雜交谷子生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

雜交谷子生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過(guò)40年的辛勤努力，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院在本世紀(jì)初的基礎(chǔ)上成功開展了“張雨系列”雜交谷的新品種。雜交谷子具有耐旱、耐瘠、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、省工、節(jié)水等突出優(yōu)勢(shì),將逐步替代常規(guī)品種成為生產(chǎn)主栽品種。從目前生產(chǎn)狀況看,雜交谷子最高畝產(chǎn)達(dá)843kg,一直被視為低產(chǎn)作物谷子的歷史將被改寫。2010年全國(guó)雜交谷子推廣面積達(dá)200多萬(wàn)畝,增產(chǎn)糧食4億kg,增收10.4億元,節(jié)水2億m3,為發(fā)展我國(guó)的旱作農(nóng)業(yè)、調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)提供了新的戰(zhàn)略選擇。雜交谷子的選育成功和應(yīng)用是谷子生產(chǎn)史上的重要里程碑,媒體稱之為“南有雜交稻、北有雜交谷”。1世紀(jì)20年代,各我國(guó)是世界上唯一對(duì)谷子進(jìn)行系統(tǒng)研究的國(guó)家,20世紀(jì)60年代,全國(guó)30多家單位開展谷子雜種優(yōu)勢(shì)利用聯(lián)合攻關(guān),因“三系”問(wèn)題難以解決,大多數(shù)部門都相繼退出,但張家口市農(nóng)科院一直沒有放棄努力。70年代,研究成功了“谷子高度雄性不育兩系法”,但利用難度大;80年代,赤峰市農(nóng)科所研究成功了“谷子顯性核不育三系法”,但未能應(yīng)用于生產(chǎn);90年代,張家口市農(nóng)科院研究成功了“谷子光(溫)敏不育兩系法”,開辟了谷子雜種優(yōu)勢(shì)利用的新途徑。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),該院又解決了一系列雜交谷子利用的關(guān)鍵技術(shù),終于使我國(guó)的雜交谷子研究成功并大面積應(yīng)用于生產(chǎn),其成果處于國(guó)際領(lǐng)先水平。1.1混合谷物的特點(diǎn)1.1.1穗、穗重不同雜交谷子比常規(guī)谷子出苗快1~2d。雜交谷子個(gè)體優(yōu)勢(shì)明顯,根系發(fā)達(dá),莖稈堅(jiān)韌,穗大粒多,單株生產(chǎn)能力強(qiáng),常規(guī)谷子一般單穗長(zhǎng)20cm、穗重只有20g,而雜交谷子穗長(zhǎng)40cm,穗重50~70g,是常規(guī)谷子的3~4倍。2010年該院沙嶺子試區(qū),穗長(zhǎng)達(dá)47cm,穗莖為8cm。1.1.2我國(guó)能創(chuàng)造能產(chǎn)量的規(guī)定雜交谷子比常規(guī)谷子增產(chǎn)30%以上;與玉米產(chǎn)量、用工相當(dāng),但可以實(shí)現(xiàn)效益翻番;在夏播區(qū)與棉花收益相當(dāng),但比棉花省工。2007年河北張家口市下花園區(qū)創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)谷子最高畝產(chǎn)810kg的全國(guó)紀(jì)錄,2010年又被山西忻州市靜樂(lè)縣843kg的單產(chǎn)記錄打破,從而創(chuàng)造了我國(guó)也是世界上谷子單產(chǎn)的最高紀(jì)錄。2008年旱地平均畝產(chǎn)量達(dá)到454kg。2010年河北張家口市80萬(wàn)畝大面積雜交谷子平均單產(chǎn)仍達(dá)312.5kg,比同年張家口市糧食作物單產(chǎn)208.8kg還增產(chǎn)103.7kg,增幅50%,事實(shí)證明谷子不再是低產(chǎn)作物。1.1.3糧食在糧食種植中的應(yīng)用雜交谷子解決了高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的矛盾。小米色澤黃亮,米型整齊一致,口感好,香味濃。