河北省小麦品种遗传改良的现状与展望

河北省小麦品种遗传改良的现状与展望 郭进考史占良 何明琦付大平 ( 石家 庄市 农业科学 研究院 河业 0 5 0 0 4 1 ) 摘 要 本文简要回 顾了 近2 0 年来河北省小麦品种遗传改良 的历程与成就， 分析了在全球经济一体化 和国内市场经济条件下我省小麦生产面临的巨大压力和保持可持续发展的制约因素， 指出今后小麦品种遗 传改良的方向应是量和质的同 步提高。加强节水高产、 广适性新品 种选育， 发展节水、 高产、 高效农业， 是保持 我省小麦生产可持续发展的必由之路; 加强优质专用新品种选育， 礴足市场多样化需求， 提高人民生活水平。 并对不同育种目 标的技术路线进行了探讨。 关健词小麦; 遗传改良; 手 现 今 展 望 、 小麦是河北省第一大粮食作物， 常年播种面积2 6 6 . 7 x 1 护 h m ? 左右， 种植面积和产量均占 全国1 / 1 0 左右， 在全国 列第三位， 是重要的 产麦大省。 面对2 1 世纪中国农业发展的形势和挑 战， 本文旨 在探讨今后小麦品种遗传改良的方向和目 标。 1 历史的回顾 河北省自2 0 世纪8 0 年代以 来共育成省级以 上审定品种6 3 个. 从丰产性和适应性角度分 类， 高水肥品种4 3 个占6 8 . 3 %， 抗早、 中 低水肥品种2 0 个占3 1 . 7 %， 其中优质专用小麦品种7 个占1 1 . 1 %， 为河北省小麦生产不断跨上新台阶和 小麦产业化开发作出了贡献。 1 . 1产f性状的 遗传改良 “ 六五” 以来， 河北省确定了“ 高产、 稳产、 抗逆性强、 适应性广” 的育种目 标， 采取了以“ 稳 穗、 增粒、 提高穆粒重为高产突破口， 以 增强抗逆性( 抗病、 抗寒、 抗倒) 、 提高稳产性为保证” 的 技术路线， 先后育成了4 3 个高产新品种， 推广面积大的主栽品种有冀麦7 , 冀麦2 3 , 冀麦2 4 , G S 冀麦2 6 , 冀麦3 6 , G S 冀麦3 8 , 衡4 0 4 1 和G S 石4 1 8 5 等， 其中， G S 冀麦3 8 和G S 石4 1 8 5 等品种均 具 有9 0 0 0 k g / h m 2 的 产 量 潜 力 这些新品种的育成和推 广应用， 使我省小麦产量水 平不断跨上新台阶， 全省平 均单产水平从 8 0 年代初期 的3 0 0 0 k g / h m 左右上升到 2 0 0 0 年的4 ”娜Em , ， 小麦 衰1 近年河北省小安单产水平提高对孩食总，增长的贡献. 年度1 9 8 5 年 1 9 9 1) 年 37 仍 3 3 3 0 1 9 9 5 年 42 4 0 4 0 1 0 3 6 . 6 3 8 . 7 1 9 9 7 年 48 9 1 38 6 9 2 0 0 0 年 3 1 6 5 30 3 0 3 5 . 9 3 7 . 6 3 6 绷】.: 45 毋 36 8 7 3 8 . 7 4 7. 4 38铭 小麦 单产( Icg / l n ) 粮食单产( k g / 耐 ) 占 粮食作物面积( %) 贡献份倾( %) 生产对粮食总产增长量的贡献份额8 0 年代初期为3 8 %左右， 2 0 世纪末上升到4 8 %左右( 表 1 ) , 1 . 2 品质性状的遗传改良 随着小麦产量水平的不断提高， 提高人民的生活水平和质量便提到了议事日 程。做为我 国主要粮食的小麦需求由过去单纯追求数量开始向数量和质量并重转变。我省小麦品质改良 娜进考每: 河北右小麦品种遗传改民 的现状与展望 工作起步较晚， 近十年来， 先后育成了6 个强筋专用型品种( 表2 ) 在生产上推广应用。 衰2 河北省专用小安品种一览表 品种容重( g / L )蛋白 质含量( %)湿面筋( %)沉降值( m l ) 面团 稼定时间( ，) 高优 5 0 3 戴 8 9 0 1 衡 W 5 2 河农 3 4 1 冀5 0 9 9 石新 7 3 3 巧 . 3 6 1 5 . 7 5 1 5 . 0 1 7， 2 3 1 5 . 6 5 1 4. 7 5 3 6. 8 3 6. 1 3 6 . 7 4 8 . 9 3 8 刀 3 6. 0 5 3 . 2 5 1 . 3 4 1 . 7 4 9 . 1 团 . 2 3 4. 0 1 1 . 6 加 . 2 9 . 8 8 . 6 1 5 . 3 5. 4-9. 