从生态条件变化浅析我省小麦育种目标的调整

1、山东省小麦高产育种的山东省小麦高产育种的现状及技术发展趋势现状及技术发展趋势泰安市农业科学研究院泰安市农业科学研究院 吴吴 科科2015年年10月月18日日汇汇 报报 提提 纲纲1山东省小麦育种人才队伍的发展现状山东省小麦育种人才队伍的发展现状30年年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献4育种主攻方向的转变育种主攻方向的转变5高产育种的创新方向及技术路径高产育种的创新方向及技术路径生态、生产条件的变化与问题生态、生产条件的变化与问题32一、山东省小麦育种人才队伍的发展现状一、山东省小麦育种人才队伍的发展现状1、育种团队的构成发生了很大变化、育种团队的构成

2、发生了很大变化 上世纪九十年代以前，我省的小麦育种团队主要由省级农科上世纪九十年代以前，我省的小麦育种团队主要由省级农科院、高等农业院校、地市级农科院（所）为主构成。随着企业院、高等农业院校、地市级农科院（所）为主构成。随着企业逐步增加及育种工作的开展，形成了逐步增加及育种工作的开展，形成了大学、省、地市科研单位、大学、省、地市科研单位、企业企业共同参与、互相竞争、百花齐放、百家争鸣的局面。共同参与、互相竞争、百花齐放、百家争鸣的局面。一、山东省小麦育种人才队伍的发展现状一、山东省小麦育种人才队伍的发展现状2、育种团队人员的学历水平有了很大提升、育种团队人员的学历水平有了很大提升 我省地市以上

3、科研院、校小我省地市以上科研院、校小麦育种人员共有麦育种人员共有170人左右，人左右，其中博士占其中博士占40%左右，硕士左右，硕士占占50%左右，本科占左右，本科占10%左左右。企业育种的高学历人员右。企业育种的高学历人员也在逐年增加。也在逐年增加。一、山东省小麦育种人才队伍的发展现状一、山东省小麦育种人才队伍的发展现状3、育种手段由经验育种向技术育种发展、育种手段由经验育种向技术育种发展 过去的常规育种基本上靠育种家多年的经验积累，品种的选择具过去的常规育种基本上靠育种家多年的经验积累，品种的选择具有很大的偶然性，近几年快速发展的有很大的偶然性，近几年快速发展的分子标记辅助选择育种分子标记

4、辅助选择育种及有关及有关基因技术的应用加快了育种进展，使育种工作更具基因技术的应用加快了育种进展，使育种工作更具目的性和方向性目的性和方向性，大大提高了育种效率。如大大提高了育种效率。如：济麦：济麦23是我国第一个利用分子标记辅助是我国第一个利用分子标记辅助选择育成的小麦品种，已进入山东省生产试验，有望明年审定。选择育成的小麦品种，已进入山东省生产试验，有望明年审定。 一、山东省小麦育种人才队伍的发展现状一、山东省小麦育种人才队伍的发展现状4、联合攻关成为我省小麦育种团队协作的发展方向、联合攻关成为我省小麦育种团队协作的发展方向 我省从我省从“九五九五”以来实施的小麦以来实施的小麦“三三0工程

5、工程”、省、省“良种工程良种工程”，集中我省优势育种单位科研力量联合攻关，育成了多个大面积推广的集中我省优势育种单位科研力量联合攻关，育成了多个大面积推广的小麦新品种，都体现了山东省小麦育种的团队协作精神，确保了山东小麦新品种，都体现了山东省小麦育种的团队协作精神，确保了山东省小麦育种在全国的领先地位。省小麦育种在全国的领先地位。目前我省在全国率先启动了自主创新目前我省在全国率先启动了自主创新重大关键技术项目重大关键技术项目“小麦增产科技支撑计划小麦增产科技支撑计划”，组建以赵振东院士为组建以赵振东院士为核心，我省小麦育种、栽培、种质资源、分子育种等方面的专家为团核心，我省小麦育种、栽培、种质

6、资源、分子育种等方面的专家为团队成员的创新团队，进行联合攻关，培育产量潜力在队成员的创新团队，进行联合攻关，培育产量潜力在820-850公斤公斤/亩亩的高产品种，确保我国的粮食安全。的高产品种，确保我国的粮食安全。二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献表表 1 19862015年小麦品种审定情况汇总表年小麦品种审定情况汇总表 第一个第一个10年（年（19861995年），共审（认）定品种年），共审（认）定品种20个个，育种的主体是大学，育种的主体是大学和省市两级科研院所。第二个和省市两级科研院所。第二个10年（年（19962005年），

