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日志

 
 

超高产小麦品种类型设计  

2009-03-19 14:08:12|  分类: 育种资源类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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近两年,小麦生产中出现的高产纪录、超高产纪录应该是比比皆是,原来高产设计中的小麦单产700公斤已经不再算高,800公斤或更多些的单产也已经在局地出现。今后小麦产量还会更高,而实现更高靠什么途径,将是我们每一个小麦育种人必须面对和思考的问题。猫有猫道鼠有鼠道,不同的人,接触小麦和小麦育种背景不同,对超高产小麦类型的理解也会有异,鄙人在此贸然谈一点自己的想法。

瓦鲁耶夫是世界重量级拳击运动员、俄罗斯名将,喜爱拳击运动的人都知道他。他曾有过四十几场拳赛不败的记录,且(KO)击倒率很高。他在拳台上比赛时,让拳迷们看着很过瘾。也难怪,两米一几的个头,膀大腰圆,浑身带毛,自带着一股杀气,看着瘮人。据说,他原来曾经是打篮球和扔铁饼的运动员,后来才步入到了职业拳坛,才有了较好的业绩和人气。同时人们也给了他一个爱称:“老瓦”。

明眼人都看得出来,“老瓦”拳打的好是占了他人高马大的光。前国家队拳击教练王国君说得好,“瓦鲁耶夫他的技术好坏咱们不用说,就看他那么大的个头,那么大的力量,不用说他的拳头直接打在你的脸上,就是扫着你一下,或打在你的胳膊上你也会受不了,他的力量太大了。”此番话说出来一个我们大家也都知道的道理,那就是:个头大和力量大有很明显的相关性。而有了这种相关性,在打拳和打架时就会有一定的优势,就会占便宜,就有了战胜对手的可能。俗话说,身大力不亏嘛。把这种逻辑挪用到我们的小麦育种上,会怎样呢?

近些年,各路的小麦育种家门为使今后培育出小麦品种的产量有一个大幅度的提高,都赛着提出了一些华丽的词句,如“超高产育种”、“超级麦育种”什么的,听了很诱人。但我并未发现谁有什么高招。据说,超级麦的产量水平应该在现有品种每亩达到500公斤的基础上,再增加30%。另外还要有一些诸如品质、抗性、节能、环保等一系列的要求。我们不管其它,只说产量。在每亩500公斤的基础上,再加3050%,最高把超级小麦新品种的产量稳定提高到每亩750公斤。途径在哪里?“老瓦”身大力不亏的理念是否可以拿来一用呢?

事实上,任何东西都不可能孤立存在和产生,能达到一种极限或超极限需要有相应的东西来支撑。而每亩750公斤的产量,要靠较大的光合面积,较长的光照时间,结合群体的高效光能利用率以及合理的源、库、流关系等。小麦是群体作物,要使整个群体有一个超水平的产量,就要靠每一个个体元素有良好的表现和贡献。这样就显得在丰产群体中的每一个个体都相当重要。具体到一个小麦个体上,我们认为应该是:粗壮的茎秆,较大的叶片,大穗(每穗粒数不低于40)、大颖壳、群体情况下千粒重不低于55克;生育后期,即开始灌浆以后旗叶逐渐自然下垂,贴近茎秆。整个群体的表现应该是:郁而不蔽、疏而不漏、竞争势弱、互补性强的特点。

根据上述育种目标,我们从搜集材料到配制组合,于2005年开始进行此项育种研究工作。同年我们在杂种后代选择圃F2代中发现某个群体中的一些个体好像符合我们上述小麦超高产的一些目标。而此组合是2003年为小麦杂种优势利用而配制的。组合母本是以山西省临汾市小麦所张明义老师的——义5029;父本是山西省农科院作物所孙善澄先生培育的“分枝小麦-3”。由于这个类型有瓦鲁耶夫“身大力不亏”的特点,所以我们将其称之为“老瓦”。

