提高水分利用效率是小麦育种方向

2014-06-30 | 作者: 农民日报 | 标签: 农民日报

“河北省人均水资源量仅相当于全国平均水平的1/7,而且由于连年超采,造成地下水位持续下降,形成了巨大的漏斗区;同时河北又是小麦生产大省,对国家的粮食安全举足轻重,缓解水资源危机和保证粮食安全已成为河北的双重压力。要解决这一矛盾,应该从加大小麦抗旱品种应用等方面下大力气。”日前,河北省石家庄市农林科学研究院名誉院长郭进考针对小麦农田节水问题提出建议。

郭进考从事小麦育种近40年,他说:“在一定范围内,灌水无疑是小麦增产的关键措施,而在水资源短缺的情况下,再也不能以超采水资源为代价换取高产。提高水分利用效率应是今后小麦生产发展的方向。”

2005年,郭进考带领团队开始选育、推广抗旱节水高产品种,先后育成了“石家庄8号”、“石麦15”系列节水高产品种,示范推广旱地亩产达400公斤,全生育期灌1水亩产达500公斤,丰水年可达600公斤。经李振声、程顺和等全国著名小麦专家鉴定,育成的系列节水品种实现了节水与高产的高度结合,达同类研究的国际领先水平。

他认为,河北在水资源紧缺的情况下,农业用水仍存在着十分严重的浪费现象。在小麦生育期间灌3~4次水,有的甚至达5次之多,水资源有效利用率只有40%左右,井灌区也只有60%,每立方米水生产粮食1公斤左右;而发达国家水的有效利用率达80%,每立方米水生产粮食2公斤左右,其中以色列已达2.32公斤,因此农业节水还有很大的潜力。

从理论上讲,抗旱节水品种可以减少农田水分损耗并提高农作物产量,实现节水、高产、高效生产。“培育节水抗旱品种是实现农业节水最有效的途径,仅仅依靠节水抗旱品种即可达到节水25%~30%的效果,如果在采用节水抗旱品种的同时,配合科学灌水技术,麦田节水可达25%~40%。”对这个数据,郭进考非常自信,因为这来自他和团队的研究实践。

2013年,他们对近10年来的100个小麦国审品种进行试验,结果表明,全生育期不灌水,抗旱品种比一般品种亩产高215.2公斤,相差75.3%;灌1水,亩产高172.8公斤,相差49.6%;灌2水,亩产高215.2公斤,相差58%。通过试验可以看出不同品种间的节水性差异巨大,节水品种灌1水可达到一般品种灌2水的产量。

郭进考分析说,目前人们普遍对工程节水较为重视,对农业节水的重视程度不够,而实际上农业节水投资少,见效快,是减少农田耗水并提高农作物产量的卓有成效的措施。据保守计算,如若河北省小麦能平均少灌一水,每亩可节约水资源50立方米,每年就能节省灌溉水16亿立方米,这是任何工业节水都不能比拟的。

从育种上挖掘旱地小麦增产潜力
——访西北农林科技大学旱地小麦育种专家张正茂


本报记者 肖力伟 胡明宝

夏风轻扬,麦浪飘香。6月的关中大地,一片丰收的繁忙。在西北农林科技大学农作一站小麦试验工作室,旱地小麦育种专家张正茂正和他的一群研究生将刚收割的小麦分类脱粒称重。骄阳下,古铜色的脸庞滚淌着汗水,与地头的庄稼把式没有两样。他告诉记者,伴随着干旱气候的不断增加,全社会越来越意识到抗旱小麦品种的重要性,越来越力挺这支确保我国粮食安全的潜力股。

旱地小麦成为制约增产的短板

“目前我国小麦增长趋势较慢,最主要的原因是大量干旱半干旱地区的中低产田产量低而不稳,成为影响我国小麦产量的短板。”张正茂说。

据张正茂介绍,旱地小麦由于受条件所限,绝大多数产量低而不稳,农民缺乏生产积极性。“多给地里灌一次水,少则三四十元,多则七八十元,加上劳动力成本,就会增加相当于百十斤麦子的价值成本。不如腾出时间外出打工或者搞养殖、种植经济作物来的实惠。”张正茂说。

面对这种困境,如何在瘠薄的旱地上,在不增加田间管理的状况下,增加小麦产量,对育种家们提出了更高的要求。

张正茂说,通过抗旱育种来充分挖掘旱地小麦增产潜力,对确保国家粮食安全具有不可估量的作用。但是,目前从事这方面研究的人力和物力很不够,研发的抗旱品种少,在生产上能发挥作用的优良品种更是少之又少。

巧用冰草的先天性抗旱基因

2004年,在张正茂主持选育下,“普冰143”旱地小麦新品种通过陕西省农作物新品种审定委员会审定,这是我国第一个通过审定的普通小麦—冰草远缘杂交选育成功的小麦品种。

他说:“渭北旱原是陕西重要的粮食基地,干旱少雨制约了小麦高产稳产。适应该地区的抗旱小麦品种‘晋麦47’已种植了10多年,逐渐丧失了抗病性,特别是在条锈病大流行的年份还将面临严重的生产风险。”

张正茂把抗旱、节水、高产作为旱地小麦育种的主攻方向,采用科研大协作,与中国农业科学院研究员李立会一起将普通小麦与具有先天性抗旱基因的冰草进行远缘杂交,找出一些优配的个体,进行人工组织培养成能开花结实的植株,与小麦进行多代杂交回交,再选出稳定优良的品系作为母本,与优质的小麦品种杂交选育新品种。他们历时12年,在2011年以抗旱抗病品系作母本,以“晋麦47”为父本,经水旱交替多点选育出具有抗旱、高产、稳产、抗病、优质等特点的节水型小麦新品种“普冰9946”。

从2008年起,该品种在陕西渭北多地进行了区试和生产试验,平均亩产321公斤,较对照品种“晋麦47”显著增产。除在陕西旱地种植,还在河南三门峡、洛阳以及甘肃陇东高原推广。

抗旱育种盼国家大力扶持

张正茂说:“目前,虽然我国在旱地小麦育种方面取得了一定的进步,但是受各方面条件限制,发展较为缓慢,需要国家进一步加大支持力度。”

首先,由于旱地小麦面积占整个粮食面积的比重较小,加之干旱地区农民经济条件相对较差,良种购买力相对较弱,从种子经营角度来看利润较低,种业公司不太愿意从事旱地小麦品种的繁殖与经销。国家应对从事这方面工作的企业给予一些特殊政策,充分调动起他们的示范繁殖推广积极性。

其次,由于国家投入不足,科研单位和高校在旱地小麦育种方面享受到的科研经费有限,由于旱地育种需要进行大范围区域性试验,花费较大,项目支撑比较困难,因此进行旱地小麦育种的积极性不高,建议国家加大项目支持力度。

第三,科研单位和高校作为目前旱地小麦育种的主要力量,承担着国家和省级区域试验、生产试验的任务,但还没有列入到国家区域试验站建设序列。如果把科研单位和高校也列入国家区域试验站建设序列,将对旱地小麦育种的发展形成重要支撑。

来源:农民日报

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