姚金保 楊學(xué)明 張鵬 余桂紅 何漪 王化敦 范祥云 馬鴻翔
(1 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所,南京 210014;2 揚州大學(xué)江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心,揚州 225009)
小麥?zhǔn)墙K省僅次于水稻的第二大糧食作物,2022 年江蘇省小麥?zhǔn)斋@面積為237.7 萬hm2,總產(chǎn)為1386 萬t,總產(chǎn)占全國小麥總產(chǎn)的10.1%,為國家糧食安全作出了重要貢獻。江蘇地處長江、淮河下游,以淮河——蘇北灌溉總渠為界,將江蘇劃分成淮南和淮北兩大麥區(qū),淮北地區(qū)為黃淮平原冬麥區(qū),淮南地區(qū)為長江中下游冬麥區(qū)[1]。近年來,隨著小麥新品種的不斷更新和配套栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用,江蘇小麥連年豐收。但受氣候變化、秸稈還田、遲播、大播量等因素影響,小麥各種病蟲害、凍害、倒伏等突發(fā)重發(fā)的風(fēng)險依然存在。立足江蘇省淮南地區(qū)、面向長江中下游麥區(qū),設(shè)計了以產(chǎn)量為基礎(chǔ)、優(yōu)質(zhì)為核心,抗性、廣適為保障的育種目標(biāo),認(rèn)真選配親本,優(yōu)中選優(yōu),成功培育出高產(chǎn)、中抗赤霉病、中強筋小麥品種寧麥35。該品種于2022 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(國審麥20220097),適宜在長江中下游冬麥區(qū)的浙江省、江西省、湖北省、湖南省及上海市全部,河南省信陽全部與南陽南部,江蘇和安徽兩省淮河以南地區(qū)種植。
1.1 親本來源2007-2009 年配制寧麥8 號/揚麥11//寧麥13/3/鎮(zhèn)麥9 號四交組合。寧麥8 號于1996 年通過江蘇省審定,突出特點是大穗多粒、抗寒性強、矮稈、抗倒伏能力強[2];揚麥11 于2000年通過江蘇省審定,最大優(yōu)點是早熟、熟相好、抗白粉病,曾是江蘇淮南麥區(qū)大面積推廣的小麥品種之一[3];寧麥13 分別于2005 年和2006 年通過江蘇省和國家審定,最大亮點是產(chǎn)量潛力大、適應(yīng)范圍廣、耐遲播、赤霉病抗性穩(wěn)定,已連續(xù)10 多年成為長江中下游麥區(qū)推廣面積最大的小麥品種之一[4-5];鎮(zhèn)麥9號于2010年通過江蘇省審定,具有豐產(chǎn)性好、綜合抗病性較強、籽粒商品性好、品質(zhì)優(yōu)等特點[6],近年來,已成為江蘇淮南麥區(qū)的主要中心親本之一。采用具有不同遺傳特性的4 個親本雜交,形成不同的遺傳多樣性,然后對雜交后代進行篩選,期望將寧麥8 號的抗倒性,揚麥11 的早熟、白粉病抗性,寧麥13 的豐產(chǎn)性、廣適性以及鎮(zhèn)麥9 號的優(yōu)質(zhì)特性等優(yōu)良性狀聚合于一體。
1.2 選育過程后代采用群體選擇,即將大面積生產(chǎn)種植密度貫徹到育種全過程[7],早期(F2~F4)以產(chǎn)量為主要選擇指標(biāo),以組合為單位測產(chǎn),輔以籽粒大小、飽滿度、商品性作為選擇指標(biāo)。F5穗行進行個體選擇,F(xiàn)6穗系進行產(chǎn)量初級鑒定,F(xiàn)7進入產(chǎn)量鑒定圃,進行抗病性和品質(zhì)鑒定。F5~F7田間對株高、葉型、生育期、莖稈韌性、熟相、抗病、抗逆性、成穗數(shù)等進行嚴(yán)格選擇,室內(nèi)考種對穗粒數(shù)、千粒重、飽滿度、角質(zhì)率等性狀進行嚴(yán)格挑選,對中選材料進行相關(guān)品質(zhì)性狀檢測。根據(jù)以上育種思路,2010 年混收四交組合。