7、共审定品种年），共审定品种52个个。育种。育种的主体依然是大学和科研院所，地市级农科院所发挥了主导作用。第三个的主体依然是大学和科研院所，地市级农科院所发挥了主导作用。第三个10年年（20062015年）共审定品种年）共审定品种65个。个。企业已逐步发展为育种的主体，尤其是近企业已逐步发展为育种的主体，尤其是近三年种业企业审定的品种数量快速增加。三年种业企业审定的品种数量快速增加。 二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献表表 2 19862015年小麦品种审定情况汇总表年小麦品种审定情况汇总表品种类型：中穗品种类型：中穗 以中穗为主，多

8、穗比例提高以中穗为主，多穗比例提高 多穗品种明显增加；多穗品种明显增加；二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献 我国黄淮麦区近几年推广过亿亩的品种有我国黄淮麦区近几年推广过亿亩的品种有5个，其中山东育成的品种占两个个，其中山东育成的品种占两个（济麦（济麦22，烟农，烟农19），我省的），我省的济麦系列、烟农系列、泰山系列、临麦系列、济麦系列、烟农系列、泰山系列、临麦系列、潍麦系列潍麦系列，为我省的小麦生产十三连丰做出了突出贡献。，为我省的小麦生产十三连丰做出了突出贡献。 二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小

9、麦品种审定的基本情况和巨大贡献表表 3 20092015年实打验收情况汇总表年实打验收情况汇总表二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献 高产攻关田大田长相高产攻关田大田长相高产攻关田长相高产攻关田长相高产创建、实打现场高产创建、实打现场二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献高产典型高产典型1高产典型高产典型2 周麦周麦272014年河南省焦作市修武县年河南省焦作市修武县 821.7 kg/亩亩 烟农烟农9992014年山东省招远市辛庄镇年山东省招远市辛庄镇 817.0 kg/亩亩

10、二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献 世界小麦高产纪录：世界小麦高产纪录： 2004年，智利小麦最高产量达到了年，智利小麦最高产量达到了1200 kg/亩，可见，在现今条件下小麦亩，可见，在现今条件下小麦单产还有相当大的提升空间。单产还有相当大的提升空间。二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献 高产育种与高产攻关给予的启示：高产育种与高产攻关给予的启示： 创造优异的种质资源创造优异的种质资源创新育种方法创新育种方法育成突破性品种育成突破性品种小小面积超高产攻关面积超高产攻关集成

11、高产配套栽培技术体系（不同生态区域、集成高产配套栽培技术体系（不同生态区域、不同种植方式、不同品种类型高产栽培技术模式）不同种植方式、不同品种类型高产栽培技术模式）建立示范建立示范样板样板带动区域性均衡增产，逐步缩小大面积产量与超高产攻带动区域性均衡增产，逐步缩小大面积产量与超高产攻关和区域光温生产潜力差距。关和区域光温生产潜力差距。二、二、3030年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献年来我省小麦品种审定的基本情况和巨大贡献 品种增产潜力提升的原因分析：品种增产潜力提升的原因分析： 1、以培育、以培育高成穗高成穗为主攻方向的育种目标，育成审定推广了多个成穗率高的为主攻方向的育种目标，育成审

12、定推广了多个成穗率高的小麦新品种，特别是改变了鲁中、鲁西南成穗偏低的现象。小麦新品种，特别是改变了鲁中、鲁西南成穗偏低的现象。 2、在提高成穗率（亩穗数）的同时，品种的、在提高成穗率（亩穗数）的同时，品种的抗倒性抗倒性有了质的提高，保证了有了质的提高，保证了高穗数（饱和亩穗数）的前提下不倒伏的问题。高穗数（饱和亩穗数）的前提下不倒伏的问题。 3、在稳定亩穗数的基础上，在稳定千粒重的前提下，、在稳定亩穗数的基础上，在稳定千粒重的前提下，穗粒数穗粒数有了很大的提有了很大的提升，确保了升，确保了穗粒重穗粒重的提高。的提高。 4、株叶型的结构株叶型的结构有了明显的改善：从苗期到收获期，株型、叶相明显改

13、善。有了明显的改善：从苗期到收获期，株型、叶相明显改善。小麦越冬期期间连续出现暖冬小麦越冬期期间连续出现暖冬天气干旱，降雨偏少，旱情连年发生天气干旱，降雨偏少，旱情连年发生后期高温热害后期高温热害秸秆还田，整地、播种质量差秸秆还田，整地、播种质量差劳动力素质较低，生产条件趋于恶化劳动力素质较低，生产条件趋于恶化三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题南病北移，病虫害加重南病北移，病虫害加重小麦小麦越冬期越冬期出现暖冬出现暖冬山东省气候山东省气候朝暖干方向朝暖干方向发展发展北方地区北方地区增温显著增温显著我国我国增暖明显增暖明显全球气候全球气候变暖变暖1、全球气候变暖，小麦越

