宝鸡市小麦育种若干问题探讨
2021-06-24范春燕孟庆立张慧成郭艳萍任雅琴
范春燕 孟庆立 张慧成 郭艳萍 任雅琴
(陕西省宝鸡市农业科学研究院,宝鸡 722400)
宝鸡是臊子面、擀面皮、油酥锅盔的原产地,也是著名的优质中强筋小麦生产基地,小麦品质普遍优于全国主要产区平均性状指标。小麦是宝鸡市最重要的粮食作物,常年种植面积在18.67 万hm2左右,然而平均产量仅为306kg/667m2(宝鸡统计局),与国家冬小麦平均产量水平386kg/667m2(国家统计局)存在一定差距。粮为国之本,种为粮之基,在国家强调守住粮食安全底线之际,对宝鸡市小麦育种问题进行梳理探讨,对于提升当地优质小麦市场竞争力具有积极的现实意义,对国内小麦育种同行有一定启示和借鉴意义。
1 宝鸡市小麦育种的生态环境
宝鸡市位于关中平原西部,地貌差异较大,山川原兼备。山地占总面积的56%,丘陵占总面积的26.5%,川原占总面积的17.5%。由于不同田块自然条件差异较大,水、旱、肥、薄、平、坡各不相同,因此生产中对于小麦品种的适应性和多元化需求明显。
宝鸡市属于温带半湿润气候,四季分明。年平均气温在11~13℃之间,年日照时数1860~2250h[1]。昼夜温差较大,全年温差为8~11℃,最大温差15℃左右。小麦拔节孕穗的生长旺盛期平均温差在8~12℃之间,有利于小麦籽粒中蛋白质的形成和积累,适宜培育优质麦。年降水量为600~900mm,集中在7-9 月,占全年降水量的50%左右,为9 月底10 月初的小麦播种打下了较好的基础。但有些年份秋雨连绵,也会影响整地播种。宝鸡市各县区小麦生产中主要气象灾害有干旱、暴雨、冰雹、大风、低温冻害、倒春寒等,为培育抗逆性强的小麦品种提供了适宜环境。
2 宝鸡市小麦育种的现状
2.1 小麦育种团队从事小麦育种的地市级农业科研院所1 家,有育种人员11 人,学历层次从本科到博士,年龄在30~60 岁之间。有2 家注册资本3000 万元以上的种子育繁推一体化企业[2],各有育种人员3~5 人,年龄在30~70 岁之间。
2.2 小麦育种状况近10 年来,宝鸡市共审定小麦品种6 个(表1),其中适宜灌溉区品种4 个,旱地品种2 个。从审定单位来看,科研院所与企业平分秋色;从数量上看,宝鸡市审定品种数目占陕西省审定数目(157 个)的3.8%。近年来,陕西省小麦审定数量总体呈现增多趋势,但宝鸡市小麦品种审定数量保持平稳。
表1 近10 年小麦品种审定数量
3 小麦育种中存在的问题
3.1 育种人员多,领域多元化,育种效率不高宝鸡市从事小麦育种的人员常年在20 名左右,在研究方向上,设置了旱薄地、旱肥地、水地优质、水地高产、杂交优势利用等小麦育种课题组。常用育种方法是常规杂交后系统选育,涉及分子标记辅助育种及其他育种手段较少。从人数、育种周期和审定品种数量来看,育种效率偏低。
3.2 基础设施薄弱,机械化水平不高宝鸡市总体农田基础设施老化,机械化水平不高。宝鸡市农业科学院试验地位置偏远,相对稳定,有水浇条件,但是浇水设备老化陈旧,急需更新换代。由于城市化进程的加快,各种业公司面临着试验地不稳定、地力培养难以持续等问题。这些问题使小麦育种的可比性、可靠性无法保证。
在小麦育种试验田,播种前的犁地和旋耕多使用农民机手,缺乏自己的专业农机手,整地效果与大田相当,不尽如人意。缺少平地机、穗行播种机、小区播种机、小区收割机等农业机械。从播种到收获,试验田几乎全靠人工。根据调查,与相邻地区及外省同级单位相比,宝鸡市在育种试验田的机械化使用上至少落后5 年。
