糧飼兼用型谷子新品種衡飼1號的選育

郝洪波，崔海英，李明哲

（河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北省農(nóng)作物抗旱研究實驗室，河北衡水053000）

糧飼兼用型谷子新品種衡飼1號的選育

郝洪波，崔海英，李明哲*

（河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北省農(nóng)作物抗旱研究實驗室，河北衡水053000）

衡飼1號系河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所以農(nóng)家種大三變丑為母本、以冀谷31為父本，根據(jù)生物遺傳規(guī)律和親本優(yōu)缺點互補的原則，雜交組配選育而成的糧飼兼用型谷子新品種。該品種具有籽粒高產(chǎn)、抗病性強、活稈成熟、適宜青貯、糧飼多用等突出優(yōu)點，生物產(chǎn)量達到14 248 kg/hm2，其中籽粒產(chǎn)量達到5 080 kg/hm2；適宜在河北、河南、山東等華北夏谷區(qū)夏播或晚春播種植，生產(chǎn)中可與其他作物如小麥、油葵、綠豆、飼用黑麥組成高效栽培模式。

谷子；衡飼1號；糧飼兼用型品種；品種選育

谷子是原產(chǎn)于我國的古老作物，不僅養(yǎng)育了中華文明五千年，而且是古代重要的戰(zhàn)略物資，古時戰(zhàn)爭中“兵馬未動，糧草先行”中的“草”多指谷子秸稈。在國外，谷子作為專業(yè)的飼草作物已有較長的歷史。1849年美國便開始推廣谷子飼草栽培，而后谷子迅速發(fā)展為飼草作物之一，特別在雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)逐漸成為主要的飼草作物[1]。20世紀初期，美國對谷子作為飼草開展了多方面的研究，包括種植方式與輪作、肥料試驗、飼喂品質(zhì)和品種選擇等，逐漸形成了德國金粟、西伯利亞粟和匈牙利粟等主栽品種。在加拿大谷子也被用來與小麥輪作增加土地的生物產(chǎn)量[2，3]，或在小麥收獲后將谷子作為夏季飼草作物栽培，并對相應(yīng)的栽培模式進行了模擬研究[4]。研究發(fā)現(xiàn)，谷子作為糧飼兼用作物栽培收獲籽粒后的秸稈粗蛋白含量為4.53%～5.34%，粗脂肪含量為1.12%～1.36%，雖然低于豆科植物，但是明顯高于其他禾谷類作物，尤其是其可消化成分含量高，飼喂價值接近豆科牧草[5]，是反芻動物極好的飼料[6]。對于不收獲籽粒的專用谷子飼草品質(zhì)，如美國的谷子品種Golden German，其干草的粗蛋白含量為9.7%～13.0%，酸性洗滌纖維含量為35%～38%[7]。肉牛獲得同等收益的飼喂試驗也說明食用谷草的成本低得多[8，9]。研究證明，無論是產(chǎn)量還是品質(zhì)，谷草都是極具發(fā)展?jié)摿Φ母弋a(chǎn)、優(yōu)質(zhì)飼草。

從我國畜牧業(yè)對優(yōu)質(zhì)飼草需求的現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，積極培育優(yōu)質(zhì)飼草谷子品種，發(fā)展糧飼兼用型優(yōu)質(zhì)谷子生產(chǎn)，綜合開發(fā)利用農(nóng)作物秸稈發(fā)展畜牧業(yè)，是實現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合和充分利用資源的有效途徑，對于促進農(nóng)區(qū)草食家畜的發(fā)展，緩解天然草場壓力，具有重要的現(xiàn)實意義。目前，國內(nèi)外對糧飼兼用谷子和專用谷子飼草的選育研究較為匱乏，邱風倉等[10]曾報道培育出高蛋白飼草型谷子青谷1號和飼草專用型谷子青谷二號；牛振剛等[11]對飼草專用谷子生長動態(tài)及最佳刈割期進行了研究，結(jié)果表明，開花后7 d左右是飼草谷子的最佳刈割期。結(jié)合生產(chǎn)中的實際情況，認為從開始開花至群體開花結(jié)束的灌漿初期是飼草谷子的適宜刈割期[12]。智慧等[13]曾對47個谷子品種在我國高寒農(nóng)牧地區(qū)栽培的飼用干草品質(zhì)性狀進行了系統(tǒng)測定，結(jié)果表明，影響谷子飼草品質(zhì)的主要性狀是粗纖維、粗灰分、粗蛋白和無氮浸出物，粗蛋白含量與粗纖維和無氮浸出物含量均為負相關(guān)，Li05-569、餓死驢、系295和紅根谷4個品種可以作為優(yōu)質(zhì)飼草谷子專用品種的候選材料，這為飼草谷子育種中的性狀選擇提供了參考依據(jù)。相對于較少的飼用谷子培育研究，國內(nèi)外對于飼草谷子栽培及品質(zhì)方面的研究則較多[14～16]。所有這些都說明，谷子作為優(yōu)質(zhì)飼草具有很好的發(fā)展?jié)摿Γe極培育優(yōu)質(zhì)飼用谷子品種具有重要的意義。為此，我們立足于華北夏谷區(qū)1 a兩熟的生態(tài)、氣候特點，從700余份農(nóng)家種和育成品種中篩選具有較高生物產(chǎn)量的材料進行人工組配，經(jīng)過多年南繁北育，最終選育出抗除草劑的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、糧飼兼用型谷子新品種——衡飼1號。