14、冬期期间连续出现暖冬、全球气候变暖，小麦越冬期期间连续出现暖冬三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题1、全球气候变暖，小麦越冬期期间连续出现暖冬、全球气候变暖，小麦越冬期期间连续出现暖冬三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 据中国气象研究院相关数据显示，最近据中国气象研究院相关数据显示，最近100年全球平均地表温度上升了年全球平均地表温度上升了0.74左右，左右，同期我国平均地表气温上升了同期我国平均地表气温上升了1.1，高于，高于全球平均水平。山东省近全球平均水平。山东省近50年平均气温以年平均气温以每每10年年0.8的速率递增。的速率递增。全国

15、平均气温变化趋势三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题全国平均气温变化趋势 进入进入21世纪，我省气温偏暖趋势不减，受暖冬影响世纪，我省气温偏暖趋势不减，受暖冬影响，大田作物，大田作物小麦几乎没有休小麦几乎没有休眠期，导致冬前旺长，抗冻能力大大降低，而另一方面冬春季又冷热变化频繁，眠期，导致冬前旺长，抗冻能力大大降低，而另一方面冬春季又冷热变化频繁，倒春寒时有发生，对小麦生产造成严重威胁。倒春寒时有发生，对小麦生产造成严重威胁。 三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题全国平均气温变化趋势2、降雨量偏少，旱情逐年加重、降雨量偏少，旱情逐年加重三、生态、

16、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 旱情发生频率及程度逐年增加：旱情发生频率及程度逐年增加：2008年、年、2011年年全国小麦最大受旱面积分别高达全国小麦最大受旱面积分别高达1.6亿亩、亿亩、1.16亿亩，亿亩，造成小麦产量大幅度减产。造成小麦产量大幅度减产。 2、降雨量偏少，旱情逐年加重、降雨量偏少，旱情逐年加重三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 2013年以来干旱更为严重。年以来干旱更为严重。2013年年9月月1日至日至2015年年1月月13日，山东省平均降雨量日，山东省平均降雨量590.1毫米，比历年同期偏少毫米，比历年同期偏少27%，2014

17、年山东降水量年山东降水量512毫米，比常年偏少毫米，比常年偏少24.4%，特别是夏季平均降水量仅为特别是夏季平均降水量仅为261.9毫米，较常年偏少毫米，较常年偏少34.6%，为，为2003年以来十年最低。年以来十年最低。2015年全省受旱农作物面积达到年全省受旱农作物面积达到1095万亩，近万亩，近50万人出现了临时性饮水困难，万人出现了临时性饮水困难，410多多座水库干涸，座水库干涸，260多条河道断流。多条河道断流。 3、病虫害加重、病虫害加重三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 条锈病条锈病叶锈病叶锈病秆锈病秆锈病纹枯病纹枯病白粉病白粉病 麦类作物的病害种类很多

18、，全世界正式记载的小麦病害约麦类作物的病害种类很多，全世界正式记载的小麦病害约200种，我国发生较种，我国发生较重的麦作病害有重的麦作病害有20余种，每年造成产量损失余种，每年造成产量损失10-20%，其中三种锈病、白粉病、，其中三种锈病、白粉病、纹枯病和赤霉病危害严重。纹枯病和赤霉病危害严重。3、病虫害加重、病虫害加重三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 近年来由于近年来由于“暖冬暖冬”气温偏高、雨量少较气温偏高、雨量少较有利于病害病原菌的安有利于病害病原菌的安全越冬。第二年造成小全越冬。第二年造成小麦纹枯病在我国小麦产麦纹枯病在我国小麦产区，特别是主产和高产区，特别

19、是主产和高产的黄淮麦区的大流行。的黄淮麦区的大流行。 1958 1958年初发现，年初发现，2020世世纪纪6060年代期间发病零星、年代期间发病零星、危害较轻，危害较轻，7070年代随着大年代随着大面积高感品种的种植和耕面积高感品种的种植和耕作制度的变化，在河南、作制度的变化，在河南、山东、四川、湖北、陕西山东、四川、湖北、陕西、江苏、安徽等省已成为、江苏、安徽等省已成为小麦上的重要病害，且呈小麦上的重要病害，且呈上升趋势上升趋势。小麦小麦纹枯病纹枯病小麦小麦赤霉病赤霉病小麦小麦黄花叶病黄花叶病 70年代中后期该病年代中后期该病演变为部分麦区的主要演变为部分麦区的主要病害，到病害，到80年代