3.3 小麦育种中创新不足在小麦种质资源方面,宝鸡市小麦育种面临着“卡脖子”问题。自主创制的特色资源数量少,质量不够过硬,使用效率低。每年所做杂交组合很多,但是大部分组合用的是引进种质资源,自有种质资源应用较少,大量的品种与品种间杂交,使得新品系遗传基础越来越狭窄,无法应对频发的自然灾害。在育种方法与手段上,常规的杂交、回交和系谱选择法应用较多,选择周期长、效率低,对小麦新品种的品质、抗病、抗逆性检测缺乏有效手段。
3.4 小麦育种接班人实践经验缺乏小麦育种学是一门实践性很强的科学。宝鸡市农业科学院和企业都相当重视人才,可是在接班人的培养上缺乏应有的力度。小麦育种前辈有丰富的实践经验,但不善于理论总结。对于如何把育种经验用文字或口头表达传递给年轻人,处于“说不清”的状态;年轻人有一定的育种理论基础,但缺少老一辈吃苦耐劳,躬身实践的精神[3],因此在小麦育种方面的进步非常缓慢。
4 宝鸡市小麦育种对策
4.1 发挥地域优势,调整育种方向小麦育种学的支撑是作物生态学和遗传进化学,根据生态环境和市场需求进行育种目标的拟定,才能走得更远。宝鸡市距离条锈病越冬越夏区甘肃陇南仅有300km,是条锈病向关中平原传播的桥梁地带。据宝鸡市植保部门监测,截至2021 年3 月15 日,宝鸡市8 个小麦主产区已经约有1.41 万hm2小麦发现条锈病侵染新叶或发病中心,因此,抗条锈病是宝鸡市小麦育种首先要解决的问题[4]。宝鸡市的平均海拔680m,光、热、水资源相对于同纬度地区偏少,且年度间不均衡,对小麦生长不利的自然灾害频发,所以宝鸡市小麦育种要综合考虑抗病性、抗逆性、早熟、优质[5]、稳产[6-7]等农艺性状。
4.2 加强基础设施,提高小麦育种中的机械化水平应充分认识基础设施对小麦育种的保障作用,对老旧设备进行更新换代,研制或采用先进的养分管理模式,大力开展耕地保育研究,充分利用有机肥、秸秆或其他绿肥资源,支撑培肥地力。
随着农村人口结构的老龄化,小麦育种中纯依靠农村劳动力的局面需要打破,需要更多地使用农业机械。统筹优化把农业科研资金的一部分拿出来改善育种条件,将会大大提高育种效率,保证育种的准确性。
4.3 小麦育种的根本是创新小麦种植史上每一次品种更新换代都是一次创新。所有小麦育种工作者需要在创新的环节上多下功夫、多想办法,必会“天道酬勤,力耕不欺”。宝鸡市小麦育种者在提高种质资源使用效率上进行了脚踏实地的合作,在统筹好利益分配的前提下,种质资源的使用效率大大提高,2020 年宝鸡市农业科学院培育的系列新品系有12 个正在参加国家和省级区域试验或生产试验。
4.4 加强科研育种合作,提升小麦育种水平多年来,宝鸡市小麦育种一直各司其事,近几年才意识到关起门来搞育种,效率难以提高,逐渐出现了“企业+高校”“企业+科研院所”“高校+科研院所基地”等多种联合协作方式。在小麦、玉米、杂粮等育种项目上广泛开展合作。相继开展了种质资源、育种方式方法的交流、新品种(系)联合示范、高产栽培技术的联合研究,部分检测仪器设备做到了共享。在加强对外合作交流的同时,年轻育种者应注重培养内驱力,保持初心,充分利用会议、同行交流、网络信息、田间地头实践、阅读农业著作等形式进行学习,努力提升自身业务素质。