1. 引言
晋南冬麦区光热资源充足,水肥条件较好,是山西省小麦主产区。该区旱地小麦为一年一作,水浇地小麦多为一年二作或二年三作,也是山西省粮食主产区。进入本世纪以来,随着小麦新品种的不断出现和栽培技术的不断提高,小麦单产水平有了大幅度的提高。但随着农业生产的发展对小麦品种又提出了一些新的要求,既要求小麦品种有丰产稳产的特性,又要求品种有明显的抗逆境能力,同时要求小麦有相对较好的加工品质 [1] [2] [3] 。这就对小麦育种工作者提出了更高的要求,既要保障城乡居民能吃饱吃好,又要保障小麦品种能抗各种生态逆境,高产稳产。山西农业大学小麦研究所就是根据这种育种目标,从组合的互补型配置到后代各代的定向选择,选育出抗逆丰产且品质相对较好的沃麦19,2016年出圃,2016~2020连续参加所内品种比较试验和山西省南部中熟冬麦区区域试验和生产试验,试验名称为临研19,2020年完成全部试验任务,2021年通过山西省农作物品种审定委员会审定(审定编号为:晋审麦20210001),审定名称为沃麦19。
2. 品种选育过程
2.1. 品种来源
该品种组合为徐麦9169/山农05-066,其中徐麦9169为江苏省徐州农业科学研究所选育的一个半冬性水地小麦新品种,该品种穗子较大,后期落黄好,籽粒饱满且光泽度好。山农05-066 (山农20)为山东农业大学选育的多抗高产小麦新品种,具有株型优良、越冬性好、抗病性好、后期落黄好,丰产稳产等优点。
2.2. 选育经过
2010~2011年度完成F1种植,种质代号1054,2011~2012年度完成F2种植,种植圃代号2008;2012~2013年度完成F3种植,选择株行临研11-3008进行加代种植来纯合基因,2013~2014年度完成F4种植,株行代号临研13-4625;2014~1015年度完成F5种植,选择临研14-5219的株行种植;由于整齐度偏差,2015~1016年度继续完成F6种植,继续沿用临研5219后代品系之称。在整个选育过程中采用改进的系谱法,选择效率更高。F2代的选择是非常重要的,对田间和室内均严格筛选,田间对株型要求严格把关,选择目标为矮杆、大穗、抗病、杆硬、后期落黄好等;室内严格把关,目标为籽粒饱满、琥珀色、无黑胚、籽粒大小均匀且富有光泽等。在高代品系的筛选上采用“高密测产、多次出圃”法(已申报专利),即对出圃品系进行早代测产,测产小区播种密度同当地大田一致,在收获前对小区进行选穗,每小区100穗左右,根据收获后的产量情况决定选穗的去留。
3. 品种特征特性
3.1. 特征特性
沃麦19为半冬性小麦品种,幼苗半匍匐,叶色深绿,植株健壮,株型紧凑。芽鞘白色。株高70~75 cm。叶片蜡质略重,茎杆颜色由于蜡质略重,显白色,穗型长方型,穗色灰绿,穗长10.3 cm,芒长2.5 cm,属长芒型,芒色白,壳色白。内外护颖包裹较严,成熟时不裸粒,小穗排列紧密度中等。粒型椭圆,粒色白,粒质硬,籽粒饱满度好。茎秆弹性好,抗倒伏。后期灌浆快,落黄好。一般产量结构三要素为公顷有效穗数650.0万左右,千粒质量42.0 g左右,穗粒数36.0个左右。
3.2. 抗病性鉴定
2019、2020年在山西省农业科学院植物保护研究所人工接菌鉴定,中感条锈病;中感叶锈病;中感白粉病。
3.3. 品质分析
农业部谷物及制品质量监督检验中心(哈尔滨)检测,沃麦19的容重达810 g/L,粗蛋白含量14.36%,湿面筋(以14%水分计) 29.8%,吸水量59.0 mL/100g,面团形成时间和稳定时间均为5.3 min,均为14个参试品种中最高者。面粉弱化度为131F.U,粉质质量指数达79 mm,为参试品种第二位。该品种品质综合评价值为56分,为14个参试品种第一位,是一个加工品质相对较好品种。
4. 产量及主要农艺性状表现分析
