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双国审小麦新品种冀麦325丰产性•稳产性及适应性分析

2022-04-19吕亮杰刘玉平赵爱菊李辉陈希勇

安徽农业科学 2022年7期
关键词:适应性小麦

吕亮杰 刘玉平 赵爱菊 李辉 陈希勇

摘要 为了全面评估冀麦325的生产利用和育种价值,根据2012—2014年国家黄淮北片水地组区域试验、2017—2019年国家黄淮北片旱肥组区域试验、2014—2015年度国家冬小麦黄淮北片水地生产试验和2019—2020年度国家冬小麦黄淮北片旱肥组生产试验的资料,对小麦新品种冀麦325的丰产性、稳产性、抗逆性及环境适应性进行分析。结果表明,冀麦325在黄淮北片水地组2012—2013年度区域试验中比对照良星99增产6.89%,2013—2014年度比对照良星99增产6.45%,2014—2015年度生产试验中比对照良星99增产5.59%;在黄淮北片旱肥组2017—2018年度区域试验中比对照洛旱7号增产1.45%,2018—2019年度比对照洛旱7号增产7.60%,2019—2020年度生产试验中比对照洛旱7号增产5.70%。另外,冀麦325产量三要素协调,抗寒性好,抗倒,抗旱。综合分析表明,冀麦325具有良好的丰产性、稳产性和适应性,是适合黄淮北片冬麦区大面积生产的小麦新品种。

关键词 小麦;冀麦325号;丰产性;稳产性;适应性

中图分类号 S512.1  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2022)07-0030-07

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.07.008

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Analysis of High-yield, Stability and Adaptation of New Wheat Variety Jimai 325

L  Liang-jie,LIU Yu-ping, ZHAO Ai-ju et al

(Institute of Cereal and Oil Crops, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Hebei Crop Genetic Breeding Laboratory, Shijiazhuang, Hebei 050035)

Abstract To comprehensively evaluate the production, utilization and breeding value of Jimai 325, the high yield, stable yield, stress resistance and environmental adaptability of new wheat variety Jimai 325 were analyzed, based on the data of the national regional trial of irrigated field in north Huang-Huai plain (2012-2014), the regional trial of drought fertilizer in north Huang-Huai plain (2017-2019), the national winter wheat production test of irrigated field in north Huang-Huai plain (2014-2015) and the national winter wheat production test of drought fertilizer in north Huang-Huai plain (2019-2020). The results showed that the yield of Jimai 325 increased by 6.89% compared with that of Liangxing 99 in the 2012-2013 regional trial, 6.45% higher than that of Liangxing 99 in 2013-2014 and 5.59% higher than that of Liangxing 99 in the production test in 2014-2015. Compared with the control Luohan 7 in the drought fertilizer test of 2017-2018, 2018-2019 and 2019-2020, the yield of Jimai 325 increased by 1.45%, 7.60% and 5.70% respectively. In addition, three influencing factors on wheat yield of Jimai 325 were coordinated, and it has good cold resistance, lodging resistance and drought resistance. The comprehensive analysis indicated that Jimai 325 had high yield, stable yield and adaptability, and was a new wheat variety suitable for large-scale production of winter wheat in the north of Huang-Huai area.

Key words Wheat;Jimai 325;High yield;Stable yield;Adaptability

小麥是世界重要的粮食作物之一,其种植面积大、总产量高、贸易额多。中国作为小麦生产、消费和进口大国,小麦的丰产、稳产、适应性直接关系到粮食安全及作物的高效生产[1]。全球气候变暖引起的气象灾害特别是旱灾对农业生产的影响最为严重,已成为限制中国小麦生产的重要因素[2-5]。河北省水资源严重短缺,全省水资源总量仅占全国1/150,干旱、半干旱耕地占全省总耕地面积的66%[6],小麦是农业用水大户,全生育期浇灌用水量较大[7],因此重视高产抗逆广适性品种的选育,发展节水抗旱小麦是我省农业节水的关键,对于缓解中国北方水资源危机,保障国家粮食安全、生态安全和社会可持续发展具备重要意义[8-9]。

