王彩萍,郭鵬燕,侯小峰,趙吉平,郭兆萍,左憲強(qiáng),成玉紅 (山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,山西汾陽(yáng)032200)
豌豆(Pisum sativum L.),又名麥豌豆、寒豆、麥豆、荷蘭豆(軟莢豌豆),英文名為pea或gardenpea。豌豆是世界上第四大食用豆類(lèi)作物,適應(yīng)冷涼氣候、多種土壤條件和干旱環(huán)境,蛋白質(zhì)含量高,易消化吸收,為糧、菜、釀造、飼料兼用的作物[1]。豌豆子粒富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦質(zhì)元素和維生素等,具有全面而均衡的營(yíng)養(yǎng)[2]。2007年全世界有93個(gè)國(guó)家生產(chǎn)干豌豆,栽培面積689.6萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量1 012.8萬(wàn)t;80個(gè)國(guó)家生產(chǎn)青豌豆,栽培面積108.8萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量826.5萬(wàn)t。中國(guó)干豌豆栽培面積和總產(chǎn)分別占全世界的15.2%和13.8%[3]。在適宜復(fù)播的生態(tài)區(qū)域,豌豆可早播早收,為后季作物提供較長(zhǎng)的生長(zhǎng)空間。山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所位于山西省汾陽(yáng)市,白酒釀造為當(dāng)?shù)氐奶厣a(chǎn)業(yè)。豌豆是主要的釀造原料,但汾陽(yáng)人們沒(méi)有種植豌豆的習(xí)慣,為培育出適宜當(dāng)?shù)胤N植的豌豆新品種,以滿(mǎn)足當(dāng)?shù)匕l(fā)達(dá)的釀造之需,課題組開(kāi)展豌豆新品種選育,同時(shí)進(jìn)行了一系列的耐熱馴化工作,歷經(jīng)數(shù)十年,培育出了適宜氣候相對(duì)溫和地區(qū)種植的豌豆新品種汾豌豆1號(hào)。
1.1 品種來(lái)源 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所于2002年夏選擇JW-16作母本,JW-8作父本通過(guò)有性雜交,經(jīng)定向選育于2006年F4代出圃。2007年參加所內(nèi)品系鑒定試驗(yàn),2008~2009年參加所內(nèi)品系比較試驗(yàn)。2010~2011年參加山西省豌豆直接生產(chǎn)試驗(yàn)。該品種于2012年通過(guò)山西省品種審定委員會(huì)的認(rèn)定,定名為“汾豌豆1號(hào)”。汾豌豆1號(hào)經(jīng)逐代耐熱馴化其冬性特征被弱化,可以在不同生態(tài)區(qū)種植。
1.2 選育經(jīng)過(guò) 2002年配制單交組合,在配制20個(gè)后雜交獲有效雜交子粒180粒;2003年F1混收;2004年種植F2代5個(gè)小區(qū),從F2代分離群體中選單株50株;2005年種植50個(gè)F3系統(tǒng),田間編號(hào)W3001~W30050。其中在系統(tǒng)中分別選11個(gè)株系;2006年種植11個(gè)F4系統(tǒng),田間編號(hào)W4001~W40010,選出5個(gè)系統(tǒng)群;2007年種植F5系統(tǒng)群共5個(gè)系統(tǒng),田間編號(hào) W5001~W5005,推薦編號(hào)為 W5004的系統(tǒng)群參加下年度品種鑒定試驗(yàn),暫定名為“汾豌豆1號(hào)”;2008~2009年汾豌豆1號(hào)分別參加所內(nèi)品系鑒定試驗(yàn)和品系比較試驗(yàn);2010~2011年汾豌豆1號(hào)參加山西省直接生產(chǎn)試驗(yàn)。