2 抑819助 本数据来自 河北省品种审定委员会办公室 2 巨大的压力 2 . 1 粮食安全压力 纵观全球农业发展趋势， 据专家预测， 未来3 0 年内 世界人口 将增加2 7 亿， 而2 0 世纪前1 0 年内 农业总产量 增长率 仅为1 . 8 % 1 5 3 ， 全球粮食相 对减少， 国际 粮食市场很可能从买方市 场转 向 卖方市场。我国是农产品消费大国， 粮食需求量几乎占 世界总量的1 / 4 ， 而粮食生产面临的 困难是人口 急剧增长， 粮食需求量增加， 耕地面积逐年减少， 水资源日 益匾乏， 生态环境日 益恶 化。 专家预测， 到2 1 世纪中叶以 水土资源为中心的农业资源人均占 有量将降至临界值， 可能 会暴 发深刻的 农业资源 危机 10 3 。即是说粮食增长的速度远小于人口 增长的速度， 到2 0 3 0 年 我国人口 将达到1 6 亿， 耕地面积将再减少1 0 0 0 x 1 0 0 h o ? , 届时国内 粮食需求量与生产量将相 差4 0 0 7 x 1 0 4 t 15 1 0 美国 世 界 观 察 所 所 长 莱 斯 特布 朗 博 士 ( L e s te r . R . B ro w n ) 预 测， 到2 0 3 0 年中 国 需进口 粮食数量将会超过世界粮食贸易总量， 指出中国人不仅自己挨饿， 还要使全世界挨 饿， 提出“ 未来谁养活中国” 的问 题， 在国内 外引起很大震动， 布郎的 话虽有些危言耸听， 但可以 说明 粮食生产的重要性和粮食安全的严峻性。在强权政治和霸权主义依然存在的情况下， 如 果不立足于国内基本实现粮食自 给， 不排除西方国家利用粮食武器进行制裁的可能。 表3 %年以来我省审定的小麦品种品质状况 变幅 平均 样本数 强筋粉标准 蛋白 质( %) 1 2 . 6 -1 6 . 3 湿面筋( %) 2 8 _ 4 -4 1 . 4 14 .32735 .22 3 沉降值( m l ) 1 2 . 5-3 6 . 4 2 5 . 2 25 面团稳定时间( m i n ) 0 . 6-5 . 3 2 . 9 9 1 4- 1 53 2-3 57- 1 0 本数据来自 河北省农作物品质检测中心 2 . 2 市场经济压力 随着我国 人民生活 水平的不断提高， 食品需求多 样化， 迫切要求适合制作不同面 食制品的 专用小麦品种， 这也是市场经济的必然要求。河北省高产小麦品种的品质普遍较差( 表3 ) ， 主 要是面筋质量差， 拉力不强， 弹性较弱， 不能满足加工面包、 面条、 馒头和水饺等食品专用品质 的要求， 市场不欢迎， 农民卖粮难， 收人减少。中国 加人W D 后， 全球经济一体化， 在国际市场 竟争中由 于品 质差而处于劣势地位， 小麦生产面临着国 外、 国内 供需市场的双重压力。因此， 改良小麦品质， 选育和推广优质专用小麦品种， 满足市场需求， 提高人民生活质t已迫在眉睫。 2 1 世纪作物科技与生产发展学术讨论会论文集 3 思考与展望 面对国内 外粮食供需形势和市场经济要求的巨 大压力， 国 家制定了2 1 世纪中国 农业发展 的战略目 标一一农业生产力要适应1 6 亿人口 小康生活日 益提高对多品种、 高质量农产品的巨 大需 求， 确保国 家食物 安全 s l因 此笔者 认为， 今 后北方小麦品 种遗传改良 的 方向 应是数量 和 质量的并进提高， 实现优质、 高产、 高效: 选育和推广节水型高产小麦新品种， 是保持小麦生产 可持续发展的必由 之路; 改良 小麦品 质， 选育和推广优质专用型小麦品种， 是满足人民生活水 平不断提高和市场多元化需求的必然选择。 3 . 1 节水、 高产小麦新品 种选育是今后小麦育种的主攻方向 水资源是基础自 然资源， 是生态环境的的控制因素之一， 同时又是战略性经济资源， 是一 个国家综合国 力的有机组成部分。 我国 是世界上人均占 有水资源较低的国家之一， 而且水资 源的时空分布极不均衡， 特别是小麦主产区黄、 淮、 海地区， 耕地占 全国的3 9 %， 而水资源仅占 7 . 7 %, 耕地亩均水资源少于4 0 0 ,. 3 ， 旱情严重的河北省仅为1 6 7 矽， 相当于全国 平 均水平的 1 / 1 0 ， 水资源极度旺乏。 过去粮食作物单产的提高， 都是以超量开采地下水资源为代价换得 的， 使得水资源日 趋紧张， 地下水位逐年下降， 华北地区平均年下降0 . 3 一 0 . 