河北省农林科学院粮油作物研究所一直以高产节水广适性作为小麦遗传育种的重要目标,经过几十年的不懈努力,培育出一批具有显著抗旱高产广适的小麦新品种。冀麦325分别于2016和2021年通过国家黄淮北片水地和国家黄淮北片旱肥组审定,是一个集高产、抗旱、抗倒、广适的小麦新品种。2002年河北省农林科学院粮油作物研究所以自有小麦高产、广适小麦品系冀5157作母本,节水、高产型小麦品系石20-7221作父本进行杂交,杂交后代采用系谱法处理,对丰产性和抗病性等目标性状进行系统选育,筛选出了耐旱、高产、抗倒、适应性广的双国审冬小麦新品种冀麦325。该品种属半冬性品种,全生育期242 d,比对照品种良星99早熟1 d。幼苗半匍匐,抗寒性好,分蘖力中等,成穗率高。株高75 cm,茎秆较粗,弹性好,抗倒性较强,中后期蜡质变重,穗下节短,旗叶斜上举,多高于穗层,小穗排列较密,穗近长方形,长芒,白壳,白粒,籽粒角质、饱满度较好。抽穗较晚,落黄时间短,熟相中等。穗数664.5万穗/hm2,穗粒数37.5粒,千粒重41.2 g。抗寒性鉴定显示,冀麦325抗寒性级别1级。2012—2013、2013—2014年参加国家黄淮北片水地区域试验,2014—2015年度参加国家黄淮北片水地组生产试验,2016年通过国家审定委员会审定(国审麦2016023)。2017—2018、2018—2019年参加国家黄淮北片旱肥区域试验,2019—2020年参加国家黄淮北片旱肥生产试验,2021年通过国家审定委员会审定(国审麦20210063)。为充分了解冀麦325在多环境下的适应性,加快优良新品种的推广应用速度,笔者利用国家黄淮海北片水地组、旱肥组区域试验和生产试验数据,对冀麦325的丰产性、稳定性、适应性等特征进行分析,旨在明确其增产增收潜力。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试品种为2012年黄淮北片水地组区域试验参试品种11个,分别为冀麦325、 邢麦13号、 邯05-5092、 LS6109、 豫安X208、衡10S29-2、 石H09-7075、泰农9862、良星99(CK)、 科遗6014、THW09-1;2013年国家黄淮北片水地组区域试验参试品种14个,分别为邢麦13号、冀麦325、衡10S29-2、豫安X208、LS6109、泰农9862、华育116、石11-5139、金禾8431、俊达129、科农2009、金丰7183、邯农2312、良星99(CK);2014年参加国家冬小麦黄淮北片水地生产试验参试品种6个,分别为邢麦13号、邯09-41344、冀麦325、LS6109、衡10S29-2、良星99(CK)。

2017年国家黄淮北片旱肥组区域试验参试品种16个,分别为ZH4261、垦星5号、泰田麦118、衡H1217、圣麦105、石114195、冀麦325、冀麦659、冀麦665、洛旱21、洛旱26、泰科麦35、登海202、圣麦15、新麦28、洛旱7号(CK);2018年国家黄淮北片旱肥组区域试验参试品种13个,分别为石114195、冀麦325、登海202、泰科麦38、烟农679、冀麦520、冀麦825、石14-6111、ZH5169、SND184、济麦60、济麦52、洛旱7号(CK);2019年参加国家冬小麦黄淮北片旱肥组生产试验参试品种4个,分别为石114195、冀麦325、登海202、洛旱7号(CK)。

数据来源如下:2012、2013年国家黄淮北片水地组区域试验和2014年国家冬小麦黄淮北片水地组生产试验总结;2017、2018年国家黄淮北片旱肥组区域试验和2019年国家冬小麦黄淮北片旱肥组生产试验总结。

