高产特异广适绿豆新品种安黄绿2号的选育研究

2023-11-29 11:04韩勇薛志伟董军红薛鑫郜峰贠超周其军
农业与技术 2023年22期
关键词:黄绿绿豆籽粒

韩勇 薛志伟 董军红 薛鑫 郜峰 贠超 周其军

(安阳市农业科学院,河南 安阳 455000)

绿豆(Vigna radiata L.)属于豆科(Leguminosae)豇豆属(Vigna)一年生草本自花授粉植物,喜温畏冷,为典型的夏季短日照作物。绿豆多种植在温带、亚热带和热带地区,其中亚洲地区种植面积最大,非洲、欧洲、美洲等地区有少量种植。据悉,绿豆在我国已有 2000多年的栽培历史,是我国主要的食用豆类作物之一,其具有很高的食用和药用价值,是备受欢迎的医食同源作物[1,2]。绿豆是重要的小宗粮豆作物,生育期短,适应性广,抗旱抗逆性能力强[3]。绿豆适宜播种期长,固氮能力好,生产上常与禾谷类、棉花、薯类等夏季作物间套种,同时也是良好的救荒和填闲作物[4]。绿豆中含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质,50%左右的淀粉,较低的脂肪含量,经济价值和营养价值高,独特的清热解毒、利尿消肿等功效,因此是人们心中理想的营养保健食品[5,6]。

受市场供需的影响,随着玉米等大宗粮食作物面积的不断增加,绿豆等小杂粮作物的种植面积受到了一定程度的挤压。根据资料显示,2014—2019年中国绿豆种植面积和产量总体呈波动下降趋势,2014年中国绿豆种植面积为540.1千hm2,产量为68.9万t;2019年中国绿豆种植面积435.2千hm2,产量为57.3万t[7]。在中国,绿豆主产区在黄河流域、淮河流域和东北地区。从近年内绿豆生产情况来看,内蒙古、吉林、山西、河南等省(区)种植面积较大,其产量以吉林、内蒙古、河南居高,均占中国绿豆总产量的10%以上。而从各省绿豆的生产情况来看,河南省是中国历史上绿豆种植面积较大的省份,尤其是20世纪80年代中后期,随着绿豆新品种的引进和普及,加之政府政策方面的支持,使得河南省绿豆生产有了较为迅猛的发展,年均产量均在10万t以上,总产量约占中国绿豆产量的14%[8]。河南属于北方夏播绿豆区,绿豆的前茬作物一般为冬小麦,其在冬小麦收获后6月中下旬播种,9月中旬收获。

近年来,随着农业耕作制度的改变和人们健康饮食观念的树立,绿豆种植面积不断增加,市场需求量也越来越大。绿豆籽粒的蛋白质和淀粉含量高,脂肪含量低,不仅具有抗旱抗逆等特性,而且生育期短适合与其他夏粮作物间作,因此逐渐获得农民的青睐并引起政府的重视。不仅如此,绿豆在中国农业种植结构调整、西部开发及经济欠发达地区农民脱贫致富中同样发挥了重要的作用。目前,全国各地高校及科研院所纷纷开展与绿豆相关的各项研究,希望可以在绿豆新品种选育及配套栽培技术研究方面有所突破。然而,我国绿豆良种的选育工作起步较晚,加之绿豆的良种繁育和推广一直缺乏稳定且完备的推广体系或机构,不仅如此,农民在品种选择和种植方面的意识不足,栽培技术较为落后,常常在生产中使用品种质量较差的绿豆品种,这就导致绿豆整体生产的单产水平和籽粒品质方面表现不如人意。直到2008年国家食用豆产业技术体系正式启动后,绿豆新品种的选育进入高速发展通道,绿豆新品种的籽粒产量、抗病能力、早熟直立、机械化收获能特征特性都得到了进一步的提高,同时经过育种家的不懈的努力,研究培育出多个高产、优质、适合机械化生产的绿豆品种。值得注意的是,随着劳动成本的逐年提高,市场需求的不断增加,优异种质资源的匮乏和育种技术的滞后仍是绿豆产业发展的瓶颈[9,10]。

因此,如何能在绿豆的优势主产区持续高效地发挥其生产潜力、适应并满足市场需求,培育出广适、高产、优质、多抗且适宜机械化生产的绿豆新品种,对满足种植业结构调整和提高绿豆种植效益,具有非常重要的意义。