5 m ， 个别地区达 l m以 上， 漏斗面积 不断扩大， 严重制约着工 农业生产的 持 续发展。 我国是农业大国， 农业用水占 总用水量的7 0 %， 而我国灌溉水的 利用率仅为4 5 %， 与发达 国家8 0 %的利用率相差甚远， 特别是北方小麦主产区， 小麦生长处于干旱期， 主要靠灌溉生 产. 是农业用水的大户， 约占7 0 %， 因此， 节水意义重大。今后小麦品种遗传改良 研究， 应由 过 去单纯追求高产为主 攻目 标向节水、 高产、 高效方向转移. 提高 水分利用率， 实现小 麦生产的可持续发 展， 缓解水资源暖乏 与粮食安全的矛盾。 节水高产育种不 同于抗旱育种， 它是 把作物丰产性能和抗 早性能有机结合起 来， 在限水条件下( 较 常规节约1 - 2 水) 实 表4 河北省冬小安水地高产品种杭早鉴定产，结果表 节水指数 品 种产量(kg/h.) 旱处理( 。 水)节水处理( 2 水)水处理( 4 水) G S 石 4 1 8 5 衡4 0 4 1 冀麦3 6 ( C K ) 42 7 3 . 5 40 1 1 . 0 38 5 5 . 0 7 3 1 . 5 52 5 7. 5 5 1 7 3 . 5 62 1 1 . 5 59 1 9 . 0 56 5 5 . 0 1 . 1 5 1 . 0 3 1. 0 0 本资料来自 于河北省早作所 裹5 河北省冬小奎不同晶种限 水( 2 水) 条件下水分生产力 品 种每扩灌溉水生产小麦( k g ) 提高水分生产率( %) 03刀 让丘42 879哪251 众氏上 冀麦3 6 ( C K ) 衡 44 0 44 1 G S石 4 1 8 5 现高 产， 提高 水分利用率， 达到节 水、 高产、 高效的目 的。 从表4 , 5 看出， 新品种G S 石4 1 8 5 节 水处理( 2 水) 产量为5 7 3 1 . 5 1 k g / h m Z ， 每立方米灌溉水生产小麦1 . 2 5 1 k g ， 较对照冀麦3 6 灌溉 水 分生产 率提高了4 2 ， 且较对照 水处理( 4 水) 增产了7 6 . 5 k g / h m 2 ， 不但节约了 水资源， 而 且 实现了高产。 节水高 产育种是在利用节水丰产亲本进行组合组配的基础上， 采用在不同生产条件下交 叉选择的方法， 利用环境胁迫， 增强品种对不同环境( 水分) 的适应能力， 以 达到丰产节水的目 的。我院采用在辛集市马兰 农场和本院试验场不同土质( 粘质族土、 沙搜土) 和不同水肥条件 娜进考等: 河北有小决品 种遗传改良 的现状与展里 ( 高水肥、 中 水肥) 下的近距离异地交替定向选择， 育成的品种均具有水早两栖的特点， 如G S 冀麦3 8 号， 在高水 肥地 创造了9 5 1 1 . 5 k 岁 h tW河北省 小麦单产最高纪录， 在半干 早的 沧州地区 作为中国 农大大面积 节水高产示范的首 选品 种， 亦创造了 浇1 水平均 单产突 破6 7 5 0 k g / h m ? 的 早地高产新纪录。自 “ 八五” 以 来， 我们利用这种异地交替定向选育方法， 先后育成了GS冀麦 2 6 , 冀麦3 6 , G S 冀麦3 8 , G S 石4 1 8 5 和石家庄8 号等节水型高产新品种， 它们的推广应用不仅 为冀中 南高产麦区小麦高产再高产作出了贡献， 而且为我省干旱及半干早麦区小麦单产不断 跨上新台阶起到了巨大的推动作用。 3 . 2 选育高产优质专用新品种是适应市场经济要求的必然选择 过去小麦品 种遗传改良的目 标是为了提高小麦的生产力以解决人民的温饱问题， 所以只 注重了 产量而忽略了 品质， 育成的品种产量高但品质差， 达不到制作各种高挡面食品 专用品质 的要求。因 此， 小麦生产存在着结构性过剩， 造成国 库积压， 农民卖粮难， 收人降低。 若不改变 这种状况， 随着中国 加人w r o ， 小麦生产将面临更加被动的局面， 矛盾会更加突出。 所以， 在 高产、 稳产的前提下以 优质、 高产并重， 加工品质和营养品质兼顾， 广泛开展适宜制作面包、 馒 头、 面条等食品的 普通小麦、 适合制作通心面的硬粒小麦以 及保健型黑小麦的研究， 满足市场 多元化的 需求， 将是今后小麦品种遗传改良 的方向和目 标。 目 前， 国内对面包专用型小麦研究得较多， 对适合加工面条、 馒头和水饺等专用小麦研究 相对较少一些， 而这些又是中国 人的 传统食品。