經(jīng)國(guó)家粟類專業(yè)委員會(huì)鑒定谷子雜交種米質(zhì)達(dá)到優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也得到了消費(fèi)者的認(rèn)可。1.1.4抗旱節(jié)水性強(qiáng)雜交谷子的根系總量是常規(guī)谷子的1.2~1.5倍,故抗旱性比常規(guī)谷子更強(qiáng),每毫米降水糧食生產(chǎn)潛力為2.27kg,超過(guò)世界上抗旱節(jié)水研究最好的以色列每毫米淡水生產(chǎn)1.5kg糧食的指標(biāo)。種植1畝谷子比玉米至少節(jié)水100m3,每推廣種植100萬(wàn)畝雜交谷子,每年將節(jié)水1億m3,相當(dāng)于一個(gè)大型水庫(kù)的庫(kù)容量,生態(tài)效益顯著。另外雜交谷子還具有抗病抗倒、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng);抗除草劑,省工省力等特點(diǎn)。1.2混合谷物的主要類型目前我國(guó)雜交谷子已從單一品種發(fā)展到可適應(yīng)春夏播、早中晚熟和水旱地種植的10多個(gè)品種,以下主要介紹推廣面積較大的4個(gè)品種。1.2.1株性狀、生長(zhǎng)特性由張家口市農(nóng)科院首次利用光溫敏兩系法選育而成。2000年經(jīng)河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,2004年3月通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種鑒定委員會(huì)鑒定。(1)特征特性:生育期115d。綠苗綠鞘。單株有效分蘗0~2個(gè)。莖高143.9cm,莖粗0.63cm;穗長(zhǎng)26.3cm,穗粗2.7cm,穗為棍棒型,穗谷碼99.5個(gè);單株粒重23.3g,千粒重3.02g;黃谷黃米,出谷率77.5%,谷草比為1.02;抗病、抗旱、抗倒;適應(yīng)性廣;米質(zhì)優(yōu),適口性好。高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),最高畝產(chǎn)600kg。張雜谷1號(hào)小米在2001年第四次小米品質(zhì)鑒評(píng)會(huì)上榮獲優(yōu)質(zhì)米證書。(2)適種范圍:河北省﹑山西省、陜西省、甘肅省的北部及內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、黑龍江省等≥10℃積溫2600℃以上地區(qū)旱地種植。1.2.2黃谷黃米—張雜谷3號(hào)張家口市農(nóng)科院育成的抗除草劑谷子雜交種,2005年通過(guò)國(guó)家品種鑒定。(1)特征特性:生育期115d;綠苗綠鞘;單株分蘗0~2個(gè);株高162cm,穗長(zhǎng)25.8cm;棍棒型,松緊適中;黃谷黃米,單穗粒重23.0g,千粒重3.1g;抗旱、抗倒,抗白發(fā)病、黑穗病,高抗除草劑拿捕凈。經(jīng)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鑒定,在田間使用拿捕凈0.3g/m2的推薦劑量下,田間雜草及不抗除草劑谷子死亡,抗除草劑谷子表現(xiàn)安全;在推薦劑量16倍的劑量下,抗除草劑谷子仍然可以存活。小米適口性好。在2003年3月全國(guó)第五屆優(yōu)質(zhì)食用粟評(píng)選中被評(píng)為二級(jí)優(yōu)質(zhì)米。最高畝產(chǎn)600kg。(2)適種范圍:河北、山西、陜西、甘肅及內(nèi)蒙、遼寧、黑龍江等≥10℃積溫2600℃以上地區(qū)推廣應(yīng)用。1.2.3日本黃谷黃米是河北省張家口市農(nóng)科院采用谷子光溫敏不育系組配選育成的喜肥水的谷子兩系雜交種。(1)特征特性:生育期為118d左右(河北張家口宣化縣)。幼苗和葉鞘綠色;成株高162.2cm,穗長(zhǎng)25.6cm;棍棒穗型,穗谷碼105個(gè)左右,小穗小花排列松緊適中,結(jié)實(shí)性好。黃谷黃米,單穗粒重22.4g,千粒重3.1g;抗倒、抗病、喜肥喜水;米質(zhì)優(yōu)良、適口性和商品性好。2004年評(píng)為國(guó)家一級(jí)優(yōu)質(zhì)米。畝產(chǎn)量一般可達(dá)400kg,最高畝產(chǎn)650kg。(2)適種范圍:適宜在≥10℃積溫2800℃以上地區(qū)有水澆條件的沙壤土種植。1.2.4黃谷黃米特性張家口市農(nóng)科院采用谷子光溫敏不育兩系法選育成的,適宜夏播的谷子兩系雜交種。