趙平
摘 ? 要:山西是北方麥區(qū)典型的干旱省份,旱地小麥面積比例較大,旱地小麥生產(chǎn)對山西省小麥生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。為了選育抗旱性、豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)適應(yīng)性等方面具有突破性的小麥品種,提出了現(xiàn)階段的育種目標(biāo),并分析了當(dāng)前山西省生產(chǎn)條件下旱地小麥育種的5個發(fā)展趨勢以及存在的分歧。
關(guān)鍵詞:旱地;小麥;研究進展
小麥?zhǔn)巧轿魇〉诙蠹Z食作物,多年來山西省小麥種植面積一直穩(wěn)定在100萬hm2以上,占全國小麥面積的1/30,而旱地小麥為其中的70%左右[1-2]。旱地小麥的豐收與歉收,直接影響著山西省農(nóng)業(yè)生產(chǎn),尤其是山西省小麥生產(chǎn)全局,以及干旱地區(qū)農(nóng)民的日常生活。隨著全球氣候變暖,冬季氣溫升高,逐漸擾亂了小麥的正常生長發(fā)育。春季的“倒春寒”,生育中后期干旱少雨,小麥生長發(fā)育受到了嚴(yán)重影響,這些自然條件的改變對旱地小麥育種提出了更高的要求。隨著農(nóng)業(yè)市場需求不斷變化,在追求水地高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的同時,旱地小麥高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、適應(yīng)性也不能忽視。現(xiàn)就這些年來的選育實踐工作進行探討,為今后山西旱地小麥新品種選育提供借鑒。
1 ? 山西省旱地小麥的生產(chǎn)現(xiàn)狀
山西旱地小麥生產(chǎn)區(qū)干旱缺水,地形多變,且耕作粗放,常年降水量為400~600 mm,且60%~70%集中在7月、8月、9月3個月份,分布不均,年際波動大,干旱情況較重。旱地麥區(qū)土壤貧瘠,土壤結(jié)構(gòu)差,蓄水能力差,自主調(diào)節(jié)能力弱。
旱地小麥生產(chǎn)耕作管理粗放,廣種薄收,施肥少甚至不施肥,麥田生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化。山西旱區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)普遍較差,農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,農(nóng)村經(jīng)濟貧困,農(nóng)業(yè)機械化水平偏低,品種布局不合理,播期偏早,播量偏大,導(dǎo)致山區(qū)小麥產(chǎn)量水平偏低[3]。
2 ? 現(xiàn)階段旱地小麥主要的育種目標(biāo)
21世紀(jì)以來,山西省選育出省審旱地小麥新品種30多個,其中臨豐3號、臨優(yōu)145等30多個小麥品種在生產(chǎn)上成為主推或搭配種;國審小麥品種近20個,其中晉麥79號成為山西旱地小麥接替的主栽品種,長6878成為北部冬麥區(qū)和山西中部麥區(qū)的又一對照品種。旱地小麥的產(chǎn)量一直是廣大育種工作者以及農(nóng)民最為關(guān)心的條件之一,根據(jù)調(diào)查,近些年育成的品種產(chǎn)量在2 774.0~5 885.0 kg/hm2。經(jīng)過多年的育種工作,總結(jié)出山西省旱地小麥育種發(fā)展的主要目標(biāo)為:山西省旱地小麥須具有較強的抗旱性,其他農(nóng)藝性狀須服從于抗旱性。其抗旱性相當(dāng)于或者高于黃淮旱地大面積推廣品種(晉麥47號、長6877);具有7 500 kg/hm2以上的高產(chǎn)潛力;抗寒、抗病、抗倒、抗干熱風(fēng)能力強;適應(yīng)性廣泛,且能適應(yīng)干旱多雨等不同氣象年景;株高適中,綜合農(nóng)藝性狀好;籽粒飽滿度好、外觀品質(zhì)好[4]。
