摘要?[目的]研究冬小麥新品種隴育8號農(nóng)藝性狀、綜合抗逆性及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特點(diǎn),為大面積高效豐產(chǎn)推廣提供依據(jù)和指導(dǎo)。[方法]利用 2012—2015年國家、省級區(qū)域試驗(yàn)、抗旱性鑒定、品質(zhì)分析結(jié)果,對冬小麥新品種隴育8號的性狀表現(xiàn)進(jìn)行綜合分析,并對產(chǎn)量結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)分析。[結(jié)果]隴育8號在國家、省級區(qū)域試驗(yàn)中平均產(chǎn)量分別為5 721.92和4160.11 kg/hm2,比對照分別增產(chǎn)3.61%和7.63%,最高產(chǎn)量7 177.35 ?kg/hm2,抗旱系數(shù)0.915,容重810.0 g/L2,蛋白質(zhì)13.89%,濕面筋31.2%,沉降值24.1 mL,單位面積有效穗數(shù)是產(chǎn)量的主要限制因子。[結(jié)論]隴育8號適宜在甘肅隴東及北部旱地相似生態(tài)區(qū)推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞?隴育8號;旱地小麥;品種選育;特征特性
中圖分類號?S512.1+1文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611(2018)33-0014-05
Abstract?[Objective]The agronomic characters,comprehensive resistance and yield structure of the new winter wheat cultivar longyu 8 were studied to provide basis and guidance for the wide area high yield and efficient popularization and utilization.[Method]Using the results of national and provincial regional trials,droughtresistant identification,quality analysis,characteristics of the new winter wheat cultivar longyu 8 were analyzed,and correlation analysis was made for yield structure.[Result]The average yield of the cultivar was 5 721.92 ?kg/hm2 and 4 160.11 ?kg/hm2 respectively in the national and provincial regional trials,which increased by 3.61 % and 7.63 % than that of reference sample and the maximum yield reached 7 177.35 ?kg/hm2.The drought resistance coefficient was 0.915,the unit weight of Longyu 8 was 810.0 g/L2.The content of protein and wet gluten were 13.89 % and 31.2 % respectively.The sedimentation value was 24.1mL.Main limiting factors of yield was effective panicle per unit area.[Conclusion]Longyu 8 was suitable for popularizing and applying in the similar ecological zone in the East and north of Gansu Province.
Key words?Longyu 8;Dry wheat;Breeding of varieties;Characteristics
冬小麥?zhǔn)歉拭C主要糧食作物,面積和產(chǎn)量均居全省口糧作物之首,在全省糧食生產(chǎn)中占據(jù)十分重要的地位,旱地小麥約占75%[1]。隴東是甘肅冬小麥的主產(chǎn)區(qū),近年播種面積下降為25萬hm2左右[2],屬我國北部冬麥區(qū)的邊緣地帶,降水分布不均,春季降水少,春旱和小麥生育后期高溫是造成小麥產(chǎn)量低而不穩(wěn)的主要?dú)夂蛞蛩?。選育抗旱、高產(chǎn)、廣適型新品種,集成推廣減量化、標(biāo)準(zhǔn)化豐產(chǎn)高效栽培技術(shù)是增加單產(chǎn)、促進(jìn)小麥大面積均衡增產(chǎn)的最經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)途徑[3]。小麥產(chǎn)量性狀受多基因控制,遺傳背景十分復(fù)雜[4-5]。在新品種選育中,廣泛創(chuàng)新、利用優(yōu)異親本,采用正確的組合選配模式,將抗旱抗寒性與豐產(chǎn)性狀相結(jié)合,結(jié)合田間多地選擇是實(shí)現(xiàn)旱地育種目標(biāo)的關(guān)鍵[6]。