(1)特征特性:根系發(fā)達(dá),莖稈粗壯,葉片寬厚,生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)。株高100~120cm,穗長(zhǎng)一般25~33cm,穗粒重達(dá)50g;適宜夏播;生育期90d,抽穗至成熟長(zhǎng)達(dá)40d;灌漿時(shí)間長(zhǎng),根系發(fā)達(dá),抗旱防倒,優(yōu)質(zhì)高產(chǎn);黃谷黃米,色味具佳,適口性好,屬優(yōu)質(zhì)米;一般畝產(chǎn)可達(dá)500kg,最高畝產(chǎn)660kg。(2)適種范圍:黃淮海地區(qū)復(fù)播區(qū)。1.3年生時(shí)期新疆3年我國(guó)雜交谷子目前生產(chǎn)范圍主要分布在河北、山西、內(nèi)蒙、陜西、甘肅、寧夏、遼寧等省、區(qū)≧10℃積溫2800℃以上區(qū)域(黃河以北)。2006年推廣面積為8.8萬(wàn)畝,2008年為24.8萬(wàn)畝,2010年猛增至200多萬(wàn)畝。其中河北省種植面積最多達(dá)90多萬(wàn)畝,其次是山西省約55萬(wàn)畝,內(nèi)蒙古自治區(qū)約50萬(wàn)畝,其它省、區(qū)約5萬(wàn)畝。近年山東、河南、吉林、黑龍江、新疆(和碩)也開始推廣種植。河北省主要種植區(qū)為張家口市、承德市、秦皇島市、唐山市、保定市春播區(qū)(品種主要以張雜3號(hào)、5號(hào)為主)以及其余市的夏播區(qū)(品種為張雜8號(hào)),其中張家口市生產(chǎn)面積最大,2010年達(dá)80萬(wàn)畝,總產(chǎn)25萬(wàn)t,單產(chǎn)312.5kg,已占到谷子播種面積的90%。承德市約6萬(wàn)畝,邢臺(tái)市約7萬(wàn)畝,該市以巨鹿縣面積最大,是全國(guó)夏播面積最多的縣份。山西省主要分布在忻州市、大同市及晉中市,2010年10萬(wàn)畝雜交谷子示范平均單產(chǎn)達(dá)400kg,比當(dāng)?shù)仄贩N增產(chǎn)200kg。全國(guó)旱地春播最大的縣為忻州市的偏關(guān)縣,該縣2010年一個(gè)縣的種植面積就達(dá)10萬(wàn)畝,占本縣谷子播種面積的100%,谷子全部實(shí)現(xiàn)“雜交化”。內(nèi)蒙古自治區(qū)清水河縣北堡鄉(xiāng)試區(qū)雜交谷子畝產(chǎn)曾達(dá)600kg,農(nóng)民爭(zhēng)先搶種。赤峰市300畝“張雜谷1號(hào)”產(chǎn)量達(dá)到690kg,比當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)谷子增產(chǎn)150~240kg。據(jù)統(tǒng)計(jì),“張雜谷”從2003年就進(jìn)入山西、內(nèi)蒙、陜西、甘肅、吉林等十幾個(gè)省份,一般增產(chǎn)量在30%~50%。目前,“張雜谷”在京津及東北、華北、西北地區(qū)的15個(gè)省市、自治區(qū)都已有種植,累計(jì)推廣種植面積達(dá)400萬(wàn)畝,平均每畝增產(chǎn)200kg,為我國(guó)增產(chǎn)糧食8億kg。2雜交谷高產(chǎn)栽培技術(shù)2.1一般種植技術(shù)2.1.1沙性土的選擇雜交谷子增產(chǎn)潛力大,要充分發(fā)揮它的增產(chǎn)潛力,應(yīng)選擇地勢(shì)高燥、通風(fēng)透光、排水良好、易耕作和疏松肥沃的沙性壤土為好。雜交谷子忌重茬,應(yīng)年年倒茬,以豆類、薯類和玉米等前茬為好。2.1.2合理施肥,促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育在上茬作物收獲后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行秋耕地。秋季深耕可以熟化土壤,改善土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)保水能力,可接納更多的秋冬降水,對(duì)來(lái)年增強(qiáng)苗期抗旱具有重要意義。秋深耕一般20cm以上,結(jié)合秋耕深最好一次施入基肥。春季整地要做好耙耱、淺犁、鎮(zhèn)壓保墑工作。2.1.3添加磷酸鹽或氮磷鉀結(jié)合整地畝施農(nóng)家肥3000~5000kg、磷酸二銨或氮磷鉀復(fù)合肥15~20kg,施肥深度以15~25cm效果為佳。