饲草高粱新品种陇草4号选育报告
2024-12-25张国琴葛玉彬张正英贺春贵
摘要:随着草食畜牧业的发展,饲草高粱对我国西北地区农业产业结构调整,草食畜牧业发展及生态改良与保护起到了重要作用。为培育适应甘肃不同生态区域种植的优质、高产、抗逆性强的饲用高粱新品种,甘肃省农业科学院作物研究所以高粱A6细胞质类型不育系A6Tx398A为母本、苏丹草楼兰1号与甜高粱MONSTER杂交而获得的优良恢复系F11为父本配制杂交组合,经过多年的南繁北育,选育出饲草高粱新品陇草4号。2021 — 2022年参加甘肃省饲草高粱多点区域试验,2 a 10 点(次)折合平均生物产量103 647.6 kg/hm2,较对照品种陇草1号增产10.6%。2022年参加甘肃省饲草高粱生产试验,折合平均生物产量106 758.5 kg/hm2,较对照品种陇草1号增产6.0%。籽粒含粗蛋白68.0 g/kg、粗灰分76.0 g/kg、木质素43.0 g/kg、中性洗涤纤维559 g/kg、酸性洗涤纤维366 g/kg,干物质283 g/kg,干重百分比中,氢氰酸含量为8.32 mg/kg。该品种具有再生能力强,生长迅速,茎叶鲜嫩等优点,适宜在甘肃省酒泉、金昌、武威、兰州、平凉、庆阳等干旱半干旱生态区地区推广种植。
关键词:饲草高粱;新品种;陇草4号;选育
中图分类号:S514 文献标志码:A 文章编号:2097-2172(2024)12-1103-04
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.12.005
Breeding Report on the New Forage Sorghum Variety Longcao 4
ZHANG Guoqin 1, GE Yubin 1, ZHANG Zhengying 1, HE chungui 2
(1. CropResearch Institute, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China;
2. Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China)
Abstract: With the development of herbivorous animal husbandry, forage sorghum has played an important role in adjusting the agricultural industrial structure, developing herbivorous livestock, and improving and protecting the ecology in the northwest region of China. To cultivate high-quality, high-yield, and stress-resistant new varieties of forage sorghum suitable for different ecological regions in Gansu, the Crop Research Institute of the Gansu Academy of Agricultural Sciences used the A6Tx398A cytoplasmic male sterile line as the maternal parent and the excellent restoring line F11, obtained by crossing Sudan grass Loulan 1 with sweet sorghum MONSTER, as the paternal parent to create hybrid combinations. After several years of breeding, the new forage sorghum variety Longcao 4 was developed. From 2021 to 2022, it participated in multiple regional experiment in Gansu Province, yielding an average biological yield of 103,647.6 kg/ha, which was 10.6% higher over the control variety Longcao 1. In 2022, it participated in production experiment, achieving an average biological yield of 106,758.5 kg/ha, a 6.0% increase compared to the control Longcao1. The grain contains 68.0 g/kg crude protein, 76.0 g/kg crude ash, 43.0 g/kg lignin, 559 g/kg neutral detergent fiber, 366 g/kg acid detergent fiber, and 283 g/kg dry matter, with a cyanide content of 8.32 mg/kg. This variety exhibits strong regeneration ability, rapid growth, and tender stems and leaves, making it suitable for promotion and planting in arid and semi-arid ecological areas such as Jiuquan, Jinchang, Wuwei, Lanzhou, Pingliang, and Qingyang in Gansu Province.
