优质高产谷子新品种赤谷K4 的选育

薛新伟 于智坤 刘 丹 穆安康 杨 帆 张家林 张 姼 贺 磊柴晓娇 白晓雷 付 颖 沈轶男 王显瑞

（1 赤峰市农牧科学研究所，内蒙古赤峰024000；2 内蒙古农业大学，呼和浩特010019）

谷子作为中国起源的作物，是最早被驯化的作物之一，也是中国最古老的栽培植物之一，是在11000 年前由中国北方野生绿狐尾驯化而来的，在距今6000～7000 年前谷子开始替代黍稷成为北方农业生产的主栽作物，在中国北方农耕文明的形成中发挥了重要的作用[1-2]。内蒙古地区种植谷子的历史悠久，赤峰市敖汉旗是北方旱作谷子的发源地之一，在敖汉旗兴隆沟挖掘的炭化粟黍籽粒距今已有8000 年的历史。内蒙古地区谷子种植面积一直稳居全国前三的位置，2020 年达到21 万hm2，产量占全国的1/4 以上，是全国杂粮杂豆集中产区，也是全国三大杂粮杂豆产区之一[3]。

谷子具有生育期短、水分利用率高、抗旱耐瘠薄等特点，能够抵抗气候变化等极端天气带来的灾害，被认为是应对未来水资源短缺的重要战略储备作物，在我国北方11 个省干旱半干旱区都有种植，其中约90%种植在缺水或无水条件的丘陵地区[4-6]。内蒙古地区是典型的干旱区半干旱区，丘陵山地耕地面积达40 万hm2，占耕地总面积的37.6%，丘陵山地耕地普遍存在土壤养分瘠薄，水土流失严重且水资源匮乏，干旱少雨、时空分配不均匀的实际问题，严重制约了内蒙古地区农业增产增收[7-9]。因此，在内蒙古地区种植谷子能够充分解决土壤养分瘠薄，水资源匮乏的问题，对促进干旱半干旱地区农业生产可持续发展及保障北方干旱地区粮食安全均具有重要意义。

赤峰市农牧科学研究所在谷子育种工作上具有扎实的科研基础和丰富的种质资源，育种方向明确，能够及时掌握谷子市场变化动态，选育出谷子新品种，内蒙古自治区育成的第一个谷子品种为昭农1 号。截至目前，累计育成昭农号、昭谷号、赤谷号、蒙谷号、峰谷号、金苗号等谷子新品种96 个，并在生产上得到大面积推广应用，支撑和推动了内蒙古自治区谷子产业发展。其中昭谷1 号是我国春谷区具有划时代历史意义的品种，累计推广面积达300 万hm2以上；2019 年育成的金苗K1 为一级优质米，一经推广便得到农户、加工商的认可，近3 年累计推广30 万hm2以上。赤谷K4 是赤峰市农牧科学研究所以矮88 为父本、张杂谷13 号为母本，通过人工有性杂交，采用系谱法组配成的谷子新组合，其平均单产高，品质好，抗逆能力强，能够适应谷子春播区生产需求。

1 亲本来源及选育过程

1.1母本张杂谷13号2007-2011 年张家口市农业科学院用2039 与内蒙古赤峰市农家品种黄八杈杂交F4选育出优质、抗旱、抗拿捕净的系列恢复系与A2 不育系测配，从后代中选出综合性状优良、配合力好的9 个组合后进行复配，其中第6 个组合表现早熟、米质黄亮，A2 和黄6 入选。恢复系定名为黄六，杂交组合定名为张杂谷13 号。张杂谷13 号春播平均生育期115d，幼苗绿色，叶鞘绿色，株高121cm，穗长26.3cm，棍棒穗，穗松紧适中，平均单穗重24.2g，平均穗粒重18.3g，千粒质量3.1g。

1.2父本矮88矮88 是由我国著名谷子育种专家赵连元先生以郑矮2 号为材料，应用细胞工程技术育成的我国第一个紧凑型谷子新品种，1993 年经过陕西省多点示范，表现突出，并具有高产优质的优势。平均春播生育期115～120d，平均株高70cm 左右，幼苗绿色，叶鞘绿色，谷穗直立，叶片上挺，上部叶片短宽，下部叶片细长，株型紧凑，穗长16cm 左右，穗粗5cm 左右，穗粒重8g，千粒质量2.7g。

1.3赤谷K4赤谷K4 由赤峰市农牧科学研究所于2014 年冬季在海南岛以张杂谷13 号为母本、矮88 为父本杂交，通过常规育种，采用系谱法定向选育6 代而成，系谱号82-26。杂交后代选育以抗倒、优质、矮秆、高产为目标，详细选育过程如下：2015-2016 年度春季在赤峰市基地种植F1进行杂种优势鉴定；2015-2016 年度冬季在海南进行F2分离群体鉴定，选育33 株；2016-2017 年度春季在赤峰市基地种植F3并选育25 株；2016-2017 年度冬季在海南岛种植F4并选育46 株；2017-2018 年度春季在赤峰市基地种植F5并选育15 株和4 个品系；2018-2019 年度选出5 个品系参加品系对比试验；2019-2020 年连续2 年参加赤峰市农牧科学研究所组织的异地鉴定试验；2021 年在赤峰市进行小面积示范，进行品质分析及审定相关数据测定；2022 年通过国家非主要农作物品种登记，登记编号：GPD谷子（2022）150086，定名赤谷K4。

