无腥味大豆新品种东富豆 5号的培育及栽培技术*
2021-10-04薛恩玉范慧明马涵珂王先虚王惠中王绍东
薛恩玉 ,范慧明 ,马涵珂 ,高 媛 ,王先虚 ,王惠中 ,王 遂 ,姜 妍 ,5,王绍东 **
(1.黑龙江省乡村产业发展中心,哈尔滨 150036;2.东北农业大学/大豆生物学教育部重点实验室,哈尔滨 150030;3.东北农业大学食品学院,哈尔滨 150030;4.黑龙江省种业技术服务中心,哈尔滨 150080;5.黑龙江省绿色食品科学研究院/国家大豆工程技术研究中心,哈尔滨 150028)
大豆营养丰富,富有植物蛋白的美誉,但其种子中也存在多种抗营养因子,影响着加工风味、产品营养及蛋白消化率等问题,其中,脂肪氧化酶(Lipoxygenase)是导致大豆产生豆腥味的重要因素[1]。Lox-1、Lox-2、Lox-3三种同工酶是脂肪氧化酶3种主要形式,它催化亚麻酸和亚油酸氧化生成脂质过氧羟自由基和一些次级氧化产物,形成易挥发的具有豆腥味的醛、醇、酮等小分子物质[2,3]。由于脂肪氧化酶具有热不稳定性,许多加工企业通过热处理的方式降低脂肪氧化酶活性,达到去除豆腥味的目的,但同时也使蛋白被降解掉,蛋白利用率下降。为了简化加工流程,降低加工成本、保留营养物质,本研究采用分子辅助育种和传统育种相结合的方法,从种子源头去除大豆豆腥味[4],取得了一些类研究成果。无腥味大豆适用加工范围广泛,可加工产品为大豆面条、大豆素肉、高膳食纤维、全豆冰激凌、大豆蛋白发酵饮品等几个品类的产品。随着人们物质生活水平的不断提高,对高品质产品需求的日益增加,加工企业也面临着高品质产品推陈出新的挑战,高附加值大豆原料市场需求增加。该品种的育成从大豆种植到加工,再到销售等各个环节提升大豆的附加值,全产业链提升豆农、豆企的市场竞争力。为满足无腥味大豆加工市场的广泛需求,课题组已陆续育成了我国东北春大豆区首个脂氧酶全缺失,适合在黑龙江省第五积温带种植的大豆品种东富豆1号[5];适合在第三积温带种植的高蛋白高产无腥味大豆品种东富豆3号[6]。为进一步扩大无腥味大豆品种的种植面积和覆盖区域,由东北农业大学与黑龙江省龙豆农业科技发展有限公司联合育成并产业化推广的东富豆5号,是脂氧酶Lox-1、Lox-2、Lox-3三个同工酶同时缺失的适于第四积温带种植的新品种,又增加了黑龙江省无腥味大豆的积温带种植区域,满足大豆加工企业对无豆腥味高产优质抗病的加工品种原料需求,该品种原料适于加工无腥味豆粉、无腥味大豆素肉、无腥味拉丝蛋白及无腥味大豆蛋糕等高附加值产品(见图1)。
图1 东富豆5号高附加值产品
1 选育过程
1.1 亲本来源
东富豆5号的母本为黑龙江省北安市华疆种业华疆1号,父本为日本九州农业试验场育成推广的脂肪氧化酶Lox-1、Lox-2、Lox-3完全缺失的大豆品种Ichihime,经系谱选育法,结合聚丙烯酰胺凝胶电泳法辅助后代选育,并通过南繁北育的方式育成。
1.2 选育过程
2009年,以华疆1号为母本,以脂肪氧化酶完全缺失的日本大豆Ichihime为父本,有性杂交,在F2分离世代,利用本研究室开发的发明专利脂氧酶缺失痕量检测法,2012—2015年,F3~F6代经南繁北育的连续跟踪分子辅助筛选,筛选获得10个脂氧酶完全缺失的纯合株系,在脂氧酶完全缺失的基础上,选择产量性状优良株系,经2016—2017年连续2年在汤原林区、孙吴、五大连池三县市进行多点品种比较试验,决选出HI9001f株系,不仅产量性状优异而且脂氧酶Lox-1,Lox-2,Lox-3完全缺失。2018—2019年,参加黑龙江省区域实验。2020年通过黑龙江省品种审定为东富豆5号,省审编号为黑审豆20200071(见图2)。
