李青云 劉 曉 黃 巖 張存嶺
(1 安徽省濉溪縣農業(yè)技術推廣中心,濉溪 235100;2 安徽省濉溪縣農業(yè)科研試驗站,濉溪 235100;3 淮北雙收種業(yè)有限責任公司,安徽濉溪 235100)
黃淮麥區(qū)是我國最大的小麥主產區(qū)[1],小麥種植面積約1100 萬hm2,占全國的44%。由于生態(tài)條件、土壤類型和栽培水平參差不齊,干旱、倒春寒、穗發(fā)芽、干熱風等自然災害頻發(fā),干旱是造成本區(qū)小麥產量不穩(wěn)的主要原因[2]。受氣候變化、秸稈還田等的影響,多種病蟲害交替發(fā)生且逐年加重[3]。白粉病和葉枯病是該區(qū)普遍且常發(fā)的病害,條銹病、赤霉病和紋枯病在不同區(qū)域間、年際間發(fā)病差異較大。生產上要求育成品種具有良好的豐產性和廣適性[4]。根據黃淮南片生態(tài)特點和生產需要,安徽省濉溪縣農業(yè)科研試驗站與淮北雙收種業(yè)有限責任公司合作,通過集成應用“優(yōu)良種質、合理組配,定向聚合、嚴格選擇”高效育種技術途徑,雜交選育出具有廣適、高產穩(wěn)產、多抗等特性的小麥新品種濉1615,2021 年通過國家農作物品種審定委員會審定(國審麥20210142),適于黃淮南片麥區(qū)種植。
1.1 優(yōu)良種質,合理組配親本材料是育種的物質基礎。根據育種目標要求和優(yōu)良性狀互補、累加的原則,選擇遺傳背景豐富、主要目標性狀優(yōu)良的親本材料,是選育能否成功的前提;合理的組配方式能使優(yōu)良性狀充分顯現。濉1615 組合設計(淮麥22//周麥18/煙農19)遺傳背景豐富,優(yōu)良基因容量大,為選育廣適、高產穩(wěn)產、多抗新品種奠定了物質基礎。
淮麥18×揚麥158 雜交選育的淮麥22(國審麥2007005)高產穩(wěn)產,冬季抗寒性強,抗倒春寒能力較好,高抗稈銹病。父本周麥18×煙農19 F1,其中周麥18(國審麥2005006)集高產、穩(wěn)產、多抗(抗倒、抗病、抗寒、抗干熱風)、廣適、耐旱等突出優(yōu)點于一體,是黃淮麥區(qū)的標志性品種。煙農19集優(yōu)質(強筋)、高產穩(wěn)產、抗旱、抗病、廣適于一體,是黃淮麥區(qū)的主導品種。
團隊2010 年組配周麥18×煙農19,2011 年以淮麥22 為母本,周麥18×煙農19 F1為父本,進行有性雜交。
1.2 定向聚合,嚴格選擇綜合應用平均值和極端選擇相結合、混合病圃鑒定抗病性、分期播種鑒定抗寒性等連續(xù)多年定向選擇。自然偶遇或人為制造生產中可能遇到的不利因素,對可能造成嚴重減產的不良性狀(如倒伏、抗病性、抗倒春寒等)實行一票否決。F2、F3從密植條播群體中選擇穗粒數較多的單穗混合脫粒,著重選擇遺傳力高的性狀,如成熟期、株高、抗病性、抗逆性等。F4~F5選擇株高中等、株葉型好、穗大碼密、結實性好、慢感條銹病、高抗葉銹病、具有高產潛力的單株,種植株系。高代多選系統(tǒng)參加鑒定,以產量高低來決選。2016 年濉1615穩(wěn)定出圃,2017-2018 年度參加豐樂聯(lián)合體黃淮南片區(qū)域試驗,2018-2019 年度續(xù)試,2019-2020 年度參加新世紀聯(lián)合體黃淮南片生產試驗。
2.1 農藝性狀半冬性中早熟品種,全生育期222.8d,較對照周麥18 早熟0.3d。幼苗半匍匐,長勢旺,抗寒性好,抗倒春寒較好,分蘗力強,成穗率較高,起身拔節(jié)遲,兩極分化慢。平均株高75.7cm,莖稈彈性較好,抗倒伏。株型緊湊,穗層整齊,旗葉上沖,熟相中等。穗紡錘形,長芒、白殼、白粒,灌漿速度快,籽粒飽滿均勻,外觀商品性好。
2.2 籽粒品質2018 年、2019 年農業(yè)農村部谷物品質監(jiān)督檢驗測試中心(北京)品質檢測結果:容重769g/L、784g/L,蛋白質(干基)15.24%、14.6%,濕面筋(14%濕基)38.8%、34.0%,吸水量(14%濕基)61mL/100g、55mL/100g,穩(wěn)定時間2.1min、2.7min。根據GB/T 17320—2013《小麥品種品質分類》規(guī)定,濉1615 為中筋品種。
2.3 抗病性2018 年、2019 年2 年經中國農業(yè)科學院植物保護研究所接種鑒定,條銹病表現近免疫或慢,葉銹病表現高抗或免疫,高感白粉病、赤霉病,中感紋枯病。
3.1 豐產性2017-2018 年度參加豐樂聯(lián)合體黃淮南片區(qū)域試驗,23 點匯總,濉1615 每hm2平均產量6958.9kg,較對照周麥18 增產4.17%,居12 個參試品種第3 位,增產顯著;2018-2019 年度續(xù)試,23 點匯總,平均產量8748.0kg,較對照周麥18 增產5.74%,居12 個參試品種第1 位,增產顯著;2 年平均產量7853.5kg,比對照增產4.96%;2019-2020年度參加新世紀聯(lián)合體黃淮南片生產試驗,21 點匯總,平均產量8478.0kg,比對照周麥18 增產5.28%,居本組5 個參試品種第2 位。3 年試驗中,每hm2最高產量達11490kg(2018-2019 年度濉溪試點)。
