中早熟酿造高粱新品种晋杂54号的选育
2023-08-28张元卿程庆军高海燕高鹏田承华张俊珍刘鹏
张元卿 程庆军 高海燕 高鹏 田承华 张俊珍 刘鹏
(山西农业大学高粱研究所/高粱遗传与种质创新山西省重点实验室,晋中 030600)
高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)是全球重要的粮食作物。作为C4 光合途径植物,高粱光合效率高,杂种优势强,具有耐旱性、耐涝性、耐盐碱、耐瘠薄等多重抗逆性,广泛种植于干旱、半干旱地区,在我国农业产业结构调整和边际土地利用等方面发挥着重要作用[1-4]。高粱具有酿造、饲用、食用、能源等多种用途。目前,酿造高粱已占全国高粱总生产量的80%,逐步成为中国高粱育种和生产的主体[5]。近年来,随着中国种植业结构调整、供给侧结构改革以及市场竞争加剧,越来越多酒企开始重视酿造品种的选择,这为中国酿造高粱产业发展带来了新的机遇[6]。
我国高粱主要分为4 个栽培区域:春播早熟区、春播晚熟区、春夏兼播区和南方区[7]。其中高粱春播早熟区面积占我国高粱种植面积的55%~60%。春播早熟区包括黑龙江省、吉林省、内蒙古全部地区,山西省、陕西省的北部地区,新疆北部地区,该区域积温较低,以早熟和中早熟品种为主[7]。高粱是山西省的主要杂粮作物之一,种植面积约6.73 万hm2,作为优质白酒的主要酿造原料,具有巨大的市场需求潜力。但山西省早熟区主导品种较少,现有品种存在株高较高、易倒伏、产量较低等问题[3]。基于山西省早熟区高粱品种现状和酿造企业对优质高粱品种的需求,山西农业大学高粱研究所以SX44A 为母本、15626 为父本选育得到高产、矮秆的酿造高粱新品种晋杂54 号,对于该区域高粱新品种的更新换代起到了积极的推动作用。
1 亲本来源及选育过程
1.1 母本SX44A1991 年山西省农业科学院高粱研究所利用V4B/F4B 与V4B 杂交,在山西晋中和海南三亚经过4 代选育,育成保持系V4B/F4B//V4B。在A2 细胞质背景下,以V4B/F4B//V4B 为轮回亲本,通过7 代回交转育、细胞核代换育成V4/F4//V4A,定名为SX44A。其幼苗长势强,叶鞘绿色,叶色深绿,叶片半上冲,生育期115d,株高110.0cm,穗长23.0cm,穗粗7.0cm,穗筒形,中紧穗,红壳白粒,穗粒重56.8g,千粒重32.8g,抗逆性强,高抗高粱丝黑穗病。
1.2 父本156262010 年山西省农业科学院高粱研究所利用恢复系47031 早/辽493 作母本,与矮秆恢复系HO233 人工杂交,在山西晋中和海南三亚经过6 代选育,于2015 年育成恢复系47031 早/ 辽493//HO233,定名为15626。其幼苗长势强,叶鞘绿色,叶色中绿,叶脉白色,生育期125d,株高100.0cm,穗长28.0cm,穗粗10.0cm,穗纺锤形,中紧穗,红壳红粒,穗粒重77.6g,千粒重28.2g,抗逆性强,抗倒伏。
1.3 选育过程2015 年对不育系SX44A 进行广泛测配。2016 年对所配制的杂交组合进行品种鉴定比较试验,SX44A×15626 组合表现突出。2017 年SX44A×15626 组合在山西省农业科学院高粱研究所修文试验基地完成品种比较试验,表现出矮秆、丰产的特点,且综合性状表现优异。2017 年冬在海南三亚进行繁种。2018-2019 年开展适应性试验,农艺性状与产量水平均优于对照晋杂22 号。2022 年3 月通过农业农村部非主要农作物品种登记,登记编号为GPD 高粱(2022)140052。
2 品种特征特性
2.1 农艺性状该品种属于中早熟酿造高粱品种,幼苗绿色,生育期118d,株高160.0cm,穗长28.0cm,穗纺锤形,中散穗,红壳红粒,粒型椭圆,粒质粉质,穗粒重116.3g,千粒重32.9g。适宜在山西省晋中市、朔州市,吉林省通榆县,内蒙古赤峰市,河北省张家口市等高粱中早熟区春播种植。