1 选育过程

1.1 亲本来源及特征

“安黄绿2号”的母本是“安9818”,为1998年安阳市农业科学院自主选育的绿豆品系,植株直立,有限结荚,荚为黑色,花为浅黄色,籽粒为黄色,产量一般,抗病性好。

“安黄绿2号”的父本是“冀绿2号”,为河北省保定市农业科学研究所通过集团选择法和系谱法所选育的绿豆品种,其以农家品种高阳绿豆为母本,以亚洲蔬菜研究与发展中心引进的“Vc2917A”为父本进行有性杂交选育而成,于1996年通过河北省农作物品种审定委员会审定。“冀绿2号”属于中熟绿豆品种,生育期73d左右。成熟期集中,不落荚,不炸荚,适于机械化收割。株型直立、紧凑,叶色浓绿,花黄色,顶部结荚,荚黑色,籽粒绿色,有光泽。主茎高52~57cm,分枝2.70~3.30个,单株结荚24.60~32.50个,单株粒重15.00~18.00g,千粒重57.70g。“冀绿2号”籽粒含粗蛋白28.66%,粗淀粉48.57%;植株中抗叶斑病,抗白粉病和锈病;抗旱、耐涝,耐瘠薄,丰产性和稳产性好,适应性强。

1.2 选育

2007年安阳市农业科学院设定高产、广适、抗病为育种目标,以“安9818”为母本,“冀绿2号”为父本进行有性杂交,经过多年逐代定向选育在2015年株系出圃,其在田间农艺性状表现基本稳定,籽粒黄粒,高产,抗病能力强,暂定名为“安黄绿2号”。

2019—2020年“安黄绿2号”参加了河南省绿豆新品种联合鉴定试验,表现突出。“安黄绿2号”在2019年河南省绿豆新品种联合鉴定试验中郑州、南阳、安阳、洛阳试验点平均产量130.60kg·667m-2,比对照“郑绿8号”增产3.27%,增产点次75%;2020年平均产量137.32kg·667m-2,比对照增产10.90%,增产点次100%。2021年通过河南省农作物品种鉴定委员会鉴定,定名为“安黄绿2号”,编号为豫品鉴绿豆2021005。

2 形状特征

该品种生育期58.1d,株型直立,株高56cm,主茎节数8.1个,主茎分枝4.5个,叶绿色,花黄色。单株结荚数28.9个,荚长9.8cm,荚果直筒形,成熟荚皮黑色,荚粒数10.8粒,百粒重5.9g。籽粒短圆柱型,种皮黄色有光泽。籽粒含蛋白质27.2%,脂肪0.8%,粗蛋白52.73%。中抗叶斑病,抗病毒病和根腐病。

表1 “安黄绿2号”参试农艺性状表现

3 产量性状

2019—2020年参加河南省绿豆新品种联合多点鉴定试验,试验地点设在河南省农业科学院粮作所、南阳市农业科学院、安阳市农业科学院、河南科技大学农学院(洛阳),以绿豆品种“郑绿8号”为对照。试验随机区组排列,重复3次,小区面积10m2(2m×5m),4行区条播,行距50cm。

“安黄绿2号”2019年在联合多点鉴定试验中平均产量130.60kg·667m-2,比对照“郑绿8号”增产3.27%,居参试品种第3位;2020年在联合多点鉴定试验中平均产量137.32kg·667m-2,比对照“郑绿8号”增产10.90%,居参试品种第3位;2年在联合多点鉴定试验中平均产量133.96kg·667m-2,比对照“郑绿8号”增产7.04%。

4 品质特性

2021年该品种籽粒在农业农村农产品质量监督检查测试中心(郑州)检测,结果显示,“安黄绿2号”蛋白质(干基)含量27.2%,脂肪(干基)含量0.8%,淀粉(干基)含量52.73%。

表2 河南省绿豆新品种联合鉴定试验各试点产量结果

5 抗病鉴定

2019—2020年在田间自然发病的条件下,南阳市农业科学院植保农化研究所潦河试验基地田间对“安黄绿2号”进行了抗病鉴定,鉴定病害种类包括叶斑病、病毒病和根腐病。综合评价:“安黄绿2号”在田间自然诱发条件下,表现出中抗叶斑病,抗病毒病和根腐病。

表3 “安黄绿2号”抗病鉴定结果

6 栽培技术

6.1 适期播种,精细整地

河南省夏播绿豆一般在6月中旬播种,复播在6月下旬—7月初为宜。绿豆对环境适应能力很强,因其80%的根系集中在表土层,为浅根系作物,且子叶肥大,顶土能力较大,因而对整地要求较高,需深耕细耙。

绿豆播种一般用种量1.5~2.0kg·667m-2,宜条播,播深3~4cm,行距0.4~0.5m,株距0.15~0.17m,留苗0.9~1.2万株。绿豆在出苗后要及时查看出苗情况,确保苗齐、苗匀、苗全。为了保证绿豆的出苗率,可以一播全苗,土壤翻耕过后确保地面平整,土壤碎细,无坷垃,同时将田间地下害虫及其他杂质清理干净,减少地下虫害对绿豆的危害。