國家農作物品種審定委員會于2021 年6 月審定154 個小麥新品種,其中適合黃淮南片種植的有83 個。濉1615 與這83 個品種平均增產率相差-0.17%~0.28%。
品種離優(yōu)度是參試品種在各試點與最佳品種的平均差異,離優(yōu)度越小,表明該品種在各試點的表現越接近最佳品種[5]。2017-2018 年度濉1615 產量離優(yōu)度為449.9kg,居12 個參試品種第3 位,低于參試品種離優(yōu)度的平均值(571.6kg),也低于對照(728.1kg);2018-2019 年度濉1615 產量離優(yōu)度為359.5kg,居12個參試品種第1 位,低于參試品種平均值(562.1kg)和對照(834.6kg);2019-2020 年度濉1615 產量離優(yōu)度為318.2kg,居2 組11 個參試品種第2 位,低于參試品種平均值(479.9kg)和對照(743.4kg)。
增產率、離優(yōu)度分析說明濉1615 在不同年份、不同生態(tài)區(qū)表現出良好的豐產性,與同期國審品種相當。
最新國審適合黃淮南片種植的83 個品種平均有效穗數606.5±32.0 萬/hm2,穗粒數33.9±1.7粒,千粒重44.3±2.3g。2017-2019 年度區(qū)域試驗和2020 年度生產試驗濉1615 每hm2平均有效穗數549.7 萬、601.5 萬、582.3 萬,穗粒數35.5 粒、38.0粒、37.2 粒,千粒重40.9g、43.6g、46.6g;3 年度平均有效穗數577.8 萬/hm2、穗粒數36.9 粒、千粒重43.7g。與最新國審適合黃淮南片種植的83 個品種相比,濉1615 有效穗數較少、千粒重稍低,但都在范圍內;穗粒數多2.9 粒,超出±σ 范圍。說明濉1615 產量三要素協(xié)調,具有較高的穗粒數。
3.2 穩(wěn)產性變異系數越小,品種的靜態(tài)穩(wěn)定性越好[6]。2017-2018 年度濉1615 產量變異系數14.34%,居第6 位,高于參試品種平均(14.17%),低于對照(14.57%);2018-2019 年度為14.66%,居第3 位,介于對照(14.57%)、參試品種平均(15.94%)之間;2019-2020 年度為8.25%,居第3 位,介于對照(8.02%)、參試品種平均(8.74%)之間。
高穩(wěn)系數越大,豐產穩(wěn)產性越好。2017-2018年度濉1615 產量高穩(wěn)系數81.11%,居第6 位,高于參試品種平均(79.87%)和對照(77.66%);2018-2019 年度為82.04%,居第1 位,高于對照(77.66%)和參試品種平均(78.93%);2019-2020年度為87.81%,居第2 位,高于對照(83.62%)和參試品種平均(85.67%)。
變異系數、高穩(wěn)系數分析說明濉1615 在不同年份、不同生態(tài)區(qū)具有良好的穩(wěn)產性。
3.3 適應性增產點率為參試品種產量高于對照的試點數所占比例,代表參試品種優(yōu)于對照的適應程度。增產點率越高,參試品種的適應性越好。2017-2018 年度濉1615 增產點率87.0%,增產2%以上試點率65.2%;2018-2019 年度增產點率100%,增產2%以上試點率91.3%;2019-2020 年度增產點率95.2%。
以參試品種在各試點的平均產量為因變量,各試點全部參試品種平均產量為自變量進行回歸分析,以其回歸系數(bi)的大小來分析品種的適應性。bi>1 表示對環(huán)境反應敏感,在不同環(huán)境中產量差異大而穩(wěn)定性較差,但在有利環(huán)境條件下具有較大的增產潛力;bi<1 表示對環(huán)境反應遲鈍,在不同環(huán)境中產量差異小而穩(wěn)定性好,即使在不利環(huán)境條件下也能獲得相對較好的收成;bi=1 表示具有平均適應性。2 年區(qū)域試驗和1 年生產試驗,濉1615 回歸系數為1.08、0.95、0.97。
2017-2018 年度試點,安徽5 點全增,平均增產7.12%;河南8 增1 減,平均增產4.14%;江蘇4增1 減,平均增產2.64%;陜西3 增1 減,平均增產2.75%。2018-2019 年度安徽6 點、河南10 點、江蘇5 點和陜西2 點全增,平均增產6.14%、4.99%、7.83%、3.35%。2019-2020 年度安徽5 點、江蘇5 點、陜西2 點全增,平均增產7.14%、3.28%、4.40%;河南8 增1 減,平均增產5.62%。皖豫蘇陜4 省分別匯總3 年均增產,且增產率>2.5%。
增產點率、回歸系數和區(qū)域增產率分析表明:濉1615 在不同年份、不同生態(tài)區(qū)條件下表現出廣泛的適應性。