早熟高产燕麦新品种青燕1号选育报告

周青平, 顔红波, 梁国玲, 贾志锋, 刘文辉

（1.西南民族大学青藏高原研究院, 成都 610041; 2.青海省畜牧兽医科学院, 西宁 810016）

【特约专稿】

早熟高产燕麦新品种青燕1号选育报告

周青平1, 顔红波2, 梁国玲2, 贾志锋2, 刘文辉2

（1.西南民族大学青藏高原研究院, 成都 610041; 2.青海省畜牧兽医科学院, 西宁 810016）

青燕1号是以青永久146为母本, 巴燕3号为父本配置杂交组合, 按照系谱法经多年选育, 在海拔1745-3103m的不同地区能完成生育期, 收获高产、优质的饲草. 结果表明: 青燕1号具早熟、丰产性高、适应性强、品质优良的特点; 适宜在青藏高原海拔3000m以下水热条件较好的地区建立种子田; 海拔3000m以上的高寒牧区种植饲草.

青燕1号; 早熟高产; 燕麦杂交选育; 高寒地区种植

燕麦(Avena sativaL.)在世界谷物生产中占第4位, 仅次于小麦、水稻和玉米[1-3]. 燕麦性喜冷凉、耐瘠薄、对土壤要求不严, 易于栽培管理, 适宜在青藏高原高寒牧区和半农半牧区种植的粮饲兼用型作物[4-5]. 燕麦在青藏高原有得天独厚的自然气候和地理优势, 对高寒气候有着独特的适应能力, 在海拔1600～3600m的广大地区都有分布, 且种植历史悠久, 作为高寒牧区人工草地的主要栽培种, 在维系高寒草地畜牧业发展中一直发挥着其它栽培牧草所不可替代的作用[6], 已成为青藏高原高寒牧区当前冬春季节家畜补饲重要的优质饲草饲料来源,同时燕麦也是调整农业结构的良好作物, 它的多功能性在农业结构调整和畜牧业生产发展起到了重要作用. 燕麦草产业的开发可形成高原农牧业经济发展的经济增长点, 进而带动高原整体草产业的发展[7], 对青藏高原畜牧业生产的稳定发展起到了重要作用[8-9].

青藏高原是我国重要的皮燕麦产区, 其中青海省又作为全国皮燕麦种植生产的优势产区和主产区之一, 如何利用现有资源进行种质创新就显得尤为重要. 虽然一些新的育种技术和手段在燕麦育种中得到了应用, 包括诱变育种、分子标记辅助育种以及转基因等[10-14]. 但是目前常规的杂交育种仍然是燕麦种质资源创新和优异种质资源选育的一种简单有效的方式. 通过杂交可以使双亲的基因重新组合, 形成各种不同的类型, 为选择提供丰富的材料, 从而产生在各该性状上超过亲本的类型. 为此, 青海省畜牧兽医科学院草原研究所育种课题组从高寒牧区的实际需求出发, 制定出丰产、优质、早熟和适应性强的总体育种目标. 1976年开始进行燕麦杂交育种工作, 通过多年实践, 于2011年11月通过青海省农作物品种审定委员会审定, 登记为育成品种.

1 亲本来源及选育经过

父本青永久146为丹麦引进的6倍体皮燕麦品种, 株高130-150cm, 平均千粒重329g, 平均亩产籽172.0kg.母本巴燕3号为6倍体, 是青海省畜牧兽医科学院选育的杂交品种, 早熟, 抗旱性较强, 株高120-140 cm, 平均千粒重27g, 生育期90-105d, 平均亩产籽199.0kg. 1976年配置杂交组合并种植杂交, 按照系谱法对杂交后代进行培育选择. 1977-19811年开始进行品系鉴定试验, 并筛选出11个杂交品系. 1983-2007年对表现稳定, 适应性强, 早熟, 高产的品系83-444进行稳产性筛选、防杂、保纯、繁种. 2008年在海北州西海镇进行品比试验, 2009-2010年参加青海省区域和生产试验示范.

2 材料与方法

2.1 试验地概况

各试验地基本概况见表1.