3 ? 選育過程中的5個趨勢
3.1 ? 株高降低趨勢
旱地小麥產(chǎn)量與株高關(guān)系十分密切。株高過高的品種后期容易出現(xiàn)倒伏,不利于生產(chǎn)需求,因此在育種中通過降低植株高度,增加莖稈粗度、彈性,才能有效提高籽稈比,增加經(jīng)濟產(chǎn)量。臨旱6號就是利用顯性矮稈基因通過連續(xù)定向轉(zhuǎn)育而成。晉麥79號、臨旱6號的選育始終以降低株高、增加莖稈粗度為目標(biāo),屬中稈品種,產(chǎn)量在4 305.38~5 520.75 kg/hm2,較對照種晉麥47增產(chǎn)4.8%~5.35%,株高降低8~10 cm。高稈品種臨旱5115雖然株高比一般品種略高,但是由于其莖稈彈性很好,對倒伏也有一定程度的抵抗能力[5]。
3.2 ? 成熟期提前趨勢
小麥品種的成熟期越來越受人們重視,熟期太早,不易獲得高產(chǎn);熟期太晚,生育后期風(fēng)險性較大,因此選育適宜的早熟品種是獲得高產(chǎn)的又一途徑。晉麥98號就是非常典型的早熟品種,其熟期比晉麥47號提前2~3 d,增大了復(fù)種機會[6]。
3.3 ? 穗粒數(shù)、千粒重增大趨勢
目前小麥在一定穗數(shù)下要提高單產(chǎn),就必須在增加粒數(shù)的基礎(chǔ)上提高粒重。優(yōu)化組合旱地小麥穗部結(jié)構(gòu),關(guān)系到生產(chǎn)水平的高低。長6359、臨旱6號是近年來培育大穗型國審品種的材料,產(chǎn)量達到4 990.5~5 520.75 kg/hm2,穗粒數(shù)40粒,千粒重40 g以上。旱地小麥育種在穗粒數(shù)變幅不大的情況下,增加千粒重也是提高產(chǎn)量的有效途徑之一[7]。
3.4 ? 有效穗數(shù)趨于穩(wěn)定的趨勢
高分蘗高稈品種由于穗頭小、莖稈細,后期易于倒伏,限制了增產(chǎn)潛力。所以現(xiàn)階段選育分蘗中等的中稈品種,既有群體產(chǎn)量,個體發(fā)育又較協(xié)調(diào),能實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、豐產(chǎn)的育種目標(biāo),同時也與選育矮稈的目標(biāo)相一致。
3.5 ? 長芒代替頂芒、無芒的趨勢
麥芒,給人的視覺感官好一些,廣大農(nóng)民也偏愛有芒的品種,對于高產(chǎn)的無芒品種推廣起來有一定的難度。小麥的芒分無芒、頂芒和長芒3種,麥芒是每朵小花外稃頂端延長形成的刺狀物,與葉片一樣,麥芒可以進行蒸騰作用,其增大了麥穗向大氣蒸騰水分的面積,增加了蒸騰能力。芒對水分利用效率非常高,如其表面積雖占整個穗部的50%~70%,但其蒸騰量只是穗部的10%~20%。另外,小麥芒對碳的交換率是整個穗部的40%~80%。麥芒與麥粒的重量呈正相關(guān),對于麥子的灌漿成熟和產(chǎn)量具有重要意義。
麥芒的有無和長短與抗病蟲害也有關(guān)系,因為麥芒較長,不利于害蟲飛落, 這樣害蟲在麥穗上產(chǎn)卵的機會就大為減少;麥芒的另一個作用是可以防止鳥害。
4 ? 在選育過程中的一個分歧
對于小麥體表蠟質(zhì)層,現(xiàn)在普遍存在分歧。蠟質(zhì)層對植物避免害蟲為害有作用,植物寄主表皮蠟質(zhì)層中的酯質(zhì)能顯著促進蚜蟲的取食行為。帶有蠟質(zhì)層的品系相對而言要比沒有蠟質(zhì)層的品系保水性要好一些,因而增強了品系的抗旱性,但是因為其植株表面覆蓋一層蠟質(zhì),使得植株顏色發(fā)生了變化,最為明顯的是莖稈變成了灰色[8-9]。在小麥成熟期,反而影響了落黃,因此對于是否選擇帶有蠟質(zhì)層的品種也是仁者見仁智者見智。
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(收稿日期:2019-10-14)