1　材料與方法

1.1親本材料

母本為高稈抗倒農(nóng)家種大三變丑，來源于河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所谷子親本庫。該品種生育期95 d，幼苗綠色，株高135 cm左右；穗紡錘型，松緊適中；穗長31.7 cm，黃谷黃米，熟相好。突出特點為高稈大穗，莖稈粗壯，抗倒性強，高抗谷瘟病、白發(fā)病、紅葉病和病毒病，葉銹病抗性為1級。

父本為抗除草劑品種K492（冀谷31），其組合為冀谷19×1302-9，是河北省農(nóng)林科學院谷子研究所選育的抗拿撲凈谷子品種。該品種生育期89 d，幼苗綠色，株高120 cm；穗紡錘型，松緊適中；穗長21.43 cm，單穗重13.38 g，穗粒重10.93 g，千粒重2.63 g；出谷率82.41%，出米率71.77%；褐谷黃米，米質(zhì)優(yōu)；平均產(chǎn)量為5 184.3 kg/hm2；抗倒性、抗旱性、耐澇性均為1級，谷銹病抗性3級、谷瘟病抗性2級、紋枯病抗性3級，白發(fā)病、紅葉病、線蟲病發(fā)病率分別為1.91%、0.48%和0.05%。

1.2選育過程

2010～2015年根據(jù)生物遺傳規(guī)律和親本優(yōu)缺點互補的原則，以培育植株高大、健壯且具有較好豐產(chǎn)性的糧飼兼用谷子為選育目標，經(jīng)南繁北育選育而成。其選育序號為HN2010549-2-1-2-2-1-5，具體選育過程為：

2010年夏季在河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所深州試驗站，以高稈、抗倒性強的農(nóng)家種大三變丑為母本，以豐產(chǎn)性好的抗除草劑品種K492（冀谷31）為父本進行人工雜交，收獲雜交種；同年冬季，在海南三亞加代為F1代（系號2010549號），根據(jù)育種目標，收獲植株高大健壯、谷穗粗長、雜交優(yōu)勢明顯的谷穗3個。

2011年夏季進入F2代，在河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所深州試驗站種植區(qū)號為1233～1235區(qū)，其中，1234區(qū)被選為重點株系，從中收獲符合育種目標的單穗2個。

2012年夏季進入F3代，在河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所深州試驗站種植區(qū)號為670～699區(qū)，其中，從699區(qū)中選育出優(yōu)良單株3個，分別收獲單穗。

2013年夏季進入F4代，在河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所深州試驗站種植區(qū)號為258～260區(qū)，其中，從259區(qū)選育出高稈、大穗的3個單株作為重點株系。

2014年夏季進入F5代，在河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所深州試驗站種植區(qū)號為31～33區(qū)，田間表現(xiàn)高稈、大穗、抗倒性強，從中收獲32區(qū)；同年冬季，在海南加代為F6代，種植區(qū)號為第4區(qū)，田間表現(xiàn)整齊一致，混收。

2015年夏季進入F7代，在河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所深州試驗站種植區(qū)號為第5區(qū)，田間表現(xiàn)一致，完成系統(tǒng)選育，出圃系號為HN2010549-2-1-2-2-1-5。

2015年該品系在河北省深州市護駕遲鎮(zhèn)，參加河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所大田品種比較試驗，對照材料分別為豫谷18和衡谷13號。采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積160 m2，3次重復。谷子留苗密度為60萬株/hm2，為了方便進行谷子測產(chǎn)與取樣，小區(qū)內(nèi)設(shè)取樣區(qū)和產(chǎn)量區(qū)。造墑后撒施磷酸二銨（N含量18%，P2O5含量46%）300 kg/hm2和硫酸鉀（K2O含量52%）120 kg/hm2做基肥，無機械旋耕；拔節(jié)期追施尿素（N含量46%）300 kg/hm2；其他管理措施各處理均一致。在生育期，調(diào)查抗病性。在籽粒蠟熟期，貼地面收割谷子整株，測定全株鮮重；然后將莖、葉、穗分離，分別裝入網(wǎng)袋，測定各自干物重，同時測定樣本的粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、可溶性糖和淀粉含量。其中，粗蛋白質(zhì)含量測定采用半微量凱氏定氮法；酸性和中性洗滌纖維含量測定按照張麗英[17]的方法進行。

2　結(jié)果與分析

2.1特征特性

衡飼1號幼苗綠色，生育期91 d，株高216.3 cm；穗紡錘型，松緊適中，穗長39.2 cm，單穗重23.74 g，穗粒重19.67 g，千粒重3.13 g，出谷率82.90%；褐谷黃米，熟相好。