2011-2013 年均按生產(chǎn)密度(基本苗為240 萬~270 萬/hm2)分別種植四交組合的F2、F3和F4,對F2和F3組合進行田間農(nóng)藝性狀、抗病性、抗倒性的觀察鑒定,成熟時每家系選擇400 個左右的優(yōu)良單穗,混合脫粒;對F4群體再進行農(nóng)藝性狀、抗病性和抗倒性的觀察鑒定,成熟時選擇優(yōu)良單穗400~500 個,室內(nèi)淘汰結(jié)實性較差、穗粒數(shù)較少的單穗,再分穗脫粒,最終選擇了50 份籽粒飽滿的單穗種子。2013 年秋將中選的50 份單穗種成穗行(F5),苗期進行分蘗性、抗寒性選擇,灌漿成熟期進行綜合抗性、農(nóng)藝性狀選擇;收獲后測定籽粒蛋白質(zhì)含量和籽粒硬度,最終選擇11 份穗行。2014 年將中選的11 份穗行種成穗系(F6),根據(jù)田間表現(xiàn)選擇熟期適中、綜合抗性較強、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的5 份穗系進行產(chǎn)量和品質(zhì)測定。2015 年將其中1 份株高適中、熟期較早、赤霉病抗性較強、粒大飽滿、商品性好的穩(wěn)定品系(田間編號F14)定名為寧1625 并參加2015-2016 年度鑒定,2016-2017 年度參加多點品種比較試驗,2017-2018 年度參加長江中下游(江蘇省農(nóng)科院科企)小麥聯(lián)合體品種比較試驗。2018-2020 年度參加長江中下游(江蘇省農(nóng)科院科企)小麥聯(lián)合體區(qū)域試驗,2020-2021 年度參加生產(chǎn)試驗,2022 年5 月通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。
2.1 農(nóng)藝性狀寧麥35 為春性品種,全生育期198.0d,比對照揚麥20 熟期稍早。幼苗直立,葉片寬長,葉色深綠,分蘗力中等。株高87.7cm,株型較松散,抗倒性中等,抽穗開花期較早,整齊度好,穗層整齊,熟相好。穗紡錘形,長芒,紅粒,籽粒硬質(zhì)、飽滿。有效穗數(shù)466.0 萬穗/hm2,穗粒數(shù)38.7 粒,千粒重45.0g。
2.2 抗病性和品質(zhì)分析中抗赤霉病,高感條銹病、紋枯病、白粉病和葉銹病。2 年籽粒容重分別為818g/L、814g/L,蛋白質(zhì)含量13.0%、13.0%,濕面筋含量28.7%、29.3%,穩(wěn)定時間5.2min、8.3min,吸水率57%、59%。最大拉伸阻力673E.U.,拉伸面積126cm2。2019-2020 年度區(qū)域試驗,品質(zhì)指標(biāo)達到中強筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 品比試驗2016-2017 年度參加江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所組織的小麥新品種比較試驗,23 個試點17 點增產(chǎn)6 點減產(chǎn),增產(chǎn)點次率73.9%,每hm2平均產(chǎn)量6687.0kg,較對照揚麥20增產(chǎn)2.97%,居13 個參試品種的第3 位;2017-2018 年度參加長江中下游(江蘇省農(nóng)科院科企)小麥聯(lián)合體品種比較試驗,23 個試點14 點增產(chǎn)9 點減產(chǎn),增產(chǎn)點次率60.8%,每hm2平均產(chǎn)量5871.0kg,較對照揚麥20 增產(chǎn)2.30%,居9 個參試品種的第4 位。
3.2 區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗2018-2019 年度參加長江中下游(江蘇省農(nóng)科院科企)小麥聯(lián)合體區(qū)域試驗,每hm2平均產(chǎn)量6556.8kg,較對照揚麥20 增產(chǎn)2.49%,差異極顯著,居試驗第12 位,22 點匯總,其中增產(chǎn)≥2%的點次率為68.2%;2019-2020 年度續(xù)試,平均產(chǎn)量6877.1kg,較對照揚麥20 增產(chǎn)6.73%,差異極顯著,居試驗第1 位,21 點匯總,其中增產(chǎn)≥2%的點次率為95.2%;2 年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量6717.0kg,較對照揚麥20 增產(chǎn)4.61%。2020-2021 年度參加生產(chǎn)試驗,10 個試點9 點增產(chǎn)1 點減產(chǎn),每hm2平均產(chǎn)量6462.9kg,較對照揚麥20 增產(chǎn)3.82%。
