范春燕 孟慶立 張慧成 郭艷萍 任雅琴
(陜西省寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,寶雞 722400)
寶雞是臊子面、搟面皮、油酥鍋盔的原產(chǎn)地,也是著名的優(yōu)質(zhì)中強(qiáng)筋小麥生產(chǎn)基地,小麥品質(zhì)普遍優(yōu)于全國主要產(chǎn)區(qū)平均性狀指標(biāo)。小麥?zhǔn)菍氹u市最重要的糧食作物,常年種植面積在18.67 萬hm2左右,然而平均產(chǎn)量僅為306kg/667m2(寶雞統(tǒng)計(jì)局),與國家冬小麥平均產(chǎn)量水平386kg/667m2(國家統(tǒng)計(jì)局)存在一定差距。糧為國之本,種為糧之基,在國家強(qiáng)調(diào)守住糧食安全底線之際,對寶雞市小麥育種問題進(jìn)行梳理探討,對于提升當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)小麥?zhǔn)袌龈偁幜哂蟹e極的現(xiàn)實(shí)意義,對國內(nèi)小麥育種同行有一定啟示和借鑒意義。
寶雞市位于關(guān)中平原西部,地貌差異較大,山川原兼?zhèn)?。山地占總面積的56%,丘陵占總面積的26.5%,川原占總面積的17.5%。由于不同田塊自然條件差異較大,水、旱、肥、薄、平、坡各不相同,因此生產(chǎn)中對于小麥品種的適應(yīng)性和多元化需求明顯。
寶雞市屬于溫帶半濕潤氣候,四季分明。年平均氣溫在11~13℃之間,年日照時(shí)數(shù)1860~2250h[1]。晝夜溫差較大,全年溫差為8~11℃,最大溫差15℃左右。小麥拔節(jié)孕穗的生長旺盛期平均溫差在8~12℃之間,有利于小麥籽粒中蛋白質(zhì)的形成和積累,適宜培育優(yōu)質(zhì)麥。年降水量為600~900mm,集中在7-9 月,占全年降水量的50%左右,為9 月底10 月初的小麥播種打下了較好的基礎(chǔ)。但有些年份秋雨連綿,也會(huì)影響整地播種。寶雞市各縣區(qū)小麥生產(chǎn)中主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、暴雨、冰雹、大風(fēng)、低溫凍害、倒春寒等,為培育抗逆性強(qiáng)的小麥品種提供了適宜環(huán)境。
2.1 小麥育種團(tuán)隊(duì)從事小麥育種的地市級(jí)農(nóng)業(yè)科研院所1 家,有育種人員11 人,學(xué)歷層次從本科到博士,年齡在30~60 歲之間。有2 家注冊資本3000 萬元以上的種子育繁推一體化企業(yè)[2],各有育種人員3~5 人,年齡在30~70 歲之間。
2.2 小麥育種狀況近10 年來,寶雞市共審定小麥品種6 個(gè)(表1),其中適宜灌溉區(qū)品種4 個(gè),旱地品種2 個(gè)。從審定單位來看,科研院所與企業(yè)平分秋色;從數(shù)量上看,寶雞市審定品種數(shù)目占陜西省審定數(shù)目(157 個(gè))的3.8%。近年來,陜西省小麥審定數(shù)量總體呈現(xiàn)增多趨勢,但寶雞市小麥品種審定數(shù)量保持平穩(wěn)。
表1 近10 年小麥品種審定數(shù)量
3.1 育種人員多,領(lǐng)域多元化,育種效率不高寶雞市從事小麥育種的人員常年在20 名左右,在研究方向上,設(shè)置了旱薄地、旱肥地、水地優(yōu)質(zhì)、水地高產(chǎn)、雜交優(yōu)勢利用等小麥育種課題組。常用育種方法是常規(guī)雜交后系統(tǒng)選育,涉及分子標(biāo)記輔助育種及其他育種手段較少。從人數(shù)、育種周期和審定品種數(shù)量來看,育種效率偏低。
3.2 基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,機(jī)械化水平不高寶雞市總體農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施老化,機(jī)械化水平不高。寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地位置偏遠(yuǎn),相對穩(wěn)定,有水澆條件,但是澆水設(shè)備老化陳舊,急需更新?lián)Q代。由于城市化進(jìn)程的加快,各種業(yè)公司面臨著試驗(yàn)地不穩(wěn)定、地力培養(yǎng)難以持續(xù)等問題。這些問題使小麥育種的可比性、可靠性無法保證。
在小麥育種試驗(yàn)田,播種前的犁地和旋耕多使用農(nóng)民機(jī)手,缺乏自己的專業(yè)農(nóng)機(jī)手,整地效果與大田相當(dāng),不盡如人意。缺少平地機(jī)、穗行播種機(jī)、小區(qū)播種機(jī)、小區(qū)收割機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械。從播種到收獲,試驗(yàn)田幾乎全靠人工。根據(jù)調(diào)查,與相鄰地區(qū)及外省同級(jí)單位相比,寶雞市在育種試驗(yàn)田的機(jī)械化使用上至少落后5 年。