1.2 试验方法

1.2.1 试点设置。将材料种植于黄淮北片冬麦区的不同生态区,主要包括2012—2013年度国家黄淮北片水地组区域试验地点17个,分别为藁城、衡水、邢台、邯郸、马兰、高邑、赵县、长清、德州、平度、临沂、济宁、菏泽、莱州、临汾、运城、新绛;2013—2014年度国家黄淮北片水地组区域试验地点20个,分别为藁城、衡水、邢台、邯郸、马兰、高邑、赵县、长清、德州、蓼兰、泰安、临沂、济宁、菏泽、莱州、枣庄、临汾、运城、新绛、永济;2014—2015年度国家黄淮北片水地组生产试验地点10个,分别为邢台、藁城、衡水、德州、菏泽、济宁、蓼兰、莱州、运城、新绛。

2017—2018年度国家黄淮北片旱肥组区试共布点15个,分别为洛阳、鹤壁、灵宝、济源、汝州、临沂、青岛、泰安、枣庄、沧州、南皮、衡水、绛县、泽州、富平;2018—2019年度国家黄淮北片旱肥组区试点16个,分别为洛阳、鹤壁、灵宝、济源、汝州、临沂、青岛、泰安、枣庄、沧州、南皮、绛县、泽州、富平、长武、乾县;2019—2020年度国家黄淮北片旱肥组生产试验地点7个,分别为临沂、泰安、洛阳、灵宝、汝州、富平、沧州。

1.2.2 试验设计。根据国家方案统一要求,区试试验采用完全随机区组设计,3次重复,小区面积12 ~15 m2,水地組小区收获面积不低于13.33 m2,旱肥组小区收获面积不低于12 m2。生产试验采用随机区组设计,2次重复,水地组小区收获计产面积200 m2以上,旱肥组小区收获计产面积 150 m2以上。各试点试验选取当地具有代表性的地块,采用大型机械进行试验耕作和精细整地,适时适量播种,四周设置保护区;施足底肥,生育期不追肥。水地组试验生育期浇水不超过2次,旱肥组试验生育期间禁止浇水。

田间调查均按照国家冬小麦区域试验标准进行,包括有效穗数、成穗率、最高分蘖数、株高、穗粒数、千粒重、容重等,成熟后单独收获称重计产。抗旱性评价主要依据洛阳农林科学院抗旱性鉴定结果;抗寒性评价主要依据河北遵化国家农作物品种试验站鉴定结果;抗病性评价主要依据中国农业科学院植物保护研究所的抗病性鉴定结果,并参考各试点田间实际发病情况进行评价;品质性状主要依据农业农村部谷物品质监督检验测试中心(北京)化验分析结果。

1.3 数据分析

利用DPS 18.10分别对2组试验的6年试验结果进行1年多点品种试验统计分析,采用LSD测验分析品种与对照平均值间的差异显著性,分析不同年份间的稳产性、不同地点间的适应性[10-12]。

2 结果与分析

2.1 区试试验方差分析结果

从表1和2可以看出,组内品种间存在极显著差异,除了2014—2015年度的品种与地点互作外,其他互作也均达到了极显著差异,表明可利用2组试验的6年试验数据进行品种稳产性和丰产性分析。

2.2 冀麦325不同年度、不同地点间丰产、稳产性及适应性分析

黄淮北片水地组多重比较结果表明(表3),2012—2013年度区域试验冀麦325平均产量7 987.05 kg/hm2,组内排名第1,比对照良星99增产6.89%,增产极显著,其中15点增产,2点减产,增产点率88.24%;2013—2014年度区域试验冀麦325平均产量9 184.95 kg/hm2,排名第2,比对照良星99增产6.45%,增产极显著,增产点率85.00%;2014—2015年度生产试验冀麦325平均产量9 059.55 kg/hm2,排名第3,与第1位LS6109间无显著差异,比对照良星99增产5.59%,增产点率100%。

