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试析杂种小麦的开发利用与前景展望



全 文 :© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
试析杂种小麦的开发利用与前景展望
周桂萍
(安徽省滁州市原子能利用研究所 滁洲 239000)
王庆珍 孙 琪 李尚义
(安徽省滁州市农技推广中心 滁州 239000)
  本文通过几年引种杂种小麦的实践 ,就杂种小麦开发利用的前景进行了分析和
探讨。
关键词 :杂种小麦  开发利用前景
杂种小麦 ,即由两个遗传性不同的小麦品种间杂交而产生的小麦 ,其子 1 代具有明显的优
势 ,一般可比常规品种增产 20 % ,高者可达 30 %~40 %。杂种小麦具有分蘖力强、成穗率高、
高产优质等优点。然而 ,由于繁殖系数低、种子生产成本高 ,抑制了杂种小麦的推广 ,随着研究
工作的不断深入 ,小麦杂优技术必将走向成熟与完善 ,为我国粮食增产作出贡献。
此文于 1998 年 3 月 26 日收到
1  国内外杂种小麦利用研究现状
自 50 年代初日本学者 Kihara 发现了杂种小麦不育系以后 ,1963 年 ,美国学者 Wilson 等
又选育出具有使用价值的 T 型不育系和相应的恢复系 ,实现了“三系”配套。国内外多年研究
表明 ,小麦同水稻、玉米、油菜等作物一样 ,品种间 F1 具有明显的杂种优势 ,比常规品种一般可
增产 20 %左右 ,个别高者可达 30 %~40 %。近年来 ,美国、澳大利亚、法国、阿根廷等国都在加
强这方面的研究。据报道 ,阿根廷推广 T 型三系杂种小麦增产显著 ,美国、澳大利亚的杂种小
麦占小麦播种面积的 1 %~2 % ,比常规品种增产 15 %~20 %左右。
60 年代初 ,北京农业大学的蔡旭教授从匈牙利引入 T 型材料 ,于 80 年代后期成为研究热
点。近年来国家“九五”科技攻关计划、“攀登计划”都把杂种优势的利用列为重中之重。在蔡
旭教授“开放育种 ,协作攻关”方针指导下 ,全国开展了规模宏大的协作攻关。经过育种家们不
懈的努力 ,已走出了“多种胞质 ,多种途径”利用杂种优势的局面。杂种小麦的研究已从科研试
验走向了大面积生产 ,据不完全统计 ,我国“八五”期间化杀杂种 ,三系杂种和光温敏核不育杂
种小麦种植面积为 10000hm2 ,比常规品种增产 15 %。根据目前研究预测 ,“九五”期间杂种小
麦推广速度将大大加快 ,到 2010 年我国杂种小麦的面积将占到小麦总面积的 1/ 4 左右。
05  核 农 学 报 1999 ,13 (1) :50~54Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
2  结果与分析
安徽滁州市引种杂种小麦始于 1991 年 ,先后从江苏省农业科学院引进了三系种麦优 1
号 ,化杀种麦优 4 号 ,又从湖南农大引种光温敏型两系杂种小麦 E 优 137 ,至目前为止 ,累计种
植面积 30hm2 。一般比当地推广品种增产 10 %~20 %。
杂种小麦的明显优势主要表现在以下方面 : 11 苗期素质好 ,优势明显 :杂种小麦不同叶
龄期根系及根干重均高于对照。单株根数 ,5~6 叶龄的麦优 1 号比扬麦 5 号多 113 条 ,8~9
叶龄麦优 1 号、麦优 4 号分别比扬麦 5 号多 313~810 条。单株干重 ,在 8~9 叶龄时 ,麦优 1
号比扬麦 5 号重 111g ,麦优 4 号比扬麦 5 号重 319g。单株绿叶数和单株绿叶面积也高于扬麦
5 号。8~9 叶龄时 ,杂种小麦比扬麦 5 号的单株绿叶数多 117~410 片 ,单株绿叶面积多 9713
~10019cm2 。
表 1  麦苗素质考查
品 种
5~6 叶龄 8~9 叶龄
单株根数 干重 (g) 单株绿叶 面积 (cm2) 单株根数 干重 (g) 单株绿叶 面积 (cm2)
麦优 1 号 814 019 1014 4212 2111 1010 2010 30018
麦优 4 号 711 019 1013 4012 2518 1218 2214 30414
扬麦 5 号 CK 711 019 1011 3713 1718 819 1813 20315