表1 试验地基本概况Table 1 The general information of experimental fields

2.2 试验材料

供试材料为青燕1号(Avena sativaL.cv. Qingyan No.1)、青海444(Avena sativaL. cv. Qinghai No.444)、青引2号(Avena sativaL.cv. Qingyin No.2)和加燕2号(Avena sativaL. cv. jiayan No.2), 材料均来源于青海省畜牧兽医科学院草原研究所.

2.3 试验设计与方法

2.3.1 品比试验

小区面积12m2(3m×4m), 随机区组排列, 3次重复. 小区间距50cm, 区组间距1m, 施磷酸二胺150kg/hm2作底肥. 条播, 行距20cm, 播深4-5cm, 播量为225kg/hm2. 整个生育期内, 除用2,4-D丁酯灭杂一次外, 均不采取任何田间管理措施.

2.3.2 区域试验

各试点均采用统一试验设计同步进行. 小区面积12 m2(3m×4m), 采用随机区组排列, 3次重复. 播前深耕整地, 4月中旬播种, 条播, 行距25cm, 播深3-4cm, 施二铵10kg/hm2, 尿素5kg/hm2, 13行/小区, 四周设1m保护行. 旱作, 整个生长期内进行人工除草2次, 田间管理和观测项目均在同一工作日内完成.

2.3.3 生产试验

各试点均采用随机排列. 播种面积1.0亩, 条播, 行距25cm, 播量180 kg/hm2, 播深3-4cm, 品种间隔1m, 重复间隔50cm, 设2m保护行. 旱作, 整个生长期内进行人工除草2次.

2.4 测定项目及方法

2.4.1 物候期

对全田50%以上植株达到出苗、分蘖、拔节、孕穗、抽穗、开花、成熟期时进行生育期观测记载.

2.4.2 产量测定

开花期选取长势均匀的1m样段, 齐地刈割后测鲜草产量, 风干后测风干草重; 成熟期选长势均匀的1m样段, 齐地刈割, 自然干燥后脱粒、清选、测种子产量及秸秆产量, 每小区3次重复.

2.4.3 营养成分测定

分别在开花期、成熟期取样测饲草和种子中粗蛋白、粗脂肪及粗纤维等营养成分含量.

3 结果与分析

3.1 植物学特性与生物学特性

青燕1号燕麦具生长整齐、早熟、高产、稳产、耐旱、耐贫瘠、适应性强, 对土壤要求不严、较抗倒伏的特点. 穗型圆锥花序周散, 颖果椭圆状纺锤形, 黑褐色, 腹面具纵沟, 顶端具冠毛; 颖果被内外稃紧包, 不易剥离. 成熟期株高125-157cm, 生育期82-122d, 籽粒黑褐色, 颖果, 千粒重24～33.2g; 种子产量3402.3～4610.8 kg/hm2, 花期平均鲜草产量42666.9～57398.1kg/hm2; 在青藏高原海拔3000m以下区域5月中旬前播种, 可完成整个生育期. 该品种体细胞染色体数目为42条(2n=6x=42), 染色体核型图如图1所示.

图1 青燕1号燕麦核型图Fig 1. Karyotypes of Avena sativa L.cv. Qingyan No.1

3.2 物候期

表2 不同种燕麦候期比较(月/日, d)Table 2. Comparison of phenological phase(Month/Day, d)

表2表明: 青燕1号在低海拔地区(海拔1745m)生长较快, 10d出苗, 14d即可齐苗, 6月中旬抽穗, 7月下旬种子成熟, 生育天数为82d, 与对照青引2号基本无差别, 较加燕2号约提前成熟6d; 但在海拔约2500m的地区, 青燕1号出苗约需20d, 7月中旬开花, 9月上旬种子成熟, 生育天数为122d. 可见, 青燕1号在不同区域种植其生育期长短不同, 这与种植区域的水热条件和气候条件有关.

3.3 品质分析

于开花期和成熟期在平安县取样, 由中国科学院西北高原生物研究所分析测试中心分析, 结果见表3.

表3 供试燕麦材料营养成分含量表Table 3. Nutritive value of Avena sativa L.