4.1. 品比试验
2016~2018年连续二个年度沃麦19进行品比试验,试验点选择为山西省农科院小麦研究所、运城市新绛县良种场、临汾经济技术开发区尧乡种业中心、临汾市特色农业发展协会技术推广站及山西舜亿种业有限公司共5个试验点,2016~2017年度沃麦19五个试验点平均亩产8557.5 kg/hm2,较对照良星99增产7.6%。其产量结构为亩有效穗数630.0万/hm2,穗粒数39粒,千粒质量41.5 g。生育期240天,穗长9.5 cm。综合抗病性方面,基部叶片有白粉病斑点,叶片有极少叶锈病班,未见条锈病斑;2017~2018年度沃麦19五个试验点平均产量8604 kg/hm2,较对照良星99增产8.3%。其产量结构为有效穗数619.5万/hm2,穗粒数38粒,千粒质量42.6 g。生育期230 d,穗长9.7 cm,抗病性方面,综合各试验点基部叶片有白粉病斑点,未见叶锈病和条锈病菌斑。该品系两年产量平均8311.5 kg/hm2,比对照品种良星99增产8.0%;平均生育期235 d,穗长9.6 cm,亩穗数625.5万/hm2,穗粒数38.5粒,千粒重42.1 g。综合二年抗病性来看,其抗病性较好。
4.2. 区域试验
从表1可看出,2018~2020连续两个小麦生长周期均为8个试验点,只是两个周期8个试验点不完全一致,个别试验点有所调整。2018~2019年度,试验组共有11个参试品种(含对照),沃麦19的8个试验点平均产量为7853.4 kg/hm2,较对照济麦22增产5.6%,平均产量位居11参试品种第一位,说明该品种对所在生态区有很好的丰产性和适应性。2019~2020年度,试验组共有16个参试品种,其中沃麦19的8个试验点平均产量为8367.0 kg/hm2,较对照济麦22增产6.0%,产量水平位居16个参试品种第3位,进一步证明了该品系在不同年份不同地域均有较好的丰产性和适应性。

Table 1. Results of two wheat production cycle regional tests on Womai 19
表1. 沃麦19两个小麦生产周期区域试验结果
注:2018~2019年度共11个参试品种;2019~2020年度共16个参试品种(均含对照)。
4.3. 沃麦19高产稳产性参数分析
2018~2020连续2个小麦生长周期沃麦19所在区域试验组对8个试验点的产量结果进行方差分析(新复极差(SSR)检验)和品种(品系)高产稳产系数 [4] [5] 分析,结果见表2和表3。2018~2019年度沃麦19无论产量还是高稳系数均为参试品种第一位。通过差异显著性比较分析,沃麦19产量仅与昊麦66、品育8172及临农6015三个品种产量差异未达0.05显著水平,与其它6个参试品种(品系) (含对照)产量差异均达显著水平。从产量排名与高稳系数排名情况来看,二者大体区试基本一致,只是个别品种的排名略有变化。再从2019~2020年度试验结果来看,沃麦19产量位居16个参试品种第3位,但其与位列第1位的BH3757 (杂交种)产量并无显著差异,而与对照品种济麦22比较却显著增产。从沃麦19的2a的区域试验产量和高产稳产系数排名情况来看,2018~2019年度产量和高产稳产系数二者均为第1名;而2019~2020年度二者均为第3名,说明该品种无论在不同地域之间还是年际间均表现出较好的丰产性和稳产性。

Table 2. High and stable yield parameters of the tested varieties (lines) in 2018~2019
表2. 2018~2019年度参试品种(系)高产稳产性参数
注:数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P < 0.05),表3同。

