抗除草劑簡(jiǎn)化栽培型谷子品種朝谷58的選育及配套栽培技術(shù)研究

張海金　陳國(guó)秋　譚國(guó)奉

摘要：[目的]選育抗除草劑簡(jiǎn)化栽培型谷子品種朝谷58并探究其配套栽培技術(shù)。[方法]運(yùn)用多系品種的概念，從河北省谷子研究所引進(jìn)抗拿捕凈的谷子材料冀谷25與性狀較好的優(yōu)良春谷品種朝谷9號(hào)雜交，育成了適宜簡(jiǎn)化栽培的多系谷子新品種朝谷58；通過(guò)研究姊妹系的適宜混配比例、播種量、播期、除草劑種類、除草劑適宜噴施時(shí)期及劑量等提出了與其配套的簡(jiǎn)化栽培技術(shù)。[結(jié)果]朝谷58由抗拿捕凈的新品種323-1及不抗拿捕凈的同型姊妹系323-2組成，2012年3月通過(guò)遼寧省雜糧備案登記。該品種抗倒伏、抗旱且抗多種病害。與該品種配套的簡(jiǎn)化栽培技術(shù)實(shí)現(xiàn)了同時(shí)化學(xué)間苗和化學(xué)除草，噴藥后7 d左右自動(dòng)達(dá)到大田生產(chǎn)所需的留苗密度，出苗30 d內(nèi)對(duì)雜草防效達(dá) 90%以上，全生育期基本不需要人工間苗和人工除草。[結(jié)論]為該品種在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供了參考。

關(guān)鍵詞：谷子；簡(jiǎn)化栽培；多系品種；抗除草劑育種；朝谷58

中圖分類號(hào)：S435.15 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）08-069-03

谷子起源于我國(guó)，是我國(guó)的特色作物，我國(guó)的谷子種植面積占世界谷子種植總面積的80%，建國(guó)初期全國(guó)谷子年種植面積高達(dá)1 000萬(wàn) hm2，谷子在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)史上曾發(fā)揮過(guò)重要作用[1]。谷子具有營(yíng)養(yǎng)豐富、“醫(yī)食同源，耐旱耐瘠”、糧草兼用等特點(diǎn)，在人類對(duì)健康越來(lái)越重視、雜糧熱日益升溫、水資源短缺日趨嚴(yán)重以及畜牧業(yè)不斷發(fā)展的形勢(shì)下，谷子理應(yīng)在農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和國(guó)際貿(mào)易中占有重要地位，但谷子的總體種植面積一直呈下降趨勢(shì)，近年來(lái)我國(guó)谷子年種植面積已逐漸萎縮至 105萬(wàn) hm2。出現(xiàn)上述不正常現(xiàn)象的主要原因有3個(gè)方面：①長(zhǎng)期以來(lái)谷子一直被看作是低產(chǎn)作物而受到忽視。②谷子在應(yīng)用方面未得到很好的開發(fā)，一直是傳統(tǒng)的輔糧（吃粥），它的經(jīng)濟(jì)效益完全靠市場(chǎng)調(diào)節(jié)，所以效益很不穩(wěn)定。③谷子自身的問(wèn)題。谷子是小粒半密植性作物，千粒重僅3.0 g左右，1 kg種子數(shù)量多達(dá) 30萬(wàn)～35萬(wàn)粒，而適宜的留苗密度為 37.5 萬(wàn)～75.0萬(wàn)株/hm2，即用種量?jī)H2.5～4.5 kg/hm2。由于谷子多種植在旱薄地上，管理粗放，弱小的谷苗需要靠群體頂土的作用才能保證出苗，精量播種難以保證全苗。因此，谷子生產(chǎn)一直采用大播種量（15～30 kg/hm2）保證全苗再通過(guò)人工間苗達(dá)到適宜留苗密度的栽培方式。同時(shí)，谷子品種普通缺乏適宜的除草劑，谷田除草一直靠人工作業(yè)。人工間苗、除草不僅體力勞動(dòng)繁重，而且谷子苗期一旦遇到連續(xù)陰雨天氣，極易造成苗荒和草荒而導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收，常年因此減產(chǎn)30%左右，這也是近年來(lái)谷子種植面積不斷萎縮的主要原因之一。為了減少農(nóng)作物因雜草危害導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失，除草劑除草已成為當(dāng)今農(nóng)田有效控制雜草、提高作物產(chǎn)量與質(zhì)量、發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)基本措施[2]。為解決谷子間苗、除草難題，實(shí)現(xiàn)谷子的簡(jiǎn)化栽培，筆者提出了利用從河北谷子研究所引進(jìn)抗拿捕凈材料冀谷25，通過(guò)接觸雜交育種手段選育抗拿捕凈的品種朝谷58，并研究了其配套的栽培技術(shù)，旨在為該品種在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 育種材料。抗拿捕凈材料冀谷25（河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所）；朝谷9號(hào)（遼寧省水土保持研究所）常規(guī)育種材料。