20、已成为年代已成为长江流域麦区的重大病长江流域麦区的重大病害，成为该麦区的主要害，成为该麦区的主要控制对象，并逐渐蔓延控制对象，并逐渐蔓延到黄淮麦区。到黄淮麦区。3、病虫害加重、病虫害加重三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 2012年赤霉病大发生后，每年均不同程度的发生，已成为黄淮麦区的主要病害。年赤霉病大发生后，每年均不同程度的发生，已成为黄淮麦区的主要病害。根茎部病害：纹枯病、茎腐病、根腐病每年均大面积不同程度发生。根茎部病害：纹枯病、茎腐病、根腐病每年均大面积不同程度发生。赤霉病赤霉病全蚀病全蚀病散黑穗病散黑穗病3、病虫害加重、病虫害加重三、生态、生产条件的变化与

21、问题三、生态、生产条件的变化与问题 全株性病害：黄矮病、黄花叶病全株性病害：黄矮病、黄花叶病逐年加重。逐年加重。黄矮病黄矮病 黄花叶病黄花叶病3、病虫害加重、病虫害加重三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 金针虫金针虫蝼蛄蝼蛄蛴螬蛴螬3、病虫害加重、病虫害加重三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 麦二叉蚜麦二叉蚜禾谷缢管蚜禾谷缢管蚜 麦长管蚜麦长管蚜麦长腿蜘蛛麦长腿蜘蛛麦圆蜘蛛麦圆蜘蛛红蜘蛛、蚜虫发生普遍红蜘蛛、蚜虫发生普遍 3、病虫害加重、病虫害加重三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 吸浆虫的发生吸浆虫的发生有加重的趋

22、势有加重的趋势 4、后期高温热害、后期高温热害三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 小麦灌浆后期，温度较高，风力较大的情况下容易形成干热风影响，后期小麦灌浆后期，温度较高，风力较大的情况下容易形成干热风影响，后期降雨，容易导致小麦高温死根逼熟，千粒重下降较大。降雨，容易导致小麦高温死根逼熟，千粒重下降较大。5、秸秆还田，整地与播种质量差、秸秆还田，整地与播种质量差三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 播种期偏早播种期偏早旋耕播种旋耕播种播量不准、下播量不准、下种不匀、缺苗种不匀、缺苗断垄、吊根悬断垄、吊根悬空、透风失墒空、透风失墒农户分散经营，户

23、均规农户分散经营，户均规模小，土地不平整，成模小，土地不平整，成龟背型，施肥不均匀龟背型，施肥不均匀打不碎、埋不深打不碎、埋不深压不实、耕不深压不实、耕不深靶不实靶不实玉米秸秆还田旋玉米秸秆还田旋耕机条播的整地耕机条播的整地播种方法播种方法整地播种整地播种质量差质量差三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 整地简单粗放，或受旱或受冻整地简单粗放，或受旱或受冻三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 土壤太暄，播种过深，造成死苗土壤太暄，播种过深，造成死苗三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 播期、播量掌握不当，造成旺长播期、播量

24、掌握不当，造成旺长三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题播期掌握不当，造成苗弱播期掌握不当，造成苗弱三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 播种不当，造成缺苗断垄、疙瘩苗播种不当，造成缺苗断垄、疙瘩苗三、生态、生产条件的变化与问题三、生态、生产条件的变化与问题 近年来由于农民进近年来由于农民进城务工收益较高，大批城务工收益较高，大批青壮劳动力大量进城或青壮劳动力大量进城或工厂务工，造成农村劳工厂务工，造成农村劳动力整体素质偏差。动力整体素质偏差。具体表现具体表现 关键技术不能及时落实关键技术不能及时落实，田间管理粗放，严重影响，田间管理粗放，严重影响

25、农业技术的推广应用。如：农业技术的推广应用。如：小麦田除草剂使用不科学、小麦田除草剂使用不科学、不浇越冬水、病虫害防控不不浇越冬水、病虫害防控不及时和轻有机肥使用等。及时和轻有机肥使用等。6、劳动力素质低，生产条件趋于恶化、劳动力素质低，生产条件趋于恶化四、育种主攻方向的转变四、育种主攻方向的转变 1、育种理念的转变、育种理念的转变 新中国成立以来，特别是改革开放以来，中国粮食生产得以快速发展，占世界不足新中国成立以来，特别是改革开放以来，中国粮食生产得以快速发展，占世界不足9%耕地，耕地，6.5%淡水资源生产了淡水资源生产了1/4粮食，养活了近粮食，养活了近1/5人口。为世界粮食安全和全球稳