3.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素分析根據(jù)寧麥35 參加長江中下游(江蘇省農(nóng)科院科企)小麥聯(lián)合體區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗共53 個點次的數(shù)據(jù),采用DPS16.05 統(tǒng)計軟件對寧麥35 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進行分析。由表1 可見,有效穗數(shù)和穗粒數(shù)與產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)(r=0.6444**,r=0.5521**),千粒重與產(chǎn)量呈不顯著正相關(guān)(r=0.1292)。因此,增加有效穗數(shù)和穗粒數(shù)以及穩(wěn)定千粒重是提高寧麥35 產(chǎn)量的主攻目標(biāo)。有效穗數(shù)與穗粒數(shù)呈正相關(guān),與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān),穗粒數(shù)與千粒重呈負(fù)相關(guān),說明產(chǎn)量構(gòu)成因素間既存在相互促進又存在相互制約的關(guān)系,這與前人的研究結(jié)果基本一致[8-9]。
表1 寧麥35 產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的相關(guān)分析
通徑分析結(jié)果(表2)表明,有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重對產(chǎn)量均具有直接的正向效應(yīng),對產(chǎn)量直接貢獻的大小依次為有效穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重,這與簡單相關(guān)分析的結(jié)果基本一致。有效穗數(shù)通過穗粒數(shù),穗粒數(shù)通過有效穗數(shù)對產(chǎn)量的間接作用都有微弱的正效應(yīng),但有效穗數(shù)通過千粒重、穗粒數(shù)通過千粒重,以及千粒重通過有效穗數(shù)和穗粒數(shù)對產(chǎn)量的間接作用存在不同程度的負(fù)效應(yīng),其中千粒重通過有效穗數(shù)對產(chǎn)量的間接負(fù)效應(yīng)最大,其次是有效穗數(shù)通過千粒重,說明千粒重與有效穗數(shù)之間存在明顯的相互制約作用,千粒重和穗粒數(shù)之間也有一定的制約作用。因此穩(wěn)定千粒重、提高有效穗數(shù)、增加穗粒數(shù)對提高寧麥35 的產(chǎn)量最為有效。
表2 寧麥35 產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的通徑分析
4.1 適期播種,爭壯苗由于近幾年多為暖冬年,倒春寒現(xiàn)象較頻繁。播種過早,小麥生長過快,冬前群體偏大,容易遭遇冬季凍害和倒春寒的危害,因此不提倡早播。播種過晚,導(dǎo)致分蘗數(shù)量少,不利于后期成穗。江蘇和安徽兩省淮河以南地區(qū)以10 月25 日至11 月5 日播種為宜,長江中下游麥區(qū)的其他地區(qū)可參考當(dāng)?shù)氐倪m播期。
