高抗倒折藜麦品种冀藜3 号选育及轻简化栽培技术
2021-11-30曹丽霞周海涛李天亮石碧红张丽霞张新军赵世锋吕亚慈李云霞
曹丽霞 周海涛 李天亮 石碧红 张丽霞 张新军 赵世锋 吕亚慈 李云霞 白 静
(1.张家口市农业科学院 河北张家口075000;2.衡水学院生命科学系 河北衡水053000)
藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)又称藜谷、南美藜等,是藜科藜属一年生双子叶自花授粉植物,主要分布于南美洲的玻利维亚、厄瓜多尔和秘鲁,是印加土著居民的主要传统食物,有5 000~7 000 年的种植历史[1]。 藜麦属于假谷物,但比大多数的谷物作物更具营养价值,不仅富含蛋白质及钙、铁、锌和维生素E 等微量营养素,而且含有全部必需氨基酸,并富含植物化学物质,被国际营养学家称为“营养黄金”。联合国粮农组织认为藜麦是唯一的单一植物即可满足人体基本营养需求的食物,正式推荐藜麦为最适宜人类的完美的全营养食品[1-8]。 藜麦具有抗寒、抗旱、耐瘠薄、耐盐碱等特性,适应性广。 山西是我国最早开展藜麦商业化种植的地区,而后藜麦的产业化种植向甘肃、青海、河北、吉林、新疆等地区广泛传播[9-11]。2013 年我国开始藜麦的产业化种植, 种植面积由2014 年的 2 万亩上升至 2017 年的 13.5 万亩,2020 年种植面积突破25 万亩。 目前藜麦在内蒙古、云南、新疆等地都已经开展规模化种植,同期在河北张家口、吉林的白城、宁夏海源等地都已试种成功,并鉴定出适宜的栽培种,有望成为藜麦新的主产区[12]。
1 育种目标
我国开展藜麦研究较晚, 先后有多家研究机构和大中专院校开展了育种、栽培、加工、品质分析、营养评价方面的工作,也育成了陇藜、冀藜、蒙藜系列品种,但多数是系统选育而成,开展育种方法研究的报道较少。 张家口市坝上地区海拔高、气候冷凉、干燥、降雨量少,但藜麦的生长发育与该地区生态条件相吻合, 种植藜麦有着得天独厚的自然条件和区位优势。 藜麦的种植面积迅速扩大,对藜麦品种的要求也逐步提高,但目前华北地区种植的都为灰藜品种,籽粒小、生长不整齐、产量低、商品性差,即便新育成品种,也表现为植株较高、后期容易折秆、成熟不整齐,造成减产,严重影响机械化收割效率和质量,不能适应藜麦产业发展的需要。 为了解决藜麦产业发展的源头问题, 我们开展了矮秆抗倒伏白藜麦专用品种的选育,以期配置组合优势互补性强,创制出超亲类型。 选育目标要求生育期短、籽粒饱满、千粒重高、丰产性好、商品性好。2020 年在河北省科技厅、张家口市科学技术局的列项支持下, 育成了矮秆抗倒伏白藜麦品种冀藜3 号,该品种丰产、优质、稳产、多抗、抗倒,推广应用前景广阔。
2 冀藜3 号亲本及其来源
2.1 亲本来源
冀藜3 号(系圃号为 2012xsg8-4-9),是利用剪穗套袋人工辅助杂交法, 将秘鲁的 ‘安第斯奎宁藜麦’与‘青海常规藜麦’杂交,经穗系选择、品种比较、区域适应性试验、 多年多点生产鉴定及大面积示范应用,筛选出的生育期较短、抗旱耐瘠性较强、适宜加工藜麦米专用的藜麦品种。 青海常规藜麦生育期短、籽粒白色、适应性强;安第斯奎宁藜麦来源于秘鲁,具有籽粒大、穗型紧凑的特点。
2.2 选育过程
2012 年春季利用剪穗套袋人工辅助杂交法,将从秘鲁引进的‘安第斯奎宁藜麦’与‘青海常规藜麦’杂交;2013 年在张北县喜顺沟试验基地进行F1代种植,田间表现为幼苗长势好、穗型大,抗旱耐瘠,抗倒折,生育期较短。 2014-2015 年在张北县喜顺沟试验基地选择符合育种目标的植株102 株,2015 年冬季在海南黄流试验基地种植株行圃并选择较为纯合一致的株行;2016 年在张北县喜顺沟试验基地种植株系鉴定圃并提纯;2017-2018 年春在张北喜顺沟试验基地开展品种比较试验, 并在当地进行较大面积的种植;2018-2019 年在坝上4 个县(区)进行区域适应性试验, 同时2019 年进行生产鉴定和大面积示范。2020 年4 月委托张家口市科学技术开发交流中心组织相关领域专家对该成果进行了评价(省级登记号:20200587)。 选育过程见附图。
附图 冀藜3 号选育过程
3 特征特性
3.1 生物学特性
经多年试验观察, 冀藜3 号幼穗浅紫色, 穗型紧凑, 生育期 96 d (88~100 d), 属早熟品种, 株高130 cm(120~145 cm),小穗数 51 个(43~57 个),穗粒重 83 g (75~110 g),籽粒进入成熟期后穗子由绿色变为浅黄色, 藜麦籽粒呈白色, 扁圆柱形, 千粒重3.83 g (3.76~4.13 g)。
