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国内硬粒小麦新品种培育和配套高产栽培技术的发展趋势

www.sxcntv.com(2014-12-09)来源:视点陕西
  (沙龙学说——颜联祥——2014年12月1日)
  
  小麦是全世界主要粮食作物,也是我国种植面积最大的粮食作物,小麦有冬小麦和春小麦之分,通过植株形态和籽粒品质评价,全世界又把冬小麦分为普通小麦与硬粒小麦,二者相比,硬粒小麦品质虽远远超过普通小麦,但硬粒小麦多属高杆品种,普通小麦多属矮杆品种,由于矮杆品种抗倒伏能力强于高杆品种,加之矮杆品种顶部叶片水分协强比高杆品种顶部叶片水分协强低而更能保持水分,其单位产量就远远超过了高杆品种(选自前苏联1981年《小麦生理》书中文献)。据此,全世界小麦主产区都把培育矮杆高产硬粒小麦新品种作为攻关目标。而我国由于人口众多,提高小麦产量为最重要,一直都把培育矮杆高产普通小麦作为攻关目标。
  
  为了大幅度提高全国小麦品质,培育矮杆高产硬粒小麦新品种和相配套的高产栽培技术已成为农业领域新的攻关目标,针对这个目标,本人遵循上世纪世界小麦专家的研究理论,首先确定了以下三个研究方向:一是在大田条件下,评价和选择硬粒小麦的十个高产形态标准是:茎杆粗壮;株高75-90厘米;靠近麦穗的节间矮小;上部叶片大并且具有长期不干枯的性能;麦穗不下垂;麦穗产量比较高;麦穗无干缩的上部小穗;没有无效分蘖;植株不感染真菌病;有适宜的生长期。二是集约化农业经营条件下要获得小麦高产,必须是一平方米面积至少600穗。三是农业生产集约化程度的提高,要求创造出这样的品种:随水肥供应水平的提高,植株主要不是加强营养器官的生长,而是加强光合作用,形成最大限度发育的经济器官(选自前苏联《世界小麦》书中文献)。目前我国农作物种植的集约化经营规模和步伐正在逐年增大,已给沿着这三个方向去推广矮杆高产硬粒小麦新品种和应用相配套的高产栽培技术提供了广阔的田地。
  
  2001年,本人利用美国硬粒小麦资源,启动了《双优二号》高产优质硬粒小麦新品种的培育工作,也同步启动了“小麦改善植株形态的高产栽培方法”技术研究,在研究过程中,先后针对其关键技术申请了两项国家发明专利,一项是《双控变异优质小麦品种育种方法》,另一项是《小麦、玉米、棉花、油菜改善植株形态的栽培方法》,两项发明技术的相同点是都涉及了乙烯利药肥混剂的加工和使用,其不同点是使用目的不相同,前者是在改善小麦植株形态的过程中选择低于75厘米的变异株来培育低杆品种,后者是通过改善农作物植株形态来大幅度提高产量。在两项专利申请的核心技术中,都将乙烯利药肥混剂的独特制造方法和改善农作物植株形态来增强对水肥光热资源提高产量的积极效果展现出来,后者已授予了国家发明专利权(zL200810150655.1)。《双优二号》小麦经过五年育种而成,其生物特性是:半冬性,中晚熟,幼苗匍匐,抗旱抗寒性好,分蘖力强,株高88厘米,穗纺锤形、长芒、抗白锈病,成熟期落黄好,适宜水地、旱地种植。其籽粒特色是:园粒,沟腹浅,琥珀色,易区分。再经过了五年示范和参加了四年陕西省种子管理站安排的区域性对比试验,其区域性试验涉及关中和渭北六个县域灌区和一个县域干旱示范区,在四年未利用改善植株形态栽培技术条件下的25个区域试验点中,其亩产幅度为378.7公斤-675.8公斤,其中亩产低于400公斤的试验点仅2个,亩产超过500公斤的试验点有8个,灌区平均亩产为474.5公斤,干旱示范区平均亩产为445.6公斤,本品种已先后历经两次专业性品质测试,第一次是2004年由河北省藁城市农科所测试,其结果是容重815克/升,粗蛋白含量14.2%,赖氨酸含量0.4%,湿面筋31.2%,沉降值53.5ml,质量积质229.5,各项指标与原亲本保持一致;第二次由省种子管理站委托农业部谷物及制品质量检验测试中心于2014年采用编号(2014C2041)测试,其结果是角质率99%,容重852克/升,粗蛋白14.85%,湿面筋33.4%,沉淀值38.2ml,结合其加工面粉超越市场添加增白剂面粉的白度,《双优二号》可显示出硬粒小麦工艺品质和营养品质兼优的特性。
  