如將磷肥與農(nóng)家肥混合漚制作基肥效果最好。谷田基肥以秋施或早春施入較好。2.1.4干寄籽和播量(1)播期:春播區(qū)5月上、中旬匯地或雨后播種;夏播區(qū)在小麥?zhǔn)斋@后至小暑節(jié)氣均可播種,以6月中、下旬播種為宜。旱地遇春旱年份,根據(jù)天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行干寄籽。(2)播量:每畝用種量0.5~1.0kg,播種深度2~3cm,播后及時(shí)鎮(zhèn)壓,使種子緊貼土壤,以利種子吸水發(fā)芽。播種過(guò)晚影響產(chǎn)量;播種偏早,開花期趕上雨季,易造成花粉破裂,影響授粉,秕粒較多,影響產(chǎn)量。(3)播種方式:耬播一般用單腿耬或雙腿耬播種,隨后鎮(zhèn)壓;機(jī)播用小麥或玉米播種機(jī)調(diào)整行距進(jìn)行播種,同時(shí)鎮(zhèn)壓;撒播時(shí)先開溝,人工順溝撒籽,然后覆土鎮(zhèn)壓。2.1.5品種質(zhì)量要求(1)假雜交苗的剔除:綠苗為真雜交苗,黃苗為假雜交苗,間苗時(shí)要嚴(yán)格去掉黃苗,留下綠苗。假雜交苗的剔除有兩種方法:一是化學(xué)剔除,可在幼苗三葉期時(shí)噴除草劑拿捕凈(100ml/畝,對(duì)水30~50kg),均勻噴于地面,殺死假雜交苗和單子葉雜草。二是人工拔除,在谷苗5~6葉期,結(jié)合中耕除草一塊進(jìn)行,手工拔掉黃苗。(2)留苗密度:由于雜交谷子分蘗力強(qiáng),稈粗穗大,應(yīng)適度稀植。根據(jù)雜交谷子稀植大穗高產(chǎn)種植方法的要求,春播區(qū)的適宜留苗密度:中上等肥力的耕地1.0萬(wàn)~1.2萬(wàn)株/畝(行距33cm,株距17~20cm),下等肥力的耕地0.8萬(wàn)~1.0萬(wàn)株/畝(行距33cm,株距20~23cm)。夏播區(qū)的適宜留苗密度:2萬(wàn)~3萬(wàn)株/畝(行距33cm,株距6.5~10cm)。(3)追肥:雜交谷子增產(chǎn)潛力大,要求生育期內(nèi)肥水供應(yīng)充足。春播區(qū),結(jié)合澆水畝追施尿素40kg,其中拔節(jié)期20kg、抽穗前20kg。夏播區(qū),對(duì)氮肥來(lái)講,要前輕后重。定苗后畝追4~5kg尿素作為提苗肥;拔節(jié)期結(jié)合深中耕畝追尿素5~7.5kg,二銨復(fù)合肥10~15kg,鉀肥10~15kg。抽穗前畝追尿素15~17kg。進(jìn)入灌漿期,可用2%的尿素水溶液噴灑葉面,延長(zhǎng)葉片功能期。(4)中耕除草:中耕管理在幼苗期、拔節(jié)期和孕穗期進(jìn)行,一般2~3次。第一次中耕,以定苗除草為主;第二、三次中耕,除草同時(shí)進(jìn)行培土,以促進(jìn)根系發(fā)育,防止倒伏。在谷苗3~5葉期,選用“谷草靈”或“谷友”等專用除草劑,每畝150~200ml,對(duì)水50kg噴霧,均勻噴施處理莖葉,除滅谷子假雜交苗和單、雙子葉雜草。如果出苗不均勻,苗少的地方少噴或不噴。2.1.6出谷粒不滿,收獲過(guò)遲收獲期一般在臘熟末期或完熟期最好。收獲過(guò)早,籽粒不飽滿,谷粒含水量高,出谷率低,產(chǎn)量和品質(zhì)下降;收獲過(guò)遲,莖稈干枯,穗碼干脆,落粒嚴(yán)重。如遇雨則生芽、使品質(zhì)下降。谷子脫粒后應(yīng)及時(shí)晾曬。2.1.7不能留下那個(gè)同玉米雜交種一樣,雜交谷子只能種一代,不能留種,否則,由于自然混雜、分離和退化,將嚴(yán)重影響產(chǎn)量。2.1.8病蟲害防治雜交谷子也易受到病蟲害的威脅而造成減產(chǎn),為了保證谷子豐產(chǎn),必須在搞好栽培管理的同時(shí),注意防治病蟲害。2.23號(hào)、5號(hào)和8號(hào)的關(guān)鍵2.2.1經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量—張雜谷3號(hào)整地時(shí)施農(nóng)家肥2500~3000kg/畝作基肥。暖區(qū)和較暖區(qū)于5月下旬播種(適當(dāng)晚播可迎合雨季,增加土壤墑情),較冷涼區(qū)在4月底至5月初播種(適當(dāng)早播可增加谷子生育期積溫)。播量為0.75~1kg/畝。在幼苗三葉期噴除草劑拿捕凈,劑量100ml/畝,對(duì)水量30kg/畝,均勻噴于地面及谷子葉面,可以殺死假雜交苗(黃苗)和單子葉雜草。根據(jù)地力確定留苗密度,一般畝留苗1萬(wàn)~2萬(wàn)株;拔節(jié)期畝追施尿素20