郭美玲,郭 泰,王志新,鄭 偉,李燦東,趙海紅,徐杰飛,趙星棋,張振宇
(1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,哈爾濱 150086;2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(yàn)站,黑龍江 佳木斯 154007)
黑龍江省是我國大豆的主產(chǎn)區(qū),戰(zhàn)略地位極為重要。據(jù)黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳統(tǒng)計(jì):2020年黑龍江省大豆種植面積483.21萬hm2,總產(chǎn)量920.44萬t,產(chǎn)量占全國的40%以上,種植區(qū)域主要集中在北部的黑河、伊春、大興安嶺,東部的佳木斯、雙鴨山,以及哈爾濱、牡丹江的部分縣(市、區(qū))和墾區(qū),形成了以中北部三、四、五、六積溫帶種植大縣為代表的大豆集中種植區(qū),該區(qū)域面積與產(chǎn)量均占全省80%以上。由此可見,黑龍江省大豆種植區(qū)域已經(jīng)擴(kuò)展到北部高緯度地區(qū),生產(chǎn)主要集中在北部高寒地區(qū)。因此,選育早熟高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆廣適性的大豆新品種對發(fā)展我國大豆生產(chǎn)至關(guān)重要[1-2]。
大豆新品種合農(nóng)152是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院2011年以合農(nóng)68為母本,黑河45為父本,經(jīng)有性雜交系譜法選擇育成,2021年通過黑龍江省審定推廣,品種審定編號為黑審豆2021L0011。由于該品種聚合與累加了雙親的優(yōu)良基因與性狀,特別是母本的豐產(chǎn)性與抗逆性及父本的早熟性、抗病性與優(yōu)質(zhì)性,拓寬了血緣關(guān)系,改良了遺傳基礎(chǔ),所以具有早熟、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗逆、適應(yīng)性好等突出特點(diǎn),轉(zhuǎn)化應(yīng)用優(yōu)勢突出。文中報(bào)道該品種選育與試驗(yàn)結(jié)果及育種體會(huì),為今后同類大豆育種工作提供理論方法與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
母本(♀):合農(nóng)68為自育親本。該品種母本為優(yōu)良品種合豐50,父本為優(yōu)異新種質(zhì)綏02-529,亞有限結(jié)莢習(xí)性,株高85~90 cm,節(jié)間短,稈強(qiáng)不倒伏;紫花,尖葉,灰色茸毛;每節(jié)莢數(shù)3~4個(gè),頂端莢4~5個(gè),每莢粒數(shù)2.5~3.0個(gè),莢形彎鐮,褐色;種粒圓形,黃色種皮,黃色種臍,百粒重20 g左右,粗蛋白質(zhì)37.75%,粗脂肪21.68%;主要病害接種鑒定:中抗大豆灰斑??;在黑龍江省第二積溫帶種植,出苗至成熟生育期120 d左右,需≥10℃活動(dòng)積溫2 350℃左右,為中熟品種[3]。
父本(♂):黑河45由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黑河分院引入。該品種母本為中早熟品種北豐11,父本為早熟品種黑河26,亞有限結(jié)莢習(xí)性,株高70 cm左右,節(jié)間短,稈強(qiáng)不倒伏;白花,尖葉,灰色茸毛;每節(jié)莢數(shù)3~5個(gè),三四粒莢占比達(dá)到75%左右,頂莢3~4個(gè),莢形彎鐮,褐色;種粒圓形,黃色種皮,黃色種臍,百粒重22 g左右,蛋白質(zhì)含量42.16%,脂肪含量19.44%;主要病害接種鑒定:抗大豆灰斑?。辉诤邶埥〉谖宸e溫帶種植,出苗至成熟生育期108 d左右,需≥10℃活動(dòng)積溫2 050℃左右,為極早熟品種[4-5]。
