其次,通过降低株高、提高茎秆质量增强抗倒性,强化根系性状选择,解决矮秆易早衰问题。茹振钢告诉记者:“在培育过程中,将材料力学应用到农作物育种中,使小麦茎秆基部刚性强、上部弹性足,承压能力和抗扭曲能力足以支持700公斤以上的亩产量。矮抗58株高70公分左右,重心较低,茎秆坚韧、基部机械组织发达,弹性好,具有Rht-D1b+Rht8矮秆基因组合,更有利于抗倒。”记者了解到,实际生产中,在8级大风情况下亩产650公斤完全没有问题,生产应用至今从未发生倒伏现象。
在矮抗58选育过程中,茹振钢团队创建并应用根系观察箱、根系观察墙和地下根系观察走廊,通过研究根系时空动态变化,选择出生长速度快、根量大、色泽鲜亮、水平根系和垂直根系均发达的根系类型。通过对地上植株性状和地下根系性状同步选择培育出的矮抗58,根系活力好,后期叶功能好,成熟期耐湿害和高温危害,抗干热风,籽粒灌浆充分,解决了小麦矮秆品种易早衰的技术难题。
最后,通过聚合抗逆、抗病性状,增强广适能力。采用连年早播,利用自然逆境、人工模拟极端低温等方法连续多代选择幼苗抗寒能力强的品系;通过多病原混合接种鉴定,强化选择抗条锈病、白粉病、纹枯病等综合抗病性;通过水旱交替法和酸碱适应性鉴定法,选育出耐湿耐旱、对酸碱性土壤适应能力强的优良株系,聚合抗冻、抗病、耐旱等多种优良性状,优化优质基因组合、选择籽粒均匀一致的结实类型,增强了高产品种矮抗58的稳产性和广适性,解决了高产品种稳产性与广适性难以结合的技术问题。
创新抗倒伏强度数字化测定与评价方法
随着小麦产量水平的不断提高,大面积倒伏、综合抗性差、品质稳定性差已成为制约小麦高产稳产的突出问题。
茹振钢率领科研团队不断探索,研制出便携式作物抗倒强度电子测定仪(2012年获实用新型专利),其推力测定范围为0.001—50牛顿,实现了在实验和田间正常生长状态下对小麦单株、群体抗倒伏能力的快速、定量评价与选择。
丰富小麦土壤酸碱适应性选择理论
该团队研究提出了小麦根系酸碱适应性鉴定和选择方法,这丰富了小麦土壤酸碱适应性选择理论。
小麦对土壤的适应性强,各种类型土壤均可种植,但要高产稳产,必须有综合性能较好的土壤。研究发现,不同小麦品种根系对土壤酸碱性的适应能力不同,生长良好的小麦根系组织液通常维持pH值为6.0—6.4。
茹振钢团队据此创建了小麦酸碱适应性鉴定和选择方法,用此法选育的矮抗58适宜于黄淮麦区不同土壤类型。应用该方法,他们测定了“百农64”“偃展1号”“偃展4110”等小麦品种,测定结果与实际吻合。