侯云鵬,張 明,王會蓉,張 健
(定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,甘肅 定西 743000)
小麥?zhǔn)俏覈钪饕募Z食作物之一,在全國大多數(shù)省份都有悠久的種植歷史。我國常年小麥種植面積占世界小麥種植面積的11%左右,從2000年開始我國小麥平均產(chǎn)量就高于世界平均水平,尤其超過世界小麥主產(chǎn)國家美國、澳大利亞、俄羅斯等,然而低于歐盟等國家平均水平[1]。我國小麥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展仍然面臨許多問題,例如,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料投入成本過高、機械化程度低、產(chǎn)量高經(jīng)濟效益低、常年依賴國際進(jìn)口、人們對優(yōu)質(zhì)專用型小麥的需求日益增加等[2]。隨著人們生活水平的不斷提高、飲食結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改變,提高小麥品質(zhì)和保障國家糧食安全越來越受到人們的重視和關(guān)注[3]。
小麥?zhǔn)俏覈鞅钡貐^(qū)人民群眾的主要口糧,在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中占有十分重要的戰(zhàn)略地位,主要種植區(qū)域分布在新疆、寧夏、甘肅、青海等?。▍^(qū)),常年播種總面積約占到全國總面積的6.5%左右[4]。據(jù)研究統(tǒng)計分析,甘肅省小麥播種面積從1985年的148.7萬hm2逐年減少至80萬hm2左右,已被玉米種植面積所替代,成為甘肅省第二大糧食作物。甘肅省小麥主要種植區(qū)域按照地理位置不同大體可劃分為隴東、隴南、隴中、河西等4個片區(qū)。目前甘肅省各高等院校、科研院所、育種企業(yè)依據(jù)現(xiàn)代育種目標(biāo)、結(jié)合生產(chǎn)應(yīng)用實踐、運用各種先進(jìn)育種技術(shù),選育出甘春系列、甘育系列、隴春系列、蘭天系列、蘭航選系列、隴中系列、隴育系列、隴鑒系列、武都系列、定西系列、酒春系列、武春系列、定豐系列等小麥新品種,為甘肅農(nóng)業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展和農(nóng)民增產(chǎn)增收做出了重要貢獻(xiàn)[5]。
甘肅省小麥品質(zhì)改良和優(yōu)質(zhì)專用型小麥生產(chǎn)研究相對較遲,與現(xiàn)有國內(nèi)外育種技術(shù)水平和市場經(jīng)濟發(fā)展需求相比還存在較大差距?,F(xiàn)代育種技術(shù)已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步和舉世矚目的成就,但是種質(zhì)資源遺傳基礎(chǔ)卻表現(xiàn)出日益變窄的趨勢,因此種質(zhì)資源的收集、保存、信息化管理、創(chuàng)新利用顯得尤為重要[6-7]。在春小麥雜交育種過程中,優(yōu)異的關(guān)鍵目標(biāo)性狀種質(zhì)資源是現(xiàn)代育種技術(shù)的基礎(chǔ),應(yīng)不斷豐富小麥育種基因庫,創(chuàng)新小麥育種技術(shù),為培育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良、綜合性狀優(yōu)異的小麥新品種提供數(shù)據(jù)參考[8]。
試驗地位于定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技創(chuàng)新試驗基地,地理位置35°32′N、104°37′E,海拔1920 m,年平均氣溫6.7~9.5℃,年平均日照2100~2500 h,年降水量350~500 mm,無霜期140~165 d,土壤類型為黃綿土,呈微堿性。試驗地地勢平整、肥力中等,前茬作物為豌豆。
外引春小麥品種共8個,甘育6號由甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院提供,高原196、高原813、高原619、高原814由中國科學(xué)院西北高原生物研究所提供,臨麥38號、臨麥39號由臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供,隴春23由甘肅省農(nóng)科院小麥研究所提供。
試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)面積15 m2(長5 m、寬3 m),每個小區(qū)種植15行,行距20 cm,種植密度525萬粒/hm2。試驗于2020年3月13日播種,采用人工手鋤開溝播種。全生育期內(nèi)主要記載觀察出苗期、抽穗期和成熟期,抗病性主要記載包括黃矮病、銹病、白粉病和赤霉病等,抗逆性主要記載抗倒伏性和抗青干等。在生育期內(nèi)不同時期主要調(diào)查田間出苗率、幼苗習(xí)性、分蘗數(shù)、最高總莖數(shù)、有效穗數(shù)、株高等農(nóng)藝性狀。田間記載標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照國家水地小麥品種區(qū)域試驗統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