3.2 品质检测
2019 年3 月送农业农村部谷物品质检测中心进行品质检测,冀藜3 号(2012xsg8-4-9)粗蛋白含量14.09%,粗脂肪含量6.52%,粗淀粉含量54.99%,品质优良。
3.3 抗逆性
经张家口坝上地区多年多点田间检测评价,冀藜3 号秸秆粗壮,抗倒抗折性强;抗病性表现见表1。
表1 2018-2019 年冀藜3 号抗病性评价
4 产量表现
4.1 品种比较试验
2017-2018 年参加品种比较试验, 产量结果见表2。 2017 年产量为2 890 kg/hm2,比对照品种冀藜1 号增产籽实265 kg/hm2,增幅为10.10%,差异显著;2018 年产量为2 780 kg/hm2,比对照品种冀藜1 号增产籽实315 kg/hm2,增幅为12.78%,差异显著。
表2 冀藜3 号2017-2018 年品种比较试验产量
4.2 河北省多年多点区域试验
2018-2019 年参加河北省区域试验,试点为张北喜顺沟、康保原种场、崇礼狮子沟、沽源原种场。 由表3 可知,冀藜3 号在2018 年河北省区域试验中平均单产2 711.3 kg/hm2,4 个试点均增产, 增产率为100%,比对照品种冀藜1 号增产25.81%,差异极显著, 倒伏倒折率为0.5%;2019 年参加河北省区域试验,平均产量为2 737.5 kg/hm2,4 个试点均增产,增产率为100%,比对照品种冀藜1 号增产7.78%,差异显著,倒折率为1.02%;2 年的平均产量为2 724.4 kg/hm2,比对照增产16.1%,增产点率为100%,倒伏倒折率为0.76%。
表3 2018-2019 年区试籽实产量
4.3 生产试验
2019 年分别在张家口市农科院张北喜顺沟试验基地、赤城县种子管理站、康保原种场3 个县进行生产鉴定试验,产量结果见表4。 冀藜3 号的籽实产量在本轮试验中居第2 位,平均产量为2 801 kg/hm2,3 个试点全部增产,比对照品种冀藜1 号增产27.82%。
表4 2019 年藜麦生产试验籽实产量
5 栽培技术要点
经多年多点的试验示范, 冀藜3 号适宜在冀北坝上地区及晋、蒙同类型地区种植。
5.1 选种
选择成熟度好、籽粒饱满、光泽度好、纯度高、净度好、无霉变的达标新种子。
5.2 选地
选择土质肥沃、有机质含量高、通气透水性强,保水保温性能好的壤土地块。 尽量轮作倒茬, 不重茬、迎茬。 最好的倒茬作物首选豆类、牧草、马铃薯,其次是燕麦、胡麻。
5.3 整地
收秋后进行深翻耕,耕深20~25 cm,5 月中旬播种前浅旋耕耙磨,既利于播种又利于杂草防除。 整地做到土地平整,上虚下实,无大土块和暗坷垃,无较大的残株、残茬。
5.4 施肥
可用农家肥作基肥,一般施入优质农家肥22 500~37 500 kg/hm2;或以 N、P、K 含量均等的三元复合肥作基肥,施肥量根据地力差别,在150~300 kg/hm2之间。
5.5 播种
5.5.1 播种时间 藜麦在2~4℃时即可发芽,幼苗的耐低温能力较强, 在河北坝上地区适宜播期为5 月中旬。
5.5.2 种植密度 一般以行距40~50 cm、 株距25~30 cm 为最佳。 根据播种模式的不同,播种量有所差别, 一般穴播用种量在 1.5~3.0 kg/hm2, 条播在 5.0~7.5 kg/hm2,要求播种均匀,不漏播,不断垄,保证播种质量。
5.5.3 播种深度 播种深度以2.0~3.5 cm 为最佳,最深不可超过5 cm,播种要深浅一致,播种后必须镇压以利于出苗。
5.6 田间管理
5.6.1 灌溉与排水 藜麦是耐旱性较强的作物,雨涝时要注意排水,藜麦地不能有积水,应配套排水渠或采取人工挖沟的方法排水。 干旱时,在有灌溉条件的地块,可适时补水,实现藜麦超高产栽培。
5.6.2 杂草防除 播前旋耕有利于杂草的防除。 藜麦长至10 cm 时进行第1 次中耕除草,增加地温,促进藜麦生长;藜麦长到25 cm 时,进行第2 次深耕除草,一般深耕5~8 cm,减少土壤水分蒸发,同时培土促进壮秆,以防倒折。
5.7 适时收获
当藜麦由绿变黄,中上部籽粒变硬,呈现品种正常的大小和色泽时,及时进行收获。 避免因恶劣气候造成减产。 脱粒后进行晾晒,防止霉变。
6 小结
藜麦在我国是一个新兴的产业,目前河北省只有张家口沽源县地区有一定的种植面积,适宜当地的新品种较少, 品种的更新换代需要多年的时间, 冀藜3 号是张家口地区首次采用剪穗套袋人工辅助杂交的方法选育而成的一个白藜品种,解决了藜麦开花时间短、品种间杂交难的问题,在河北省地区具有广阔的推广前景。