图2 东富豆5号品种审定证书
2 品种特征
2.1 农艺性状
东富豆5号为脂肪氧化酶完全缺失的特用大豆品种,在适应区生育日数为113天左右,需≥10℃活动积温2 150℃左右。该品种为亚有限结荚习性,株高75厘米左右,有弱分枝,披针型叶,紫花,灰茸毛,弯镰形荚,荚皮褐色。籽粒圆形,黄色种皮,黄色种脐,百粒重20克左右(见图3)。
图3 东富豆5号农艺性状特点
2.2 品质及抗性
东富豆5号为完全无豆腥味大豆品种,脂肪氧化酶Lox-1、Lox-2、Lox-3完全缺失。经农业农村部谷物品质监督检验测试中心(哈尔滨)测定,2年品质分析结果:蛋白质平均含量40.49%,脂肪平均含量19.32%。2年抗病接种鉴定结果:中抗灰斑病。
3 产量表现
东富豆5号的2年区域试验中,2018年平均产量2 460公斤/公顷,较对照品种黑河45增产5.1%,2019年平均产量2 380公斤/公顷,较对照品种黑河45增产6.2%,平均2年产量为2 420公斤/公顷,较对照品种黑河45增产5.7%(见附表)。
附表 2018—2019年东富豆5号区域试验产量结果
4 主要栽培技术要点
4.1 选地
适宜年活动积温≥10℃在2 150℃以上,及吉林、内蒙、河北、新疆等类似生态区,年降雨量在450毫米以上。土壤肥沃、耕性良好。
4.2 选种
选用原种或良种,剔除虫食粒、小粒、碎粒等,选择籽粒饱满、大小均匀的种子,净度达到98.0%以上,纯度达到98.0%以上,发芽率达到85.0%,种子含水量不高于13%。
4.3 选茬与整地
实行科学轮作,不重茬,不迎茬。避免与前茬常规品种乳生豆混杂。宜选用麻类、小麦、燕麦、马铃薯、玉米茬等非豆类作物为前茬。
4.4 整地
采取机械联合整地,实行秋翻起垄或秋深松起垄,深松深度25厘米以上,耙茬、深松、起垄连续作业。耕层土壤细碎、疏松、地面平整,达到适宜播种状态。
4.5 施肥
底肥根据土壤肥力确定施肥量,结合整地一次施入。种肥依据测土配方施肥的原则,确定肥料用量最低值,按N∶P∶K=1∶3∶1的比例,适当增加磷钾肥的比例。做到分层深施肥,第一层施于种下4~5厘米处,第二层深施于种下7~14厘米处。大豆前期长势较差时,大豆初花期,可使用叶面肥和菌肥进行追肥。
4.6 播种
地温(耕层10厘米的温度)稳定通过8℃时开始播种。垄距65~70厘米,机械垄上双行精量点播,双行间小行距10~12厘米,株距12厘米;穴播,穴距10~12厘米,每穴2~3粒。保苗在30万株/公顷。播种均匀,无断条,播深3~5厘米,播后及时镇压,达到覆土一致严密。
4.7 田间管理
4.7.1 中耕 播后铲前垄沟深松或趟一犁;铲趟进行三次。第一次趟深15厘米;第二次不晚于分枝期,趟深l0~12厘米;第三次在封垄前进行,培土达到第一复叶节。
4.7.2 除草 播后3~5天进行机械封闭除草,苗后除草在初花期前完成2遍机械除草,配合人工除草。
4.7.3 病虫害防治 按照“预防为主,综合防治”的方针,农业防治与化学防治相结合。轮换倒茬,加强田间管理,及时消灭病原,去除病株。大豆常见病虫害防治,炭疽病可在大豆开花后发病初期及时喷施75%百菌清可湿性粉剂800倍液2~3次进行防治;蚜虫、叶毛虫、食心虫等可用5%氯氟氰菊酯1 000倍液稀释喷雾防治。
4.8 收获与贮运
大豆完熟期进行适时收获,脱粒后进行机械或人工清选,全程严格防止与常规品种混杂,并利用脂氧酶缺失痕量快速检测法对收获后的无腥味大豆种子进行抽检,检验合格的种子进行单独贮运,做好标记,以防混杂。
致谢:感谢宁波市素莲食品有限公司及香尼亚时尚美食工作室对东富豆5号无腥味大豆产品开发与利用的大力支持和推广。