該品種選育過程在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院育種基地完成,品種試驗(yàn)過程在黑龍江省北部圣豐大豆聯(lián)合體完成。2011年以合農(nóng)68為母本,以黑河45為父本,配制雜交組合2011042,成熟后收獲F0種子110粒;2012年F1種植2行110株,生育期間去掉偽雜種,成熟后小區(qū)混合收獲;2013年F2種植16行1 280株,秋季成熟后依據(jù)育種目標(biāo),采用選株摘莢(1~2個(gè))方法混合收獲;2013年冬天在海南島加代種植F3,種植群體8行1 200株,成熟后采用選株摘莢(2~3個(gè))混合收獲;2014年F4種植群體18行1 440株,成熟后按照育種目標(biāo)要求優(yōu)選單株35株;2015年F5種植35個(gè)株行,成熟后決選品系合交15-529,品種試驗(yàn)代號為合農(nóng)152。2016—2017年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院進(jìn)行品種產(chǎn)量鑒定與特性鑒定,2018—2020年參加黑龍江省2 a品種區(qū)域試驗(yàn)與1 a品種生產(chǎn)試驗(yàn),2021年品種提請審定推廣[6-7]。
該品種株高80~85 cm,亞有限結(jié)莢習(xí)性,無分枝;花白色,披針形葉,茸毛灰白色;每節(jié)莢數(shù)4~5個(gè),頂端結(jié)莢3~4個(gè),三四粒莢比例占85%左右,每莢粒數(shù)2.8個(gè)左右,成熟時(shí)莢形彎鐮,褐色;種粒圓形,黃色種皮,黃色種臍,百粒重20 g左右;粗蛋白質(zhì)含量40.56%,粗脂肪含量19.43%,蛋脂總和59.99%;主要病害接種鑒定:中抗大豆灰斑??;在黑龍江省第四積溫帶種植,出苗至成熟生育期108 d左右,需≥10℃活動(dòng)積溫2 150℃左右,在東北大豆產(chǎn)區(qū)為早熟品種[8-9]。
該品種2018—2020年參加黑龍江省北部圣豐大豆聯(lián)合體品種區(qū)域與生產(chǎn)試驗(yàn),2018—2019年2a,20點(diǎn)次品種區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量2 726.8 kg/hm2,較對照品種黑河43增產(chǎn)6.0%;2020年10點(diǎn)次品種生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量2 702.9 kg/hm2,較對照品種黑河43增產(chǎn)8.0%;在大面積生產(chǎn)上種植,一般產(chǎn)量2 500~3 000 kg/hm2,具有3 500 kg/hm2產(chǎn)量潛力(見附表)。
附表 合農(nóng)152黑龍江省區(qū)域試驗(yàn)與生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果
該品種適宜黑龍江省北部第四積溫帶種植,要求≥10℃活動(dòng)積溫2 250℃左右,包括葦河林業(yè)局、亞布力林業(yè)局、綏芬河市北部、虎林市北部、雞西市北部、東方紅林業(yè)局、饒河縣、饒河農(nóng)場、勝利農(nóng)場、紅旗嶺農(nóng)場、前進(jìn)農(nóng)場、青龍山農(nóng)場、鶴崗市北部、鶴北市林業(yè)局、伊春市西林區(qū)、南岔區(qū)、帶嶺區(qū)、大豐區(qū)、美溪區(qū)、翠巒區(qū)、友好區(qū)南部、上甘嶺區(qū)南部、鐵力市、同江市東部、北安市南部、嫩江縣南部、海倫市、五大連池市、綏棱縣北部、克東縣、九三農(nóng)管局農(nóng)場、黑河市、遜克縣和嘉蔭縣等地區(qū)。該區(qū)域大豆種植面積達(dá)到120~140萬hm2,是黑龍江省大豆主產(chǎn)區(qū)和食用大豆供給基地[10-11]。