1.1.2 除草劑。拿捕凈（遼寧沈陽(yáng)科創(chuàng)化學(xué)品有限公司）、44%谷友可濕性粉劑（南開大學(xué)）、56% 2甲 4綠鈉可濕性粉劑（山東濟(jì)南源茂化工有限公司）和40%捕草凈可濕性粉劑（山東漢高生物工程公司）。

1.2 方法

1.2.1 抗除草劑簡(jiǎn)化栽培谷子新品種朝谷58的選育方法。

1.2.1.1 選育思路。用抗拿捕凈谷子材料冀谷25與綜合性狀優(yōu)良的常規(guī)谷子品種朝谷9號(hào)接觸雜交，在雜種自交后代中低世代選擇抗感拿捕凈分離的單株，高代中篩選農(nóng)藝性狀相近的抗拿捕凈、不抗拿捕凈的同型姊妹系；將抗拿捕凈、不抗拿捕凈的同型姊妹系混合，形成可以簡(jiǎn)化栽培的抗拿捕凈品系+不抗拿捕凈的同型姊妹系的多系品種，通過(guò)噴施特定除草劑，殺死不抗除草劑品系，并殺除雜草，達(dá)到同時(shí)實(shí)現(xiàn)化學(xué)間苗、化學(xué)除草的簡(jiǎn)化栽培目的。

1.2.1.2 選育過(guò)程。朝谷58是2007年以高產(chǎn)品種朝谷9號(hào)為母本，抗除草劑品種冀谷25為父本雜交，后經(jīng)6個(gè)世代定向選擇而成的谷子新品種。2008年從F1代中選擇真雜交種，2009～2010年從分離群體中單株選擇，海南加代，2009年根據(jù)育種目標(biāo)選擇單株，代號(hào)323-1及323-2進(jìn)行穗行種植，該2株穗行表現(xiàn)穗部經(jīng)濟(jì)性狀良好，活秧成熟，抗旱性強(qiáng)，莖稈堅(jiān)韌，抗倒伏，抗病性強(qiáng)，323-1完全抗拿捕凈，323-2完全不抗拿捕凈。2010年參加產(chǎn)量比較試驗(yàn)，2011年參加遼寧省谷子品種區(qū)域試驗(yàn)及示范種植。2012年通過(guò)遼寧省雜糧備案登記。

1.2.2 朝谷 58配套栽培技術(shù)研究。

1.2.2.1 適宜的除草劑篩選。利用谷子抗拿捕凈基因，拿捕凈成為主要的除草劑，也是間苗劑。由于拿捕凈只殺單子葉雜草，對(duì)雙子葉雜草完全無(wú)效，因此，對(duì)于只采用抗拿捕凈基因的簡(jiǎn)化栽培品種，還必須篩選出對(duì)谷子安全無(wú)副作用且能有效殺滅雙子葉雜草的輔助除草劑，以彌補(bǔ)拿捕凈不能徹底殺滅谷田雜草的不足。對(duì)44%谷友、40%捕草凈、56% 2甲4綠鈉3種除草劑進(jìn)行了研究試驗(yàn)，方法是根據(jù)除草劑說(shuō)明書推薦劑量，研究其對(duì)谷子的安全性和除草效果，篩選出適宜谷子的除草劑[3]。

1.2.2.2 配套栽培技術(shù)研究。在培育出適宜簡(jiǎn)化栽培的谷子新品種的基礎(chǔ)上，2012～2013年進(jìn)行了與之配套的栽培技術(shù)研究。設(shè)置不同的種子混合比例和播種量，統(tǒng)計(jì)噴施除草劑后的留苗密度，篩選出適宜的種子混合比例和播種量及播期試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 簡(jiǎn)化栽培谷子品種朝谷58的選育結(jié)果[4]

2.1.1 品種特征特性。

該品種根系發(fā)達(dá)，莖稈粗壯、綠色。幼苗綠色，芽鞘綠色，株高155.7 cm，穗紡錘型，短刺毛、綠色，碼中緊，主穗長(zhǎng)20.2 cm，單穗穗粒重11.91 g，千粒重2.70 g，出谷率80%～83%，黃谷黃米。該品種莖稈堅(jiān)韌抗倒伏，活秧成熟，抗旱性強(qiáng)，高抗銹病、白發(fā)病、黑穗病、谷瘟病、紋枯病。

