邢寶龍 劉 飛 王桂梅 李夢(mèng)蛟
(1 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高寒區(qū)作物研究所,大同 037008;2 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)社會(huì)服務(wù)部,太原 030031)
綠豆(Vigna radiataL.)是我國(guó)重要的食用豆作物之一,是除了大豆和菜豆外第三大豆類作物。綠豆含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、微量元素、膳食纖維等,脂肪含量低,同時(shí)還含有多種有益的功能因子,如牡荊素、異牡荊素等,是一種降血糖血脂、抗氧化、清熱解毒、提高免疫力等的藥食同源作物[1]。研究表明,連續(xù)喂食5 周的綠豆后,高膽固醇飲食的大鼠血清血糖及甘油三酯含量明顯降低[2]。綠豆的副產(chǎn)品綠豆肽及其復(fù)合物能明顯促進(jìn)斑馬魚對(duì)重金屬鉛的排泄,且對(duì)斑馬魚的神經(jīng)有保護(hù)及再生作用[3]。此外,綠豆可以與根瘤菌形成共生系統(tǒng)進(jìn)行生物固氮,研究表明綠豆的氮固定為6~112kg/hm2[4],能夠滿足其生長(zhǎng)需求30%~90%的氮,并促進(jìn)后茬作物的生長(zhǎng)[5],在生產(chǎn)中可以提高土壤肥力、減少化肥的施用,對(duì)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要的意義[6]。
由于綠豆生育期短,抗逆性強(qiáng),適應(yīng)性廣,主要種植于我國(guó)的黃河、淮河流域及東北地區(qū)。2020 年我國(guó)綠豆種植面積38.4 萬(wàn)hm2,產(chǎn)量50.8 萬(wàn)t[7],出口量約11 萬(wàn)t,其種植面積、總產(chǎn)量及出口量均居世界前列[8]。但由于種植機(jī)械化程度低、種植成本高、收益低,導(dǎo)致我國(guó)綠豆種植面積逐年下降,嚴(yán)重制約著綠豆的可持續(xù)發(fā)展。目前,綠豆機(jī)械化種植存在的問題是種植規(guī)模小且分散、缺乏相關(guān)的品種和相應(yīng)的農(nóng)機(jī)和技術(shù)支持[9]。品種的選育是實(shí)現(xiàn)綠豆機(jī)械化的必備條件,而適宜機(jī)械化栽培的綠豆品種需要滿足以下條件:植株直立、抗倒伏、結(jié)莢位高、成熟期一致,不炸莢[10]。但目前由于缺乏配套的機(jī)械化設(shè)備、技術(shù)及品種,農(nóng)戶種植積極性不高,導(dǎo)致綠豆的種植面積逐年減少。因此,培育高產(chǎn)、品種優(yōu)良、適宜機(jī)械化栽培的綠豆新品種,是提高綠豆種植效益的有效措施之一,對(duì)提高我國(guó)綠豆產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。本研究目的在于培育適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境、高產(chǎn)且適宜機(jī)械化栽培的綠豆新品種,為實(shí)現(xiàn)綠豆的機(jī)械化生產(chǎn)提供基礎(chǔ)。
1.1 親本介紹LD23 為課題組自選品系,該品系全生育期113d,幼莖紫色,葉柄紫色,半蔓型,無(wú)限結(jié)莢習(xí)性。株高67.6cm,主莖節(jié)數(shù)9.8 節(jié),主莖分枝數(shù)3.6 個(gè),單株莢數(shù)30.6 個(gè),莢長(zhǎng)11.0cm,單莢粒數(shù)10.7 粒,百粒重5.4g。籽粒明綠,成熟莢黑色,直筒形,抗逆性強(qiáng),穩(wěn)產(chǎn)性好。
冀綠9239 為河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所選育的綠豆品種,該品種全生育期95d,幼莖紫色,葉柄紫色,株型直立,有限結(jié)莢習(xí)性。株高58.2cm,主莖分枝數(shù)3.6 個(gè),主莖節(jié)數(shù)8.7 節(jié),單株成莢數(shù)42.0 個(gè),莢長(zhǎng)9.2cm,單莢粒數(shù)12.0 粒,百粒重4.8g。籽粒明綠,成熟莢黑色,直筒形,抗逆性強(qiáng),適應(yīng)性廣,豐產(chǎn)性好。
1.2 選育過程2011 年選配雜交組合LD23×冀綠9239,收獲雜交粒10 粒,編號(hào)11-275;2012 年單粒點(diǎn)播,去雜去偽優(yōu)選單株5 株,編號(hào)11-275-1~11-275-5;2013 年種植優(yōu)良單株成株行,優(yōu)選優(yōu)良 株 行11-275-3-4、11-275-2-1、11-275-2-2、11-275-2-3;2014 年種植優(yōu)良單株成株系,優(yōu)選優(yōu)良株系11-275-2-2-1,從中選擇優(yōu)良單株,按系統(tǒng)收獲中選單株,分株收獲脫粒編號(hào);2015-2016年按系統(tǒng)將入選單株點(diǎn)播成系統(tǒng),組成系統(tǒng)群,優(yōu)中選擇優(yōu)良系統(tǒng),從優(yōu)良系統(tǒng)群中優(yōu)中選優(yōu),選擇優(yōu)良單株,2016 年系統(tǒng)11-275-2-2-1-1-1 穩(wěn)定,定 名 為L(zhǎng)D1127522(同 綠6 號(hào))(表1)。