目前,慶陽及寧夏固原等北部晚熟冬麥區(qū)生產(chǎn)推廣的主體品種主要有隴鑒110、隴育4號、隴鑒111、蘭天28號、隴育5號、隴育8號等,這些品種的突出特點(diǎn)是抗寒抗旱性較強(qiáng),但在綜合抗逆性、豐產(chǎn)性及面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間等方面還需進(jìn)一步提高[7-8]。針對隴東旱地冬麥區(qū)的氣候特點(diǎn),以提高品種的抗寒抗旱、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、早熟高效等為主要育種目標(biāo),采取系譜法,通過本地廣適抗逆品種與外引優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)品種雜交,進(jìn)行多年多點(diǎn)產(chǎn)量與抗逆性鑒定,育成了抗旱抗寒、豐產(chǎn)廣適、品質(zhì)優(yōu)良的小麥新品種隴育8號。該研究根據(jù)隴育8號在國家北部旱地、甘肅省隴東片區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中的資料,對產(chǎn)量、抗逆性、農(nóng)藝性狀等進(jìn)行綜合分析,為新品種的示范推廣提供參考。
1?材料與方法
1.1?試驗(yàn)材料?試驗(yàn)材料均為普通小麥(triticum aestivum),隴育8號系譜為隴育1號/西農(nóng)1043,原系號0456-7-1,區(qū)域生產(chǎn)試驗(yàn)代號為隴育0456(圖1)。2009—2016年進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)、抗旱抗寒性和抗條銹病鑒定、品質(zhì)測試、生產(chǎn)示范等,2016年1月通過甘肅省農(nóng)作物品種審定(甘審麥2016015)[9]。該研究數(shù)據(jù)來源于2013—2014年度國家北部冬麥區(qū)旱地組,參試品種(系)10個(gè),對照品種長6878;2013—2014年度甘肅省隴東片冬小麥區(qū)域試驗(yàn)(參試品種(系)11個(gè),對照品種隴育4號。
1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2004—2008年在隴東學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行雜交配組,后代選擇。2009—2015年在甘肅、山西、寧夏等地進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)、生產(chǎn)適應(yīng)性試驗(yàn)。產(chǎn)比試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),小區(qū)面積12~15 m2,收獲計(jì)產(chǎn)面積12 m2。機(jī)條播,播種密度375.0萬株/hm2基本苗,試驗(yàn)區(qū)田間管理與大田生產(chǎn)相同。
1.3?分析方法
試驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總、統(tǒng)計(jì)分析采用Excel工具和DPS軟件。
2?結(jié)果與分析
2.1?特征特性
隴育8號強(qiáng)冬性,全生育期263~283 d,幼苗匍匐,葉色淡綠,株高86~126 cm,分蘗力強(qiáng),成穗率高,株型緊湊。穗紡錘型,結(jié)實(shí)性好。長芒、白殼,無茸毛;護(hù)穎卵形,穎肩斜肩,穎嘴鳥嘴型,平均有效穗數(shù)507.75萬穗/hm2,穗粒數(shù)34.1粒,千粒重35.6 g,籽粒白色、角質(zhì),根系活力好,葉功能期長,耐后期高溫,灌漿速度快,成熟期落黃好,籽粒飽滿度好。
2.2?豐產(chǎn)性
2.2.1?品系鑒定比較試驗(yàn)。
2009年度甘肅西峰試點(diǎn)屬于歉收年份,在干旱、春凍中度偏重發(fā)生的情況下,該品系在鑒定試驗(yàn)中平均產(chǎn)量2 975.10 kg/hm2,較對照西峰27號增產(chǎn)721%,表現(xiàn)抗寒抗旱性強(qiáng),農(nóng)藝性狀好。
2010—2012 年參加品系比較試驗(yàn)(圖2),在一歉兩豐的氣候條件下,平均產(chǎn)量4 749.45 kg/hm2,較對照西峰27號平均增產(chǎn)10.54%,最高產(chǎn)量達(dá)6524.10 ?kg/hm2,表現(xiàn)出旱作豐產(chǎn)性好、抗旱抗寒、抗風(fēng)干等特點(diǎn),綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)異。
2.2.2?區(qū)域生產(chǎn)試驗(yàn)。2013—2015年隴育8號(隴育0456)參加甘肅省隴東片冬小麥區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)及國家北部旱地區(qū)試點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表1、表2。2013—2014年兩年甘肅省隴東片省區(qū)域試驗(yàn)(表1),2012—2013年度5點(diǎn)試驗(yàn)4點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)(次)率80.0%,平均產(chǎn)量3 905.25 kg/hm2,比對照西峰27號增產(chǎn)12.78%,增產(chǎn)極顯著。2013—2014年度7點(diǎn)試驗(yàn)5點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)(次)率71.43%,平均產(chǎn)量4 342.16 ?kg/hm2,比對照隴育4號增產(chǎn)2.48%,增產(chǎn)不顯著。2年12個(gè)點(diǎn)次試驗(yàn)9點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)(次)率75.00%。平均產(chǎn)量4 160.11 kg/hm2,比對照平均增產(chǎn)7.63%。