  乙烯利药肥混剂是选用植物激素乙烯利和氨基酸螯合液,按体积容量以1:1比例配制而成,每50克装1瓶,每年分两次应用,第一次取一瓶兑水450克,洒在6-7公斤麦种中拌匀,放置在3-30小时中播种一亩,第二次取一瓶兑水10公斤,在小麦孕穗期均匀喷洒在半亩小麦叶面;通过乙烯利体外释放乙烯和氨基酸液中的蛋氨酸体内合成乙烯,乙烯能加快根的向地性生长,促进细胞横向膨大,抑制细胞伸长,加快果实中蛋白质合成,产生直观的壮根、缩节、茎杆粗壮、叶片增厚、无效分蘖提前干枯、有效分蘖成穗多、麦穗挺直和果实增重的功效(选自日本1978年《植物激素》书中文献),来不仅实现硬粒小麦的十个高产植株形态标准,使高杆的硬粒小麦变低杆,来有效降低顶部叶片水分协强,即提高了植株对水、肥、光、热资源的利用,又提高了抗倒伏能力,伴随《双优二号》小麦分蘖强和分蘖成穗多,在一般的水肥条件下,每平方米成穗都超过了600穗,穗粒数也保持在30粒以上,形成了最大限度发育的经济器官,再加之传统的化学除草、冬灌、春灌和一喷三防技术的应用,确保灌区小麦增产20%以上,亩产超过600公斤。
  
  将乙烯利药肥混剂用于“拌种”比用于“叶片喷洒”的方法更为简单,而效果更易识别,如将相同生长基料放在相同透明玻璃杯中,洒入相同数量的水后,分别埋入相同粒数的拌种后与未拌种的农作物籽粒,放置于相同的15℃-30℃温度环境中观察一月,可看到两个杯中不同的出苗时间、叶片高度、新叶增生、分蘖壮态与叶片宽度和根系生长状态,也可在秋播中作对比试验,其结果都是拌种后出苗迟、叶片低、新叶增生快,分蘖多,叶片宽,根系倍增,基部茎杆粗壮,通过苗期改善植株形态栽培技术的应用,将促进植株中后期茎杆必会粗壮生长,就给农作物在营养生长向生殖生长转化期再次喷洒乙烯利增效叶面肥后,再继续改善穗下两个节间缩短变粗与旗叶增大增厚,实现株高与顶部叶片水分协强同步降低,来产生更大幅度的增产效果。要解释的是:本项技术还可以应用于多种农作物,由于单子叶植物的株高是有限的,如小麦、玉米、谷子、水稻、蔬菜等应用后,在茎杆粗壮、节间变短、穗大粒多的基础上还必将降低株高;而双子叶植物的株高是无限的,如油菜、大豆、棉花、蔬菜等应用后,在茎杆粗壮、节间变短、果枝果实增多的基础上还必将增加株高,但增强抗倒伏能力和增产20%以上的效果却都是显著的。
  
  自进入二十世纪以来,全国由于矮杆高产普通小麦的更快发展,我国的小麦品质与世界发达国家的小麦品质差距越来越大,随之小麦面粉添加增白剂与强筋粉的现象也很普遍,已开始影响全国人民的身体健康,为了改变这种现状,全国已在每年进口国外硬粒小麦递增的基础上,也正在鼓励培育高产优质硬粒小麦新品种,目前《双优二号》硬粒小麦新品种已进入专家审评阶段,该品种配套的改善植株形态高产栽培示范现场正展现在全国各地,感谢全国近十个省级科研院所领导和百名以上专家、企业家实地指导与资助,感谢院士的推荐奖励和各级领导的立项扶持,希望引起农业科技界的高度关注和有力呵护,首先让《双优二号》硬粒小麦在陕西先开花结果,再逐步推广到全国小麦产区,让全国人民吃上不用添加剂的优质面粉,由于涉及的发明专利技术都已用影象解说和对种粮大户公开信在互联网上发表,公开奉献给全国农民和科学家应用,加之乙烯利和氨基酸熬合液货源充足,价格低廉,药肥混剂的配兑和应用都很简便,必能带动更多硬粒小麦新品种的涌现和多种农作物栽培技术的更新,在促进全国农民增产增收的同时,超级麦、超级稻和玉米吨粮田也将规模化涌现出来。
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编辑:张琳琳
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