數(shù)據(jù)處理采用Excel軟件,數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0軟件。
由表1可知,各供試品種均在同一天播種,甘育6號、高原619、臨麥38號和隴春23號(CK)出苗期一致且最早,高原813和臨麥39號較隴春23號(CK)延后1 d,高原196較隴春23號(CK)推遲2 d,高原814出苗最遲,較隴春23號(CK)推遲3 d;抽穗期時,高原619和隴春23號(CK)最早,臨麥38號最遲,較隴春23號(CK)延后5 d;甘育6號和臨麥38號最早成熟,較隴春23號(CK)提前3 d,高原619成熟期最遲,較隴春23號(CK)延后3 d;各供試品種生育天數(shù)為110~116 d。由此說明,供試品種均為中晚熟品種。
表1 供試春小麥品種的主要生育期
由表2可知,各供試品種基本苗449.25萬~470.40萬株/hm2,其田間出苗率為85.57%~89.60%,說明各供試品種田間出苗表現(xiàn)良好;在基本苗調(diào)查原樣點獲得各供試品種最高總莖數(shù),為499.20萬~523.80萬/hm2,各供試品種之間無顯著差異;直至成熟期時,各供試品種有效穗數(shù)465.75萬~490.80萬穗/hm2,有效分蘗率92%~94%,各供試品種之間無顯著差異;經(jīng)室內(nèi)考種分析,各供試品種穗粒數(shù)47.8~58.6個,千粒重41.2~46.2 g,折合產(chǎn)量5562.30~5986.20 kg/hm2;各供試品種較隴春23號(CK)均增產(chǎn),增產(chǎn)率4.43%~7.62%,其中高原813產(chǎn)量5986.20 kg/hm2,位居供試品種第一位,較隴春23號(CK)增產(chǎn)7.62%;臨麥39號產(chǎn)量5931.30 kg/hm2,位居供試品種第二位,較隴春23號(CK)增產(chǎn)6.63%,甘育6號產(chǎn)量5808.75 kg/hm2,較隴春23號(CK)增產(chǎn)4.43%,增產(chǎn)幅度最低。
表2 供試春小麥品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素
由表3可知,在分蘗拔節(jié)期時,各供試品種黃矮病嚴(yán)重度均為1級,沒有黃矮病株,說明供試品種在田間均抗黃矮病;在灌漿成熟期時,各供試品種田間銹病表現(xiàn)為中抗—高抗,其中高原813和高原814表現(xiàn)為高抗,其他品種均表現(xiàn)為中抗;各供試品種白粉病表現(xiàn)為中抗—高抗,高原196、高原619和隴春23號均表現(xiàn)為中抗,其他品種均表現(xiàn)為高抗;各供試品種赤霉病、抗倒伏性、抗青干和田間熟相均表現(xiàn)為1級,各品種之間無顯著差異,說明各供試品種田間無赤霉病病穗,抗倒伏性好,抗青干,田間落黃好。
表3 供試春小麥品種的田間抗病性和抗逆性
試驗結(jié)果表明:各供試品種豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、抗病性、抗逆性和適應(yīng)性在甘肅中部隴中地區(qū)均表現(xiàn)優(yōu)異,各供試品種產(chǎn)量水平為5562.30~5986.20 kg/hm2,較隴春23號(CK)均呈增產(chǎn)效應(yīng),增產(chǎn)幅度4.43%~7.62%,其中高原813產(chǎn)量5986.20 kg/hm2,位居供試品種第一位,較隴春23號(CK)增產(chǎn)7.62%,且高抗銹病、高抗白粉病、抗倒伏、抗青干、田間熟相好;臨麥39號產(chǎn)量5931.30 kg/hm2,位居供試品種第二位,較隴春23號(CK)增產(chǎn)6.63%,且中抗銹病、高抗白粉病、抗倒伏、抗青干、田間熟相好。不同的品種具有不同的農(nóng)藝性狀、生理特性、抗病性狀、抗逆性狀和生態(tài)適應(yīng)性表現(xiàn),本研究綜合考慮供試品種的綜合性狀,高原813和臨麥39號在豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性、抗病性和抗逆性等方面都較其他品種表現(xiàn)相對優(yōu)異,適宜在甘肅中部水川地及二陰地區(qū)進(jìn)一步示范推廣種植,以期進(jìn)一步試驗研究增產(chǎn)效應(yīng)。
近年來,國內(nèi)外育種專家依據(jù)育種目標(biāo)原則,充分利用鑒定篩選的優(yōu)異種質(zhì)資源,配置不同目標(biāo)性狀的雜交親本,在其不同分離世代的雜交后代材料中,連續(xù)選擇優(yōu)良目標(biāo)性狀,以期人工選擇出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病性強、抗逆性強的小麥新品種[9]。絕大多數(shù)的育種實踐表明:小麥育種選育進(jìn)展和關(guān)鍵技術(shù)突破主要依賴于關(guān)鍵優(yōu)異種質(zhì)資源的發(fā)掘開發(fā)和創(chuàng)新利用[10]。因此,種質(zhì)資源的創(chuàng)新利用已經(jīng)成為突破小麥育種技術(shù)瓶頸的重中之重。本研究通過引進(jìn)種質(zhì)資源,鑒定篩選出優(yōu)良目標(biāo)性狀,培育矮稈、大穗、小穗數(shù)多、品質(zhì)優(yōu)良、抗病性強、抗逆性強的小麥新品種,為生產(chǎn)提供堅實的數(shù)據(jù)支持。