2015年甘肅省冬小麥生產(chǎn)試驗(yàn)(表1),5點(diǎn)試驗(yàn)5點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)(次)率100.00%,平均產(chǎn)量5 042.76 ?kg/hm2,比對照隴育4號增產(chǎn)10.24%。在西峰試點(diǎn)平均產(chǎn)量5 530.80 ?kg/hm2,比對照平均增產(chǎn)14.17%。2013—2015年在平?jīng)龈咂?、涇川太平、靈臺什字及慶陽市西峰區(qū)下卡村、鎮(zhèn)原孟壩鎮(zhèn)王地莊村、寧縣中村鄉(xiāng)西華村、華池縣王嘴子鄉(xiāng)劉家畔村等不同生態(tài)區(qū)生產(chǎn)示范15.85 hm2,平均產(chǎn)量4 920.15 ?kg/hm2,比當(dāng)?shù)刂髟云贩N平均增產(chǎn)15.60%。經(jīng)多年多點(diǎn)試驗(yàn)和示范,隴育8號表現(xiàn)旱作豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性強(qiáng),適應(yīng)范圍廣。
2013—2015年國家北部旱地區(qū)域試驗(yàn)(表2),2014年9點(diǎn)試驗(yàn)7點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)(次)率77.78%,平均產(chǎn)量5 621.52 kg/hm2,比對照長6878增產(chǎn)3.68%,增產(chǎn)差異顯著。2015年10點(diǎn)試驗(yàn)6點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)(次)率60.00%,平均產(chǎn)量5 812.28 kg/hm2,比對照長6878增產(chǎn)3.55%,增產(chǎn)顯著。2年19個(gè)點(diǎn)次試驗(yàn)13點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)(次)率68.42%。平均產(chǎn)量5721.92 ?kg/hm2,比對照平均增產(chǎn)3.61%。其中2014—2015年度在甘肅定西試點(diǎn)平均產(chǎn)量7177.35 ?kg/hm2,比對照長6878增產(chǎn)14.30%。
2.2.3?產(chǎn)量結(jié)構(gòu)。隴育8號在不同年度試驗(yàn),產(chǎn)量結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果見表3,穗數(shù)565.83萬穗/hm2,穗粒數(shù)36.02粒,千粒重33.22 g,產(chǎn)量結(jié)構(gòu)合理。為明確其產(chǎn)量性狀的形成規(guī)律,對籽粒產(chǎn)量及結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)及通徑分析,結(jié)果見表4,可以看出隴育8號產(chǎn)量構(gòu)成因素中,穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)
量相關(guān)系數(shù)分別為0.663**、-0.319*、0.167,穗數(shù)與產(chǎn)量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān);穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān),千粒重與產(chǎn)量呈不顯著正相關(guān),單位面積有效穗數(shù)是隴育8號產(chǎn)量要素中的主要限制因子。通徑分析結(jié)果表明,成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值,顯示其對產(chǎn)量具有直接正效應(yīng),Py1(0.759)>Py2(0.473)>Py3(0.219),增加穗數(shù)對提高產(chǎn)量的作用最大,增加穗粒數(shù)次之,提高千粒重對增加產(chǎn)量作用最小。
通過分析隴育8號成穗數(shù)(X1)、穗粒數(shù)(X2)、千粒重(X3)與產(chǎn)量(Y)的關(guān)系,逐步尋優(yōu)得到最優(yōu)回歸方程:Y=-5 654.306+7.504X1+3.163X2+2.387X3,對回歸方程顯著性檢驗(yàn),F(xiàn)=11.513**,b1=7.504**,b2=3.163*,b3=2.387*,表明X與Y間存在極顯著線性回歸關(guān)系,達(dá)顯著與極顯著水平。在其他因子不變的條件下,成穗數(shù)增加15萬穗/hm2,產(chǎn)量增加7.504個(gè)單位( kg);穗粒數(shù)增加1粒,產(chǎn)量增加3163個(gè)單位( kg);千粒重增加1 g,產(chǎn)量增加2.387個(gè)單位( kg),在大面積推廣中,應(yīng)重視增加有效穗數(shù),同時(shí)兼顧穗粒數(shù)和千粒重。