美、 加、 澳等国业已开始对中国馒头和面条品 质进行研究， 因为他们看到了中国这个偌大的消费市场， 今年澳大利亚方便面粉已经进人中国 市场。因此， 笔者认为品 质育种应以培育适合制作中国 人传统面 食品的专用小麦为主， 这不仅 是提高人民生活水平的需要， 也是市场经济的必然要求。 河北省近期育成的小麦品种平均蛋白 质含量1 4 . 3 %， 湿面筋含量为3 5 . 2 %， 但蛋白 质、 面 筋质量差( 沉降值2 5 . 2 m 1 ) ， 面团 稳定时间短( 2 . 9 m i u ) 。因此， 河北省小麦品质改良的目 标应是 提高面筋质量， 延长面团的 形成和稳定时间， 提高面团延展性， 从而提高加工品质。同时， 还应 把出粉率、 灰分和白 度列为重要品质指标。 另外， 目 前育成的优质专用小麦品种与普通高产小 麦品种相比， 存在产量偏低、 植株偏高、 抗倒性较差的不足， 因此. 建议在品质改良的同时要注 意丰产性的选择， 以实现优质、 丰产、 高效的目 的。 参考文献 1 魏义章等. 见: 中国农学会等编. 2 0 0 ( 】 年中国 粮食论坛. 北京: 中国农业科技出版社， 1 9 9 6 , 2 3 0 - 2 3 3 2 张万国. 见: 中国家学会编， 中国农业可持续发展研究. 北京: 中国农业科技出版社， 1 9 9 7 , 2 3 0 一 2 3 2 3 许为钢， 胡琳等. 作物学报， 2 0 0 0 , 2 6 ( 3 ) : 3 5 2 一 3 5 8 4 孔繁玲， 姜保功等. 作物学报， 2 0 0 0 , 2 6 ( 2 ) : 1 4 8 一 1 5 6 5 刘江主编. 2 1 世纪中国农业发展战略. 北京: 中国农业出版杜， 2 0 0 0 6 徐兆飞主编. 小麦品质及其改良. 北京: 气象出版社， 2 0 0 0 7 许为钢. 见: 中国 农学会主编. 2 1 世纪小麦遗传育种展望. 北京: 中国农业科技出版社， 2 0 0 1 , 7 6 一 7 9 8 孙美荣. 见: 中国 农学会主编. 2 1 世纪小麦遗传育种展望. 北京: 中国农业科技出版社， 2 0 0 1 , 4 3 9 一 4 4 2 9 河北经济年鉴编辑部. 河北经济年鉴. 北京: 中国 统计出版社， 1 9 8 5 一 2 0 0 0 1 0 李红梅. 见李光敏， 关军锋主编. 作物抗早生理与节水技术研究. 北京: 气象出版社, 2 0 0 1 , 1 8 1 - 1 8 5 2 3 4 2 1 世纪作钧 料技与 生 产文展攀 术讨 论会论文集 C u r r e n t S i t u a t i o n a n d P r o s p e c t o f G e n e t i c I m p r o v e m e n t o f Wh e a t V a r i e t i e s i n H e b e i P r o v i n c e G u o J i n k a o S h i Z h a n l i a n g H e M in g g i F U D a p i n g ( A c a d e m y of A g r ic u l a a u l S c ie n c e of S h ij i a z 7m a n g , 0 5 0 0 4 1 ) A b s t r a c t I l d s p a p e r g i v e s a b r i e f 二 。二t h e p r o c e e d i n g a n d a c h i e v e m e n t o f g e n e t i c i m p r o v e - m e n t o f w h e a t v a r i e t i e s d u r i n g r e ce n t 2 0 y e a r s , a n a l y z e d t h e t r e m e n d o u s p re s s u r e u n d e r m a r k e t e c o n o m i c a n d t h e l i m i t i n g f a c t o r o f s u s ta i n a b l e i m p r o v e m e n t i n H e b e i p r o v i n ce. B a s e d 。出 ，