具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)、增產(chǎn)潛力大等優(yōu)點(diǎn),但也有不足之處,一是生長不整齊、性狀不夠穩(wěn)定,二是帶殼率較高。壩莜18號是野燕麥雜交后代,返祖現(xiàn)象較重,種植多年更為突出,育種專家正致力于解決這一問題,通過單穗提純復(fù)壯、三圃制篩選等措施培育更好的品系。