26、定人口。为世界粮食安全和全球稳定做出了巨大贡献。快速和大幅度提高单产是我国小麦育种的唯一目标和永恒的主题。做出了巨大贡献。快速和大幅度提高单产是我国小麦育种的唯一目标和永恒的主题。 大面积实现产量的快速增长大面积实现产量的快速增长是通过大量的投入肥、水、农药是通过大量的投入肥、水、农药来实现的。由于长期无节制的投来实现的。由于长期无节制的投入，已出现了严重的生态环境污入，已出现了严重的生态环境污染和资源条件脆弱等问题，严重染和资源条件脆弱等问题，严重影响到可持续发展及子孙后代的影响到可持续发展及子孙后代的生存生活质量。这也是改革开放生存生活质量。这也是改革开放三十年付出的沉重代价，也是今三十年

27、付出的沉重代价，也是今后我国经济发展的致命短板。后我国经济发展的致命短板。 四、育种主攻方向的转变四、育种主攻方向的转变 1、育种理念的转变、育种理念的转变 要想改变目前现状，必须转变发展理念。小麦育种的发展理念必须要想改变目前现状，必须转变发展理念。小麦育种的发展理念必须转变为：转变为：在保证生态环境友好、资源高效节约、产品健康安全的前提在保证生态环境友好、资源高效节约、产品健康安全的前提下进行科技创新。下进行科技创新。 让每滴水、每粒肥生产出更多的粮食！让每滴水、每粒肥生产出更多的粮食！四、育种主攻方向的转变四、育种主攻方向的转变 2、育种目标的调整、育种目标的调整2121世纪初世纪初20

28、20世纪世纪9090年代年代2020世纪世纪8080年代年代2020世纪世纪6060年代年代抗病育种抗病育种高产育种高产育种高产、优质、抗逆高产、优质、抗逆高产、优质、高效、多抗、节本、安全高产、优质、高效、多抗、节本、安全现实生产问题现实生产问题抗抗 旱旱节节 水水肥高效肥高效抗病虫抗病虫性状性状抗逆性抗逆性优质优质性状性状环境恶化环境恶化干旱、冻害、倒伏、干旱、冻害、倒伏、病害、早衰等病害、早衰等四、育种主攻方向的转变四、育种主攻方向的转变五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（一）高产理想型的构架（一）高产理想型的构架小麦理想型小麦理想型的理解的理解定义：具有能

29、影响光合作用、生长及定义：具有能影响光合作用、生长及( (谷物谷物) )籽粒产量的标准性状的植株籽粒产量的标准性状的植株 根据作物群落的特征，运用作物形态和生理学研究根据作物群落的特征，运用作物形态和生理学研究的成就，设计作物高产类型的模式。然后通过育种途径的成就，设计作物高产类型的模式。然后通过育种途径培育这种理想型的植株培育这种理想型的植株五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（一）高产理想型的构架（一）高产理想型的构架株型：株型：适度松散、交叉有序适度松散、交叉有序、错落有致、满而不乱、相、错落有致、满而不乱、相互不遮光、不郁蔽互不遮光、不郁蔽 株高：株高：75

30、-85cm根：根：根系的空间分布根系的空间分布要广，根系后期的活要广，根系后期的活力要强。力要强。 源、流、库要运转顺畅：源、流、库要运转顺畅：根系对根系对养分的吸收、转运与贮存；光合养分的吸收、转运与贮存；光合物质的形成、转运与贮存，都要物质的形成、转运与贮存，都要顺畅无阻，形成粒多、粒重。顺畅无阻，形成粒多、粒重。 叶相：叶相：叶叶片小、挺片小、挺、厚、深、厚、深 生长发育规律：生长发育规律：各时期各时期生长发育要协调、互补生长发育要协调、互补高高 产产理想型理想型五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（二）高产育种三个重大创新问题（二）高产育种三个重大创新问题

31、1、壮大根系：增强根系活力和吸收能力、壮大根系：增强根系活力和吸收能力 多年来由于地下部看不见，多数育种单位不具备研究条件，育种家多年来由于地下部看不见，多数育种单位不具备研究条件，育种家们只注重地上部的研究和性状选择，地下部的研究多以栽培专家为主，们只注重地上部的研究和性状选择，地下部的研究多以栽培专家为主，导致小麦育种不能把地上、地下作为一个有机整体来看待。导致小麦育种不能把地上、地下作为一个有机整体来看待。 五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（二）高产育种三个重大创新问题（二）高产育种三个重大创新问题 小麦根系活力的大小对小麦的抗寒性、抗旱性非常重要，前期根