2017 年同綠6 號(hào)參加所內(nèi)品比試驗(yàn),2018-2019 年在大同(40°0′N,113°3′E)、陽(yáng)曲(38°0′N、112°6′E)、汾陽(yáng)(37°2′N,111°8′E)、懷仁(39°8′N,1131°1′E)和陽(yáng)高(40°4′N,113°8′E)進(jìn)行多點(diǎn)鑒定試驗(yàn),于2021年通過山西省非主要農(nóng)作物品種認(rèn)定,認(rèn)定編號(hào):晉認(rèn)雜糧202106。
表1 同綠6 號(hào)選育過程
同綠6號(hào)在山西北部春播生育期97d,株型直立,亞有限結(jié)莢習(xí)性,株高50.8cm,單株分枝數(shù)4.2 個(gè),主莖節(jié)數(shù)10.6節(jié),單株結(jié)莢數(shù)47.1個(gè),單莢粒數(shù)11.5粒,莢長(zhǎng)11.9cm,百粒重5.8g,顆粒中等,籽粒均勻飽滿、色澤碧綠有光澤,成熟莢黑色,圓筒形,結(jié)莢位高,底莢高度≥4.5cm,具有成熟一致不倒伏、延遲收獲不炸莢、株型直立、莢位高、易機(jī)收、適應(yīng)性廣、豐產(chǎn)性好等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)檢驗(yàn)分析,同綠6 號(hào)的粗蛋白(干基)含量為25.1%,粗脂肪(干基)含量為1.3%,粗淀粉(干基)含量為47.24%。同綠6 號(hào)適宜種植于我國(guó)東北、華北、西北、西南及全國(guó)各綠豆產(chǎn)區(qū),尤其適宜山西晉北地區(qū)及類似生態(tài)區(qū)栽培種植。
2018 年同綠6 號(hào)在山西省內(nèi)5 個(gè)試點(diǎn)進(jìn)行多點(diǎn)異地鑒定試驗(yàn),每hm2產(chǎn)量1393.1~1578.6kg,平均產(chǎn)量1495.7kg,比對(duì)照晉綠7 號(hào)增產(chǎn)9.2%;2019年產(chǎn)量1296.0~1555.5kg,平均產(chǎn)量1450.7kg,比對(duì)照晉綠7 號(hào)增產(chǎn)10.4%;2 年平均產(chǎn)量1473.2kg,比對(duì)照晉綠7 號(hào)增產(chǎn)9.8%(表2)。
表2 同綠6 號(hào)和晉綠7 號(hào)(CK)在多點(diǎn)異地鑒定試驗(yàn)中產(chǎn)量表現(xiàn)
4.1 選地及整地種植忌與豆科作物重茬,選擇地勢(shì)平整、肥力均勻、土層深厚、中等水肥的沙壤土地種植該品種。采用120 馬力及以上拖拉機(jī)配套液壓翻轉(zhuǎn)犁及旋耕平整機(jī)機(jī)械整地。秋深翻25~30cm;春季夜凍晝消時(shí)耙耱整地,做到上虛下實(shí),無(wú)坷垃,表土平整;結(jié)合整地每hm2施腐熟 有 機(jī) 肥22.5~37.5t、過 磷 酸 鈣225~300kg、氯 化鉀3~5kg、尿素60~120kg 混合作底肥,適當(dāng)增施根瘤菌。
4.2 種子處理播前2~3d 選晴天曬種2 次,每次5~6h;種子包衣前應(yīng)進(jìn)行種子精選,使用多克?;蚨芮傻确N衣劑進(jìn)行包衣,當(dāng)進(jìn)行綠色或有機(jī)生產(chǎn)時(shí),可使用EM 活菌劑浸種處理或接種根瘤菌。
4.3 播種適宜播期為5 月中下旬,5cm 深處土壤溫度穩(wěn)定在15℃以上時(shí)進(jìn)行播種,播量15~25kg/hm2,留苗15 萬(wàn)~18 萬(wàn)株/hm2。采用24 馬力及以上拖拉機(jī)牽引多功能鋪膜穴播機(jī),配套滾筒鴨嘴式穴播器及精量施肥機(jī),行距45~50cm、株距15~20cm 壟上雙行精量播種,起壟、覆膜、播種、施肥、覆土及鎮(zhèn)壓一次性完成,覆土深度3~5cm,應(yīng)根據(jù)土壤墑情適時(shí)鎮(zhèn)壓。
4.4 田間管理出苗后及時(shí)檢查出苗情況,當(dāng)缺苗率≤30%時(shí)及時(shí)催芽、補(bǔ)種,如遇土壤板結(jié)應(yīng)及時(shí)破除。播種后2~4d 采用24 馬力及以上拖拉機(jī)牽引壟間施藥機(jī),機(jī)械噴施異丙甲草胺等進(jìn)行封閉除草。整個(gè)生育期中耕3 次,采用24 馬力及以上拖拉機(jī)牽引中耕、除草、補(bǔ)肥一體機(jī)壟間作業(yè),第1 次在苗期進(jìn)行,第2 次在分枝期進(jìn)行,第3 次在開花前封壟期進(jìn)行,中耕遵循淺深淺原則,深度5~6cm,中耕、除草、施藥、補(bǔ)肥、培土結(jié)合進(jìn)行。
4.5 機(jī)械收獲由于同綠6 號(hào)植株直立不倒伏、結(jié)莢位較高、成熟一致,滿足聯(lián)合收獲的條件。在豆莢100%成熟,早露下去后,豆莢相對(duì)干燥時(shí),采用豆類聯(lián)合收割機(jī)一次性收獲,并及時(shí)晾曬入庫(kù)。收獲時(shí)做到不留底莢、不丟枝,田間損失率不高于3%,破損率不高于3%。