比  较 113~0 013~012 414~214 313~810 111~319 117~411 9713~10019
  21 分蘖力强 ,成穗率高 :杂种小麦分蘖发生早 ,同期播种的小麦 ,杂种小麦分蘖期比扬麦 5
号早 2~5d ,且低位分蘖率及成穗高。芽鞘发生率为 40 %~70 % ,成穗率为 2510 %~6617 %;第
Ⅰ、Ⅱ分蘖发生率及成穗率为 100 % ,第Ⅲ分蘖发生率接近 100 % ,二级分蘖成穗率达 50 %左右。
表 2  麦优 1 号分蘖发生率及其成穗率



(万株/
667m2)
项  目 主茎
一  级  分  蘖 二  级  分  蘖
A Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 小计 a Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ 小计


1018 分蘖数 10 6 10 10 10 9 4 49 5 10 9 3 8 8 3 46 95成穗数 10 4 10 10 9 1 0 34 1 4 2 0 0 0 0 7 41
成穗率 % 100 6617 100 100 90 11 0 6913 20 40 22 0 0 0 0 1512 43
1410 分蘖数 10 7 10 10 10 4 0 41 0 7 2 4 13 54成穗数 10 4 10 10 6 0 30 1 0 0 1 31
成穗率 % 100 5711 100 100 60 0 0 7312 0 14 0 0 716 5714
1718 分蘖数 10 5 10 10 10 4 39 6 2 3 2 13 52成穗数 10 3 10 10 5 0 23 1 0 0 0 1 29
成穗率 % 100 60 100 100 50 7112 1617 716 5517
2016 分蘖数 10 4 10 10 10 2 36 4 2 1 1 8 44成穗数 10 1 10 10 3 0 24 0 0 0 0 0 24
成穗率 % 100 25 100 100 30 0 6617 5415
15 1 期 试析杂种小麦的开发利用与前景展望
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  杂种小麦的成穗率往往随播种量的不同而变化 ,但不管在何种密度下 ,成穗率均高于扬麦
5 号。10 万基本苗时麦优 1 号成穗率为 82 % ,麦优 4 号为 80 % ,扬麦 5 号 70 % ,杂种小麦成穗
率高于对照 1012~1210 个百分点 ;15 万基本苗时麦优 1 号成穗率为 80 % ,麦优 4 号为 78、扬
麦 5 号为 66 % ,杂种小麦成穗率高于对照 1215 ×1416 个百分点。
表 3  茎蘖消长动态
品 种
基本苗/
667m2
( ×104)
越冬期 12 - 15 返青期 02 - 13 孕穗期 04 - 12 成熟期 06 - 02
总茎蘖
( ×104)
单株茎蘖
( ×104)
总茎蘖
( ×104)
单株茎蘖
( ×104)
总茎蘖
( ×104)
单株茎蘖
( ×104)
总茎蘖
( ×104)
单株茎蘖
( ×104)
成穗率
( %)
麦优 1 号 1017 2719 216 4512 412 5019 418 4113 319 82
麦优 4 号 913 2410 216 5214 516 5211 516 4118 415 80
扬麦 5 号 CK 911 2118 214 5312 519 5613 612 3913 413 70
麦优 1 号 1512 4313 218 5415 316 5814 318 4618 311 80
麦优 4 号 1419 4313 219 6412 413 6211 412 4813 312 78
扬麦 5 号 CK 1418 3518 214 6119 412 6019 411 4017 218 66
  31 产量高 :杂种小麦在滁州市几个点种植 ,产量均高于扬麦 5 号。1992 年凤阳县 113km2
示范田 ,产量达 5835kg/ hm2 ,比邻近田块扬麦 5 号增产 20 % ; 1993 年张老庄沈洪林种植的