32、系小麦根系活力的大小对小麦的抗寒性、抗旱性非常重要，前期根系发育良好，根系活力强，可抵御冬季寒冷，后期根系活力强，对抵御干发育良好，根系活力强，可抵御冬季寒冷，后期根系活力强，对抵御干热风的危害很关键。今后肥水高效利用问题的研究，必须对根系进行全热风的危害很关键。今后肥水高效利用问题的研究，必须对根系进行全面系统的研究，根系问题归根到底是水肥的吸收问题。面系统的研究，根系问题归根到底是水肥的吸收问题。 五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径2、高生物量育种、高生物量育种 2014年黄淮麦区小麦生产实现了历史性突破，亩产超过年黄淮麦区小麦生产实现了历史性突破，亩产超过8

33、00公斤。公斤。山东省有三个品种在三个地块超过山东省有三个品种在三个地块超过800公斤。品种分别为烟农公斤。品种分别为烟农999、鲁原鲁原502、济麦、济麦22。突破的根本原因是气候、土壤地力水平、管理。突破的根本原因是气候、土壤地力水平、管理技术等把品种生物产量的潜力进一步挖掘出来，最终实现了产量技术等把品种生物产量的潜力进一步挖掘出来，最终实现了产量的突破的突破。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径2、高生物量育种、高生物量育种（1）实现高生物产量，在提高植株高度的）实现高生物产量，在提高植株高度的同时，必须同时，必须同步提高抗倒性同步提高抗倒性，做到强秆壮，做

34、到强秆壮秆。近几年产量大幅度提高原因之一是在秆。近几年产量大幅度提高原因之一是在高群体下，大面积倒伏很轻。实践证明，高群体下，大面积倒伏很轻。实践证明，在不倒伏前提下，株高每升在不倒伏前提下，株高每升10厘米，小麦厘米，小麦产量就会相应提高产量就会相应提高4050公斤公斤/亩。当前在亩。当前在提高植株高度的同时，提高植株高度的同时，株型、叶相株型、叶相显得尤显得尤为重要。为重要。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（2）提高生物产量实现突破的核心问题是穗层厚度的问题）提高生物产量实现突破的核心问题是穗层厚度的问题 实现高生物产量，不仅要提高植株高度、强秆、壮秆，还需

35、穗层实现高生物产量，不仅要提高植株高度、强秆、壮秆，还需穗层拉开，穗层增厚。拉开，穗层增厚。 实践得出，株高每提升实践得出，株高每提升10 cm，小麦产量就会相应增加，小麦产量就会相应增加40-50 kg/亩亩 穗层大体呈现三层较佳，最上面一层占总体的穗层大体呈现三层较佳，最上面一层占总体的35%左右，中间穗左右，中间穗层占层占45%左右，第三穗层占左右，第三穗层占20%左右，上下穗层大约拉开半个穗长左右，上下穗层大约拉开半个穗长的高度为宜。的高度为宜。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（2）提高生物产量实现突破的核心问题是穗层厚度的问题）提高生物产量实现突破的核

36、心问题是穗层厚度的问题上层穗占上层穗占35%中层穗占中层穗占45%下层穗占下层穗占20% 主茎及大小分蘖抽穗时间适当拉开，群体穗层拉开，穗层增厚，不仅能够有利于提主茎及大小分蘖抽穗时间适当拉开，群体穗层拉开，穗层增厚，不仅能够有利于提高成穗数，还可能减轻穗层郁蔽，有效减缓群体小麦对土壤养分的需求高峰，促使穗高成穗数，还可能减轻穗层郁蔽，有效减缓群体小麦对土壤养分的需求高峰，促使穗光合充分发挥，叶光合环境趋于改善，整体提高小麦产量。光合充分发挥，叶光合环境趋于改善，整体提高小麦产量。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（3）进一步挖掘穗叶光合优势，培育高光效品种）进一

37、步挖掘穗叶光合优势，培育高光效品种叶光合叶光合v 小麦叶片颜色深的品种，光合饱和点小麦叶片颜色深的品种，光合饱和点比较高；小麦叶片比较厚的品种，光补比较高；小麦叶片比较厚的品种，光补偿点比较低。偿点比较低。v 如果小麦叶片颜色又深、叶片又厚，如果小麦叶片颜色又深、叶片又厚，则既耐强光又耐弱光，光合效率非常高，则既耐强光又耐弱光，光合效率非常高，产量自然比较高。产量自然比较高。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（3）进一步挖掘穗叶光合优势，培育高光效品种）进一步挖掘穗叶光合优势，培育高光效品种v 穗光合对籽粒产量的贡献率在穗光合对籽粒产量的贡献率在34.2 62.2

