早熟矮秆酿酒高粱吉杂171选育

Breeding of Early Dwarf Sorghum Jiza 171

摘要: 吉杂171是吉林省农业科学院作物资源研究所以自选不育系吉2062A为母本、以自选恢复系吉R9092为父本组配而成的早熟矮杆酿酒专用高粱杂交种。本文简述了吉杂171的选育过程，阐述了其特征特性，具有丰产性好、抗逆性强、适应性广、适于机械化作业等诸多优点，适宜春播早熟区吉林省的中西部，黑龙江省的第I积温带，内蒙古自治区的通辽、赤峰等地种植。最后，总结了其机械化栽培技术、繁种与制种技术，以期为该品种的推广应用提供参考。

Abstract: Jiza 171 is a precocity dwarf wine high-bright hybrid bred by the Crop Resources Research Institute of Jilin Academy of Agricultural Sciences. It was composed of a self-selected sterile line Ji 2062A as the parent and a self-selected restorer line Ji R9092 as the duplicate. This paper briefly describes the breeding process of Jiza 171, and expounds its characteristics. It has many advantages, such as good yield, strong stress resistance, wide adaptability and suitable for mechanization operation. It is suitable for spring planting in the central and western regions of Jilin Province, the first accumulation zone of Heilongjiang Province, and Tongliao and Chifeng of Inner Mongolia Autonomous Region. Finally, the mechanized cultivation techniques were summarized in order to provide reference for the popularization and application of this variety.

1. 引言

高粱作为全球主要的粮食作物，也是中国重要的杂粮作物，在国内旱作农业中一直占据着重要的地位。自60年代全球绿色革命以来，随着我国国民经济的发展，主要粮食综合高产和人民生活水平的提高，高粱逐渐转变为主要的酿造原料[1]。高粱具有较强的抗逆特性，被认为是最具潜力的粮食作物和能源植物[2]。21世纪以来，中国高粱从2000年的8.9 × 10⁵ hm²减少到2008年的4.9 × 10⁵ hm²，直到2009年才有增加，但是增长也很有局限性，在种植面积受局限的条件下，在平均产量上得到了显著提高，2020年中国高粱的单位面积产量为4679.4 kg/hm²。近10年来，国家高粱产业技术体系培育的高粱品种因茎秆矮、淀粉含量高、产量高、适合机械化收割等特点而加速发展。生产中的传统品种正在被新培育的优质品种所取代[3]。我国目前高粱生产主要用于食用、饲用、酿造、加工等[4]，其中生产量的90%用来酿酒，酿酒业成为高粱加工业的主流之一[5]，为顺应我国市场需求，我院以市场需求为导向，以耐密、抗倒伏、适宜机械化收获为育种目标，培育出了籽粒品质优良、耐密植、抗倒伏、适应区域广、适宜机械化作业的酿造用高粱杂交新品种吉杂171 [6]。

2. 选育过程

如图1所示，吉杂171是吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)作物资源研究所以自选不育系吉2062A为母本，以自选恢复系吉R9092为父本于2016年组配而成。是应用高粱杂种优势遗传基础理论，不育系、保持系、恢复系三系配套，利用杂交F1代选育出的杂交种。2017年进行了杂种观察试验，表现熟期适中、丰产性好、品质优、适应性广。2018年参加了产量比较试验，2019年~2020年进行区域试验，同时进行抗病鉴定、品质分析和转基因检测。2023年通过国家非主要农作物品种登记。

Figure 1. Breeding process of Jiza 171

图1. 吉杂171选育过程

3. 主要特征特性和产量表现

3.1. 主要特征特性

如表1所示，吉杂171属于早熟杂交种，全生育期需117 d，需 ≥ 10℃活动积温2600℃以上；幼苗绿色，芽鞘绿色，株高158.3厘米，穗长27.95厘米，中紧穗、纺锤形，籽粒圆形，红壳、红粒，着壳率3.5%，穗粒重81.65克，千粒重27.3克。粗淀粉含量75.41%，支链淀粉含量76.7%，粗脂肪2.8%，单宁含量1.0%。抗旱性强、抗叶病、适应性广，两年区试丝黑穗病自然发病率0，接种鉴定，对高粱丝黑穗病的抗性表现为抗丝黑穗病(6 R)。

Table 1. Variety characteristics of Jiza 171

表1. 吉杂171品种特征特性

性状 品种

生 育 期 (d)

芽 鞘 色

幼 苗 色

角 质 率 (%)

着 壳 率 (%)

叶 病

丝黑 穗病 自然发病率 (%)

其 他 病 害

抗 旱 性

育 性 (%)

倾 斜 率 (%)

