盧云澤 李海平 李書民 崔國光 孫全德
(1 河北工程大學園林與生態(tài)工程學院,邯鄲 056038;2 河北省邯鄲市成安縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,成安 056700)
小麥是我國三大口糧作物之一,其提供的能量占人類所需能量的20%左右。黃淮冬麥區(qū)是我國小麥的主產(chǎn)區(qū),小麥常年播種面積1533.33 萬hm2,占全國小麥播種面積的55%以上,產(chǎn)量占全國小麥產(chǎn)量的60%左右。選育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、廣適,適宜在黃淮冬麥區(qū)推廣的小麥品種,對保障我國糧食生產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定仍然具有重大的現(xiàn)實意義[1]。
眾信麥998 是河北博發(fā)生物科技有限公司和河北眾人信農(nóng)業(yè)科技股份有限公司以萊州137 為母本、眾信5072 為父本組配組合,通過系譜法選育,經(jīng)有性雜交、定向選育、單系比較,優(yōu)中選優(yōu)而成。該品種已申請國家植物新品種保護,品種權(quán)保護申請?zhí)枺?0172894.2,公告號:CNA020173E。
眾信麥998 為半冬性、中熟品種。幼苗半匍匐,葉片寬長,葉色深綠,生長勢強,抗寒性好,抗倒春寒能力強。分蘗力較強,成穗率中等。株型緊湊~半緊湊,旗葉寬大、上舉,抗倒性強。整齊度好,穗層整齊,熟相好。穗長方形,長芒、白殼、白粒,籽粒半角質(zhì)~角質(zhì),飽滿度好。
根據(jù)中國種業(yè)數(shù)據(jù)大平臺的統(tǒng)計信息(截至2020 年12 月12 日),2001 年以后,通過黃淮冬麥區(qū)北片國家審定的小麥品種共83 個,通過黃淮冬麥區(qū)南片國家審定的小麥品種共277 個。其中只有5個品種(圣麥102、山農(nóng)20、金禾9123、良星66、邯6172)能夠通過黃淮冬麥區(qū)北片和南片的國家雙審定,說明大多數(shù)小麥育成品種的廣適性有一定局限。眾信麥998 于2021 年同時通過黃淮冬麥區(qū)北片和南片國家審定,審定編號:國審麥20210125,適宜同時在黃淮冬麥區(qū)北片和南片推廣,說明該品種具有優(yōu)越的廣適性,這也是黃淮冬麥區(qū)育種史上少有的突破。
眾信麥998 在2019-2020 年度生產(chǎn)試驗中,黃淮冬麥區(qū)北片水地組和黃淮冬麥區(qū)南片水地組每667m2產(chǎn)量分別為554.2kg、579.04kg,比對照品種分別增產(chǎn)4.52%、5.34%,均達到極顯著水平;增產(chǎn)點率分別為100%、95.7%。目前該品種正在參加河北省冀中北水地(優(yōu)質(zhì))組區(qū)域試驗,適應(yīng)性再度延伸,有望成為第一個跨域3 個生態(tài)區(qū)的大品種。
縱觀2001-2020 年通過黃淮冬麥區(qū)北片國家審定的小麥品種:株高變化范圍69.0~90.0cm,均值78.1cm,眾信麥998 為69.0cm,屬于最低水平,比均值低9.1cm;畝穗數(shù)變化范圍33.8 萬~48.3 萬穗,均值42.8 萬穗,眾信麥998 為36.9 萬穗,比均值低5.9 萬穗;穗粒數(shù)變化范圍31.4~41.3 粒,均值35.3 粒,眾信麥998 為40.5 粒,屬于最高范圍內(nèi),比均值多5.2 粒;千粒重變化范圍35.2~47.8g,均值41.3g,眾信麥998 為41.0g,屬于平均水平,比均值只少了0.3g。另據(jù)統(tǒng)計,眾信麥998 與2017-2019年兩個年度同區(qū)參加國家黃淮冬麥區(qū)北片區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗的87 個品種相比,株高最低、穗粒數(shù)最多。
縱觀2001-2020 年通過黃淮冬麥區(qū)南片國家審定的小麥品種:株高變化范圍70.0~93.0cm,均值80.0cm,眾信麥998 為72.4cm,屬于最低范圍,比均值低7.6cm;畝穗數(shù)變化范圍25.0 萬~49.3 萬穗,均值40.1 萬穗,眾信麥998 為36.0 萬穗,比均值降4.1萬穗;穗粒數(shù)變化范圍27.0~45.0 粒,均值33.7 粒,眾信麥998 為39.9 粒,屬于最高范圍內(nèi),比均值多6.2粒;千粒重變化范圍30.0~52.0g,均值43.5g,眾信麥998 為42.6g,屬于平均水平,比均值只少了0.9g。另據(jù)統(tǒng)計,眾信麥998 與2017-2019 年兩個年度同區(qū)參加國家黃淮冬麥區(qū)南片區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗的227 個品種相比,株高最低、穗粒數(shù)最多。