3.3 小麥育種中創(chuàng)新不足在小麥種質(zhì)資源方面,寶雞市小麥育種面臨著“卡脖子”問題。自主創(chuàng)制的特色資源數(shù)量少,質(zhì)量不夠過硬,使用效率低。每年所做雜交組合很多,但是大部分組合用的是引進(jìn)種質(zhì)資源,自有種質(zhì)資源應(yīng)用較少,大量的品種與品種間雜交,使得新品系遺傳基礎(chǔ)越來越狹窄,無法應(yīng)對頻發(fā)的自然災(zāi)害。在育種方法與手段上,常規(guī)的雜交、回交和系譜選擇法應(yīng)用較多,選擇周期長、效率低,對小麥新品種的品質(zhì)、抗病、抗逆性檢測缺乏有效手段。
3.4 小麥育種接班人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏小麥育種學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)。寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和企業(yè)都相當(dāng)重視人才,可是在接班人的培養(yǎng)上缺乏應(yīng)有的力度。小麥育種前輩有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),但不善于理論總結(jié)。對于如何把育種經(jīng)驗(yàn)用文字或口頭表達(dá)傳遞給年輕人,處于“說不清”的狀態(tài);年輕人有一定的育種理論基礎(chǔ),但缺少老一輩吃苦耐勞,躬身實(shí)踐的精神[3],因此在小麥育種方面的進(jìn)步非常緩慢。
4.1 發(fā)揮地域優(yōu)勢,調(diào)整育種方向小麥育種學(xué)的支撐是作物生態(tài)學(xué)和遺傳進(jìn)化學(xué),根據(jù)生態(tài)環(huán)境和市場需求進(jìn)行育種目標(biāo)的擬定,才能走得更遠(yuǎn)。寶雞市距離條銹病越冬越夏區(qū)甘肅隴南僅有300km,是條銹病向關(guān)中平原傳播的橋梁地帶。據(jù)寶雞市植保部門監(jiān)測,截至2021 年3 月15 日,寶雞市8 個(gè)小麥主產(chǎn)區(qū)已經(jīng)約有1.41 萬hm2小麥發(fā)現(xiàn)條銹病侵染新葉或發(fā)病中心,因此,抗條銹病是寶雞市小麥育種首先要解決的問題[4]。寶雞市的平均海拔680m,光、熱、水資源相對于同緯度地區(qū)偏少,且年度間不均衡,對小麥生長不利的自然災(zāi)害頻發(fā),所以寶雞市小麥育種要綜合考慮抗病性、抗逆性、早熟、優(yōu)質(zhì)[5]、穩(wěn)產(chǎn)[6-7]等農(nóng)藝性狀。
4.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施,提高小麥育種中的機(jī)械化水平應(yīng)充分認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施對小麥育種的保障作用,對老舊設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代,研制或采用先進(jìn)的養(yǎng)分管理模式,大力開展耕地保育研究,充分利用有機(jī)肥、秸稈或其他綠肥資源,支撐培肥地力。
隨著農(nóng)村人口結(jié)構(gòu)的老齡化,小麥育種中純依靠農(nóng)村勞動(dòng)力的局面需要打破,需要更多地使用農(nóng)業(yè)機(jī)械。統(tǒng)籌優(yōu)化把農(nóng)業(yè)科研資金的一部分拿出來改善育種條件,將會(huì)大大提高育種效率,保證育種的準(zhǔn)確性。
4.3 小麥育種的根本是創(chuàng)新小麥種植史上每一次品種更新?lián)Q代都是一次創(chuàng)新。所有小麥育種工作者需要在創(chuàng)新的環(huán)節(jié)上多下功夫、多想辦法,必會(huì)“天道酬勤,力耕不欺”。寶雞市小麥育種者在提高種質(zhì)資源使用效率上進(jìn)行了腳踏實(shí)地的合作,在統(tǒng)籌好利益分配的前提下,種質(zhì)資源的使用效率大大提高,2020 年寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的系列新品系有12 個(gè)正在參加國家和省級(jí)區(qū)域試驗(yàn)或生產(chǎn)試驗(yàn)。
4.4 加強(qiáng)科研育種合作,提升小麥育種水平多年來,寶雞市小麥育種一直各司其事,近幾年才意識(shí)到關(guān)起門來搞育種,效率難以提高,逐漸出現(xiàn)了“企業(yè)+高?!薄捌髽I(yè)+科研院所”“高校+科研院所基地”等多種聯(lián)合協(xié)作方式。在小麥、玉米、雜糧等育種項(xiàng)目上廣泛開展合作。相繼開展了種質(zhì)資源、育種方式方法的交流、新品種(系)聯(lián)合示范、高產(chǎn)栽培技術(shù)的聯(lián)合研究,部分檢測儀器設(shè)備做到了共享。在加強(qiáng)對外合作交流的同時(shí),年輕育種者應(yīng)注重培養(yǎng)內(nèi)驅(qū)力,保持初心,充分利用會(huì)議、同行交流、網(wǎng)絡(luò)信息、田間地頭實(shí)踐、閱讀農(nóng)業(yè)著作等形式進(jìn)行學(xué)習(xí),努力提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。