王彩萍,郭鵬燕,侯小峰,趙吉平,郭兆萍,左憲強,成玉紅 (山西省農業科學院經濟作物研究所,山西汾陽032200)
豌豆(Pisum sativum L.),又名麥豌豆、寒豆、麥豆、荷蘭豆(軟莢豌豆),英文名為pea或gardenpea。豌豆是世界上第四大食用豆類作物,適應冷涼氣候、多種土壤條件和干旱環境,蛋白質含量高,易消化吸收,為糧、菜、釀造、飼料兼用的作物[1]。豌豆子粒富含蛋白質、碳水化合物、礦質元素和維生素等,具有全面而均衡的營養[2]。2007年全世界有93個國家生產干豌豆,栽培面積689.6萬hm2,總產量1 012.8萬t;80個國家生產青豌豆,栽培面積108.8萬hm2,總產量826.5萬t。中國干豌豆栽培面積和總產分別占全世界的15.2%和13.8%[3]。在適宜復播的生態區域,豌豆可早播早收,為后季作物提供較長的生長空間。山西省農業科學院經濟作物研究所位于山西省汾陽市,白酒釀造為當地的特色產業。豌豆是主要的釀造原料,但汾陽人們沒有種植豌豆的習慣,為培育出適宜當地種植的豌豆新品種,以滿足當地發達的釀造之需,課題組開展豌豆新品種選育,同時進行了一系列的耐熱馴化工作,歷經數十年,培育出了適宜氣候相對溫和地區種植的豌豆新品種汾豌豆1號。
1.1 品種來源 山西省農業科學院經濟作物研究所于2002年夏選擇JW-16作母本,JW-8作父本通過有性雜交,經定向選育于2006年F4代出圃。2007年參加所內品系鑒定試驗,2008~2009年參加所內品系比較試驗。2010~2011年參加山西省豌豆直接生產試驗。該品種于2012年通過山西省品種審定委員會的認定,定名為“汾豌豆1號”。汾豌豆1號經逐代耐熱馴化其冬性特征被弱化,可以在不同生態區種植。
1.2 選育經過 2002年配制單交組合,在配制20個后雜交獲有效雜交子粒180粒;2003年F1混收;2004年種植F2代5個小區,從F2代分離群體中選單株50株;2005年種植50個F3系統,田間編號W3001~W30050。其中在系統中分別選11個株系;2006年種植11個F4系統,田間編號W4001~W40010,選出5個系統群;2007年種植F5系統群共5個系統,田間編號 W5001~W5005,推薦編號為 W5004的系統群參加下年度品種鑒定試驗,暫定名為“汾豌豆1號”;2008~2009年汾豌豆1號分別參加所內品系鑒定試驗和品系比較試驗;2010~2011年汾豌豆1號參加山西省直接生產試驗。
2.1 形態特征 汾豌豆1號株高75 cm左右;根圓錐狀,須根發達;莖呈綠色,主莖分枝2.1個;葉色淡綠,有卷須;花白色;莢鐮刀型,莢長5.7 cm,成熟時黃白色,完整莢內著生子粒4.8粒,子粒白色,百粒重21.5 g。汾豌豆1號與親本JW-16豌豆和JW-8豌豆在株高、子粒色澤、花色和百粒重等性狀方面存在明顯差異(表1),說明了汾豌豆1號是一個新品系。
2.2 生物學特征 汾豌豆1號生育期85 d左右,幼苗耐寒性好,高抗病害,中抗潛葉蠅。產量穩定性好。耐貯存,對倉儲害蟲抗性強,產品商品貨架時間長。
2.3 品質分析 根據農業部谷物及制品質量監督檢驗測試中心(哈爾濱)檢測:汾豌豆1號粗蛋白(干基)25.41%,粗脂肪(干基)2.45%,粗淀粉(干基)38.57%。
2.4 產量表現 2010~2011年推薦參加山西省豌豆直接生產試驗,結果為:2010年平均產量為2 160 kg/hm2,比對照(晉豌豆2號)增產12.1%,5個有效試驗點均增產,試驗結果居第1位;2011年平均產量為3 105 kg/hm2,比對照(晉豌豆2號)增產16.0%,4個有效試驗點均增產,試驗結果居第1位。2年平均產量2 633 kg/hm2,平均比對照增產14.3%,增產點次100%。