要求選擇米豆輪作地塊種植;一般栽培條件下,施磷酸二銨100~150 kg/hm2,尿素50~75 kg/hm2,硫酸鉀75~100 kg/hm2;播種前要對種子精選,要求剔除病粒、蟲食粒與雜質(zhì),凈度≥98%,發(fā)芽率≥85%,含水率≤13.5%[12],同時(shí)進(jìn)行藥劑處理,可用35%多·克·福大豆種衣劑1.5 L進(jìn)行種子包衣;選擇壟三栽培技術(shù),壟距65 cm左右,密度30~35萬株/hm2;5月上旬播種,田間采用化學(xué)藥劑除草;生育前期在大豆封壟前中耕2~3次,生育中期在大豆開花始期(R1)或結(jié)莢始期(R3)或鼓粒始期(R5),用尿素 7.5 kg/hm2+磷酸二氫鉀 1.5~2.5 kg/hm2+米醋1.5 kg/hm2,對水500 kg/hm2,葉面噴施,同時(shí)防治大豆食心蟲,生育后期拔大草2~3次,成熟后及時(shí)收獲[13]。
育種要有品種改良的理念,大豆育種過程就是品種改良。品種改良是以變異多樣性的群體為基礎(chǔ),改良內(nèi)容要盡量簡化,目標(biāo)性狀要突出,選擇要盡量具體,路徑可行,是品種改良成功要領(lǐng)。品種改良的好處:一是有遺傳多樣性的群體作保障,基礎(chǔ)好;二是目標(biāo)準(zhǔn)確,重點(diǎn)突出,易于把握;三是可連續(xù)改良,實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo);四是可集中圍攻,獲得目標(biāo)性狀[14]。大豆新品種合農(nóng)152在育種過程中,以黑龍江省第二積溫帶主推品種合農(nóng)68為核心親本,針對熟期、產(chǎn)量、品質(zhì)和抗逆性等重點(diǎn)改良性狀,以黑龍江省第五積溫帶主推品種黑河45為改良親本,進(jìn)行遺傳改良,由于堅(jiān)持品種改良的理念,所以獲得了事倍功半的效果。
育種親本決定品種改良的成敗。選擇親本要有“站在巨人肩膀上”的理念,堅(jiān)持高起點(diǎn)原則[14]。具體做法,一是選擇當(dāng)?shù)厣a(chǎn)主栽品種或新推廣的優(yōu)良品種為核心親本,目標(biāo)性狀突出的優(yōu)異種質(zhì)或新品種為改良親本;二是選擇省或國家級品種試驗(yàn)表現(xiàn)突出的品種為核心親本,當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性好的品種或目標(biāo)性狀突出的優(yōu)異新種質(zhì)為改良親本。這兩種方法既保證了親本質(zhì)量,又堅(jiān)持了親本選擇高起點(diǎn)的原則,育種成功率高。大豆新品種合農(nóng)152的親本選擇,核心親本合農(nóng)68為第二積溫帶生產(chǎn)上的主推品種,重點(diǎn)改良性狀為熟期和蛋白質(zhì)含量;改良親本黑河45為第五積溫帶生產(chǎn)主推品種,突出目標(biāo)性狀為極早熟(生育日數(shù)108 d,需≥10℃活動(dòng)積溫2 050℃)和高蛋白質(zhì)含量(42.16%)。這2個(gè)親本均為當(dāng)?shù)氐膬?yōu)良品種,親本起點(diǎn)高,育成品種優(yōu)勢突出。
育種離不開生態(tài),生態(tài)決定了品種類型。生態(tài)包括土壤、氣候生態(tài)和品種生態(tài)。生態(tài)育種是土壤、氣候生態(tài)與品種生態(tài)的有機(jī)結(jié)合[14]。大豆新品種合農(nóng)152的選育涉及育種地與應(yīng)用地生態(tài)問題,即育種地在黑龍江省東部地區(qū)佳木斯(第二積溫帶),應(yīng)用地在黑龍江省北部黑河地區(qū)(第四積溫帶),由于兩地的生態(tài)差異,決定了品種類型的不同[15-16]。大豆新品種合農(nóng)152的選育,采用了兩地分段育種解決生態(tài)選擇問題,即品種選育階段在佳木斯(第二積溫帶)完成,品種試驗(yàn)階段在黑河地區(qū)(第四積溫帶)完成,通過兩地生態(tài)選擇,確定了品種類型,成功的育成了該品種。