4.2 合理密植寧麥35 分蘗力中等,成穗數(shù)一般。在產(chǎn)量三因素中,穗數(shù)對產(chǎn)量的直接效應(yīng)最大,因此確保適宜的基本苗和播種量對產(chǎn)量形成有著舉足輕重的作用。在適期播種、整地質(zhì)量較高、土壤墑情適宜以及肥力中上的田塊,每hm2播種量140~160kg,基本苗240 萬~270 萬。秸稈還田量大、整地質(zhì)量差、土壤黏重以及遲播田塊應(yīng)適當(dāng)增加播種量。
4.3 科學(xué)施肥寧麥35 品質(zhì)達中強筋小麥標(biāo)準(zhǔn),按中強筋小麥生產(chǎn)管理模式進行肥料運籌。中等基礎(chǔ)肥力地塊每hm2施純氮240~270kg、五氧化二磷105~120kg、氧化鉀120~150kg。氮肥的施肥比例以基肥∶壯蘗肥∶拔節(jié)肥為5∶1∶4,磷鉀肥基追比為5∶5,追肥在拔節(jié)期施用。具體施肥原則一是施足基肥,每hm2施45%三元高效復(fù)合肥375~400kg、尿素120~150kg,秸稈還田量較大的田塊還要適當(dāng)增施氮肥,提倡施用農(nóng)家肥;二是早施苗肥,小麥3葉1 心期追施速效肥尿素105~120kg,促壯苗早發(fā),增加低位分蘗;三是因苗施好拔節(jié)肥,一般在基部第1 節(jié)間定長,第2 節(jié)間開始伸長,葉齡余數(shù)2.5,葉色正常褪淡,每hm2追施45%三元復(fù)合肥375kg、尿素150kg,以鞏固分蘗成穗,減少小花退化。如果群體繁茂,葉片披垂,可以適當(dāng)遲施。相反,晚播麥苗小、弱的田塊要早施拔節(jié)肥。
4.4 加強管理播后要及時開溝,確保豎溝、橫溝、田頭出水溝內(nèi)外三溝相通。播后芽前墑情適宜時封殺化除。越冬前雜草達標(biāo)田塊及時根據(jù)草相進行噴藥化除;對長勢過旺、麥苗已提前拔節(jié)的田塊,可以適當(dāng)施用多效唑等生長調(diào)節(jié)劑控制基部節(jié)間伸長,提高抗倒伏能力。拔節(jié)前防治紋枯病,抽穗揚花期防治赤霉病、白粉病和銹病。同時要做好蚜蟲等蟲害防治。成熟后應(yīng)及時收獲,確保豐產(chǎn)豐收。
寧麥35 是利用4 個親本配制的四交組合,聚合了寧麥8 號莖稈粗壯,揚麥11 早熟、熟相好,寧麥13 高產(chǎn)、廣適、赤霉病抗性好以及鎮(zhèn)麥9 號粒大、品質(zhì)優(yōu)等優(yōu)異性狀,是一個適合長江中下游麥區(qū)種植的高產(chǎn)、中抗赤霉病、優(yōu)質(zhì)中強筋小麥品種。不足之處是白粉病、條銹病和葉銹病抗性較差。因此,在生產(chǎn)上要加強病蟲監(jiān)測,切實做好“一噴三防”工作。
相關(guān)分析和通徑分析表明,產(chǎn)量三因素對產(chǎn)量均有正效應(yīng),其中有效穗數(shù)對產(chǎn)量的影響最大,其次是穗粒數(shù),千粒重作用相對較小,這與多數(shù)學(xué)者的研究結(jié)果一致[8-10]。但蔡金華等[11]、馬慶等[12]研究認(rèn)為,穗粒數(shù)對產(chǎn)量作用最大,其次是穗數(shù)。王志龍等[13]研究認(rèn)為,千粒重對產(chǎn)量的影響最大。造成試驗結(jié)果差異的原因可能與供試品種、試驗區(qū)域等因素有關(guān)。寧麥35 在個別試點上產(chǎn)量潛力未能較好發(fā)揮的主要原因是成穗數(shù)和穗粒數(shù)偏少,產(chǎn)量三因素不協(xié)調(diào)。如在2018-2019 年度的宣城點和2019-2020 年度的海寧點,寧麥35 成穗數(shù)分別為367.5萬穗/hm2和354.0 萬穗/hm2;穗粒數(shù)33.5 粒和31.7粒,導(dǎo)致其每hm2產(chǎn)量均低于5250kg。因此,在大面積生產(chǎn)實踐中,通過適當(dāng)增加播種量,保證適宜的基本苗;早施苗肥,促進壯苗早發(fā),增加有效分蘗;巧施、重施拔節(jié)肥以促花、?;?,增加穗粒數(shù);后期注意養(yǎng)根保葉,提高粒重。