表3显示, 青燕1号种子、青干草及秸秆中粗蛋白的含量均高于对照加燕2号34%、4.3%和46%, 同时其种子中和秸秆中的钙含量也高于对照加燕2号.

3.4 品比试验

表4 青燕1号品比试验结果(月/日, d)Table 4. The results of varietal comparative tests(Month/day, d)

表4表明, 青海444和青燕1号在海拔3100m的地区能顺利完成整个生育期(124d), 而加燕2号在高海拔地区生长缓慢, 生育期较长(136d), 种子虽能成熟, 但成熟度差, 不宜进行种子繁殖. 青燕1号种子产量(4446.6kg/hm2)显著高于其它两个对照品种(P<0.05), 其中较青海444平均种子产量高861.6 kg/hm2, 增幅为24.0%, 较加燕2号的平均种子产量高819.9 kg/hm2, 增幅为22.6%; 青燕1号开花期鲜草产量(28001.4 kg/hm2)和干草产量(9325.5 kg/hm2)均显著高于其它两个对照品种, 鲜草产量比青海444和加燕2号分别高出10.4%和4.7%; 干草产量较青海444和加燕2号分别高出10.7%和7.9%. 可见, 青燕1号适宜在海拔3100m的区域种植,且可获得较高的种子产量和饲草产量.

3.5 区域试验

表5 区域试验生产结果Table 5 The results of regional tests

区试结果表明(表5): 青燕1号在5个试点两年平均种子产量为4185.0 kg/hm2, 较两对照加燕2号和青引2号分别增产12.6%与15.8%, 试点中平安县和湟中县种子产量表现较好, 互助县次之, 民和县和大通县较差; 花期两年平均鲜草产量52815.0 kg/hm2, 较对照加燕2号和青引2号分别增产12.5%和12.7%, 试点中平安县产量最高, 湟中县次之, 互助县较低; 秸秆两年平均产量为5851.5 kg/hm2, 较加燕2号增产8.3%, 较青引2号增产12.8%, 试点中平安县产量最高、民和县次之, 互助县较低.

3.6 生产试验

图2. 2009年供试材料在5个试验点的种子产量比较Fig 2. The comparison of seed yield of 5 test points in 2009

图3. 2010年供试材料在5个试验点的种子产量比较Fig 3. The comparison of seed yield of 5 test points in 2010

3.6.1 种子产量

图2表明, 青燕1号种子平均产量均显著(P<0.05)高于对照青引2号和加燕2号, 两年平均种子产量3400 kg/hm2以上, 与两对照相比增幅在10%左右, 表现出高产和稳产的特性. 在两年五试点中均以青燕1号在平安县的种子产量表现最好, 2009年和2010年分别达4305 kg/hm2、3487.5 kg/hm2, 较加燕2号极显著增产18.4%和13.7%, 较青引2号极显著或显著增产22.3%和13.3%; 民和县和互助县表现较差, 2009年和2010年分别只有2725.5 kg/hm2、3286.5 kg/hm2, 分别较加燕2号和青引2号显著增产9.9%与9.4%、8.0%与5.6%.

3.6.2 草产量

图4. 2009年供试品种在5个试验点的鲜草产量Fig 4. The varieties of fresh grass yield of 5 test points in 2009

图5 2009年供试品种在5个试验点的鲜草产量Fig 5. The varieties of fresh grass yield of 5 test points in 2010

图4、图5表明: 2009～2010年青燕1号平均鲜草产量均显著(P<0.05)高于对照青引2号和加燕2号, 分别为44196 kg/hm2、和42666.9 kg/hm2, 其中2009年较对照加燕2号增产16.7%和12.6%, 2010年较对照青引2号增产17.2%和9.5%. 不同年份的五个试点中均以青燕1号在平安县的鲜草产量表现最好, 2009年和2010年分别达50263 kg/hm2、51114 kg/hm2, 较加燕2号增产5.7%和9.0%, 较青引2号增产11.2%和6.6%; 以2009年民和县和2010年互助县表现较差, 分别只有37644 kg/hm2、33792 kg/hm2, 分别较加燕2号和青引2号增产10.9%与17.7%、6.3%与14.3%.