該品種田間長(zhǎng)勢(shì)整齊一致，活稈成熟。平均生育期119 d，該品種突出特點(diǎn)是穗部經(jīng)濟(jì)性狀良好，活秧成熟，抗旱性強(qiáng)，莖稈堅(jiān)韌抗倒伏，高抗銹病、白發(fā)病、黑穗病、谷瘟病。品嘗鑒定結(jié)果，米質(zhì)粳性，口感好。

2.1.2 產(chǎn)量表現(xiàn)。

2010年參加遼寧省水土保持研究所產(chǎn)量比較試驗(yàn)，產(chǎn)量為6 300 kg/hm2，比對(duì)照品種朝谷13號(hào)（5 550 kg/hm2）增產(chǎn)13.5%。2011年參加遼寧省雜糧備案品種區(qū)域試驗(yàn)，平均產(chǎn)量4 465.05 kg/hm2，居第4位，比對(duì)照朝谷13增產(chǎn)5.5%，在6個(gè)試點(diǎn)中有5點(diǎn)增產(chǎn)。

2010年進(jìn)行小面積示范種植，平均產(chǎn)量5 250 kg/hm2，比當(dāng)?shù)貙?duì)照品種朝谷13號(hào)（3 885 kg/hm2）增產(chǎn)13.5%。2011年在朝陽(yáng)地區(qū)進(jìn)行大面積示范種植，平均產(chǎn)5 056.5 kg/hm2，比當(dāng)?shù)刂髟云贩N增產(chǎn)15%以上，2年種植結(jié)果表明該品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

2.1.3 商品性及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

該品種籽實(shí)整齊一致、秕谷少。小米籽粒均勻一致，顏色均勻，商品性好。品嘗鑒定結(jié)果，米質(zhì)粳性，易粘湯，口感好。經(jīng)農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)定，朝谷58小米粗蛋白含量12.03%，粗脂肪含量2.36%，粗淀粉含量80.61%，賴氨酸含量0.17%，硒0.006 05 mg/kg，膠稠度132 mm，糊化溫度4.4級(jí)。品嘗鑒定結(jié)果：干、稀飯均佳，飯黃色，味香，口感好。2013年 11月在中國(guó)作物學(xué)會(huì)粟類作物專業(yè)委員會(huì)主辦的 “全國(guó)第十屆優(yōu)質(zhì)食用粟品質(zhì)鑒評(píng)會(huì)”評(píng)為二級(jí)優(yōu)質(zhì)米。

朝谷58田間抗逆性鑒定結(jié)果表明，抗旱性強(qiáng)，抗倒伏性強(qiáng)，高抗谷子白發(fā)病、黑穗病、谷瘟病和銹病。

2.2 適宜的輔助除草劑篩選及使用方法 從表1可知，捕草凈除草劑在理想除草效果劑量下對(duì)谷子藥害顯著，且谷子不能恢復(fù)正常生長(zhǎng)； 谷友在2 100 g/hm2劑量下可有效防治雙子葉雜草、控制單子葉雜草，對(duì)谷子生產(chǎn)安全可靠； 2甲 4綠鈉在2 100 g/hm2劑量下可有效殺滅雙子葉雜草，對(duì)所有谷子品種安全無(wú)副作用，而且是觸殺型苗后除草劑，除草效果較少受到干旱的影響。因此，篩選出適用于谷子安全生產(chǎn)的除草劑為谷友和2甲 4綠鈉。

2.2.1 谷友。適宜噴施時(shí)期為播種后出苗前。濃度為44%谷友可濕性粉在2 100 g/hm2劑量劑下對(duì)雙子葉雜草防效為91.6%，對(duì)單子葉雜草的防效為80.4%，且對(duì)所有谷子品種安全。對(duì)水不少于 750 kg/hm2，如果田間比較干旱，加大對(duì)水量能提高防效。

2.2.2 2甲4綠鈉。適用于所有類型的谷子品種，最佳施藥時(shí)期為雜草 2～3葉期，最佳施藥劑量為2 100 g/hm2，對(duì)水600 kg/hm2，對(duì)1年生雙子葉雜草防效大于92%。

2.2.3 拿捕凈。12.5%拿捕凈乳油適宜噴施時(shí)期為雜草2～3葉期，間苗最佳時(shí)期為谷苗3～5葉期，而該2個(gè)時(shí)期基本吻合，理想施藥劑量為1.2 L/hm2，對(duì)水450.0 L/hm2，對(duì)單子葉雜草防效大于95%、間苗效果大于98%（表2）。

