邵榮峰 趙威軍 張 陽(yáng) 常玉卉 卜華虎 張 偉 張福耀 王 官 李金梅
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所,晉中 030600)
甜高粱也叫蘆粟、甜秫秸、甜稈和糖高粱,為粒用高粱的一個(gè)變種[1-2]。優(yōu)良的甜高粱品種,具有生物學(xué)產(chǎn)量、含糖量、乙醇轉(zhuǎn)化率高,抗逆性強(qiáng),適應(yīng)性廣等特性,享有作物中的“駱駝”之美譽(yù),是優(yōu)良的飼料作物、糖料作物和可再生能源作物。甜高粱栽培容易,用途廣泛,合理開(kāi)發(fā)利用可緩解緊張的生物能源,降低畜牧養(yǎng)殖成本,對(duì)我國(guó)糧食安全、能源安全具有重大意義[3-5]。甜高粱作為最具優(yōu)勢(shì)的可再生生物能源作物,已受到有關(guān)專(zhuān)家和政府的重視,并被國(guó)家發(fā)改委列入《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》[6-7]。我國(guó)許多農(nóng)業(yè)科研單位都開(kāi)展了能源甜高粱品種的選育工作。但是在甜高粱的生產(chǎn)過(guò)程中依然面臨諸多問(wèn)題,制約著甜高粱能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其中最為嚴(yán)重的是倒伏問(wèn)題[8]。為解決甜高粱抗倒伏問(wèn)題,山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所甜高粱課題組采用A3型細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料選育出優(yōu)良的雜交種晉甜1401,其生物產(chǎn)量高、含糖量高、抗倒伏性強(qiáng)、生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng),為進(jìn)一步推廣能源甜高粱品種、擴(kuò)大能源甜高粱生產(chǎn)規(guī)模提供品種和技術(shù)支撐。
1.1 親本來(lái)源及特征特性母本A3R111 是2006年用美國(guó)引進(jìn)的A3Tx398 不育系與山西省農(nóng)科院高粱研究所品系R111 進(jìn)行回交選育,于2011 年選育出的不育系。R111 是高粱品系晉粱5 號(hào)經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)篩選的體細(xì)胞克隆變異系,晉粱5 號(hào)是由鹿邑歪頭和忻粱7 號(hào)雜交選育而成,忻粱7 號(hào)是由九頭鳥(niǎo)和盤(pán)陀雜交選育而成。母本生育期136d,株高138.5cm,穗長(zhǎng)26.5cm,莖粗2.13cm,出汁率30.6%,糖錘度13.3%,紡錘形中緊穗,黑殼、紅粒,自交結(jié)實(shí)率為0。
父本為FH59,是2010 年從吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院引進(jìn)品系。生育期139d,株高235.0cm,穗長(zhǎng)22.5cm,莖粗1.87cm,出汁率44.7%,糖錘度17.5%,紡錘形緊穗,黑殼、白粒。
1.2 選育經(jīng)過(guò)2012 年測(cè)配出A3R111×FH59 組合,于2013 年進(jìn)行鑒定試驗(yàn),2014 年進(jìn)行品比試驗(yàn),田間表現(xiàn)良好,產(chǎn)量較高,糖錘度和出汁率也較高,品種命名為晉甜1401。2015-2016 年參加全國(guó)高粱品種能源/青貯組區(qū)域試驗(yàn),2018 年通過(guò)了國(guó)家非主要農(nóng)作物品種登記,登記證書(shū)編號(hào):GPD 高粱(2018)140020。
2.1 植物學(xué)特征2015-2016 年2 年區(qū)域試驗(yàn),平均生育期137d,株高342.6cm,莖粗2.1cm,含糖錘度18.7%,出汁率48.5%,紡錘形中緊穗,黑殼、紅粒,自交結(jié)實(shí)率為0。
2.2 品質(zhì)及抗性該品種粗蛋白6.91%、粗灰分4.80%、中性洗滌纖維56.81%、酸性洗滌纖維42.13%、木質(zhì)素8.28%、可溶性總糖31.06%、干物率32.4%、水分6.1%。該品種在株高98.6cm 時(shí),葉中氫氰酸0.025mg/kg,莖中氫氰酸0.024mg/kg (2015 年);該品種在株高100.6cm 時(shí),葉中氫氰酸0.41mg/kg,莖中氫氰酸0.32mg/kg(2016 年)。
2015-2016 年2 年區(qū)域試驗(yàn),傾斜率36.8%,倒折率14.2%,絲黑穗病自然發(fā)病率為0,接種發(fā)病率為0.5%。
3.1 主要優(yōu)點(diǎn)該品種生物學(xué)產(chǎn)量高,莖稈多汁多糖,是優(yōu)良的飼料、糖料和可再生能源作物;抗逆性強(qiáng),具有很強(qiáng)的抗旱性和耐澇性,同時(shí)具有較強(qiáng)的抗鹽堿能力,有較好的抗倒性,高抗絲黑穗?。贿m應(yīng)范圍廣,只要10℃以上的積溫達(dá)到1500~2500℃的一般耕地、邊際農(nóng)田、輕鹽堿地均可種植。
