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高产优质抗病强适应性广红麻新品种“中红麻13号”的选育

2011-05-23陈安国李德芳李建军唐慧娟黄思齐

中国麻业科学 2011年4期
关键词:红麻适应性纤维

陈安国,李德芳,李建军,唐慧娟,黄思齐

(中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙410205)

红麻(Hibscus cannabinus L.)具有生长速度快、纤维产量高,适应性广,耐旱、耐涝、耐盐碱、易栽培等特点[1-2],在我国各地均能种植。红麻吸收CO2的能力是一般森林的4-5倍,是“碳汇”极强的农作物[9-10]。红麻是重要纺织原料,还可制作优质的纸浆、生物质能源、活性碳、麻赛尔纤维,墙布、土工布、麻地膜、地毯、饲料、建材纤维板、塑料填充料等[3-7],在现代“低碳”社会,红麻作为一种新型的环保作物,近十多年引起国内外的高度重视。为适应纺织和多用途行业的需要,确定选育出韧皮纤维和干茎产量比主栽品种青皮3号、7804、74-3、红引135、中红10号等增产显著,抗倒性强,适应性广,纤维品质好、韧皮含量高、不早花的红麻新品种供生产上应用,经多年努力,中国农业科学院麻类研究所先后育成了湘红麻1号、2号,湘红优005、116,中红麻10号、11号、13号,中杂红305、316、318。纤维和干茎产量高、韧皮含量高、纤维品质好、抗倒性和抗病性强的红麻新品种中红麻13号(原名“LC0301”)[8]于2007年通过全国农作物品种鉴定。

1 选育方法和经过

根据育种目标,LC0301是从复合杂交后代中采用连续混合选择和单株选择而成。系利用优良红麻种质(KB2×KB11)F1与KB11回交选育而成的一个集高产、抗病、抗倒、优质、适应性广于一体的纺织、造纸兼用的红麻新品种,不早花、红茎、裂叶型。1996年冬在海南加代,1997年在所部农场春播,F2与对照在人工接炭疽病菌条件下将表现优良的单株38个进行短光处理,冬季在海南三亚加代,其后,将38个株系分播,在人工接菌条件下,淘汰劣的株系,将表现优良的株系混合收种,冬季再在海南三亚加代,夏季混合选择F5代,从第F6开始,按形态特征相似优良单株系分收、分播、直到F9代连续选择,于2001年选择到表现优良株系编号为“L3-21”,其后统编为LC0301,2002~2003年进行品系比较试验,2004~2006年全国红麻新品种区域试验,同时进行了生产试验,表现突出。

2 试验结果

2.1 纤维产量

2.1.1 品系比较试验

田间试验设计采用随机区组排列,重复三次。2002~2003选用中红麻10号(CK1)、红引135(CK2)为双重对照。小区厢宽2.4m(含厢沟),行距35cm,小区面积13.4m2。试验在中国农业科学院麻类研究所沅江试验站进行。试验结果表明(表1),LC0301的平均纤维产量最高达5025公斤/公顷,分别比红引135、KB2增产达21.7%和52.5%。

表1 红麻品系产量比较Tab.1 Comparison of fiber yields among different strains

2.1.2 区域试验

2004-2006年各参试品种的平均纤维产量及较对照品种中红麻10号的增产率由其3年21点次3重复的平均产量结果计算而得。从7个主产麻省(区)的7个试点8个参试品种的纤维产量得知,在7个参试新品种中有6个参试品种增产,增产幅度在5.86%~20.75%(表2)之间,其中LC0301的增产幅度16.37%居常规品种首位。

表2 各参试品种的纤维产量结果 (全国区试 公斤/公顷)Tab.2 Fiber yields of different strains(national regional trial,kg/hm2)

各品种、地点以及品种×地点间的纤维产量主效应值列于表3。表中各参试品种的主效应值以LSD法作多重比较可知:LC0301的主效应值高达0.414公斤/13.34m2,比对照增产达极显著水平,且比参试品种福红992、K03-2(组合)、福红9913、中红麻10号(CK)、ZH-01增产达极显著水平。

2.1.3 生产试验

各参试品种在各承试点的平均纤维产量和所有点次的平均纤维产量结果列于表4。在所有参试品种中,有6个参试品种比对照增产,增产幅度在7.74%-19.12%之间,其中LC0301的平均纤维产量达4541.6公斤/公顷,比对照增产17.80%,居常规品种之首。

表3 LC0301的丰产性及差异显著性Tab.3 The high yield ability of LC0301 and the significant differences among different strains

表4 2006年红麻生产试验各试点纤维产量表(全国区试,公斤/公顷)Tab.4 Fiber yields of kenaf in different places in 2006(national regional trials kg/hm2)

2.2 干茎产量

干茎产量是造纸用红麻的重要指标,2005~2006年在红麻原料生产基地对几个造纸用品种与对照进行了干茎产量的比较。湖北5上旬播种,湖南是4月下旬至5月上旬播种,重复三次,小区面积13.4m2,10月上旬收获,其干茎产量列于表5,试验结果看出:LC0301的平均干茎22.85吨/公顷,比对照中红麻10号增产13.90%。

