王 偉 劉坤雨 于海強(qiáng) 王雪嬌 趙曉宇 孫波濤 高圓麗 王佰華 李 強(qiáng)
(1.內(nèi)蒙古大興安嶺農(nóng)墾集團(tuán)有限責(zé)任公司甘河農(nóng)牧場分公司 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 162895;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院玉米研究所 內(nèi)蒙古呼和浩特 010031;3.內(nèi)蒙古大興安嶺農(nóng)墾集團(tuán)有限責(zé)任公司東方紅農(nóng)牧場分公司 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 165456;4.莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗甘源農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 162895)
大豆[GLyine max(L.) Merr.]為豆科大豆屬一年生草本植物,因其脂肪和蛋白含量高,成為世界范圍內(nèi)植物蛋白和食用油的主要來源[1]。 大豆具有適應(yīng)性強(qiáng)、種植區(qū)域廣的特點,東北地區(qū)作為我國大豆主產(chǎn)區(qū),10℃以上活動積溫覆蓋2 100~2 500℃,適宜大豆生長,可以種植中熟、中早熟及早熟大豆品種[2]。 但在東北地區(qū)北部第五積溫帶,10℃以上活動積溫僅為1 900~2 100℃,該積溫已不適宜種植玉米,但極早熟大豆在該地區(qū)仍適宜生存, 因此在該地區(qū)發(fā)展極早熟大豆對于增加大豆種植面積、 保證國家糧食安全具有重要意義。 此外,國家高度重視高油大豆產(chǎn)業(yè),黨中央、國務(wù)院在《關(guān)于做好2023 年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》中就指出,要深入推進(jìn)大豆和油料產(chǎn)能提升工程,加快培育高產(chǎn)高油大豆新品種。
大豆育種與其他自花授粉作物育種一樣, 包括雜交以實現(xiàn)所需性狀的變異、 自交以實現(xiàn)純合和鑒定以選擇優(yōu)良基因型3 個步驟[3]。 要實現(xiàn)所需性狀的充分變異,親本選擇是非常重要的一步,是基于親本基因多樣性和最終育種目標(biāo)而確定的[4]。 雜交組合后代在世代進(jìn)步過程中進(jìn)行性狀分離, 大多數(shù)基因在6~7 代自交后純合,從而形成新的重組自交系。 通常使用系譜法(pedigree method)、單粒傳法(singLe-seed descent method, SSD)、回交法(backcross method)、輪回選擇法(recurrent method)和混合法(buLk method)等方法在雜交后代中選擇具有理想性狀組合的基因型。 其中系譜法是最常見的選擇方法,系譜選擇包括在每一代中對高產(chǎn)基因型進(jìn)行視覺選擇, 然后選擇一個或多個植株以前進(jìn)到下一代, 這增加了選取理想性狀品系的頻率[5-6]。
本文作者介紹了極早熟高油高蛋白大豆新品種[7]甘豆5 號的選育經(jīng)過以及栽培技術(shù)要點,旨在為我國極早熟高油高蛋白大豆新品種的選育工作提供經(jīng)驗,并為第五積溫帶極早熟大豆種植提供技術(shù)指導(dǎo)。
甘豆5 號是由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所和內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院玉米研究所聯(lián)合莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗甘源農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司,通過系譜法選育而成的大豆新品種。母本登科13為登科種業(yè)育成的早熟高產(chǎn)高蛋白大豆品種,具有適應(yīng)性強(qiáng)、節(jié)間短、著莢密集等優(yōu)良特性;父本黑河43為黑河分院育成的早熟高產(chǎn)高蛋白大豆品種, 其豐產(chǎn)性和廣適性非常好。 甘豆5 號的親本系譜見圖1。
圖1 甘豆5 號親本系譜