整合黃淮冬麥區(qū)北片和南片的小麥國審品種數(shù)據(jù),眾信麥998 在黃淮冬麥區(qū)南、北片平均株高比均值低8.3cm、平均畝穗數(shù)比均值低5.0 萬穂、平均穗粒數(shù)比均值多5.7 粒、千粒重與均值相當。
綜上所述,眾信麥998 的一個突出優(yōu)點是株高低,為近20 年來國審品種的極值;另一個突出特點是穗粒數(shù)多而穩(wěn)定,這是大群體高產(chǎn)品種類型最缺少的特點。在株高和穗粒數(shù)的選育上實現(xiàn)了歷史性突破。進一步比較分析眾信麥998 在黃淮冬麥區(qū)北片和南片的性狀表現(xiàn)發(fā)現(xiàn),該品種在這兩片區(qū)域內(nèi)性狀表現(xiàn)變化差異不大,充分表明了該品種的抗逆性、廣適性與穩(wěn)定性。
眾信麥998 產(chǎn)量三要素結(jié)構(gòu)更加協(xié)調(diào),與其他常規(guī)品種相比進行了大幅度創(chuàng)新,實現(xiàn)了歷史性大變革,即畝穗數(shù)降下來(36 萬~37 萬穗)、穗粒數(shù)提上去(40 粒以上)、千粒重年度間保持穩(wěn)定(40g 以上),從而實現(xiàn)高產(chǎn)。2021 年6 月在河南修武縣高產(chǎn)示范田中,對766.67m2的地塊進行實打?qū)嵤蘸鬁y產(chǎn),該品種的產(chǎn)量達到了898.26kg/667m2,刷新了小麥高產(chǎn)紀錄。
以目前黃淮麥區(qū)主推品種矮抗58、濟麥22、鄭麥366、周麥16、周麥27 號、豐德存麥1 號、中麥895、中麥875、西農(nóng)979,以及黃淮冬麥區(qū)南、北片雙國審品種金禾9123、圣麥102、山農(nóng)20、邯6172、良星66 為例,這些品種平均株高76.6cm,畝穗數(shù)41.7萬穗,穗粒數(shù)33.7 粒,千粒重42.5g,實現(xiàn)高產(chǎn)的策略路徑均是通過提高畝穗數(shù)、保證千粒重、兼顧穗粒數(shù)來實現(xiàn)[2]。但是畝穗數(shù)的提升意味著田間小麥群體的擴大,這容易帶來一系列問題,例如病蟲害易高發(fā)、田間生態(tài)環(huán)境易受到破壞、群體透風透光性不好等,這些問題嚴重影響小麥最終的產(chǎn)量。而許多已育成的大穗或穗粒數(shù)多的小麥品種畝穗數(shù)的降幅通常達到10 萬穗以上,最終產(chǎn)量仍然得不到提升,甚至不能實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)。穗粒數(shù)多還容易造成小麥植株的倒伏,降低小麥產(chǎn)量。
如何有效地挖掘小麥穗粒數(shù)的潛力,也是現(xiàn)階段小麥育種的難題。眾信麥998 的成功選育,在挖掘穗粒數(shù)的潛力上實現(xiàn)了突破與創(chuàng)新,該品種在顯著提升穗粒數(shù)至40 粒左右的同時,有效保證了畝穗數(shù)在36.5 萬穗以上,將千粒重穩(wěn)定在41.8g 左右,實現(xiàn)了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。而且該品種通過降低株高的方式極大保障了植株的抗倒伏能力,保證了群體在田間的通風透光性,能有效提高群體的光能利用率和靠形態(tài)提高抗性與安全性,還能減少植株生長過程中營養(yǎng)物質(zhì)在營養(yǎng)器官中的消耗,促使更多的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)移累積在籽粒中,最終實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。
株高、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重一直是小麥育種工作中的重要衡量因素,如何平衡這幾者的協(xié)調(diào)關(guān)系是實現(xiàn)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵[3]。眾信麥998 的選育,在選擇理想株型的基礎(chǔ)上,充分協(xié)調(diào)了株高、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)與千粒重的關(guān)系,打破了原有平衡,建立了新的平衡,有效提高了小麥品種產(chǎn)量潛力。
綜上所述,眾信麥998 是一個原創(chuàng)突破型小麥新品種,抗逆性、適應(yīng)性、穩(wěn)產(chǎn)性、豐產(chǎn)性特別突出,即小麥的高產(chǎn)可以通過降低株高保證植株抗倒伏能力,保持通透性良好的群體結(jié)構(gòu)和數(shù)量,提高穗粒數(shù)的潛力,穩(wěn)定千粒重來實現(xiàn)。