表5 红麻品种(组合)干茎产量比较 (吨/公顷)Tab.5 Comparison of dry stem yields among different kenaf combinations(T/hm2)

2.3 产量性状比较

五大产量构成因素的株高、茎粗、皮厚、干皮精洗率、笨麻率等由3年所有点次的平均结果计算而得并分述如表6至表10。

2.3.1株高

从表6得知,LC0301平均株高为413.2 cm,比对照中红麻10号平均株高383.57 cm高出29.6 cm,增高7.7%。

表6 LC0301等与对照品种的株高比较(全国区试 单位cm)Tab.6 Comparison of plant height among LC0301,other varieties and CK(national regional trial,cm)

2.3.2 茎粗

从表7得知,LC0301平均茎粗为1.8 3cm,比对照中红麻10号平均茎粗1.82cm高出0.01cm。

表7 LC0301等与对照品种平均茎粗的比较(全国区试,单位cm)Tab.7 Comparison of stem diameter among LC0301,other varieties and CK(national regional trial,cm)

2.3.3 皮厚

从表8得知,LC0301平均皮厚为1.29mm,比对照中红麻10号平均皮厚1.19cm高出0.10 mm,增厚8.4%。

表8 LC0301等与对照品种鲜皮平均皮厚的比较 单位(mm)Tab.8 Comparison of average diameter of fresh bast among LC0301,other varieties and CK(mm)

2.3.4 笨麻率

从表9得知,LC0301平均笨麻率为11.80%,比对照中红麻10号平均笨麻率14.80%降低3个百分点。

表9 LC0301等与对照品种平均笨麻率的比较 单位(%)Tab.9 Comparison of average weak kenaf rate among LC0301,other varieties and CK(%)

2.3.5 干皮精洗率

从表10得知,LC0301平均干皮精洗率为62.68%,比对照中红麻10号平均干皮精洗率60.25%高出2.63%。

表10 LC0301等与对照品种平均干皮精洗率比较 单位(%)Tab.10 Comparison of the average yield of the dried and rinsed bast among LC0301,other varieties and CK(%)

2.4 纤维品质

LC0301等与对照品种纤维品质的测定数据由农业部麻类产品质检中心按国家标准检测,全国区试综合3年测试分析数据取其平均值,其结果列于表11。

2.4.1 纤维支数

LC0301的平均纤维支数为267 m/g,超过对照中红麻10号的纤维支数256 m/g,高出11 m/g。

2.4.2 纤维强力

LC0301的平均纤维强力为316 N,比对照中红麻10号的纤维强力为276 N,其强力增强14.49%

表11 各参试品种纤维支数及强力结果Tab.11 The fiber numbers and strength of different kenaf varieties

2.5 抗炭疽病性

2.5.1 抗病性测试结果

红麻炭疽病是严重影响红麻产量的主要病害之一。采用人工接种炭疽病菌的方法进行鉴定,综合3年的测试结果(表12)可知,LC0301炭疽病菌的平均烂头率和病情指数分别为0.8%和12.1%,比对照中红麻10号3.8%、26.7%分别降低78.9%和54.7%,表明LC0301高抗炭疽病。

表12 LC0301等与对照品种的炭疽病发病率与烂头率结果Tab.12 The resistance to anthracnose and root-rotten rate of LC0301,other varieties and CK

中红麻13号红茎裂叶,色泽光亮,苗期长势良好,中后期生长迅速,单株性能优异,现蕾开花期较迟,全生育期195天左右,抗倒伏性较好。从品系比较试验可知中红麻13号分别比中红麻10号、红引135增产21.7%和52.5%。丰产性好,三年二十一点次平均纤维产量为每公顷4251.31公斤,主效应值高达0.414公斤/13.34m2,在所有参试品种中排第二位,在常规品种中排一位,比对照增产16.37%,差异达极显著水平。在全国红麻生产试验中,中红麻13号平均纤维产量为4541.6公斤/每公顷,比对照中红麻10号增产17.8%,差异达极显著水平,在所有参试品种中排第二位。该品种在广西壮族自治区南宁点、湖南长沙点、福建莆田点、河南信阳点等地方表现出良好的产量性状。其主要产量构成因素均超过对照,株高413.19cm居第二位,茎粗1.83cm第三位、纤维鲜皮厚度1.29mm、干皮精洗率62.68%,笨麻率11.8%三者居参试品种同类指标的第二位、第一位。品质参数明显优于对照,纤维细度为267m/g,纤维强力为316N。该品种经人工接种炭疽病菌鉴定,烂头率为0.8%、病情指数为12.1,其指标均优于对照。

3 特征特性

3.1 植物学特征

中红麻13号系利用外观性状叶型相似的亲本配制的强优势组合,茎红色,色泽光亮,掌状深裂叶,最多为7裂叶。株型紧凑,茎杆较硬上下粗细较均匀。苞叶5片,花萼7片,花冠黄白色。