Table 3. High and stable yield parameters of test varieties (lines) in 2019~2020
表3. 2019~2020年度参试品种(系)高产稳产性参数
4.4. 沃麦19主要农艺性状分析
沃麦19的2a主要农艺性状表现及与对照品种的比较情况见表4。从生育期天数来看沃麦19与对照品种济麦22相比成熟期相同或略早熟,株高比对照品种略低,穗长明显比对照要长。2个生长周期沃麦19与济麦22均未出现倒伏现象。其最高总茎数和单位面积有效穗数与济麦22很接近,说明二者均为多穗型品种。从千粒质量来看,2018~2019今年度沃麦19与济麦22分别为40.5 g和40.8 g,二者非常接近;而2019~2020年度二者又分别为43.5 g和43.4 g,亦非常接近,可见二者在不同年份千粒质量是很接近的,均属于中等千粒质量。从穗粒数来看2018~2019年度沃麦19比对照品种济麦22多2.4粒;2019~2020年度多4.9粒。这是沃麦19较对照大幅度增产的主要原因。
4.5. 沃麦19生产试验结果分析
沃麦19由于2018~2019年度的第一年小麦区试中表现优异,被区试管理部门推荐2019~2020年度同时参加第二年区试和生产试验。该品种在生产试验中的产量及农艺性状表现见表5。试验中8个试验点其生育期平均为227 d,株高72.3 cm,株高较矮,而穗长达7.8 cm,较对照济麦22穗长(7.2 cm)长0.6 cm,属矮杆大穗型品种。其分蘖力强,成穗率高,生产试验中其成穗率平均高达51.2%,无效分蘖相对较少,可减少植株内养分的无效消耗。从最后的产量情况来看,本年度共有5个参试品种(含对照),沃麦19在8个试验点其较对照增产幅度变异为3.2%~9.8%,本年度共有5个参试品种(含对照),有3个试验点产量为第1位,有3个点为第2位,有2个试验点为第3位。8个点的平均增产幅度为第1位,说明沃麦19有很好的丰产性。总之,通过2a的品比试验,2a的区域试验和1a的生产试验鉴定,沃麦19是一个综合农艺性状相对较好的多抗丰产型小麦品种。

Table 4. The main agronomic traits were tested in 2a wheat of Womai 19
表4. 沃麦19的2a小麦区域试验主要农艺性状

Table 5. Summary of production test results for Womai 19
表5. 沃麦19生产试验结果汇总表
注:本年度共5个参试品种(含对照)。
5. 栽培技术
5.1. 土壤深翻耕
沃麦19是一个矮杆大穗型品种,其产量优势在于穗粒数较多,这就要求必须有优化的土壤肥力与栽培措施。土壤增施有机肥以每666.7 m2施入腐熟的厩肥2500 kg为宜,施入有机肥后使用无墒沟大犁进行深翻耕,这样结合施用有机肥深翻耕最好3年一次,在不进行深翻耕的年份最好在播前对土壤进行深松处理,这样有利于土壤储存水分和小麦根系的下扎 [6] 。
5.2. 种子处理适时播种
近年来地下害虫和纹枯病、茎基腐病等土传病害发生较重,对这些病虫的防止最好办法就是种子处理,即药剂拌种。防治地下害虫可用40%甲基异硫磷乳油拌种。防治土传病害可用五氯硝基苯粉剂按15.0~30.0 kg/hm2的用量结合播前施肥进行撒施深翻的土壤处理。也可用2%的立克莠按麦种量的0.10%~0.15%拌种处理防治土传病害;用15%的粉锈宁可湿性粉剂按种子量0.1%~0.3%拌种防治锈病、白粉病等病害。值得注意的是,在种子经过拌种剂喷洒处理后,切记不能立即进行播种,而是将其晾放12小时,确保药物已经被充分吸收后再进行下种。随着气候的演变,晋南冬麦区最佳播种期为10月5日~15日,播种偏早会造成冬前旺苗,且地下害虫发生较重;播种偏晚造成冬前苗弱,群体不够 [7] [8] [9] [10] 。
