宜宾糯红高粱宜糯红2号良种繁育技术探讨
2019-02-12张德银周俊辉
张 林,殷 勇,张德银,周俊辉
(四川省宜宾市农业科学院,四川 宜宾 644600)
“川酒甲天下,精华在宜宾”[1],其重要内涵之一就是宜宾糯红高粱,其支链淀粉含量高达98%以上,单宁含量均值1.2%~1.8%,已测定出香气物质108种。 “宜宾糯红高粱”农产品地理标志已于2015年顺利通过农业农村部专家组评审。根据宜宾市农业局初步统计,2016年全市酿酒高粱种植面积为1.95hm2,产量99500t,2017年种植面积为2.12万hm2,产量106000t,2018年种植面积为2.38万hm2,产量119000t,到2021年种植面积计划突破2.67万hm2,种植酿酒高粱已逐渐成为全市农业增效农民增收的重要措施。
然而,随着本地糯红高粱品种推广时间增长,良种繁育技术缺失,品种种性混杂退化现象严重,具体表现为纯度低、易感病、适应性差,产量和品质严重降低,已无法满足本地区高粱产业发展需求。高粱属于常异花授粉作物,天然异交率在0.5%~5%之间[2],对于选育的新品种,如果缺失完整的良种繁育体系和相应的技术方法,只进行推广应用,不开展相应地提纯复壮,就会出现植株高矮不齐,熟期不一致,株叶型,穗型失去原有特征特性,抗病性衰减以及品质变劣等不良现象,生产价值明显降低以至不能继续推广应用。因此,为了使本地糯红高粱新品种更好的推广应用,必须做好品种防杂提纯复壮工作,保证优质良种服务生产,现将酿酒高粱宜糯红2号品种混杂退化原因和提纯复壮方法进行总结,以期为本地糯红高粱良种繁育工作提供理论依据和技术支持。
1 品种简介
宜糯红2号由宜宾市农科院高粱薯类研究所利用江安地方品种水耳红作母本,地方品种矮马尾作父本进行有性杂交,经系统选育而成的酿酒型常规高粱品种,2015年通过四川省农作物品种审定委员会审定,准予推广。植株平均株高255.0cm,穗长35.2cm,穗粒重52.2g,千粒重18.6g。芽鞘紫红色,幼苗绿色,穗伞形,散穗,红壳,红褐粒,胚乳糯质。对籽粒品质测试:总淀粉73.81%,支链淀粉98.6%,干籽粒含粗蛋白9.15%,单宁1.32%。2012年参加高粱春播多点试验,平均单产325.7kg/667m2,比对照青壳洋高粱增产5.9%;2013年续试,平均349.9kg/667m2,比对照青壳洋高粱增产6.24%,2年平均337.8kg/667m2,比对照增产6.1%;2014年进行春播生产试验,平均340.7kg/667m2,比对照青壳洋高粱增产5.9%[3],目前在宜宾市翠屏区、叙州区、南溪区、江安县、长宁县及周边市州地区累积推广面积6666.72hm2。
2 常规宜糯红高粱用种现状
目前宜宾市大田生产常规糯红高粱用种纯度呈下降趋势,品种混杂退化问题突出。具体表现为:一是生产上推广的常规高粱品种“老、杂、乱”,产量低、品质差且抗病性弱等问题突出;二是传统栽培技术相对落后和盲目的人为留种;三是没有配套的良种繁育体系支撑,品种纯度难以保障。
3 品种混杂退化主要原因
农作物新品种在推广过程中,应该保持一定的纯度,即具有相对稳定的特征特性,如株高、株叶型、穗型、籽粒大小、性状、颜色等;此外,还应具有较强的抗病性和抗逆性,并具有一致的熟性和优良的品质。但随着品种推广时间的增长,会出现农作物品种混杂退化现象,具体表现为纯度下降,原有的形态特征发生变化,品种DUS性状混杂,抗逆性适应性减退,产量和品质严重降低,并逐渐丧失其在农业生产上的利用价值[4]。
3.1 机械混杂
品种在种植过程中,从播种、育苗移栽、收获、脱粒、晾晒、分装、贮藏到运输等环节上把关不严,易发生人为机械混杂[5]。另外,留种地块连作时,因前茬作物的自然落粒或因施用未腐熟的农家肥料等也会引起机械混杂。种植农户房舍邻近种植不同品种而又同时作业,同时晾晒,也容易造成品种机械混杂,从而造成了“今年混入一粒种,来年混杂百颗粮”[6]。因此,机械混杂是品种混杂退化的主要原因。
3.2 生物学混杂
根据高粱有性繁殖方式,属于常异花授粉作物,自然异交结实率在0.5%~5%,在种子生产过程中,由于隔离不安全,在高粱扬花期,品种之间发生串粉,使本品种混入外源基因,导致品种混杂;如果品种在种植过程中,不开展严格去杂工作,也会引起品种逐年混杂,种性退化。