黄淮北片旱肥组多重比较结果表明(表4),2017—2018年度区域试验冀麦325平均产量5 566.95 kg/hm2,组内排名第4,比对照洛旱7号增产145%,但2个处理间差异不显著;2018—2019年度区域试验冀麦325平均产量6 165.30 kg/hm2,排名第3,比对照洛旱7号增产7.60%,增产极显著,其中15点增产,1点减产,增产点率93.75%;2019—2020年度生产试验冀麦325平均产量7 198.50 kg/hm2,排名第1,比对照洛旱7号增产5.70%,增产点率85.71%。除了2017—2018年外,其余年度间冀麦325与对照间均有极显著差异,说明冀麦325具有很好的丰产性。

从表5和6可以看出,在黄淮北片水地组和黄淮北片旱肥组的丰产性和稳定性分析中,冀麦325均具有良好的丰产性和稳定性,对黄淮北片水地组(20个试点)和黄淮北片旱肥组(16个试点)各个试点均有较好的适应性。

2.3 冀麦325品质指标

2012和2013年黄淮北片水地组区域试验混合样品经国家谷物品质监督检验测试中心测定,该品种水地籽粒平均容重802 g/L,蛋白质含量14.36%,湿面筋含量30.1%,沉降值24.5 mL,吸水率56.3%,稳定时间2.8 min。2018和2019年黄淮北片旱肥组区域试验显示,该品种旱地平均容重809 g/L,蛋白质含量14.03%,湿面筋含量30.9%,吸水量58.5%,稳定时间1.85 min。品质分析结果表明,冀麦325达到国家中筋小麦标准。

2.4 冀麦325抗性特征

经国家农作物区域试验抗寒性鉴定(遵化),2012—2013年度抗寒性级别1级,抗寒性好;2018—2019年度死莖率8.4%,抗寒性级别 1,抗寒性好。经中国农业科学院植物保护研究所抗病性鉴定,2012—2013年接种抗病性鉴定,抗条锈病,高感叶锈病、白粉病、纹枯病、赤霉病。2017—2018年度慢条锈病,中感叶锈病,高感白粉病,高感纹枯病,高感黄矮病。洛阳农林科学院抗旱性鉴定结果显示,2017—2018年度抗旱指数 0.862,抗旱性达4级,抗旱性较弱;2018—2019年度抗旱指数0.712,抗旱性达4级,抗旱性较弱。

2.5 冀麦325特征特性及栽培要点

该品种属半冬性品种,在水地平均生育期242.0 d,比对照品种良星99早熟1.0 d;在旱肥地平均生育期225.5 d,比对照品种洛旱7号早熟0.5 d。幼苗半匍匐,抗寒性好,分蘖力中等,成穗率高。水地株高75.0 cm,旱地株高70.7 cm,茎秆较粗,弹性好,抗倒性较强,中后期蜡质变重,穗下节短,旗叶斜上举,多高于穗层,小穗排列较密,穗近长方形,长芒,白壳,白粒,籽粒角质、饱满度较好。抽穗较晚,落黄时间短,熟相中等。水地穗数664.5万穗/hm2,穗粒数37.5粒,千粒重41.2 g。旱地穗数547.5万穗/hm2,穗粒数32.1粒,千粒重 40.9 g。抗寒性鉴定,抗寒性级别1级。

冀麦325适宜在黄淮冬麦区北片的山东、河北中南部、山西南部水肥和旱地地块种植,山西省晋南、陕西省咸阳和渭南、河南省旱肥地种植。适宜播种期为10月8—12日,中高肥水地适宜基本苗240万~270万株/hm2,晚播、瘠薄地基本苗270万~300万株/hm2。前茬收获后及时深耕灭茬,雨后耙耱,精细整地,播前施足底肥,培育冬前壮苗,一般麦田底肥使用量为:磷酸二铵225~275 kg/hm2,尿素120~150 kg/hm2,追肥以起身、拔节2次施用为宜,若一次追施可于起身末期旋用,尿素总追肥量为220~250 kg/hm2。浇水情况应根据气候、苗情、土壤墒情和生产条件确定。最好冬前浇越冬水,以利壮苗越冬。播前进行种子包衣或拌种,以防治地下害虫及黑穗病,开花灌浆期适时防治吸浆虫和蚜虫[13]。