38、%。v 穗光合具有空间优势，有利于截获光和穗光合具有空间优势，有利于截获光和CO2；v 离库比较近，有利于营养运输离库比较近，有利于营养运输;v 具有明显的生理优势：穗绿色组织具有较高的潜在光合效率，而具有明显的生理优势：穗绿色组织具有较高的潜在光合效率，而且穗光合代谢类似于且穗光合代谢类似于C4途径或属于途径或属于C3C4中间型，籽粒呼吸释放大中间型，籽粒呼吸释放大量量CO2能直接被穗光合再固定，穗光合的产物基本上全留在穗内，能直接被穗光合再固定，穗光合的产物基本上全留在穗内，不会产生光合产物浪费，有利于产量的提高。不会产生光合产物浪费，有利于产量的提高。五、高产育种的创新方向及技术路径五、

39、高产育种的创新方向及技术路径（三）各生长发育阶段的选择重点（三）各生长发育阶段的选择重点前期：前期： 决定决定亩亩穗数穗数选择目标：选择目标：根系强大，地上部生长发育稳健根系强大，地上部生长发育稳健种子萌发种子萌发出苗出苗分蘖分蘖（越冬返青越冬返青）起身拔节起身拔节五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径前期选择重点：前期选择重点：1、根系根系：初生根初生根要求较多，要求较多，下扎快下扎快，重长度，一般，重长度，一般3-5条；条；2、地上部选择：、地上部选择：力求冬前大蘖多，生长健壮的类型，且蘖的同步发育要好，力求冬前大蘖多，生长健壮的类型，且蘖的同步发育要好，春季分蘖

40、的能力不宜太强。分蘖特性选择的重点应放在冬前。冬前群体一般春季分蘖的能力不宜太强。分蘖特性选择的重点应放在冬前。冬前群体一般在在80万左右即可，注重数量和质量的统一；万左右即可，注重数量和质量的统一；3、生长习性：、生长习性：半直立品种；半直立品种；4、抗寒性：、抗寒性：目前我省品种审定工作对抗寒性的评价标准有二条，一是田间冬目前我省品种审定工作对抗寒性的评价标准有二条，一是田间冬季冻害分级调查，二是冬春性鉴定。冬春性鉴定为春性的一票否决。根据多季冻害分级调查，二是冬春性鉴定。冬春性鉴定为春性的一票否决。根据多年的调查鉴定分析，冬春性和抗寒性不完全一致，是两个完全不同的性状，年的调查鉴定分析，

41、冬春性和抗寒性不完全一致，是两个完全不同的性状，春季冻害（特别是晚春冻害）与冬季冻害无关联关系。春季冻害（特别是晚春冻害）与冬季冻害无关联关系。 五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（三）各生长发育阶段的选择重点（三）各生长发育阶段的选择重点中期：中期：是决定穗粒数的关键时期是决定穗粒数的关键时期 选择目标：选择目标：协调好秆（茎）、叶、穗的发育，构建理想株型，协调好秆（茎）、叶、穗的发育，构建理想株型，优化产量结构。优化产量结构。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径中期选择重点：中期选择重点：（1）两极分化要快：）两极分化要快：成穗蘖茎

42、叶快速生长，无效蘖迅速消退死亡，成穗蘖茎叶快速生长，无效蘖迅速消退死亡，减轻养分消耗，麦脚利落，优化根蘖部生长环境。减轻养分消耗，麦脚利落，优化根蘖部生长环境。（2）足够的成穗茎数，）足够的成穗茎数，出叶要快，发展要迅速。出叶要快，发展要迅速。（3）冠层结构：）冠层结构： 群体变化动态：群体变化动态：90万蘖万蘖50万穗万穗/亩。亩。 株高：株高：8085厘米。厘米。 株型：不能过紧，收张有度，交叉有序。株型：不能过紧，收张有度，交叉有序。 叶相叶姿：叶片要挺、厚、旗叶要短小，叶夹角以既能够充分截获光能，叶相叶姿：叶片要挺、厚、旗叶要短小，叶夹角以既能够充分截获光能，又相互不遮光，不郁蔽为标准

43、。又相互不遮光，不郁蔽为标准。 穗层：要厚而不齐。一般要分三层穗，上、中、下错落感有致，下层穗穗层：要厚而不齐。一般要分三层穗，上、中、下错落感有致，下层穗不能太小，结实性要好。不能太小，结实性要好。 叶片解剖学特征：适当高的叶绿素含量。叶片解剖学特征：适当高的叶绿素含量。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（三）各生长发育阶段的选择重点（三）各生长发育阶段的选择重点后期：后期：决定粒重的关键时期决定粒重的关键时期 选择目标：选择目标：光合面积大，光合强度大，粒重高光合面积大，光合强度大，粒重高 小麦双受精小麦双受精建 粒建 粒坐脐坐脐多半仁多半仁灌 浆灌 浆乳 熟