2.3 適宜的播種量及混合比例研究 總播種量由主體播種量和輔助播種量組成，其中，主體播種量為化學(xué)間苗后留下的抗除草劑品系的播種量，輔助播種量為不抗除草劑姊妹系的播種量。主體播種量應(yīng)綜合考慮種子發(fā)芽率、田間出苗率、保苗率、當(dāng)?shù)剡m宜的留苗密度、品種千粒重，其計(jì)算公式為：主體播種量（kg/hm2）=當(dāng)?shù)剡m宜的留苗密度（萬(wàn)株/hm2）÷發(fā)芽率（%）÷出苗率（%）÷保苗率（%）×千粒重（g）÷100[5]。其中，發(fā)芽率應(yīng)在85%以上（國(guó)家種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定），相對(duì)某個(gè)品種而言，千粒重、適宜的留苗密度相對(duì)固定，我國(guó)春谷品種的千粒重一般為3 g左右，適宜栽培密度為45萬(wàn)株/hm2左右；在墑情較好的條件下，谷種田間出苗率一般在70%左右，保苗率80%，按照上述公式設(shè)計(jì)7個(gè)主體播種量，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

一般當(dāng)?shù)仄降剡m宜種植密度為52.5 萬(wàn)株/hm2，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牟シN種植密度朝谷58主播種量4.80 kg/hm2較適宜，總播種量為11.25 kg/hm2即4.80 kg抗拿捕凈品系加上6.45 kg不抗拿捕凈的同型姊妹系，充分混合均勻。山地種植密度37.5萬(wàn)株/hm2，則主播量為4.05 kg/hm2為宜。

2.4 播期試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)遼寧省谷子種植時(shí)間，從5月中旬開始每隔6 d為1個(gè)播期，直到6月中旬，共5個(gè)播期，通過(guò)研究不同播期對(duì)谷子產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響，確定了簡(jiǎn)化品種的適宜播期。

結(jié)果表明，朝谷58號(hào)5月23日播種產(chǎn)量最高，其次為5月17日（表4）。

2.5 應(yīng)用情況 2012～2013年朝谷58及其配套簡(jiǎn)化栽培技術(shù)已在累計(jì)阜新、喀左、朝陽(yáng)、北票等示范推廣 1 000 hm2。經(jīng)田間檢測(cè)，節(jié)約間苗除草用工勞動(dòng)日30個(gè)/hm2，節(jié)約用工費(fèi)用3 000元/hm2，扣除新增的種子和除草劑成本375元/hm2，節(jié)支增收2 625元/hm2，采用朝谷58及其配套栽培技術(shù)，還可有效防治谷田惡性雜草谷莠子，防效達(dá)80%以上。

3 結(jié)論與討論

國(guó)內(nèi)外谷子抗除草劑育種已開展了10年以上[6]，目前主要應(yīng)用的是抗拿捕凈基因，在河北谷子研究所已經(jīng)選育一系列抗拿捕凈品種，但是，由于谷子的種植區(qū)域限制，其他地區(qū)選育的的抗除草劑品種不適應(yīng)遼西地區(qū)生產(chǎn)，所以朝谷58的育成為遼西抗除草劑品種的推廣應(yīng)用提供了品種保障。該項(xiàng)技術(shù)成功地運(yùn)用多系品種的觀念，提出了簡(jiǎn)化栽培多系品種的同型姊妹系或近等基因系的適宜混合比例、播種量、除草劑種類、適宜噴施時(shí)期與劑量等谷子簡(jiǎn)化栽培技術(shù)，使用較低劑量的谷友 （1.20～1.50 kg/hm2）和2甲4綠鈉輔助除草，彌補(bǔ)了拿捕凈對(duì)雙子葉雜草無(wú)效的不足，既可實(shí)現(xiàn)安全有效除草，又可同時(shí)實(shí)現(xiàn)化學(xué)間苗。采用該項(xiàng)技術(shù)仍可以采用較大的播種量 （11.25～15.00 kg/hm2）發(fā)揮谷苗的群體頂土作用，保證一播全苗，又可以根據(jù)苗情實(shí)現(xiàn)靈活的化學(xué)間苗。我國(guó)北方旱地占 60%以上，而且旱情逐年加重。谷子是抗旱耐瘠作物，理應(yīng)在旱地持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用，但是，由于間苗除草問(wèn)題的制約，幾十年來(lái)谷子種植面積持續(xù)下降，該品種和栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用對(duì)于恢復(fù)和發(fā)展谷子生產(chǎn)、促進(jìn)旱地農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和持續(xù)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

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