2.3?品質(zhì)分析
2014—2015年,農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(北京)對隴育8號的品質(zhì)測試分析結(jié)果見表5,2年容重810.0 g/L2,蛋白質(zhì)13.89%,濕面筋31.2%,沉降值24.1mL,吸水量58.9 mL/g2,穩(wěn)定時(shí)間2.8 min,最大抗延阻力115.0E.U,拉伸面積21.5 cm2,延伸性134.5 mm ,達(dá)到優(yōu)質(zhì)中筋小麥品質(zhì)指標(biāo)[10]。
2.4?綜合抗性分析
隴育8號在2年甘肅省區(qū)域試驗(yàn)中,抗寒性1~2級,抗旱性1~3級,抗青干1級,熟相1級,中抗白粉病。2013—2015年國家北部冬麥區(qū)旱地組抗旱性鑒定(表6),綜合抗旱系數(shù)平均為0.915,抗旱性3級,在干旱脅迫情況下,千粒重抗旱系數(shù)為1.04,穗粒數(shù)抗旱系數(shù)為0.97,千粒重、穗粒數(shù)受旱后變異較小,性狀較穩(wěn)定(表7),其穩(wěn)定性優(yōu)于抗旱對照品種西峰20號[11];有效穗變異較大,是抗旱豐產(chǎn)的關(guān)鍵因子。2014—2015年中國農(nóng)科院植保所分小種接種條銹病鑒定:該品系中感條銹?。ú≈负颓秩拘?0-50MS)、白粉病(病指和侵染型6MS)和黃矮?。ǚ磻?yīng)型和抗級3.2~3.9MS),高感葉銹病[11]。試驗(yàn)示范表明,隴育8號抗旱抗寒,中感條銹病,但具耐條銹,抗青干,落黃好,綜合抗性強(qiáng)。
3?討論
隴育8號新品種的成功選育為協(xié)調(diào)抗旱、豐產(chǎn)與廣適性品種選育提供了借鑒。隴東等北部雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)降水總量偏少,季節(jié)間變率大,常年大面積的生產(chǎn)水平約為3 t/hm2,選育并推廣具有適宜的生育特性、抗旱抗寒等綜合抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量潛力高的新品種是提高小麥總產(chǎn)的重要保障[12]。旱地豐產(chǎn)多抗育種品種選育,種質(zhì)資源是基礎(chǔ)。多個(gè)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),我國近50年小麥品種種質(zhì)資源和育成品種的遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄,對非生物脅迫的抗性減低,進(jìn)而造成推廣品種產(chǎn)量的穩(wěn)定性下降[12-13]。因此,拓展種質(zhì)資源、豐富基因群體、聚合多個(gè)優(yōu)良性狀是選育多抗豐產(chǎn)廣適性新品種的基礎(chǔ)[14]。隴育8號的選育中,我們十分重視雙親互補(bǔ)性、遠(yuǎn)緣性,堅(jiān)持用自育品種與外引品種選配組合,母本隴育1號具有抗旱抗寒抗條銹、抗干熱風(fēng)、落黃好、分蘗強(qiáng)、成穗高、品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn),缺點(diǎn)是在豐水年份倒伏,產(chǎn)量潛力不高。父本引自西北農(nóng)林科技大學(xué),其特點(diǎn)是大穗大粒、豐產(chǎn)性強(qiáng)、分蘗成穗中等,缺點(diǎn)是抗旱抗寒性較差,雙親雜交,提高了后代品系的抗旱抗寒性,增強(qiáng)了豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性,主要品質(zhì)指標(biāo)提高,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的育種目標(biāo)。
旱地品種選育中,除了抗旱抗寒等綜合抗逆性外,抗倒伏性與株型育種也應(yīng)引起育種家的足夠重視。旱地栽培品種植株偏高,干旱年份表現(xiàn)豐產(chǎn)性較好,但多雨年份容易倒伏,嚴(yán)重時(shí)對產(chǎn)量影響較大。一般要求育成品種株高適中(90~100 cm)、莖稈彈性好。隴育8號株高較當(dāng)?shù)刂髟云贩N隴育4號降低約10 cm,莖稈彈性較好,適宜群體抗倒伏能力顯著提高,在示范推廣中,要集成應(yīng)用培肥地力、精量播種、平衡施肥、化學(xué)調(diào)控等高產(chǎn)栽培措施,兼顧三因素的協(xié)調(diào),特別是多雨年份,要控制群體、防止倒伏,最大限度地發(fā)揮該品種的增產(chǎn)潛力。
4?結(jié)論
冬小麥新品種隴育8選育旱作豐產(chǎn)性強(qiáng),綜合抗逆性好,品質(zhì)優(yōu)良,產(chǎn)量構(gòu)成三要素協(xié)調(diào),單位面積有效穗數(shù)是決定該品種能否高產(chǎn)的主要因素,增加穗粒數(shù)的作用次之,大面積生產(chǎn)示范表現(xiàn)豐產(chǎn)抗逆性能突出,適宜在隴東及北部同類旱地推廣應(yīng)用。
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