5.3. 加强春季管理
要促控结合,合理中耕。拔节期科学追肥浇水,追肥时期由传统的返青期改为起身拔节期,建议每667 m2追施氮磷钾(30-5-5)高塔造粒复合肥20 kg~30 kg。搞好病虫害的防治,尤其是对红蜘蛛和蚜虫的防治,采用菊酯类 + 10%吡虫啉1000倍液 + 1.8%阿维菌素3000倍液或15%哒螨灵2000倍液。
5.4. 后期一喷三防
“小麦高产不高产,一喷三防是关键”,由于受气候和温湿度条件的影响,在小麦灌浆期会受到病害(白粉病、条锈病、叶锈病、茎基腐病、赤霉病、青枯病等)、虫害(蚜虫、吸浆虫、红蜘蛛等)及干热风天气的危害,会对小麦产量和品质造成不同程度的影响。进行“一喷三防”作业,就是喷一次药,起到防病治虫和抗干热风抗早衰的效果,达到省工省时高效的目的。晋南冬麦区实施“一喷三防”的最佳时期为4月下旬~5月中旬之间。对病害的防治可选用多菌灵、三唑酮、粉唑醇、戊唑醇等杀菌剂,杀虫剂可选用吡虫啉、啶虫脒、高效氯氰菊酯等杀虫剂,抗干热风和早衰可选用植物生长调节剂(如芸苔素内酯等)、叶面肥(如磷酸二氢钾等)等药剂 [11] 。
6. 讨论
6.1. 育种目标的确定
近年来晋南冬麦区生态逆境灾害频繁发生,对小麦生产造成重大影响。越冬期有极端低温冻害、早春有极端低温冷害,后期灌浆期又有频繁的干热风危害,发生严重年份会对小麦产量造成很大程度减产,甚至绝收。所以当地小麦育种的第一个目标就是要生态适应强,即抗生态逆境能力强或逆境过后恢复能力强,要保障育成小麦品种在当地不同年份能安全越冬;春季对忽冷忽热的极端低温天气有明显抗性,即对春季低温冷害相对不太敏感;灌浆后期经常遇到干热风危害,就要求小麦品种后期灌浆快,成熟落黄好,相对早熟,叶片持绿性强,对干热风相对不太敏感。另一个对小麦产量造成很大影响的是小麦的倒伏问题,这就要求小麦育种目标是品种株高较低且茎秆弹性好。但小麦株高较低往往带来生物产量低,植株通风透光不良,最后导致病害加重,同时矮杆品种往往籽粒饱满度差且籽粒光泽度不好。沃麦19就是在这种育种目标下选育的,在播量相对较少的情况下其明显是一个矮杆大穗品种,株高在65 cm左右,但其籽粒却饱满度好切富有光泽。同时,团队选育出矮杆大穗品种矮丰60,同样表现出很好的丰产性和籽粒优良的商品性状 [12] [13] [14] 。
6.2. 育种方法的改进
为了提高小麦杂交育种的效率,团队在育种方法上也进行了不断的改进。在杂交的组合配置上改以前的以东西品种杂交为主,为以南北品种杂交为主。南北品种杂交的结果是明显扩大了优良基因利用范围,成功率明显提高。但带来的缺点是降低了育成品种的越冬抗寒能力,这就要求育种工作者在利用南北品种杂交时一定要注意后代材料越冬性的下降,比如后代材料在更寒冷的地区进行越冬性观察,增加后代材料去留的选择压。在后代材料的筛选上,更加注重量的效应,在量的基础上求质,这样尽管增加了田间工作量,但这样选育出理想品种的可能性更大。尤其在2代植株材料的选择上既要坚持能选尽选,又要坚持宁缺毋滥的原则,因为2代植株的筛选是后代各代材料选择的基础,如果基础打好了更后代的选择建立在相对较高的基础上,育成理想品种的可能性更大。对高代出圃材料的选择采用早代测产,同时在测产圃进行选单穗,再根据测产结果决定所选单穗的去留,这样既可以对后代材料进一步性状纯合,又可以保持品系的高产性能不会因材料的纯合选择而丢失 [15] 。
基金项目
中央引导地方科技发展资金项目(YDZX20201400001441),山西省农业科学院有机旱作农业研发专项(YCX2020410),山西省小麦种业创新良种联合攻关项目(YZGG-02)。