2.2飼用品質(zhì)

2015年河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所大田品種比較試驗，衡飼1號整株的酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、粗蛋白、可溶性糖、淀粉含量分別為12 682 kg/hm2、16 995 kg/hm2、2 871 kg/hm2、891 kg/hm2和3 794 kg/hm2，分別占干物重的34.4%、46.1%、7.8%、10.7%和10.3%。

2.3產(chǎn)量表現(xiàn)

2015年河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所大田品種比較試驗，衡飼1號全株干重為14 248 kg/hm2，分別較對照豫谷18、衡谷13號高24.89%和24.84%，其中，秸稈干重為9 168.10 kg/hm2，分別較對照豫谷18、衡谷13號高45.30%和42.27%，飼用特征突出；籽粒產(chǎn)量為5 080 kg/hm2，與對照豫谷18和衡谷13號相當（圖1）。表明衡飼1號具備糧飼兼用谷子的特點。

圖1　2015年衡飼1號的產(chǎn)量表現(xiàn)Fig.1　The yield of Hengsi No.1 in 2015

2.4抗性特征

抗性調(diào)查結(jié)果顯示，衡飼1號抗旱性1級；抗倒性1級；谷銹病、谷瘟病、紋枯病抗性均為1級，白發(fā)病、紅葉病、線蟲病發(fā)病率分別為0.12%、0.47%和0.81%。

3　栽培技術(shù)要點

衡飼1號適宜在河北、河南和山東等華北夏谷區(qū)夏播或晚春播種植。正常夏播在6月中下旬，也可在7月上旬晚播或在5月下旬晚春播。一般機械播種行距40 cm，夏播地塊種植密度為60萬～75萬株/hm2。在3～4葉期用配套除草劑進行間苗、除草，拔節(jié)期追施尿素300 kg/hm2。該品種對常見病害及倒伏的抗性較好，在惡劣氣候下應(yīng)及時防治谷瘟病和紋枯病，適時中耕培土以防止倒伏。

4　結(jié)論與討論

隨著地下水資源的日益匱乏，缺水已經(jīng)成為限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。飼草生產(chǎn)應(yīng)充分利用有限的水資源，積極發(fā)展雨養(yǎng)栽培模式。作為典型的抗旱作物，谷子能夠?qū)崿F(xiàn)缺水穩(wěn)產(chǎn)、足水豐產(chǎn)，恰好滿足了這一生態(tài)需求，目前其主要分布在我國北方丘陵半丘陵地帶，谷子生產(chǎn)對于干旱缺水農(nóng)區(qū)及丘陵地帶的飼草產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

衡飼1號生長健壯，植株較高，莖稈粗壯，抗病性、抗倒性強，生物產(chǎn)量為14 248 kg/hm2；同時還具有較理想的籽粒產(chǎn)量（5 080 kg/hm2）。初步營養(yǎng)分析結(jié)果顯示，衡飼1號整株酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、粗蛋白、可溶性糖、淀粉含量分別占干物重的34.4%、46.1%、7.8%、10.7%和10.3%。

衡飼1號適于1 a兩熟區(qū)夏播，生產(chǎn)中可與其他作物如小麥、油葵、綠豆、飼用黑麥組成高效栽培模式。但是，其生產(chǎn)上的最佳種植密度，還有待于進一步試驗研究。

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Breeding of a New Dual-purpose Grain and Forage Foxtail Millet Variety Hengsi No.1

HAO Hong-bo，CUI Hai-ying，LI Ming-zhe*
（Dryland Farming Institute，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Key Lab of Crop Drought Tolerance Research of Hebei Province，Hengshui 053000，China）

Based on the complementary rules of the advantages and disadvantages gene of parentals，the dual-purpose grain and forage foxtail millet variety hengsi No.1 was bred by Dryland Farming Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences from the cross of traditional variety DaSanBianChou（female）and Jigu 31（male）.According to the variety test，regional test，production test，resistance identification and quality analysis，Hengsi No.1 had the characteristics of high and stable seed yield，better resistance，vivid and high quality stalk.The biological yield was 14 248 kg/hm2，and the grain yield was 5 080 kg/hm2.It is suitable plant in Hebei，He’nan，Shandong and other summer millet and late spring planting areas of North China.It can be used with other crops such as wheat，sunflower，mung bean，forage rye into a highly efficient cultivation model in the production.

Foxtail millet；Hengsi No.1；Dual-purpose grain and forage variety；Variety breeding

S515

A

1008-1631（2016）05-0007-04

2016-04-15

河北省農(nóng)林科學院財政項目（F16C14007）；國家谷子糜子產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（CARS-07-13.5-B3）

郝洪波（1974-），男，河北藁城人，副研究員，主要從事谷子育種與栽培研究。Tel：0318-7920337；E-mail：15603188929@126.com。

李明哲（1976-），男，河北饒陽人，副研究員，碩士，主要從事谷子栽培與選育研究。