Key words: Foragesorghum; New variety; Longcao 4; Breeding
高粱[Sorghum bicolor (L.) Moench ]是半干旱和干旱地区重要的禾谷类作物,具有抗旱、耐盐碱、耐涝等特性[1 ]。高丹草是近缘物种苏丹草[Sorghum sudanense (Piper) Stapf]与禾谷类高粱的杂交种,是一种优质、高产的鲜食牧草[2 - 3 ]。近年来,随着草食畜牧业的发展,饲草高粱对我国西北地区农业产业结构调整,草食畜牧业发展及生态改良与保护起到了重要作用。因此推进草食畜牧业的发展保障之一就是饲草的开发与利用,包括饲草料基地的建设,饲草料种植面积的扩大,这些将有力促进农区畜牧业的发展[3 - 5 ]。因而选育适应当地自然条件的饲草高粱新品种至关重要[5 - 8 ]。甘肃省农业科学院作物研究所以高粱A6细胞质类型不育系A6Tx398A为母本、苏丹草楼兰1号与甜高粱MONSTER杂交而获得的优良恢复系F11为父本配制杂交组合,选育出了饲草高粱新品种陇草4号,于2023年4月通过农业农村部非主要农作物新品种登记[登记号GPD(2023)620031]。
1 品种来源与选育经过
1.1 亲本来源
母本A6Tx398A是高粱A6细胞质类型不育系,由甘肃省农业科学院作物研究所自山西农业大学高粱研究所引进,该不育系育性稳定,自交不结实,败育彻底。全生育期131 d左右,株高为122.0~135.0 cm,分蘖数1.9个。主茎粗1.6 cm,茎秆多汁。叶脉蜡质,叶片数13.0~15.0片,倒3叶长66.1 cm、叶宽7.4 cm。穗形棒状,中紧穗型,穗长27.0~31.0 cm,穗颈13.6~22.8 cm。全株持绿性好。该不育系的应用,增加了高粱细胞质的类型,对杂交种的抗逆性有着重要意义。
父本是用苏丹草楼兰1号与甜高粱MONSTER杂交而获得的优良恢复系F11,此父本与已选育的品种陇草2号父本一致[4 ]。楼兰1号根系发达,分蘖性强,幼苗紫色,平均株高为213.2 cm。茎秆圆柱形,茎粗7.0~12.0 mm。叶片数5.0~7.0个,叶脉为白色,平均叶长48.7 cm、叶宽1.6~2.4 cm。花药饱满、花粉量大、花期长。种子扁椭圆形,千粒重13.5 g。MONSTER为光敏型饲用甜高粱,株高324.0 cm、茎粗2.3 cm、叶片数22.0个,蜡质叶脉,茎秆多汁,糖锤度19.6%,穗形纺锤、中紧穗型,无叶部病害。
1.2 选育经过
陇草4号(原代号LC-4)以高粱A6细胞质类型不育系A6Tx398A为母本、苏丹草楼兰1号与甜高粱MONSTER杂交而获得的优良恢复系F11为父本组配而成的杂交种。2018年冬组配杂交组合A6Tx398A×F11,2019年春季在兰州进行组合鉴定试验,主要考查田间主要农艺性状表现、丰产性和抗逆性,对适口性进行初步评价。同时扩繁不育系A6Tx398A和恢复系F11。2020年春季参加品比试验,全生育期对主要农艺性状的调查与记载,鉴定其特征特性,丰产性及抗性,该品系较为突出,丰产性好,暂定名LC-4。2021 — 2022年参加甘肃省饲草高粱多点区域试验,鉴定该品系的生态适应性、丰产性与稳产性及抗逆性,同时开展品种特异性、一致性、稳定性测试,测试编号为2021A02。2022年参加甘肃省饲草高粱生产试验。
2 产量表现
2.1 品鉴试验
2019年在甘肃省农业科学院兰州试验地进行品鉴试验,间比法设计,露地点播,对照品种为陇草1号[4 - 5 ]。田间试验于抽穗期进行第 1 次刈割测产,早霜前进行第2次刈割测产。12个参试品种(系)中有7个品种(系)表现增产,其中陇草4号各项农艺性状均表现最好,主茎的叶片数为14个、主茎秆粗为1.4 cm,两次刈割折合平均生物产量为114 169.4 kg/hm2,较对照品种陇草1号增产9.3%,居12个参试品种(系)第 2 位。
2.2 品比试验
