如何选择最佳小麦品种 – 小麦品种选择指南 

为你的特定田地选择最合适的品种是影响小麦种植成功的关键因素之一。

在过去的9000年里,农民和科学家一直在努力创造、监测、测试和选择适合现代需求、栽培技术和市场需求标准的新型改良小麦品种。直到15世纪,大多数小麦品种都是陆生品种。地方品种是由不同的小麦基因型组成的一个群体,是指在一个地区经过长期(如几个世纪)栽培,并在该特定条件下具有很强的适应性的混合群体。多年来,人们选择表现最好的植株(基因型),并将其作为品种或用于杂交,以获得改良的后代和杂交种。小麦得到驯化的一些基本性状是(Peng等人,2011):

  1. 麦穗壳碎裂(由于早期的种子散播,种子损失较少)。
  2. 易将种子从颖壳中分离出来(无颖壳品种)。
  3. 种子休眠期的丧失
  4. 植物结构的变化(叶子较少,植株较短)以及麦穗和麦粒大小的变化
  5. 蛋白质含量变化

最早的已知栽培品种之一是Squareheads Master,它是在19世纪60年代培育出来的。它比株高不高且秸秆质地比较硬,但产量比它的祖先高(1)。然而,大多数现代小麦品种是在50-60年代前后为应对全球粮食需求增加的“绿色革命”中被开发的。这个时代中小麦引入了来自日本品种“Norin 10”的矮化基因,该基因的存在可以使小麦品种变得更矮。矮小的茎可以承受更重的麦穗而不至于倒伏,从而使小麦产量显著提高(Hedden,2003)。如今这些基因仍然存在于市场上70%以上的现代小麦栽培品种中。“绿色革命”培育的新品种还具有更高的氮需求和使用率,从而增加了对作物施肥的需求,以获得更高的产量。

在上个世纪,产量是主要的培育重点性状。而现在,育种者的目标专注于改善与植物适应性有关的性状—抗逆力、对非生物(环境)和生物(病虫害)压力的抵抗力,当然还有谷物的质量。

小麦分类

现有的一千多个商业小麦品种(约100,000个)根据它们的不同情况被分为不同的小麦等级。

  • 种植日期(冬/春):全世界80%的小麦是冬小麦
  • 谷物硬度(硬、软、硬质小麦):这指的是谷物的抗磨性(在磨成面粉时),反映了谷物小麦蛋白的数量及组成(Khan,2016)。根据谷物硬度和蛋白质数量,不同类型的小麦适合生产特定的食品(Pena,2002)。
  • 谷物质量(4个分类):它不仅不同小麦品种谷物质量不同,并且不同的环境也会影响。
  • 面粉类(通用粉、面包粉、自然发酵粉、蛋糕粉、精粉和硬质面粉)

由于农民不可能测试现有的所有小麦品种来决定哪个品种最好,因此可以根据现有的其他数据,并结合个人经验和当地持证农学家的建议来决定。

选择最合适的小麦品种需要考虑的因素和特点.

农民在选择小麦品种时应考虑的一些关键特征是:

→ 产量潜力

→ 品种适应当地的能力。有必要选择能够在农民希望种植的地区并且可以在当地环境和土壤条件下发挥其产量潜力的品种。可以适应某些特定自然条件的高产小麦品种并不意味着它将是世界上每个地方的最佳小麦的选择。为确保该品种在当地条件下有稳定的良好表现,农民需要就在想要种植的地区进行多季试验并得到相应的产量数据。有一些品种具有广泛的适应性,在这种情况下,该品种在许多不同地区获得接近其潜力产量的可能性较大。

→ 生产系统和现有的栽培管理技术。需要进一步考虑使用或不使用灌溉,以传统方式或以较少(或没有)投入的方式种植作物,以及作物生产的目的(用于放牧、饲料、食品生产)。生产系统、可用的投入和作物的产量潜力这三者之间是相关的。例如,高产作物可能需要更多的肥料才能达到其产量潜力。