2007年,“老瓦”模式组合—5029×分枝麦-3,已进入F4代。选择选择过程中我们发现,其植株偏高,再选出矮植株的可能性已没有,最终淘汰。

同年,这个模式的复交组合“二瓦”—[(5029×分枝麦)F2×农大195]正是F2代,共有16个群体,其中2528这个系整个群体性状是基本稳定的!有这样的批注:“此类型符合高产要求!”具体表现如下:矮秆、6070cm的植株高度,秆粗、秆壮,叶片较宽大,穗大、穗粗,颖壳长大,麦芒多、且长,成穗多,穗层齐,熟相很好。通过考种发现,单株产量高。12个单株中有3株总重在50克以上,最低的也达33克;千粒重除一株47克外,其它都在52克以上,高者达59克。据此,我们认为这是“老瓦”的延伸。后将这12株命名为“二瓦”—1、—2……—12。根据2008年的表现,同年秋季将其中表现最好的二瓦—2、和二瓦—8除继续株行种植进行必要选择、改良、加强外,还安排到了品种比较小区和大区种植,并在异地进行早期试种。

为解决同一个育种目标,可以有多种不同的途径,“仁者见仁智者见智”。今天的“老瓦”也好,“二瓦”也罢,也可能相继还会有“三瓦、四瓦”等,目的只有一个,那就是利用足够大的光合面积(源)包括大叶片、粗茎秆、大颖壳、大长芒,制造出充足的光合产物供各部分需要。通过大穗、大粒形成大的单穗重(库),使其能够大量吸纳生育后期植株制造的和植株内储存的营养物质,并对生育后期制造、合成光合产物的绿色部分(源)和根系有较强的拉动和刺激作用。

“二瓦”,特别是二瓦—8有四个主要的性状朝着目标方向得到了更好的改善和提高。其中包括:

1、株高的降低和茎秆质量的提高。我们不主张植株太矮,因为它会降低总的生物产量,不能合理利用空间,相应的丰产性和适应性都会降低,籽粒品质和营养品质也都会受到影响。所以在株高不是很低的情况下,茎秆质量也就显得相当重要。

2、穗型从“老瓦”的尖穗到“二瓦“的棒槌穗。没有理想的穗型来支撑,就不可能完成一个品种最终的高产目标。尖穗品种在群体密植和生长条件差时,穗子可能会更尖,甚至会影响育性,使穗粒数减少,造成产量不稳。而方穗或棒槌型穗相对的来讲就好得多了。

3、叶姿,也就是叶片与茎秆的夹角。“二瓦”的叶姿,抽穗时旗叶叶片的夹角接近垂直(90度),随着生育期的后移,叶片与茎秆的夹角会逐渐加大,灌浆后期达到180度,完全贴到茎秆上,与地面垂直,有利于通风透光。一些攀缘性病虫害不易发生,或发病轻,在田间施药时叶片遮挡少,药效好,减少施药次数,既节省了人工和药费的开支,又降低了农药残留,安全环保。另外,叶片下垂降低了植株重心,减少了下雨时雨水在叶片上的存留量,刮风时降低了对风的阻力,提高了抗倒伏能力。

4、幼苗习性与生长势:颜色淡、匍匐、叶片长大、生长量大、春季起身晚是“二瓦”幼苗期的主要特点。春季起身晚,可以回避由于早春气温反复对小麦的不利影响,同时积攒养分能量,有利于形成大穗多穗。据2008年统计,“二瓦”不同的系间单位面积成穗是有差异的,多者每亩可得到35万穗。相比大粒的农大3197就多多了。

总之,“老瓦”——瓦鲁耶夫靠着他的身大力不亏的优势,在拳坛上打的不错。我们的“二瓦”不管将来咋样,现在是表现不错,至少有了一些我们要追求和欣赏的东西。虽然这些看来有些俗套,“不就是大穗大粒吗?”是的,我们也知道,多少年来,多少人一直在搞,没有成功,或者说搞得不好。原因在哪呢?我看是:大穗不大粒、大粒不大穗、秆高、穗尖、穗少。而穗少是主要问题,且难以解决。如同瓦鲁耶夫,光个大不行,还需要有宽厚的臂膀,有发达的肌肉和有力的拳头,应是各种优势集于一身,才能在拳台上发挥内在潜能。“二瓦”,也集大穗、大粒、矮秆、方穗、多穗于一体,显示出来一种自然与和谐的产量因素关系。

 

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