图6. 2009年供试品种在5个试验点的秸秆产量Fig 6. The varieties of fresh Stem yield of 5 test points in 2009

图7. 2010年供试品种在5个试验点的秸秆产量Fig 7. The varieties of fresh Stem yield of 5 test points in 2010

2009年和2010年青燕1号平均秸秆产量均显著(P<0.05)高于对照青引2号和加燕2号, 分别为5500.4 kg/hm2、和5452.8 kg/hm2, 较对照加燕2号增产8.4%和8.8%(P<0.05), 较对照青引2号增产13.0%和11.1%(P<0.05). 五个试点中均以青燕1号在平安县的秸秆产量最高, 2009年和2010年分别达6702.9 kg/hm2、5628.8 kg/hm2, 较加燕2号增产13.4%和12.4%, 较青引2号增产19.7%和14.0%; 以2009年民和县和2010年互助县的秸秆产量最低, 分别为4399.0 kg/hm2、5169.7 kg/hm2, 分别较加燕2号和青引2号增产9.4%与5.9%、14.1%与6.4%.

4 栽培技术要点

青燕1号在土壤疏松, 肥力中等的土壤中种植表现较好. 播前施有机肥30000-45000 kg/hm2或配合施纯氮34.50 -55.20kg/ hm2、纯磷37.50-97.50kg/hm2, 深翻20-25cm. 种子田: 4月上旬-4月下旬播种, 条播, 行距20-25cm,播种量150.00-180.00kg/hm2, 每公顷保苗375-450万株. 饲草田: 4月上旬-6月中旬播种, 条播或撒播, 行距15-20cm, 播种量195-270kg/hm2, 每公顷保苗525-600万株. 播深3-4cm. 三叶期进行中耕松土, 生育期内及时除草, 做到早除、浅除, 以促进扎根保苗. 如遇春旱, 有灌溉条件的情况下, 三叶期至分蘖灌溉1次.

5 结论

5.1 选育的青燕1号新品种, 具有生长整齐, 早熟, 高产、粒重高、不易落粒、籽实品质好、耐贫瘠、适应性强的特点. 一般肥力条件下, 青燕1号籽粒产量达3402.3-4610.8kg/hm2, 开花期鲜草产量达42666.9-57398.1kg/hm2.

5.2 青燕1号具较好的适应性, 适宜在青海省海拔3000m以下的水热条件好的河谷地建立种子田; 海拔3000m以上高寒牧区建立饲草田. 也可以在南方冬闲田种植.

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Report on breeding program for a new oat variety of early maturity and high yield, Qingyan No. 1

ZHOU Qing-ping1, YAN Hong-bo2, LIANG Guo-ling2, JIA Zhi-feng2., LIU Wen-hui2
(1. Southwest University for Nationalities, Chengdu, 610041, P.R.C.; 2. Qinghai Academy of Animal Science and Veterinary Medicine, Xining 810016, P.R.C.)

New variety, Qingyan No.1, has bee：nselected for years from progenies of cross-breeding pedigree, Qingyong 146 as a female parent and Bayan as a male parent. Its characteristics are early maturity, high yield, good adaptation, and high quality. It is recommended that Qingyan No.1 produces seeds in areas of less than 3 000 m. a.s.l., with sufficient temperature and water, and that it is grown as a fodder crop in alpine pastoral areas of more than 3 000 m. a.s.l..

Qingyan No.1; early maturity and high yield; oat breeding program of cross and selection; growth in alpine areas

S812

A

1003-4271(2014)02-0161-07

10.3969/j.issn.1003-4271.2014.02.01

2014-02-19

周青平(1962-), 男, 研究员, 博士, E-mail:qpingzh@aliyun.com.

国家科技部科技支撑“青海地区优质牧草选育及生产利用技术集成与示范”(2011BAD17B05-5); 农业部公益性行业专项“青海牧区优质高效饲草生产利用技术研究与示范”(201003023); 农业部“青藏高原牧草种质资源保护利用”(070401)项目.