44、乳 熟糊 熟糊 熟蜡 熟蜡 熟完 熟完 熟满仁满仁五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径后期选择重点：后期选择重点：（1）光合面积减降速度慢。）光合面积减降速度慢。以增加绿叶面积持续期。收获前一周时间以增加绿叶面积持续期。收获前一周时间是小麦变数最大的时期，是全程评价一个品种优劣的关键时期，做到每天是小麦变数最大的时期，是全程评价一个品种优劣的关键时期，做到每天观察，每天发现新变化，是选择发现新品种不可缺少的一步。观察，每天发现新变化，是选择发现新品种不可缺少的一步。（2）增强冠层净光合速率：）增强冠层净光合速率：通过仪器设备测定。通过仪器设备测定。 冠层温度：掌握蒸

45、腾作用，气孔导度，根系作用。冠层温度：掌握蒸腾作用，气孔导度，根系作用。 叶黄素含量及活力：剩余光，热的耗散。叶黄素含量及活力：剩余光，热的耗散。 SOD等酶系及活力：反映胞膜稳定性等酶系及活力：反映胞膜稳定性细胞的稳定性。细胞的稳定性。（3）增加灌浆速率。）增加灌浆速率。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径后期选择重点：后期选择重点：（4）经验：）经验：小麦育种既是一门应用科学，又是一门经验科学小麦育种既是一门应用科学，又是一门经验科学，“眼观、手扒、眼观、手扒、指捏指捏”，“站直观，弯腰扒，蹲下捏站直观，弯腰扒，蹲下捏”。观：观：整体印象，总体评价。对株高、株型

46、、叶相、穗多少、穗大小、落黄、抗整体印象，总体评价。对株高、株型、叶相、穗多少、穗大小、落黄、抗性的总体评判。性的总体评判。扒：扒：通过通过“扒扒”进一步了解杆的质量，判断其后期抗倒性，通过进一步了解杆的质量，判断其后期抗倒性，通过“扒扒”进一步进一步掌握穗粒重。掌握穗粒重。捏：捏：通过通过“捏捏”，判断粒大小和灌浆速率和成熟程度。，判断粒大小和灌浆速率和成熟程度。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径（四）后代选择技术与鉴定方法（四）后代选择技术与鉴定方法 1、后代选择技术、后代选择技术 根据育种目标，在杂种后代群体中通过设置不同的环境条件进行根据育种目标，在杂种后

47、代群体中通过设置不同的环境条件进行自然选择和通过育种者的专业素养（知识和经验）进行人工选择时自然选择和通过育种者的专业素养（知识和经验）进行人工选择时的过程。目的是的过程。目的是协调品种与外界环境的适应性和品种自身农艺性状协调品种与外界环境的适应性和品种自身农艺性状之间的协调，之间的协调，使品种的生长发育与生态环境高度吻合，使品种的主使品种的生长发育与生态环境高度吻合，使品种的主要性状符合人们的需求。要性状符合人们的需求。五、高产育种的创新方向及技术路径五、高产育种的创新方向及技术路径1、后代选择技术、后代选择技术（1）水旱交替后代种植法）水旱交替后代种植法 增加环境选择压力提高品系对不同水肥

48、、密度的适应性。改变杂交各世代增加环境选择压力提高品系对不同水肥、密度的适应性。改变杂交各世代单粒点播、充足灌水的一种植方式单粒点播、充足灌水的一种植方式水、旱、稀、密交替的不同种植方式。水、旱、稀、密交替的不同种植方式。具体种植方法：具体种植方法：F2F3代：单粒点播、足水灌溉代：单粒点播、足水灌溉单株充分表现单株充分表现选株。选株。 选择重点是：株高、株型、耐寒性、分蘖成穗率、熟期、熟相、抗病性和穗选择重点是：株高、株型、耐寒性、分蘖成穗率、熟期、熟相、抗病性和穗部性状。部性状。F4代：密植条播，限水灌溉代：密植条播，限水灌溉选穗、选系。选穗、选系。F5代：密植条播，足水灌溉，选系。代：密植条播，足水灌溉，选系。 使群体性状在不同水肥、不同密度条件下充分表现，重点选择产量、品质、使群体性状在不同水肥、不同密度条件下充分表现，重点选