2.2 抗病性2018-2019 年在山西省农业科学院高粱研究所东白试验基地丝黑穗病鉴定圃中进行田间接菌鉴定,结果显示晋杂54 号抗高粱丝黑穗病。
2.3 品质性状2019 年经农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)检测,晋杂54 号籽粒粗淀粉含量75.5%,支链淀粉(占淀粉)含量80.3%,粗脂肪含量3.83%,单宁含量0.64%。
3 产量表现
2018 年晋杂54 号适应性试验中每hm2平均产量8715.0kg,比对照晋杂22 号增产9.2%;2019 年续试,平均产量8680.5kg,比对照种晋杂22 号增产9.9%;2年平均产量8697.8kg,比对照种晋杂22 号增产9.5%。
4 关键栽培技术
4.1 适时播种一般以4 月下旬至5 月上旬,地温稳定在10℃以上时播种为宜,播深3cm 左右,行距35~40cm,每667m2播量1.0~1.5kg,留 苗7500 株左右。
4.2 田间管理选择耕层深厚、肥力均匀、排灌良好的地块播种。前茬作物以玉米、大豆等为宜。播种前需连续晒种2~3d,降低种子水分含量,增强吸水能力,同时打破种子休眠,提高发芽势和发芽率,确保快速发芽、出苗整齐。播种前需精细整地,保证墒情,每667m2一次性深施复合肥50kg 作底肥。4~5 叶期间苗定苗,在苗期根据田间地温、墒情、幼苗长势等情况适时进行中耕,以起到增温保墒的效果。在拔节期至抽穗期,严格做好水肥管理,确保高粱营养生长和生殖生长的正常进行。
4.3 病虫草害防治播种后、出苗前可用高粱专用除草剂在地表喷雾防除杂草。拔节期及时进行中耕锄草。抽穗前需注意玉米螟或高粱条螟等虫害的发生,若发现可使用吡虫啉可湿性粉剂进行喷洒。高粱生长的中后期需注意观察田间蚜虫的发生,若发现可用喷雾或熏蒸等方法防治。
4.4 适时收获高粱在蜡熟末期营养物质积累已经停止,此时收获的籽粒饱满,千粒重最佳。蜡熟末期的高粱植株下部1~5 片叶基本枯黄,穗基部茎秆变黄,穗下部籽粒形成生理黑层。收获的籽粒需及时脱粒、晾晒,防止虫蛀霉变。籽粒含水量低于14%时即可入库储藏。
4.5 制种要点
4.5.1 制种田选择制种田应选择地势平坦、土壤肥沃、方便排灌的地块,以连片种植为佳。连片的制种田有利于花期授粉,提高结实率,保证制种产量。为保证种子纯度,避免造成生物学混杂,不同品种隔离区制种应相互间隔500m以上。
4.5.2 播种密度父母本行比1 ∶6,母本种植密度为1.0 万~1.2 万株/667m2,父本种植密度为8000株/667m2。
4.5.3 花期调控父本较母本晚7~10d 开花,种子生产中需通过父本浸种、覆膜、提前播种等措施以促进其花期提前。播种时应先播种父本,父本出苗后2 叶1 心时播种母本,或父本浸种露白覆膜与母本同期播种。从苗期开始进行花期观测,通过观察生长锥分化进程等方法及时掌握父母本的生长情况,推测花期能否相遇。一般以母本生长锥较父本大1/3 作为花期正遇的标准判定。对于花期相遇不好的情况,需及时采取喷施生长激素、追肥、中耕等措施进行调控,确保花期相遇。
4.5.4 田间去杂在整个生育期内需严格去除行内杂株。苗期去杂结合间苗定苗进行,根据苗期性状去除与亲本不同的幼苗。拔节期应根据株高、叶脉颜色、有无蜡质等主要性状去除杂株,注意将杂株连根拔除,以防再生。花期应严格在父母本植株中进行去杂,并及时拔除母本植株中的散粉株,直至母本籽粒完全结实。收获时应去除不同穗型、粒色的植株,以确保杂交种纯度。
4.5.5 种子收获适时收获、充分晾晒是保证种子发芽率的关键。应在蜡熟末期及时收获,晾晒时要保证种子充分干燥至达到水分标准。