2.1 形態(tài)特征 汾豌豆1號(hào)株高75 cm左右;根圓錐狀,須根發(fā)達(dá);莖呈綠色,主莖分枝2.1個(gè);葉色淡綠,有卷須;花白色;莢鐮刀型,莢長(zhǎng)5.7 cm,成熟時(shí)黃白色,完整莢內(nèi)著生子粒4.8粒,子粒白色,百粒重21.5 g。汾豌豆1號(hào)與親本JW-16豌豆和JW-8豌豆在株高、子粒色澤、花色和百粒重等性狀方面存在明顯差異(表1),說(shuō)明了汾豌豆1號(hào)是一個(gè)新品系。
2.2 生物學(xué)特征 汾豌豆1號(hào)生育期85 d左右,幼苗耐寒性好,高抗病害,中抗?jié)撊~蠅。產(chǎn)量穩(wěn)定性好。耐貯存,對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)抗性強(qiáng),產(chǎn)品商品貨架時(shí)間長(zhǎng)。
2.3 品質(zhì)分析 根據(jù)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)檢測(cè):汾豌豆1號(hào)粗蛋白(干基)25.41%,粗脂肪(干基)2.45%,粗淀粉(干基)38.57%。
2.4 產(chǎn)量表現(xiàn) 2010~2011年推薦參加山西省豌豆直接生產(chǎn)試驗(yàn),結(jié)果為:2010年平均產(chǎn)量為2 160 kg/hm2,比對(duì)照(晉豌豆2號(hào))增產(chǎn)12.1%,5個(gè)有效試驗(yàn)點(diǎn)均增產(chǎn),試驗(yàn)結(jié)果居第1位;2011年平均產(chǎn)量為3 105 kg/hm2,比對(duì)照(晉豌豆2號(hào))增產(chǎn)16.0%,4個(gè)有效試驗(yàn)點(diǎn)均增產(chǎn),試驗(yàn)結(jié)果居第1位。2年平均產(chǎn)量2 633 kg/hm2,平均比對(duì)照增產(chǎn)14.3%,增產(chǎn)點(diǎn)次100%。
①在北方春播區(qū),在不受凍害的前提下盡量早播,以爭(zhēng)取更長(zhǎng)的適宜生長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)土壤溫度穩(wěn)定在0~5℃ 時(shí),頂凌播種,具體時(shí)間因當(dāng)?shù)貧鉁囟悾チ?0~75 kg/hm2。播前施足基肥,開(kāi)花前期遇干旱,可酌情澆水。②過(guò)肥、過(guò)澇易引起營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺造成徒長(zhǎng),注意控肥、澇時(shí)適時(shí)排水。③苗期中耕鋤草2次,防鋤田間雜草。④生育期內(nèi)注意蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛危害,蟲(chóng)害發(fā)病初期配氧化樂(lè)果500倍液噴施莖葉。豌豆?jié)撊~蠅,可采用菊酯類(lèi)農(nóng)藥誘殺成蟲(chóng)和防治幼蟲(chóng)。豌豆線蟲(chóng)病,可實(shí)行作物輪作和用殺線蟲(chóng)劑處理土壤。⑤適時(shí)收獲,在豆莢成熟70%時(shí)及時(shí)收獲,防炸莢。
汾豌豆1號(hào)適宜在山西省北中部及同緯度地區(qū)春播。
山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所小雜糧課題組擁有來(lái)自全國(guó)各地的豌豆資源200余份。這些種質(zhì)資源多來(lái)自氣候冷涼區(qū)域,抗凍、抗寒特性好,但耐熱性較差。汾陽(yáng)地處山西省太原盆地西緣,呂梁山東麓,屬于典型的大陸季風(fēng)氣候,具有四季分明、雨熱同步、光照充足的特點(diǎn)。春季干旱,風(fēng)多雨少;夏季炎熱,雨量集中,常年降水量為440 mm左右,降水量年際變化大。