3.3 配套栽培技术落后和盲目的人工选择
品种特征特性的表现要求一定的环境和配套的栽培技术与之相适应。如果优良品种长期处于不良自然条件和不良栽培条件下,使得整个品种群体生长不充分,反而使一些适于低产水平且性状变劣的个体比例,逐年上升,如果此条件长期得不到改善,留种时不加以选择,这样群体中优良个体不能充分繁殖,良种就会逐渐混杂退化,最终导致农作物品种生产力下降[7]。人工选择在种子生产时防杂保纯的重要手段,但盲目的人工选择,没有充分掌握品种不同时期的特征特性,进行套袋选择,也会加速品种的混杂退化[8]。
4 防止品种混杂退化的方法
品种的防杂保纯要求技术性强且持续周期较长,涉及到良种繁育各个环节。根据品种混杂退化的原因,在技术方面可分为两类进行严格把关,一方面,对于人为因素引起的机械混杂,只要我们建立严格的良种繁育体系,严格把关,加强种子各个环节管理,混杂退化是可以有效控制。另一方面,对于品种间生物学混杂虽难以控制,但采取相应的方法,也能有效地提高和保持种子的纯度和种性[9]。
4.1 针对品种的特征特性,建立完善地良种繁育体系
建立健全的良种繁育体系是防杂保纯的关键,高粱属于非主要农作物,经农业农村部省审核,通过登记后,可由育种单位提供原原种,由品种联合开发公司建立良种繁育基地,科研单位提供技术指导工作,严格按照技术要求设置隔离区,隔离区范围在500m以内不能种植同期其他高粱品种,以免群体间“串粉”,造成品种混杂。坚持以品种开发公司+科研单位+专业合作社良种繁育生产体系,为生产提供充足的优质良种。根据宜糯红2号品种特性要求,2016~2018年在大观科研基地建立原种繁殖基地,面积0.3~0.6hm2,严格按照原种繁育技术要求,控制生产及质量把关,每年可提供1~2t用于良种扩繁用种。在宜宾市江安县和长宁县建立良种繁育基地,面积40hm2以上,按200kg/667m2计算,每年可生产优质良种120t,用于大田生产。
4.2 制定严格的种子繁育规则
在良种繁育田,严格要求从种子准备到收获贮藏的整个过程中,必须认真执行良种繁育规则,合理安排繁殖田的轮作和耕作,做好种子播前处理和播种、育苗移栽、收获、脱粒、晾晒、贮藏等每个环节都要杜绝混杂发生[10]。
4.3 设置安全隔离,严防生物学混杂
种子繁育田必须按规定的隔离要求设置隔离区,这是防止生物学混杂最基本的保证。高粱属于常异花授粉作物,因此,必须严格隔离保证纯度。隔离的方法有空间隔离、时间隔离、障碍物隔离和高秆作物隔离等。空间隔离要求,隔离区的四周500m距离内不种其他品种的高粱,以防外来花粉串杂。在多风地区,特别是隔离区设在其他玉米的下风处或地势低洼处,应适当加大隔离区[4]。时间隔离要求高粱的播种期与邻近周围其他高粱品种的播期错开,一般相差35~40d,具体根据各品种特征特性和当地自然条件而定。自然屏障隔离,利用山岭地形、房屋、林带等自然障碍物作隔离,达到防止外来花粉串粉混杂的目的。
4.4 严格去杂去劣
定期去杂去劣是种子繁育田生产良种和提高种子质量的重要保障之一。针对种子繁育田出现的杂株、劣株及疑似杂株等,安排技术人员定期彻底拔除。开展去杂去劣的时期最好选择在品种性状表现最明显的时期,如出苗期的芽鞘色、拔节期和抽穗期的株叶形态性状、成熟期的颖壳色和籽粒颜色等。
4.5 人工选择提纯复壮
新品种提纯复壮是农作物新品种选育的延续,也是品种长期推广应用的重要措施。新品种育成推广以后,对一些遗传稳定性差,自然选择同人工选择矛盾较大的性状,要继续进行人工选择,以克服自然选择的影响,从而保持品种种性的稳定。目前,常规糯红高粱提纯复壮主要的两种方法,分别是单株混选法和混系选择法[7,9]。针对常规糯红高粱品种杂株率比较低,可以用单株混选法,此方法具体操作是,在种子繁育田选择符合品种特征特性的优良单株,混合收获并脱粒编号单独保存,用于来年原种继续繁育种植;对于某些品种混杂比较严重情况,建议采取混系选择法,具体操作方法如下,在种子繁育田选择符合品种特性的单株,单收单脱粒单编号保存,来年以株系分穗行种植和鉴定,以原品种作对照,选择符合原品种特性的单株,套袋自交,单独编号脱粒,下一年所选各单穗一部分混合用于原种生产,其余继续穗行鉴定。