6.2 注重田间管理,防治病虫草害

绿豆的抗旱能力强,足墒播种的情况下,因绿豆苗期需水量相对较少,因此苗期不旱可选择不浇水;盛花期、结荚期视墒情可浇水1~2次;多雨天气要及时排涝,尤其是绿豆结荚的时候,注意防范渍涝危害。绿豆种植建议一次性施足底肥,可施复合肥10~15kg·667m-2,将肥料与土壤混合均匀,初花期可根据情况追施尿素5kg·667m-2左右或叶片喷施磷酸二氢钾。

绿豆幼苗期结合间苗定苗进行1次中耕除草,开花前进行1~2次中耕除草,这样不仅有利于土壤疏松透气,增强绿豆植株根系地下的活动能力,还可以确保绿豆植株通风透气,促进植株光合作用。绿豆苗期主要防治蚜虫、棉铃虫、红蜘蛛和地老虎等害虫,花荚期及时防治蓟马、豆荚螟和豆野螟等害虫。绿豆生育期虫害防治的基本原则是早防治及时治疗,同时要严格按照说明书选择合适的药剂和用量,药剂交叉使用,避免产生药物危害。

6.3 适时收获,安全储藏

绿豆成熟后要分批进行采收,为了防止炸荚要及时收获,采收过晚,绿豆则容易开裂散落在地。绿豆植株在80%以上的豆荚变黑成熟时,就可以开始采收,人工可进行2~3次收获。大面积栽培时,建议采用机械割倒,晾晒后再收获。收获后的绿豆及时晾晒、脱粒、清选,当籽粒含水量低于13.0%时方可入库保存,贮藏期间注意防止豆象危害。

该品种适宜在河南省绿豆产区推广种植。

7 讨论

绿豆生育期短,适宜播种期长,抗旱可固氮养地,且适合与其他作物间作套种,是重要的小宗食用豆类作物。“安黄绿2号”在亲本的选择上采用了具有优异农艺性状表现的品种(品系)配置组合,充分利用了亲本的抗病性强、产量高和黄色籽粒的特性。根据河南省多点鉴定的试验结果可知,“安黄绿2号”在适应性、丰产性、品种抗性和品质方面均有较好的表现。

产量作为我国绿豆育种的主要目标,是有多种农艺性状通过相互作用构成的综合指标。绿豆的主要农艺性状包括株高、主茎节数、荚长、单夹粒数和百粒重等。田间气候条件、土壤质地和栽培管理措施等都会影响绿豆籽粒产量。育种家对不同品种绿豆农艺性状的田间表现也进行了大量的研究,并从多种角度进行分析比较,只为筛选、选育适合不同地域种植的绿豆新品种。公丹等[11]分析了近年最新选育的24个绿豆新品种(系)在我国20个不同生态区的农艺性状的变异表现和生态适应性评估,为品种的进一步示范推广奠定了基础。方路斌等[12]对绿豆品种的主要农艺性状进行相关和主成分分析,发现在高产绿豆品种选育中,应加强对单株荚数性状的选育。陈燕华等[13]采用灰色关联度分析方法综合评价了24个绿豆新品种(系)在桂南地区的田间表现,认为在选育高产绿豆新品种时要选择单株粒重和百粒重较大的亲本材料,同时绿豆植株的荚数和荚长性状也要兼顾。侯小峰等[14]为合理利用山西地区的绿豆种质资源,对绿豆的农艺性状进行了相关和聚类分析,将我国10个不同省市征集的58份材料分为4个类别,为当地绿豆资源的利用提供了指导性意见。

目前,绿豆在中国的生产还存在一定的问题,如未能引起有关部门足够重视;绿豆研究团队不稳定,研究经费较为缺乏;在引种和系统选育方面绿豆品种混杂退化现象较为严重,多以杂交选育为主,分子标记现代化育种研究开展较少;缺少规模化生产技术、研—推—产—销技术脱节、商品的产业链条未能形成等。想要更好地发展绿豆生产产业,需要各级政府领导部门继续加强对绿豆产业的重视程度,以市场需要为导向,突出区域优势促进协同发展,依靠科技进步,重视绿豆的种质资源收集和改良工作,定向选育优质高产的绿豆新品种,同时树立品牌化效应,逐步形成绿豆科研、生产、加工各个环节相结合全产业链条,最终实现绿豆生产区域化、品种优质化、生产标准化、经营产业化,稳步促进绿豆产业的发展。

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