為培育適宜當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)特性的豌豆新品種,課題組對(duì)引進(jìn)的種植資源開(kāi)展了耐熱馴化工作。經(jīng)過(guò)課題組對(duì)引進(jìn)的種植資源連年馴化,抗性鍛煉,逐步篩選、培育出了適宜在低緯度、溫暖區(qū)域種植的豌豆品種汾豌豆1號(hào)及其他新品系。汾豌豆1號(hào)的親本JW-16和JW-8在引種后逐年馴化,表現(xiàn)出了適當(dāng)早播條件下較好的耐熱性,開(kāi)花、結(jié)莢優(yōu)勢(shì)明顯,因此利用這2個(gè)材料作親本配制組合,并經(jīng)過(guò)逐代篩選、淘汰、鑒定,育成了汾豌豆1號(hào)。汾豌豆1號(hào)和其他新品系的育成,耐熱馴化技術(shù)研究應(yīng)用是關(guān)鍵環(huán)節(jié),現(xiàn)將育種科研人員研究總結(jié)出的豌豆耐熱馴化技術(shù)總結(jié)如下。
5.1 利用種質(zhì)差異田間篩選耐熱性好的資源 不同的豌豆種質(zhì)資源之間耐熱性存在一定的差異。通過(guò)田間觀察,篩選在汾陽(yáng)當(dāng)?shù)叵募灸苷i_(kāi)花并順利結(jié)莢、鼓粒、成熟的資源作目標(biāo)資源,作親本材料,然后通過(guò)逐代選擇后代獲得耐熱特性。
5.2 利用生理特性選擇避熱資源 植物在環(huán)境變化后通過(guò)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程的調(diào)整來(lái)適應(yīng)引種地的環(huán)境,從冷涼區(qū)域引進(jìn)的豌豆品種生育期普遍有縮短的趨勢(shì),通過(guò)生育期的差異篩選出生育期較短的豌豆品種,利用其較短的生育期而避熱的特性,以這種資源作親本,經(jīng)過(guò)多代定向選擇選育出適宜引種區(qū)的品種。
5.3 利用盛花后期的花進(jìn)行雜交挖掘耐熱基因 從豌豆資源中選耐熱性相對(duì)較好的種質(zhì),作為目標(biāo)親本,在目標(biāo)親本中選開(kāi)花相對(duì)較晚的資源配制組合,從豌豆開(kāi)始吐蕾現(xiàn)花到花期末持續(xù)的時(shí)間約為40 d,配制雜交組合時(shí)選盛花后期的花朵,每個(gè)組合配制的數(shù)量約20個(gè),以足夠的數(shù)量保證有足夠的雜交種子。
5.4 利用豌豆的生理特性提早播種,在大田度過(guò)生理春化階段 為使豌豆能在當(dāng)?shù)仨樌墒?,通過(guò)提早播種,通常在3月上旬采用頂凌播種,保證豌豆能很好地度過(guò)春化,在夏季順利成熟。
5.5 人工冰箱預(yù)冷凍在播種前完成春化生理階段 豌豆是冷性豆,發(fā)育前期必須經(jīng)歷一定的低溫過(guò)程才能正常完成花芽分化,即春化特性。在播種前浸種使其萌動(dòng),放入冰箱低溫冷凍12 h左右,再在常溫下放置24 h后播種,豌豆基本能夠正常度過(guò)春化,在田間正常成熟。經(jīng)過(guò)多年反復(fù)的馴化后豌豆的耐熱性可以得到提升。
多年的豌豆育種實(shí)踐證明,屬于冷涼地區(qū)種植的豌豆通過(guò)人工馴化或采取適當(dāng)?shù)挠N策略可以達(dá)到在緯度較低,氣候相對(duì)溫暖的區(qū)域種植的目的。汾豌豆1號(hào)的育成為豌豆品種選育和耐熱化馴化和豌豆育種、引種提供了一種新思路。
[1]林汝法,柴巖,廖琴,等.中國(guó)小雜糧[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)出版社,2005.
[2]邢亞靜,崔春香,李蔭藩,等.小雜糧營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與綜合利用[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2009.
[3]崔再興,李玲.豌豆的特征特性及開(kāi)發(fā)利用價(jià)值[J].作物雜志,2010,30(2):154 -155.