3 结论与讨论

全球气候异常变化的加剧对小麦生产带来了不利影响,如干旱、倒春寒和干热风频发等,因此提高小麦稳产性、广适性及抗逆性已成为现代小麦育种的重要目标[14-18]。中国作为小麦主要生产国和消费国,因其小麦种植区气候环境多样复杂,历来尤为重视小麦的广适性和抗逆性改良。河北省独特的土壤和气候条件非常适合小麦生长,是中国小麦的重要产区,但近年华北地区地下水超采严重,因此抗旱育种备受是河北育种家的重视。多年来,河北省农林科学院粮油作物研究所小麦育种课题组一直致力于小麦抗逆育种,特别在小麦抗旱、高产、广适育种方面进行了较多的研究,培育出了一系列综合表现良好的小麦新品种。冀麦325是利用冀5157和石20-7221作为亲本,培育出来的一个集高产、抗病、抗倒、抗寒、抗旱、适应性广的双国审小麦新品种。该研究中2012—2013年度参试品系产量明显低于2013—2014年度的产量水平,这是因为2012—2013年度黄淮北片小麦生长期间气候特殊,最明显的特点是春季极端低温、霜冻和持续干旱,小麦生育进程呈现出分蘖期长、穗粒形成期短、灌浆期短的特点对小麦生长发育造成了较大影响。冀麦325在区域试验和生产试验中仍然表现较好的丰产性和稳产性,充分体现了该品种突出的综合抗逆、抗灾能力,适应黄淮北片小麦生长的气候特点。

基因型与环境的互作普遍存在于生物界,影响着作物品种稳定性的评价。该研究中2012—2013年度小麦产量较其他年度低,验证了基因与环境的互作效应越大,品种越易受环境影响,稳定性和安全性越差[19-23]。区试和生产试验是检验在基因型与环境互作条件下品种特征特性的有效手段,分析区域和生产试验的数据可以有效评价品种的丰产性、稳产性、适应性等,增加品种推广的安全性和应用价值。笔者采用1年多点的方式分别对黄淮北片水地组和黄淮北片旱肥组的试验结果进行分析,冀麦325在2012—2013年度平均产量7 987.05 kg/hm2,比对照良星99增产6.89%;2013—2014年度平均产量9 184.95 kg/hm2,比对照良星99增产6.45%;2014—2015年度生产试验冀麦325平均产量9 059.55 kg/hm2,比对照良星99增产5.59%。黄淮北片旱肥组2017—2018年度区域试验平均产量5 566.95 kg/hm2,比对照洛旱7号增产145%;2018—2019年度区域试验平均产量6 165.30 kg/hm2,比对照洛旱7号增产7.60%;2019—2020年度生产试验平均产量7 198.50 kg/hm2,比对照洛旱7号增产5.70%。在黄淮北片水地组(20个试点)和黄淮北片旱肥组(16个试点)各个试点均有较好的适应性。结果表明,冀麦325具有较好的丰产性、稳产性和适应性。品质和抗性分析表明,冀麦325籽粒饱满,角质白粒,达到国标中筋小麦标准;抗寒性好,抗倒性较强,慢条锈病。

小麦品种的产量由其三要素决定,小麦产量三要素协调提高是小麦新品种获得高产的最有效途径[24-26]。冀麦325国家区试平均穗数(664.5±72.1)万穗/hm2、穗粒数(37.5±4.5)粒、千粒重(41.2±3.0)g,产量三要素较协调,尤其是成穗能力特别强,穗数足,小穗密,为该品种高产稳产奠定了基础。综合分析得出,冀麦325属半冬性品种,生育期约为242 d,幼苗半匍匐,抗寒性好,旗叶斜上举,穗下节短,小穗排列较密,分蘖力强,成穗率高,是一个有较好丰产性、稳产性和适应性的高产节水小麦品种,具有较高的推广应用价值。

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