倒 折 率 (%)

株 高 cm

穗 长 cm

穗 粒 重 g

千 粒 重 g

穗 型

穗 形

壳 色

粒 色

整 齐 度

吉杂171 (2019年)

117

绿

绿

31

4.5

无

0

无

强

96

2

0

158.8

28.5

88.7

28.0

中紧

纺锤

红

红

整齐

吉杂171 (2020年)

116

绿

绿

33

2.5

无

0

无

强

95

1

0

157.7

27.4

74.6

26.6

中紧

纺锤

红

红

整齐

平均

117

绿

绿

32

3.5

无

0

无

强

95.5

1.5

0

158.3

27.95

81.65

27.3

中紧

纺锤

红

红

整齐

3.2. 产量试验结果

Table 2. Yield performance of sorghum hybrid Jiza 171 in regional trials in 2019~2020

表2. 2019~2020年区域试验高粱杂交种吉杂171产量表现

承试单位	2019年产量/(kg·hm^2)			2020年产量/(kg·hm^2)
	吉杂171	吉杂210 (CK)	较ck ± %	吉杂171	吉杂210 (CK)	较ck ± %
吉林农业大学	8895	8430	5.52	8670	8220	5.47
吉林省长岭县金丰种业	9660	8670	11.42	6840	6135	11.49
黑龙江省肇源稼祥现代农业研究所	9225	8640	6.77	8535	8085	5.57
内蒙古赤峰市农牧科学院	11175	10395	7.5	12210	10785	13.21
洮南市农技推广中心	8475	8445	0.36	8760	8130	7.74
内蒙古通辽市农科院	9465	8460	11.88	9435	8490	11.13
吉林省壮亿种业	10515	9720	8.18	8895	8010	11.05
白城市农科院	10305	10245	0.59	11115	10455	6.31
双辽市华农农业研究所	6960	6660	4.50	6960	6330	9.95
敖汉旗金丰种业	10230	10485	−2.43	7620	6870	10.92
大庆市庆江种业	8175	8265	−1.08	8355	8520	−1.94
平均	9371	8947	4.74	8854	8185	8.17

2019和2020年参加国家高粱早熟组区域试验所得产量数据如表2所示，2019年区域试验平均产量为9371 kg/hm²，比对照品种增产4.74%；2020年区域试验平均产量为8854 kg/hm²，比对照品种增产8.17%。二年区域试验平均产量为9112.5 kg/hm²，平均比对照品种增产6.38%。

3.3. 适应区域

适宜春播早熟区吉林省的中西部，黑龙江省的第I积温带，内蒙古自治区的通辽、赤峰等 ≥ 10℃活动积温2600℃以上地区春季种植。

4. 机械化栽培技术

4.1. 播前准备

该杂交种在一般肥力的土壤均可种植，高粱前茬作物为玉米、大豆、花生等都能提高产量，但由于高粱对于农药敏感，为保全苗需要挑选未施敌敌畏、马拉硫磷等有机磷类长效药剂。播前要进行晒种，提升种子出苗率，还要将种子包衣，可以有效的抵挡北方地区冷害影响，同时防治害虫。

4.2. 精准播种

吉杂171可选用机械化播种，可一次性完成播种、施肥、覆土、镇压等作业。单行种植，行距40~60 cm，播深3~4 cm，播种量以7.5~12.0 kg/hm²为宜，保苗密度为12万~15万/hm²，要因地制宜，根据当地土壤肥沃情况，选择适宜密度[7]。严格把控施肥量，可以达到增产的效果，建议施磷酸二铵或复合肥300 kg/hm²作种肥，种子与肥料间隔3~5 cm。机械化播种要控制好机械吃土深度，控制好覆土厚度，覆土过厚，不宜出苗。

4.3. 田间管理

吉杂171出苗后及时查苗、补苗。在三到六叶期间间苗、定苗，要保壮苗去死苗，发挥良种优势。

中耕培土也很重要我们要根据高粱的实际生长情况适当的进行。一般是在高粱种植成活后就要立即深中耕一次，提高土壤的通透性，增强肥力，促进高粱根部的营养吸收，还可以提高土壤蓄水保墒能力。

水和肥是种植高粱必不可少的管理工作，高粱的生长需要较大的营养的。我们要根据高粱的生长情况与品种等各方面因素决定是否浇灌和需要追肥的数量。高粱的拔节孕穗期和灌浆期是需水量最高的时期，如果当年天气干旱的情况下，就要及时进行浇灌。在高粱拔节期需追施适量肥料作为拔节肥。