667m2 麦优 1 号 ,产量达 655915kg/ hm2 ;1994 年产量达 6690kg/ hm2 ;1995 年琅琊乡八里队产
量达 6555kg/ hm2 ;担子乡农技站 1996 年大旱 ,麦优 1 号仍达 6198kg/ hm2 ;麦优 4 号 667m2 产
量 589315kg/ hm2 ,分别比扬麦 158 增产 616 %和 114 %。
杂种小麦不论主茎或分蘖均表现穗大粒多。主茎穗粒数 ,麦优 1 号为 5015 粒 ,麦优 4 号
为 4214 粒 ,分别比对照扬麦 5 号主茎粒数多 2~10 粒 ,分蘖穗粒数杂种小麦比对照多 317~
611 粒 ;麦优 1 号穗长 1016cm ,麦优 4 号穗长 1011cm ,分别比对照长 114~119cm ;杂种小麦的
千粒重一般在 33~40g 左右 ,麦优 1 号的千粒重低于扬麦 5 号 5~6g。
表 4  主茎与分蘖的经济性状
品 种
主   茎 分   蘖
穗粒数 穗粒重
(g)
有效穗 无效穗 穗 长
(cm)
穗粒数 穗粒重
(g)
有效穗 无效穗 穗 长
(cm)
千粒重
(g)
麦优 1 号 5015 1153 1819 118 1016 4112 112 1714 218 1012 3311
麦优 4 号 4214 117 1612 311 1011 2818 1154 1516 315 916 4018
扬麦 3 号 4014 116 1616 219 817 2511 112 1411 411 715 39
  41 适应性广 ,抗逆性强 :杂种小麦的适应性不仅表现在不同的地方 ,而且在不同的条件
下 ,不同的土壤里仍能发挥其优势 ,清流办事处范岗队的麦优 4 号 ,由于受工厂污水影响 ,基本
苗仅 818 万 ,年前茎蘖数也只有 1816 万 ,平均产量只有 3600kg/ hm2 ,但仍比邻近的扬麦 5 号
增产 5 %。
在不同土壤条件下 ,只要栽培措施得力 ,一般产量可达 6000kg/ hm2 左右 ,我所小区试种
麦优 1 号产量高达 7650kg/ hm2 。
25 核 农 学 报 13 卷
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从江苏农科院引进的麦优 1 号与麦优 4 号均属半矮秆杂种小麦 ,株高为 78~85cm 左右 ,
比扬麦 5 号矮 18~27cm ;茎秆粗壮 , 8~9 叶龄的杂种小麦优 1 优 4 均比扬麦 5 号茎粗
0108cm ,在试种中 ,表现出很强的抗倒能力。1992204217 ,滁州市突起 8 级以上的大风 ,扬麦 5
号倒伏 10 %~30 % ,而杂种小麦未见倒状。
表 5  不同条件下的产量表现
试种地点 前茬作物 土壤 肥 力 品  种 基本苗/ 667m2 穗数/ 667m2
产量
(kg/ 667m2)
滁洲市原子能所 芝麻 黄白土 中 等 麦优 1 号 14 ×104 4519 ×104 510
农科所 黄豆 黄白土 中 等 麦优 1 号 1813 ×104 3315 ×104 405
凤阳县 赤豆 砂 壤 中 等 麦优 1 号 10 ×104 30 ×104 437
八里队 水稻 水稻土 中 等 麦优 4 号 718 ×104 3718 ×104 473
范岗队 水稻 水稻土 水污染 麦优 4 号 818 ×104 1715 ×104 240
表 6  植株性状考查
品  种
株 高
(cm)
8~9 叶龄
茎粗 (cm)
节  向  长  度
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
麦优 1 号 8318 0162 513 919 1419 2317 3010
麦优 4 号 7418 0162 417 811 1413 1818 2819
扬麦 5 号 CK 102 0154 6 13 1918 2814 3419
  51 适于加工 :麦优 1 号含有大拇指矮 Rht3 基因。该基因有调节 d - 淀粉酸活性的休眠系
统 ,因而使杂种小麦具有较强的抗穗发芽能力和良好的面粉加工品质。
3  讨   论
11 杂种小麦还处于试验示范阶段 ,现有杂种小麦组合还存在一些不足 ,杂种优势不如水