2 品种特征特性

2.1农艺性状赤谷K4 春播平均生育期110d，幼苗绿色，叶鞘绿色，平均株高115.0cm，分蘖数2～4 个，平均穗长24.1cm，刚毛长度中等，平均穗粗4.1cm，平均单穗重32.1g，平均单穗粒重26.2g，平均出谷率81.6%，白谷、黄米，平均千粒质量2.98g，穗型纺锤形，穗码中等，熟相较好。

2.2品质性状利用2019 年、2020 年区域试验材料，由农业农村部谷物制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）对赤谷K4 进行品质分析，赤谷K4 籽粒粗蛋白含量分别为12.34%、12.33%，粗脂肪含量2 年均为3.24%，赖氨酸含量2 年均为0.2%，淀粉含量分别为82.38%、82.41%，直链淀粉占总淀粉含量百分比为78.65%、78.64%（表1）。

表1 赤谷K4 的品质性状表现

3 产量表现与适应性

2019-2020 年赤峰市农牧科学研究所组织在内蒙古赤峰市、兴安盟、通辽市、呼和浩特市，辽宁省朝阳市、阜新市，吉林省四平市、吉林市、洮南市、白城市、通榆市，山西省大同市、太原市、忻州市、朔州市、原平市，河北省张家口市、承德市，甘肃省张掖市、会宁市、白银市，新疆昌吉州、哈密市、伊犁州、库尔勒市等25 个试点进行品种比较试验。采用随机区组排列，3 次重复，5 行区，小区面积20m2，收获时去掉边行及行头，实收面积10m2，以黄金谷为统一对照，种植密度45.0 万株/hm2，行距0.5m，行长8.0m。由表2 可知，2019-2020 年25 个试验点中赤谷K4产量均高于对照品种黄金谷，增产点率为100%，春播每hm2产量在4608.0～9213.0kg，平均产量为6099.0kg，比对照品种黄金谷平均增产415.5kg，增幅达6.80%。赤谷K4 适宜在内蒙古赤峰市、兴安盟、通辽市、呼和浩特市，辽宁省朝阳市、阜新市，吉林省四平市、吉林市、洮南市、通榆市，山西省大同市、太原市、忻州市、朔州市、原平市，河北省张家口市、承德市，甘肃省张掖市、会宁市、白银市，新疆昌吉州、哈密市、伊犁州、库尔勒市≥10℃活动积温2350℃以上地区春季种植。

表2 2019-2020 年赤谷K4 田间试验产量结果

田间进行抗性鉴定，结果表明赤谷K4 中抗锈病、黑穗病、白发病。抗倒性0 级，抗旱性、耐涝性1级，蛀茎率1.1%。

4 高产栽培技术要点

4.1种子处理做好种子处理，进行晒种或用药剂拌种，根据当地病虫发生情况选择药剂，如用35%甲霜灵种衣剂按照种子量的0.2%～0.3%进行拌种可防治白发病等。

4.2精细整地，科学肥水一般要通过播前旋耕、耙耱和镇压等措施，做到播种地块上虚下实。施肥的基本原则是以底肥为主，追肥为辅。底肥一般以农家肥或有机肥为主，也可用磷酸二铵等复合型化肥代替，有条件地区每hm2增施农家肥45m3或生物有机肥4500～6000kg，露地栽培可酌情减少底肥。3～5 叶期加强田间管理，及时间苗、定苗、中耕除草，以利于蹲苗。适当科学追肥，开花灌浆期每hm2追施尿素150kg，灌浆中期喷施钾肥。

4.3适期播种，合理密植甘肃、宁夏和黑龙江等无霜期短的春谷区一般在4 月下旬开始播种，山西、吉林、辽宁和内蒙古东部及华北区谷子春播一般在5 月初到5 月20 日左右，适宜播种深度为3～5cm。种植密度为12 万～24 万株/hm2，行距50cm 左右，穴距15～20cm，每穴留苗1～2 株，可以根据地力情况调整种植密度。每hm2底施复合肥（氮-磷-钾=18-18-18）450kg 左右，以尿素112.5kg、钾肥112.5kg 为宜进行追肥。4～5 叶期每hm2使用烯禾啶1200～1500mL（含量12.5%）兑水600～750L 喷撒以防除禾本科杂草。

4.4加强管理，防治病虫草害做好杂草防控 一般品种可采用烯禾啶等，于播种后出苗前喷施。喷施烯禾啶（拿捕净）除草时要求植株上无露水、无风，喷药后24h 内无降雨。做好病虫防治 除选用抗病虫的品种和轮作倒茬等农业措施防控外，也要加强药剂拌种或种子包衣，从源头防控病虫害发生。谷子生长期常见钻心虫、粟叶甲和黏虫等，建议使用真菌类、病毒类和细菌类微生物杀虫剂、植物源农药和植物生长调节剂等进行防治。

4.5适期收获为了避免收获过早和过晚造成的谷子产量和品质降低、商品性变差等，应在95%谷粒硬化变黄、种子含水量约20%时，及时收获。在平原区建议采用切流式联合收获机收获；在丘陵山区建议采用分段收获，即用割晒机收割后采用脱粒机脱粒。收获后及时晾晒或烘干至谷粒含水量13%以下贮藏保存。