3.2 主要缺點(diǎn)該品種生育期偏晚,在我國(guó)北方地區(qū)種植,應(yīng)注意適當(dāng)早播,有條件的地區(qū)可進(jìn)行覆膜播種;甜高粱品種多有蚜蟲(chóng)害發(fā)生,應(yīng)適時(shí)進(jìn)行蚜蟲(chóng)防治工作。
4.1 比較試驗(yàn)2013 年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所修文試驗(yàn)基地進(jìn)行品種比較試驗(yàn),莖稈鮮重為76.1kg,小區(qū)面積為10.6m2,每hm2產(chǎn)量為71790kg;2014 年續(xù)試,莖稈鮮重為120.5kg,小區(qū)面積為15.9m2,產(chǎn)量為75780kg;2 年平均產(chǎn)量為73785kg。
4.2 區(qū)域試驗(yàn)2015-2016 年連續(xù)2 年參加全國(guó)高粱品種能源/青貯組區(qū)域試驗(yàn),2015 年鮮重每hm2平均產(chǎn)量為81046.5kg,居第2 位,比對(duì)照遼甜6 號(hào)增產(chǎn)23.8%,16 個(gè)點(diǎn)全部增產(chǎn),比參試品種平均值增產(chǎn)8.9%;籽粒平均產(chǎn)量為3840kg,居第9 位,比對(duì)照遼甜6 號(hào)減產(chǎn)7.8%。2016 年鮮重每hm2平均產(chǎn)量為87091.5kg,比對(duì)照遼甜6 號(hào)增產(chǎn)23.2%,13 個(gè)點(diǎn)增產(chǎn),1 個(gè)點(diǎn)減產(chǎn),比參試品種平均值增產(chǎn)7.9%,居第2 位;籽粒平均產(chǎn)量為3765kg,比對(duì)照遼甜6 號(hào)減產(chǎn)3.5%,居第6 位。2 年區(qū)域試驗(yàn)鮮重每hm2平均產(chǎn)量為84049.5kg,居第2 位,比對(duì)照遼甜6 號(hào)增產(chǎn)23.5%,比參試品種平均值增產(chǎn)6.7%。
5.1 適量施肥晉甜1401 植株高達(dá)3.4m,中后期追肥不易。在播前采用足量肥料一次深施,中后期一般不進(jìn)行追肥。每hm2施磷鉀復(fù)合肥600~750kg、尿素150~225kg,或施生物有機(jī)肥1125~1500kg、農(nóng)家肥75000kg 作為基肥。
5.2 適時(shí)播種晉甜1401 平均生育期為137d,屬晚熟品種,應(yīng)適當(dāng)早播,可以充分利用早春墑情,增加作物生長(zhǎng)時(shí)間。一般5cm 地溫穩(wěn)定在10℃以上時(shí)可以播種。在山西省,播種時(shí)間一般在4 月下旬至5 月上中旬,也可以提前7~10d,采用覆膜播種。播種量為15~22.5kg/hm2,播種深度3~4cm,3~4 葉期間苗,5~6葉期定苗,留苗密度75000~90000 株/hm2。
5.3 封閉除草播種后,每667m2用50%莠去津噴霧,進(jìn)行封閉除草。如果該品種用于青貯飼喂,為了畜產(chǎn)品品質(zhì),且該品種植株高大,中后期一般不進(jìn)行化學(xué)除草。
5.4 適時(shí)收獲晉甜1401 為不育類(lèi)型甜高粱新品種,光合產(chǎn)物積累較快,開(kāi)花后15~20d,莖稈含糖量就可達(dá)到較高水平,在山西省,一般在9 月中旬就可以進(jìn)行收獲青貯。
5.5 病蟲(chóng)害防治甜高粱的病蟲(chóng)害主要為絲黑穗病和蚜蟲(chóng)。晉甜1401 對(duì)絲黑穗病的抗性較強(qiáng),一般不需要采取防治措施,也可以采用種子包衣的辦法進(jìn)行防治。蚜蟲(chóng)防治方面,在拔節(jié)前期百株蚜量10~20 頭時(shí),用10%煙堿水劑或1.5%天然除蟲(chóng)菊素水乳劑噴霧防治;在拔節(jié)后期及以后,可以采用飛機(jī)噴霧的辦法防治。在雁門(mén)關(guān)往北地區(qū),由于氣候較冷,蚜蟲(chóng)發(fā)生危害一般較少較輕,可以不進(jìn)行防治。
6.1 隔離區(qū)選擇雜交種子生產(chǎn)和親本不育系繁殖應(yīng)選擇土地平整、土壤肥沃、肥力均勻、不重茬、排灌方便的地塊。制種田要進(jìn)行空間隔離,繁殖田四周500m 之內(nèi)不得有同屬作物存在,保證隔離區(qū)安全。
6.2 花期調(diào)節(jié)制種田一般在4 月下旬至5 月上旬進(jìn)行播種。雜交種子生產(chǎn),父本與母本同期播種,父本覆膜播種,父母本種植行比為1∶6 或2∶8,如連片制種,可適當(dāng)增加母本種植行數(shù)。母本種植密度12 萬(wàn)株/hm2,父本9 萬(wàn)株/hm2。親本不育系繁殖,母本較父本開(kāi)花期較晚,父本需晚播3d,確保父母本花期相遇。
6.3 去雜去劣花期嚴(yán)格去雜去劣,開(kāi)花前期去除生產(chǎn)田中的高大雜株、異雜株及病劣株,開(kāi)花期去除母本行中的散粉株、異雜株和父本行中的異雜株,直至花期結(jié)束。開(kāi)花結(jié)束后將父本割除,便于之后母本收獲。
6.4 適時(shí)收獲親本成熟后應(yīng)及時(shí)收獲,待籽粒含水量達(dá)到14%時(shí)及時(shí)脫粒,收獲和脫粒過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格避免父母本人為混雜或機(jī)械混雜,保證種子純度。成熟后要適時(shí)收獲,如遇上秋季早霜,必須在霜前先割倒,再收獲果穗,以免影響種子發(fā)芽率[9-11]。