稻等作物明显 ,如麦优 1 号千粒重只有 33g ,比扬麦 158 要低 3~6g ;且不抗白粉病。
21 杂种小麦是 1 个超高产品种 ,本身具有充分的库 ,但还要配上充足的源。我们在滁州
市不同地方试种时 ,由于一些农户对杂种小麦的特点不熟悉 ,采用常规施肥方法 ,杂种小麦优
势不能充分发挥 ,影响到种植积极性。
31 繁殖系数小 ,种子生产成本高 ,这是小麦杂种优势利用研究中面临的最大障碍。现制
种产量 ,虽已由 50~60kg/ 667m2 提高到 150kg ,但与水稻、玉米的制种产量可达 250~400kg/
667m2 相比仍较低 ,而且水稻、玉米 667m2 的用种量仅为 1~115kg/ 667m2 和 215kg/ 667m2 ,而
杂种小麦播量则要 5~6kg/ 667m2 。
1996 年 6 月在土耳其首都安克拉召开的第五届国际小麦会议上 ,专家们指出 :杂种小麦
能否推广主要取决于杂种优势的强弱、种子播种量的多少及杂交种子的生产成本和价格。杂
种小麦要走向大面积生产 ,必须降低其种子成本 ,提高种子繁殖系数 ,因此要通过建立科学的
繁殖制种体系 ,调节花期和父母本行比 ,再辅之人工授粉技术 ,使制种中的杂种种子产量达
3175~415/ hm2 左右。
此外 ,还需加大研究力度 ,继 T 型不育系之后 ,开发新型的不育系 ,新三系以及化杀制种
等 ,并采用常规品种的最新成果 ,选配强优势组合增强抗逆性。
35 1 期 试析杂种小麦的开发利用与前景展望
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
应用早、稀、壮技术 ,降低播种量。小麦精量半精机械化播种技术是“九 1 五”重点推广的
10 项技术之一 ,这项技术的推广将会大大降低小麦的播种量 ,再配以机械化作业 ,其种子利用
率将会提高。
研究出一套相应的栽培技术措施 ,协调产量三因素 ,重施基肥 ,适施追肥 ,合理的水肥管
理 ,使杂种小麦充分发挥其优势 ,一般情况使每 hm2 产量可达 7500~8000kg/ hm2 。
目前 ,杂种小麦虽仍存在一些问题 ,但其产量表现、制种及不育系繁殖产量已高出杂交水
稻推广初期水平。近年来杂种小麦研究所取得的令人鼓舞的成就也展示着它的辉煌前景。现
在国家已将杂种小麦研究列入“九 1 五”重点攻关项目 ,随着研究工作的不断深入 ,杂种小麦存
在的问题将不断得到解决 ,小麦杂优技术必将走向成熟和完善 ,必将在生产应用上取得很好的
经济效益和社会效益。
参  考  文  献
1  王苏 ,赵寅槐 ,等 1 江苏杂种小麦研究现状及其发展前景 1 江苏农业科学 ,1996 , (3) :15~17
2  张改生 ,刘宏伟 ,等 1 陕西杂种小麦产业现状与发展对策 1 陕西农业科学 ,1997 , (3) :7~14
3  郭瑞星 ,邵仁学 1 小麦杂种优势利用研究进展 1 湖北农业科学 ,1996 , (6) :25~28
4  孙琪 ,周桂萍 ,等 1 滁州市杂交小麦开发及前景展望 1 安徽农学通报 ,1997 , (3 ,1) :35~36
5  周桂萍 ,孙琪 ,等 1 杂种小麦优势及其栽培技术 1 安徽农业科学 ,1996 , (6) :148~150
6  刘仲齐 ,饶世达 ,等 1 杂种小麦的研究进展与前景展望 1 四川农业科技 ,1996 , (2) :
7  姚金玲 ,盛宣国 ,等 1 三系杂交小麦制种试验 1 安徽农学通报 ,1997 , (3、1) :39~40
A DISCUSSION ON THE PROSPECT OF
APPL ICATION OF HYBRID WHEAT
Zhou Guiping
( Chuz hou Instit ute of A tomic Energy Utilization , Chuz hou 239000)
Wang Qingzhen  Sun Qi  Li Shangyi
( Chuz hou Cent re f or Popularization of A gricult ural Technique , Chuz hou  239000)
45 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
1999 ,13 (1) :50~54