3.2 生物学特性

3.2.1 生育期 中红麻13号在长江流域及以北麻区栽培,9月中旬现蕾,10月中旬开花,表现为晚熟,在长江流域自然光条件下不能收到成熟种子。在海南三亚冬季短光条件下种植,开花期显著提前,为光敏型品种。繁种需在华南麻区进行。

3.2.2 抗倒性 中红麻13号根系发达茎杆坚实,所以抗风性强,在密植、高肥水和遇大风雨条件下,抗倒伏或受灾后恢复能力明显较7804、青皮3号、74-3、红引135和中红麻10号要强。中红麻13号的这种抗倒特性对红麻实现高产、稳产和机械化收获起重要保证作用。

3.2.3 适应性 品种对地点固定因素的适应性采用品种×地点的互作方差和变异系数来评定,对气候随机因素的适应性用品种×年份的互作方差和变异系数评定,据对参加区试品种适应性参数统计结果表明,各品种与地点和年份互作方差及其变异系数都很小,说明各品种的适应性(稳定性)都较好,中红麻13号品种主效值高达0.414公斤1/3.34m2,每年在各试点基本普遍较其它品种表现增产,说明中红麻13号在不同生态区其适应性相对敏感条件下,如果配合较高肥、水的田间管理,比其它品种增产潜力更大,丰产性更好。

4 生长特性及注意事项

4.1 生长特性

中红麻13号前、中期生长较快,后期生长稳且不早衰;茎杆硬挺,株型紧凑;耐涝抗倒,高抗病,适于在高肥水平下种植。其突出特点是生长速度快、植株高大粗壮、皮厚,有效株数多、笨麻率低,表现为生物产量、干茎产量和纤维产量高;纤维品质好,韧皮含量高,适于纺织和造纸兼用;区域适应性广,在华南、长江流域和黄淮海麻区种植均能获得高产。

4.2 注意事项

红麻主要是南种北植,而红麻属常异花作物,故在大面积繁殖新品种生产用种需隔离或一乡一品,中红麻13号茎杆是红色,种子颜色为灰黑色难与其它品种区别,否则在种子行情好时易混乱其它品种,以次充好、而又不易在播种期鉴别而造成重大经济事故。

5 栽培要点

5.1 田地选择:该品种根系发达,入土较深,选择土层深厚,排灌良好的田地栽培,可获得高产。涝洼、轻盐碱、丘陵、梯田等地也能栽培,获得较高产量。红麻地不宜长期连作,应轮作,最好是水旱轮作。

5.2 抗倒性强:耐肥水平较高,每公顷可施尿素300~375公斤,磷肥450公斤,钾肥300公斤。磷、钾肥可做基肥一次施用,尿素分三次施,重施旺长肥(播种后约2个月左右)。

5.3 合理密植:密度适当,在春播高肥水条件下,对密度要求不严格,定苗18~30万株/公顷均可获得高产,在中低施肥水平条件下,春麻一般定苗24万株/公顷左右,夏麻定苗27万株/公顷左右为宜。南方夏秋播繁种田定苗18万株/公顷为宜。

5.4 适时播种收获:长江流域、黄淮河流域4月下旬~6月上中旬均可播种,9月下旬~10月上旬收获,但红麻是收取营养体,应根据当地的耕作制度,尽量适当早播延长营养生长期,或适当推迟收获,让茎稍纤维发育成熟,纤维达到最大积累,保证其产量水平的发挥,获取高产。

[1] 李宗道.麻作的理论与技术[M].上海:上海科技出版社,1980,541-595.

[2] 熊和平.麻类作物育种学[M].北京:中国农业科技出版社,2008.

[3] 梁洪卉,程舟,杨晓伶.马来西亚的红麻研究和开发进展[J].中国麻业,2003,25(6):286-291.

[4] 韩玉燕,程舟译.红麻种籽油中油脂及脂肪酸分析[J].中国麻业科学,2006,28(5):267-273.

[5] 陈安国,李德芳,李建军,唐慧娟.发展“低碳”经济,红麻大有作为[J].中国麻业科学,2011,33(1)44-48.

[6] 陶爱芬、张晓琛、祁建民.红麻综合利用研究进展与产业化前景[J].中国麻业科学,2007,29(增刊)57-58.

[7] 粟建光,戴志刚译.红麻替代木材作造纸原料的机遇[J].中国麻业,2003,25(6):307-315.2007,29(1):1-5.

[8] 汤清明.2004-2006年全国红麻新品种(组合)联合区试试验总结[J].中国麻业科学,2007,(3):123-129.

[8] American Kenaf Society (AKS).Proceedings of the 3rd Annual American Kenaf Conference,Corpus Christi,TS,USA,Feb,23-25,2000.

[9] Japan Kenaf Association(JKA).Proceedings of the 2000 International Kenaf Symposium,Hiroshima,Japan,Oct,13-14,2000.

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