①在北方春播區,在不受凍害的前提下盡量早播,以爭取更長的適宜生長時間。當土壤溫度穩定在0~5℃ 時,頂凌播種,具體時間因當地氣溫而異,播量60~75 kg/hm2。播前施足基肥,開花前期遇干旱,可酌情澆水。②過肥、過澇易引起營養生長過旺造成徒長,注意控肥、澇時適時排水。③苗期中耕鋤草2次,防鋤田間雜草。④生育期內注意蚜蟲、紅蜘蛛危害,蟲害發病初期配氧化樂果500倍液噴施莖葉。豌豆潛葉蠅,可采用菊酯類農藥誘殺成蟲和防治幼蟲。豌豆線蟲病,可實行作物輪作和用殺線蟲劑處理土壤。⑤適時收獲,在豆莢成熟70%時及時收獲,防炸莢。
汾豌豆1號適宜在山西省北中部及同緯度地區春播。
山西省農業科學院經濟作物研究所小雜糧課題組擁有來自全國各地的豌豆資源200余份。這些種質資源多來自氣候冷涼區域,抗凍、抗寒特性好,但耐熱性較差。汾陽地處山西省太原盆地西緣,呂梁山東麓,屬于典型的大陸季風氣候,具有四季分明、雨熱同步、光照充足的特點。春季干旱,風多雨少;夏季炎熱,雨量集中,常年降水量為440 mm左右,降水量年際變化大。為培育適宜當地生態特性的豌豆新品種,課題組對引進的種植資源開展了耐熱馴化工作。經過課題組對引進的種植資源連年馴化,抗性鍛煉,逐步篩選、培育出了適宜在低緯度、溫暖區域種植的豌豆品種汾豌豆1號及其他新品系。汾豌豆1號的親本JW-16和JW-8在引種后逐年馴化,表現出了適當早播條件下較好的耐熱性,開花、結莢優勢明顯,因此利用這2個材料作親本配制組合,并經過逐代篩選、淘汰、鑒定,育成了汾豌豆1號。汾豌豆1號和其他新品系的育成,耐熱馴化技術研究應用是關鍵環節,現將育種科研人員研究總結出的豌豆耐熱馴化技術總結如下。
5.1 利用種質差異田間篩選耐熱性好的資源 不同的豌豆種質資源之間耐熱性存在一定的差異。通過田間觀察,篩選在汾陽當地夏季能正常開花并順利結莢、鼓粒、成熟的資源作目標資源,作親本材料,然后通過逐代選擇后代獲得耐熱特性。
5.2 利用生理特性選擇避熱資源 植物在環境變化后通過生長發育進程的調整來適應引種地的環境,從冷涼區域引進的豌豆品種生育期普遍有縮短的趨勢,通過生育期的差異篩選出生育期較短的豌豆品種,利用其較短的生育期而避熱的特性,以這種資源作親本,經過多代定向選擇選育出適宜引種區的品種。
5.3 利用盛花后期的花進行雜交挖掘耐熱基因 從豌豆資源中選耐熱性相對較好的種質,作為目標親本,在目標親本中選開花相對較晚的資源配制組合,從豌豆開始吐蕾現花到花期末持續的時間約為40 d,配制雜交組合時選盛花后期的花朵,每個組合配制的數量約20個,以足夠的數量保證有足夠的雜交種子。
5.4 利用豌豆的生理特性提早播種,在大田度過生理春化階段 為使豌豆能在當地順利成熟,通過提早播種,通常在3月上旬采用頂凌播種,保證豌豆能很好地度過春化,在夏季順利成熟。
5.5 人工冰箱預冷凍在播種前完成春化生理階段 豌豆是冷性豆,發育前期必須經歷一定的低溫過程才能正常完成花芽分化,即春化特性。在播種前浸種使其萌動,放入冰箱低溫冷凍12 h左右,再在常溫下放置24 h后播種,豌豆基本能夠正常度過春化,在田間正常成熟。經過多年反復的馴化后豌豆的耐熱性可以得到提升。
多年的豌豆育種實踐證明,屬于冷涼地區種植的豌豆通過人工馴化或采取適當的育種策略可以達到在緯度較低,氣候相對溫暖的區域種植的目的。汾豌豆1號的育成為豌豆品種選育和耐熱化馴化和豌豆育種、引種提供了一種新思路。
[1]林汝法,柴巖,廖琴,等.中國小雜糧[M].北京:中國農業技術出版社,2005.
[2]邢亞靜,崔春香,李蔭藩,等.小雜糧營養價值與綜合利用[M].北京:中國農業科學技術出版社,2009.
[3]崔再興,李玲.豌豆的特征特性及開發利用價值[J].作物雜志,2010,30(2):154 -155.