雜交組合于2009 年配置,同年南繁去除偽單株后于2010-2014 年種植F2~F6,并進(jìn)行優(yōu)良株系選擇,于2014 年選出甘J17-89 品系,2015 年對其進(jìn)行產(chǎn)比試驗,后更名為甘豆5 號。 2018-2019 年度參加內(nèi)蒙古自治區(qū)大豆極早熟組區(qū)域試驗,2020 年參加內(nèi)蒙古自治區(qū)大豆極早熟組生產(chǎn)試驗。 于2021 年通過內(nèi)蒙古自治區(qū)品種審定(審定編號:蒙審豆2021001號)。 甘豆5 號的選育經(jīng)過見圖2。
圖2 甘豆5 號選育經(jīng)過
甘豆5 號結(jié)莢習(xí)性為亞有限;下胚軸紫色,株型直立,株高約70 cm,有分枝,莖稈粗,有良好的抗倒性;葉片綠色,花冠紫色,葉形為披針形,葉被灰色茸毛,落葉性好;豆莢為彎鐮形,成熟時為草黃色,耐炸莢;種皮、種臍均為黃色,種皮微有光澤,籽粒圓形,百粒重19.4 g。表1 為甘豆5 號參加品種試驗的形態(tài)特征指標(biāo)及田間表現(xiàn)。
表1 甘豆5 號的形態(tài)特征及田間表現(xiàn)
極早熟品種,成熟需10 ℃以上活動積溫>1 900℃,生育期103 d 左右(表1)。
經(jīng)2020 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心檢測, 粗蛋白質(zhì)含量41.73%、 粗脂肪含量20.60%,為高油高蛋白品種;經(jīng)2020 年吉林省農(nóng)科院人工接種抗性鑒定,抗大豆灰斑(1.33 R),中抗大豆花葉病毒SMVⅠ號株系(25.00 % MR)和SMVⅢ號株系(30.00 % MR)。
2018-2019 年參加內(nèi)蒙古大豆極早熟組區(qū)域試驗,平均畝產(chǎn)153.95 kg,較對照內(nèi)豆4 號增產(chǎn)8.9%(表2);2020 年參加內(nèi)蒙古大豆極早熟組生產(chǎn)試驗,平均畝產(chǎn)146.3 kg,6 點試驗6 點增產(chǎn), 較對照內(nèi)豆4 號增產(chǎn)7.3%。
表2 甘豆5 號區(qū)域試驗產(chǎn)量表現(xiàn)
應(yīng)選擇土壤肥力中等偏上、 平整無溝壑、 輪作3 年以上的地塊,選擇前茬作物為玉米或小麥。
根據(jù) 《糧食作物種子 第2 部分: 豆類》(GB 4404.2-2010)對大豆種子的要求:選擇顏色正常、籽粒完好的種子,剔除病斑粒、蟲食粒、雜質(zhì)等;種子純度在98.0%以上, 凈度在98.0%以上, 發(fā)芽率不低于85.0%, 種子含水量不高于12.0%(高寒地區(qū)不高于13.5%)[8]。
3.3.1 播種期 在1 900 ℃以上積溫區(qū),5 月上旬至中旬,待0~5 cm 土層溫度在7~8℃時播種[9]。
3.3.2 播種量 保苗密度在20 000~23 000 株/畝。以氣吸式播種機(jī)為例,播種量應(yīng)在4 500~5 000 g/畝。
3.3.3 整地 耕地播種深度3~5 cm, 應(yīng)酌情增加坡地播種深度,減少洼地播種深度;播種后視土壤墑情及時選擇鎮(zhèn)壓, 以保證均勻一致的種子深度和嚴(yán)實的覆土[11]。
3.3.4 施底肥 播前每畝施優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥1 000 kg、尿素4 kg、磷酸二氫銨10 kg、硫酸鉀4 kg 作底肥。
3.4.1 中耕 進(jìn)行3 次中耕,第1 次在大豆種子拱土?xí)r深松,深度在25~30 cm;第2 次在大豆齊苗后鏟趟,深度為10~15 cm;第3 次在大豆封壟前拔凈大草。
3.4.2 化學(xué)除草 大豆出苗前, 在土壤墑情較好的情況下, 選擇下午或清晨噴施封閉除草劑, 使用50%乙草胺乳油180~230 mL/畝,兌水40~60 kg 土壤噴施。 在大豆2~4 葉期, 使用48%苯達(dá)松乳油100~130 mL/畝和25%氟磺胺草醚水劑30~50 mL/畝,兌水13~20 kg 噴施。
3.4.3 病蟲害防治 大豆灰斑?。? 月上旬, 每畝用100 g 70%甲基硫菌靈或50%多菌靈可濕性粉劑兌水30~40 kg 噴施[12]。 蚜蟲:每畝用45~70 g 70%吡蟲啉水分散粒劑兌水40~45 kg 噴施。 大豆食心蟲:8 月中上旬發(fā)現(xiàn)食心蟲成蟲集體飛行時, 每畝用20~25 mL/畝10%氯氰菊酯兌水25~35 kg 噴施。
在落葉達(dá)到90 %時進(jìn)行人工收獲, 割倒后晾曬5~7 d 脫粒,或在葉片全部落凈,莖稈完全變褐,搖動莖稈后豆莢出現(xiàn)響聲時進(jìn)行機(jī)械聯(lián)合收割脫粒[12]。脫粒后進(jìn)行清選, 產(chǎn)品質(zhì)量符合大豆收購質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)三等以上、 含水量低于13.5%時貯藏, 含水量高于13.5%時應(yīng)進(jìn)行烘干或攤晾后再進(jìn)行貯藏。