→ 作物的播种期和生命周期长度。小麦品种根据其播种和生长的不同时间被分为冬小麦和春小麦。农民还应该考虑到品种的生命周期长度。生命周期较短的小麦作物可以“躲避”早期的热浪(如冬小麦)或霜冻(如春小麦)等不利条件。相反,在条件较好的地区,农民可以选择生命周期较长的品种,其产量潜力更大。

→ 对非生物因素的耐受性。农民应该检测田地或地区的主要限制因素,并及时选择能够应对该因素同时保持良好产量的品种。当农民没有办法有效控制非生物压力时,这一点尤其重要。例如,在降雨量不足、农民无法灌溉的地区,具有高抗旱性的品种是最佳选择。最后,在有强风的地区,特别是在发育后期(接近籽粒灌浆),秸秆的抗倒伏能力可能是至关重要的。

→ 对病虫害的抵抗力。农民需要了解该地区作物的主要“敌人”,并选择对其具有良好耐受性或抗性的品种。抗性品种是控制作物病虫害的一个很好的方法,这种方法可以减少小麦所需的化学防治的需求量(减少投入)。此外,在某些地区由于限制了用于控制病虫害的可用或认证的活性化合物,抗性品种通常是农民唯一有效的选择。然而,往往通过综合管理措施(使用预防性预防措施和抗性品种)可以获得最好的结果。现如今许多商业品种对褐锈病和黄锈病、镰刀菌穗疫病、霜霉病和眼斑病等都有良好的抗性。

→ 谷物质量。标准根据最终产品和谷物用途(是否用于人类食品)而不同。例如,打算用于研磨和烘焙的麦粒应具有约14.4%(12%mb)的蛋白质含量。而用于生产蛋糕和糕点,该值一般更低且通常在7-11%范围内(13.5%mb)(Khan,2016)。另一方面,硬粒麦粒需要有13.5%或更高的蛋白质含量,才能生产出蛋白质含量为12.5%的面食(7)。现在,制粉和烘焙公司已经制定了一些详细的质量要求清单。通常他们会公布一份“首选小麦品种”清单,并表明哪些品种生产的谷物符合他们的质量标准(2)。

如上所述,一些参数和特性可能会影响其他参数和特性的表达。因此,农民在选择品种之前,应该遵循综合考量,把一切因素都考虑进去。例如,对于早播(冬小麦)品种,最好选择抗冻性强、抗真菌病的品种,因为这样的品种的茎(秸秆)强壮且发育缓慢。为了进一步帮助农民做出明智的决定选出最佳品种,当地政府公布了一些可用工具(3)及品种清单(456)。

提示:避免只用一个品种的单一栽培 

大面积使用单一品种(基因型)通常是许多问题的根源。为了减少非生物和生物胁迫造成的产量损失,农民可以通过种植一个以上的小麦品种来避开这种危险。多个品种可能在一个或多个相关的特性(抗病、抗旱、成熟期等)上有差异,这被称为“品种互补”。例如,假设在某一特定地区存在锈病感染的风险,在这种情况下,农民可以选择同时种植高产品种(对真菌更敏感)和高抗性栽培品种(产量潜力可能较小)就可以减小患病风险。栽培品种的不断改变也可以逐年进行。

参考文献

  1. https://sustainablefoodtrust.org/articles/a-brief-history-of-wheat/
  2. https://kswheat.com/sites/default/files/mf3587.pdf
  3. Variety selection tool for cereals and oilseeds | AHDB
  4. https://wheatquality.com.au/master-list/#/
  5. https://iiwbr.icar.gov.in/varieties-of-wheat/
  6. https://ahdb.org.uk/knowledge-library/recommended-lists-variety-comments-for-cereals-and-oilseed-rape#h20
  7. https://extension.umn.edu/small-grains-crop-and-variety-selection/understanding-grain-quality#wheat–1382610

Hedden, P. (2003). The genes of the Green Revolution. TRENDS in Genetics19(1), 5-9.

Khan, K. (2016). Wheat: chemistry and technology. Elsevier.

Peña, R. J. (2002). Bread wheat improvement and production. Food and Agriculture Organization of the United Nations, 483-542.

Peng, J. H., Sun, D., & Nevo, E. (2011). Domestication evolution, genetics and genomics in wheat. Molecular Breeding28(3), 281-301.

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