4.4. 病虫害防治

病害防治是在高粱整个生育期都要做的工作，要加强对高粱地的管理。定时观察高粱的生长情况，发现有发病现象及时拔除病株。做好病害的预防工作，提高高粱的抗病能力，定期对田间全面喷药，防治病虫害。高粱常见病害有：丝黑穗病、炭疽病、苗枯病、紫斑病；虫害有：蚜虫和玉米螟等，为防治病害还可以采用化学药剂预防病虫害的发生，高粱丝黑穗病常用化学药剂立可秀可湿性粉剂或采用抗病良种、轮作、施用净肥结合种子处理‌进行防治。炭疽病发病部位一般在叶片、叶鞘和籽粒受害，叶片呈现火红色病斑，导致叶片干枯，为防止发病可使用农药、轮作、施用充分腐熟的有机肥等方式进行防治。苗枯病一般在苗期发病，发病症状是下部叶片生紫红色条斑逐渐枯死，农业上大部分通过轮作、合理密植和及时排水进行防治。紫斑病一般在中后期发病，表现为叶片和叶鞘出现紫红色病斑，针对紫斑病通常选用追肥和打掉病叶来减少病害对粮食产量造成的影响。在蚜虫发生关键期，可以利用生物防治和化学防治，生物防治可引入蚜虫天敌，如瓢虫、草蛉等；化学防治可以使用化学药剂，比如吡虫啉、抗蚜威等。防治玉米螟要在玉米螟蛀入茎秆之前对其进行防治[8]，化学防治可用辛硫磷、敌百虫等杀虫剂；也可引用螟虫天敌赤眼蜂进行生物防治。

4.5. 适时收获

高粱要注意适时收获，宜在蜡熟末期收获，当种脐出现黑层、干物质积累终止时，即达到生理成熟。这时收获籽粒产量最高，品质最佳，损失最少。高粱收获也不宜过晚，过晚植株容易受到自然灾害影响造成倒折籽粒脱落，从而影响机械化收割，造成损失影响产量。

收获后籽粒含水量大，应及时晾晒、烘干、入库，以防止籽粒霉变造成损失。

5. 繁种制种

5.1. 繁种

不育系吉2062A和自选恢复系吉R9092繁种时隔离区距离需在500 m以上，父母本同期种植，行间比1:4。生长过程期间严格除杂去劣，保证不育系的纯度。亲本成熟后要及时收获，防止人为混杂和机械混杂[9]。

5.2. 杂交制种

吉杂171制种时隔离区距离要在300 m以上，父母本错期播种，先种父本，待父本1叶1心时再播母本，父母本行比一般以1:8~1:10为宜。在各生育期做好砍杂除劣的工作，为确保种子的纯度和商品性，花期应人工辅助授粉并去除异性穗和异色穗。要适宜时期收获，收获过早或过晚对种子均无益处，收获过早，籽粒尚未成熟，种子的活力较低；收获过晚，种子发芽势和发芽率降低，还有可能在环境条件适宜的情况下过早萌发，并且籽粒易发生粒霉病，千粒重下降，影响种子的商品性[10]。

6. 推广前景

随着种植业结构的调整，我国高粱酿酒加工业有较大的发展空间。据统计，国内大型酒厂就在百家以上，为高粱消费大户，年需高粱为100万~150万t，各地的中小型酒厂需高粱也在100万t左右，都较往年增加10%左右。据初步统计，国内的所有酒厂高粱需求量在250万~280万t [11]，随着酒厂高粱需求量的增大，随之而来的就是要选育高产、抗病、品质优、适应性广、适宜机收的优质酿酒高粱新品种。吉杂171的育成更好地为国内酒厂新增了可供选择的种质资源，响应了国内对于酿酒用优质高粱品种的需求。在高粱酿酒业有广阔的推广前景。

7. 结论

早熟矮杆酿酒高粱吉杂171，该品种粗淀粉含量75.41%，支链淀粉含量76.7%，粗脂肪2.8%，单宁含量1.0%；各项指标有利于提高出酒的质量，增进酒的风味。且整齐度高、丰产性好、适应性广、抗逆性强等特点使其更易进行机械化收割，方便农户及种植大户进行机械化作业和管理，且在良种基础上合理运用栽培措施，精准播种、优化田间管理、有针对性的病虫害防治以及适时收获对高粱稳产增产能起到积极效果。选育高粱新品种吉杂171，对于带动大规模高粱生产，促进主产区增产增效，响应国家科技助农、服务兴农和乡村振兴战略有着重大意义。

基金项目

吉林省科技厅重点研发计划–酿造高粱新品种选育(20240303008NC)、财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系(CARS-06-14.5-A12)资助。

NOTES

^*通讯作者。