郭美玲,郭 泰,王志新,鄭 偉,李燦東,趙海紅,張振宇,劉忠堂
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院佳木斯分院/國家大豆區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新中心/國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系佳木斯綜合試驗站,佳木斯 154007)
為了提升我國大豆生產(chǎn)科技含量和商品大豆市場競爭力,增加豆農(nóng)種植比較效益,選育遺傳潛力、生產(chǎn)潛力和增產(chǎn)潛力及科技含量高的新品種,是解決大豆發(fā)展瓶頸,振興我國大豆生產(chǎn)的根本措施[1~4]。
黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院佳木斯分院根據(jù)生產(chǎn)、豆農(nóng)及市場需求,針對品種產(chǎn)量低、品質(zhì)不突出、抗病性與適應性亟待改良等問題,確定了選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廣適性品種的育種目標,通過引進材料、集成育種方法、建立選擇群體及定向培育等措施,育成了大豆新品種合農(nóng)71,并在生產(chǎn)上大面積推廣應用。本文報道該品種選育與高產(chǎn)創(chuàng)建結(jié)果,旨在為大豆品種改良創(chuàng)新提供借鑒。
黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院木斯分院在引進雜交育種材料的基礎(chǔ)上,2005年以swsi-1 (swsi×rocki)F2為材料,經(jīng)60Co-r射線輻射處理創(chuàng)建選擇群體,采用系譜法選擇育成。2014年由國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:國審豆2014006),2016年獲植物新品種保護權(quán)(品種權(quán)號:CNA20150781.4),2017年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:黑審豆2017001)。
在親本重要性狀基因網(wǎng)絡解析與分子標記的基礎(chǔ)上,通過有性雜交育種方法創(chuàng)建選擇群體,同時利用輻射誘變育種方法處理選擇群體,擴大目標性狀變異頻率,按照分子設計育種理念與思路,充分運用常規(guī)育種選擇與分子標記輔助選擇方法,對后代材料連續(xù)多代選擇與定向培育,開展新品種改良與創(chuàng)新工作。
2004年從美國直接引入swsi-1(swsi×rocki)F1材料;2005年以60Co-r射線處理swsi-1,當年冬季南繁種植M1F2;2006~2008年在佳木斯分別種植M2F3、M3F4和M4F5,并于M4F5決選品系,編號為合輻08-1;2009~2010年參加產(chǎn)量鑒定與異地鑒定試驗,2011~2012年參加國家大豆品種區(qū)域試驗,2013年參加國家大豆品種生產(chǎn)試驗,2014年由國家農(nóng)作物品種審定委員會審定,定名為合農(nóng)71;2015~2016年參加黑龍江省大豆品種生產(chǎn)試驗,2017年由黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定。
合農(nóng)71為無限結(jié)莢習性。株高89.0 cm左右,稈強,節(jié)間短,有分枝。紫花,圓葉,棕色茸毛。單株結(jié)莢密,結(jié)莢數(shù)與粒數(shù)多。莢直形,成熟時呈棕色。子粒圓形,種皮黃色,種臍淺黃色,有光澤,百粒重18.5 g左右。2年平均品質(zhì)分析結(jié)果:蛋白質(zhì)含量39.28%,脂肪含量20.41%,蛋脂總和59.69%。在適應區(qū)出苗至成熟日數(shù)125 d左右,需≥10℃活動積溫2600℃左右,接種鑒定中抗灰斑病。
國家審定結(jié)果顯示:合農(nóng)71春播種植,出苗至成熟生育期126 d左右,比對照品種九農(nóng)21和吉育86早熟1 d,適宜北方春大豆中熟區(qū)種植。
黑龍江省審定結(jié)果表明:合農(nóng)71春播種植,出苗至成熟生育期125 d左右,需≥10℃活動積溫2600℃左右,適宜在黑龍江省≥10℃活動積溫2700℃以上的南部區(qū)種植,包括黑龍江省第一積溫帶和第二積溫帶上限及內(nèi)蒙古、吉林與新疆等省區(qū)相同條件地區(qū)。
2011~2013年參加國家北方春大豆中熟組品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗。2011~2012年2年11點次區(qū)域試驗平均產(chǎn)量3232.5 kg/hm2,較所有參試品種平均值和吉育86平均增產(chǎn)9.9%,增產(chǎn)幅度為4.5%~30.5%,增產(chǎn)點率100%,增產(chǎn)極顯著;2013年7點次生產(chǎn)試驗,平均產(chǎn)量3570.0 kg/hm2,較對照品種吉育86增產(chǎn)9.6%,增產(chǎn)點率85.7%(表1)。
表1 2011~2013年合農(nóng)71國家品種試驗產(chǎn)量比較