2020年在甘肃省农业科学院兰州试验地进行品比试验,陇草4号分别于抽穗期和早霜前进行2次刈割测产,2次刈割折合平均生物产量为131 940.0 kg/hm2,较对照品种陇草1号增产32.7%,居11个参试品种(系)第 2 位,综合性状表现优良,植株较高,茎叶鲜嫩。
2.3 区域试验
2021 — 2022年连续2 a参加在甘肃中部(兰州市)、西部(金昌市、酒泉市)和东部(平凉市、庆阳市)等5地的甘肃省饲草高粱多点区域试验,水旱地兼顾,分别于抽穗期和早霜前进行2次刈割测产。陇草4号2 a 10 点(次)有9点(次)增产,增产点(次)率为90%,折合平均生物产量为103 647.6 kg/hm2,较对照品种陇草1号增产9.97%,其中2021年折合平均生物产量为108 114.8 kg/hm2,较对照品种陇草1号增产9.18%,居6个参试品种(系)第2位;2022年折合平均生物产量为98 333.2 kg/hm2,较对照品种陇草1号增产9.90%,居6个参试品种(系)第1位,表现出良好的丰产性。
2.4 生产试验
2022年在甘肃的中部(兰州市)、西部(金昌市、酒泉市)和东部(平凉市、庆阳市)等5地开展的甘肃省饲草高粱生产试验中,陇草4号田间试验分别于抽穗期和早霜前进行两次刈割测产。平均折合生物产量为106 758.5 kg/hm2,较对照品种陇草1号增产5.79%,居3个参试品种(系)第1位,农艺性状综合表现优良,抗性好。
3 特征特性
3.1 植物学特征
陇草4号杂交种属于一年生青刈割饲草高粱,生育期为128 d左右,平均株高为318.0 cm;芽鞘紫色,叶鞘淡紫色,叶片数14.0个,蜡质叶脉,平均分蘖数1.8个,茎粗1.1~1.4 cm;穗形纺锤形、穗型散、穗长30.5 cm,套袋自交结实率98.2%,壳色黑色,籽粒浅红色。春播后一季可以刈割2~3次,刈割后再生性强。倾斜率6.7%,倒折率4.2%[3 ]。
3.2 品质
2021年经甘肃省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所检测:陇草4号全株粗蛋白含量为68.0 g/kg,粗灰分含量为76.0 g/kg,木质素含量为43.0 g/kg,中性洗涤纤维含量为559 g/kg,酸性洗涤纤维含量为366 g/kg,干物质含量为283 g/kg,氢氰酸含量为8.32 mg/kg。
3.3 抗逆性
2022年经甘肃省农业科学院植物保护研究所接种抗性鉴定,陇草4号抗高粱丝黑穗病(R),发病株率为2.8%;中抗大斑病(MR),病情级别为5级;抗高粱蚜(R),单株蚜量156头。
4 适种区域
适宜在中部、西部和东部等干旱半干旱地区活动积温≥2 300 ℃,或海拔≤2 300 m的高粱生产区及相似生态地区春播或夏收后复种[4 - 5; 9 - 11 ]。
5 栽培要点
5.1 适时播种,合理密植
地温稳定在12 ℃即可播种,北方通常在4月中下旬至5月上旬春播。播前精细整地,足墒播种,确保苗全苗壮。播量15.0~22.5 kg/hm2,播深2~4 cm,确保出全苗。6月下旬至7月初冬播作物夏收后可复种,播深2~3 cm。水浇地留苗42.0万~58.5万株/hm2,旱地留苗30.0万~78.0万株/ hm2。
5.2 合理施基肥,及时追肥
陇草4号适宜多茬刈割,所以要采用分段施肥,重施基肥。北方一季可刈割2~3次,一般土壤肥力条件下,春季结合整地施入有机肥30 000~45 000 kg/hm2、磷酸二铵450 kg/hm2、尿素225 kg/hm2做基肥;刈割后结合灌水、中耕及时追施尿素150~225 kg/hm2,确保刈割后及时发苗,获得高产。
5.3 适期刈割, 合理留茬
该品种再生性强,通常情况下,株高100 cm以上时植株氢氰酸含量即达安全值范围,可刈割饲喂利用,作为鱼饲料时通常在生长到80~100 cm时刈割为宜。抽穗期植株蛋白质含量最高,是青刈的最佳时期。刈割留茬高度通常为10~15 cm,生产上留茬高度可以适当降低,刈割后留茬8~10 cm,刈割后再生发苗快,分蘖更多,产草量高。
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