注:(1)2011年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量3225.0 kg/hm2,較對照品種九農(nóng)21增產(chǎn)16.2%,由于對照品種九農(nóng)21產(chǎn)量太低,失去了對照品種的作用,其結(jié)果僅做參考,所以采用年度所有參試品種產(chǎn)量平均值為對照產(chǎn)量,增產(chǎn)9.5%。(2)2012年區(qū)域試驗和2013年生產(chǎn)試驗對照品種均為吉育86。(3)表中“—”表示該點未承擔當年的該項試驗。
在國家品種審定基礎(chǔ)上,2015~2016年該品種參加黑龍江省第一積溫帶大豆品種生產(chǎn)試驗,2年14點次生產(chǎn)試驗平均產(chǎn)量3231.1 kg/hm2,較對照品種黑農(nóng)61增產(chǎn)11.3%,增產(chǎn)幅度為5.6%~20.0%,增產(chǎn)點率100%(表2)。
表2 2015~2016年合農(nóng)71黑龍江省品種生產(chǎn)試驗產(chǎn)量
2017年在新疆石河子市石河子鎮(zhèn)四宮村種植0.15 hm2合農(nóng)71進行高產(chǎn)栽培,采用120 cm大壟(壟上4行)、覆膜滴灌、增肥補肥和全程化控等技術(shù)。經(jīng)過專家測產(chǎn),實收面積0.0724 hm2,收獲子粒435.90 kg,平均產(chǎn)量6020.7 kg/hm2,實際含水量12.13%,按標準含水量13.0%折算產(chǎn)量,折合產(chǎn)量為6080.85 kg/hm2,創(chuàng)造了全國小面積高產(chǎn)典型。
2018年在新疆石河子市石河子鎮(zhèn)四宮村種植1 hm2合農(nóng)71進行品種示范,采用當?shù)厣a(chǎn)技術(shù),實收面積0.1013 hm2,收獲子粒532.25 kg,平均產(chǎn)量5254.2 kg/hm2,實際含水量12.0%,按標準含水量13.0%折算產(chǎn)量,折合產(chǎn)量為5312.7 kg/hm2,創(chuàng)造了全國較大面積高產(chǎn)典型。
在北方春大豆中熟區(qū)種植,春播4月25日~5月5日播種;壟作,行距65~70 cm;高肥力地塊種植密度 20萬~21萬株/公頃,中等肥力地塊 21萬~22.5萬株/公頃,低肥力地塊 22.5萬~24萬株/公頃;施腐熟有機肥30 t/hm2,氮磷鉀三元復合肥150 kg/hm2或磷酸二銨150 kg/hm2作基肥;初花期追施22.5 kg/hm2氮磷鉀三元復合肥;在大豆結(jié)莢鼓粒期防治食心蟲1~2次[5,6]。
該品種在黑龍江省種植,春播4月末或5月上旬播種;選擇中等肥力地塊種植,要求年度間輪作換茬,建立2年或3年輪作體系,避免重茬;適宜壟作,每公頃種植密度25萬~30萬株;播前用35%多克福種衣劑1∶80對種子進行包衣處理;在一般栽培條件下,施磷酸二銨150~200 kg/hm2,尿素30~50 kg/hm2,鉀肥70~75 kg/hm2;田間除草建議采用化學藥劑播后苗前封閉處理或苗后莖葉處理,根據(jù)田間雜草種類與發(fā)生情況選擇除草劑配方,嚴格控制藥劑使用量,注意藥劑對后作的影響;生育期深松1次,中耕趟地2~3次,拔大草1~2次,追施葉面肥1~2次,防治大豆食心蟲1~2次;成熟后及時收獲[7~9]。
(1)優(yōu)化育種技術(shù)、集成育種方法是提高育種效率的有效措施。常規(guī)育種方法與現(xiàn)代育種方法的融合與互補,特別是分子育種方法的成熟與進步,可以顯著提高育種效率和預見性。合農(nóng)71的選育,集成了雜交育種、輻射誘變育種和分子設計育種3種育種方法的優(yōu)點,充分利用了雜交育種基因重組、累加與互補等遺傳效應,創(chuàng)造變異類型,后代既有性狀傳承又有改進;充分利用輻射誘變育種基因單點突變特點,擴大目標性狀變異頻率,提高單一性狀或少數(shù)性狀改良效果,創(chuàng)造新的變異類型;充分利用分子設計育種理念與思路,通過挖掘基因與識別基因及分子標記輔助育種,將表型性狀選擇與基因定位選擇融為一體,極大地提高了育種效率與目的性[10~15]。
(2)多年多點鑒定、生態(tài)選擇是培育廣適性品種的有效方法。品種適應性是培育新品種非常重要的改良性狀,包括品種種植區(qū)域與范圍、產(chǎn)量穩(wěn)定性及對不同生態(tài)環(huán)境與栽培條件的適應能力。品種能否大面積推廣應用,高產(chǎn)是基礎(chǔ),適應性是決定因素[16~20]。合農(nóng)71在品種中試與示范階段,在國家北方春大豆中熟區(qū),參加了10個點次品種異地鑒定試驗,參加了2年11個點次品種區(qū)域試驗與1年7個點次品種生產(chǎn)試驗;在黑龍江省第一積溫帶,參加了2年14個點次品種生產(chǎn)試驗;在新疆高產(chǎn)創(chuàng)建中,創(chuàng)造了小面積6080.85 kg/hm2和較大面積5312.7 kg/hm2高產(chǎn)典型,無論是小區(qū)試驗還是生產(chǎn)示范或高產(chǎn)創(chuàng)建均表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),增產(chǎn)效果顯著,說明該品種對環(huán)境條件反應不敏感,適應性好,為廣適應性品種。