梁洞理 王小鋒 李智遠 蔣軍鋒 陳永軍 鄭愛紅 任旭靈
摘 要 為篩選出適宜隴東旱塬區(qū)種植的谷子新品種,在崆峒區(qū)草峰鎮(zhèn)開展谷子品種篩選試驗。以13個谷子品種(隴谷10、隴谷11、隴谷13、隴谷15、晉谷21、晉谷29、晉谷40、晉谷61、晉汾107、當(dāng)?shù)丶t、YL2012南、神木紅酒谷、優(yōu)質(zhì)噸谷,依次編號M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13)為試驗對象,比較各品種的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量差異。結(jié)果表明,13個谷子產(chǎn)量從高到低依次為M1>M13>M3>M2>M11>M12>M5>M4>M6>M10>M9>M8>M7,其中M1、M13的產(chǎn)量表現(xiàn)最好,每667 m2產(chǎn)量分別為377.77、359.03 kg,M3的產(chǎn)量僅次于M1、M13,M7的產(chǎn)量最低,每667 m2產(chǎn)量為182.64 kg,M1、M13的產(chǎn)量較M7增產(chǎn)106.84%、96.58%;穗部干物質(zhì)占比決定籽粒產(chǎn)量,M1、M2、M3、M4、M5、M11、M12、M13的單株穗干重比重均在50%以上,除M4外其余品種每667 m2產(chǎn)量均在300 kg以上;千粒重對谷子產(chǎn)量影響顯著,只有各因素的協(xié)調(diào)發(fā)展才能形成高產(chǎn)。綜合分析,M1、M13可作為該區(qū)谷子高產(chǎn)新品種進行推廣。
關(guān)鍵詞 谷子;品種;篩選;隴東旱塬區(qū)
中圖分類號:S515 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.09.025
收稿日期:2022-01-18
基金項目:平?jīng)鍪锌萍季置裆愴椖俊半]東小雜糧品種優(yōu)選與高效栽培技術(shù)研究示范”。
作者簡介:梁洞理(1967—),男,本科,農(nóng)藝師,主要從事旱地農(nóng)作物栽培技術(shù)研究。E-mail: 1017874041@qq.com。
*為通信作者,E-mail: renxl1020@163.com。
谷子在我國栽培歷史悠久,具有抗旱、早熟、 耐熱、耐瘠等優(yōu)點,廣受農(nóng)民青睞[1]。近年來,隨著人們飲食結(jié)構(gòu)的變化,谷子的種植規(guī)模大幅提升,相關(guān)研究也大量開展,集中在品種選育、品質(zhì)改良、栽培技術(shù)研究等方面[2-4]。前人研究結(jié)果表明,谷子產(chǎn)量在不同區(qū)域表現(xiàn)出顯著的差異,因此引進與區(qū)域資源相匹配的優(yōu)良品種意義重大。
谷子作為隴東旱塬區(qū)主栽小雜糧作物之一,種植歷史悠久,規(guī)模巨大。然而目前該區(qū)谷子栽培技術(shù)落后,管理粗放,生產(chǎn)水平低下,特別是品種更新慢,新技術(shù)應(yīng)用少,嚴重制約谷子規(guī)?;a(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?;谠摰貐^(qū)的自然資源條件,引進適宜的谷子新品種,有助于該區(qū)谷子品種更新?lián)Q代和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對推進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收有重要意義。本試驗以13個谷子新品種為試驗材料,比較其性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)差異,篩選出與當(dāng)?shù)刈匀毁Y源相匹配的優(yōu)良品種,以期為該區(qū)谷子品種更新?lián)Q代及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù)。
1? 材料與方法
1.1? 試驗地概況
試驗于2021年在崆峒區(qū)草峰鎮(zhèn)夏寨村旱塬地進行,前茬為玉米,黑壚土,中等肥力。試驗地位于東經(jīng)106°47′46″,北緯35°39′03″,海拔1 453 m,屬大陸性氣候,冬冷干燥,夏熱豐雨,7—9月降水量占全年的60%。年平均氣溫7.9~10.0 ℃,≥10 ℃活躍生長溫區(qū)日照時數(shù)1 060~1 240 h,無霜期155~185 d。年均降水量500~600 mm,地面蒸發(fā)量450~600 mm,干燥度1.5~2.0,春秋旱發(fā)生率13%~30%,夏旱發(fā)生率24%~69%。該區(qū)谷子種植多為露地撒播和條播。
1.2? 參試材料
參試的13個谷子品種信息見表1。
1.3? 試驗方法
按照谷子品種設(shè)13個處理,3次重復(fù),隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積10 m2(2.5 m×4 m),小區(qū)之間筑梗隔開,各重復(fù)間留0.5 m寬步道,試驗地四周設(shè)置寬2 m以上的谷子保護帶。播種前旋耕整地,采用覆膜穴播,每幅覆膜種植4行,行距20 cm,株距30 cm。播種時間為2021年5月1日,間苗時間在3~4葉期,定苗時間在5~6葉期,定苗時每穴留1~2株。每667 m2施復(fù)合肥(磷酸二銨)20 kg、尿素10 kg作基肥。所有處理的田間管理都相同。
1.4? 數(shù)據(jù)處理
播種后,記錄谷子生育期,在成熟后測定株高、穗長、產(chǎn)量等性狀。采用Excel、SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 不同谷子品種的生育期表現(xiàn)
研究谷子品種生育期有助于調(diào)控種植時間,同時也能優(yōu)化生育時期與區(qū)域資源的擬合度,為高產(chǎn)形成打好基礎(chǔ)。由表2可見,13個品種的出苗時間基本一致;分蘗最早的有M2、M7、M9,較分蘗最遲的M8早4~5 d;不同品種的拔節(jié)時間相差1~5 d,其中M1、M2拔節(jié)最早,M8拔節(jié)最遲;谷子抽穗時間直接影響開花時間,所有品種在抽穗3~4 d后均到達開花期,13個谷子品種的抽穗時間差異較大;7月10—20日之間開花的有M1、M2、M4、M10、M12,7月21—31日之間開花的有M3、M5、M6、M7、M11、M13,8月1日后開花的有M8、M9,成熟較早的谷子品種有M1、M2、M3、M4、M6、M10、M12,生育時長為129 d,其次為M5、M7、M13,生育時長為154 d,其余品種成熟最晚,生育時長為169 d。
2.2? 成熟后谷子地上部干物質(zhì)分配
干物質(zhì)積累是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ),研究作物的干物質(zhì)分配,可進一步明確作物不同部位干物質(zhì)積累量對產(chǎn)量的影響。單株干物質(zhì)質(zhì)量在50 g·株-1以上的品種有M1、M2、M4、M5、M6、M7、M8、M10,其余品種的單株干物質(zhì)質(zhì)量均在50 g·株-1以下,營養(yǎng)生長的積累可為生殖生長提高營養(yǎng)基礎(chǔ),這可能是高產(chǎn)形成的原因之一。從單株穗干重占地上部干物質(zhì)總質(zhì)量的比重來看,M1、M2、M3、M4、M5、M11、M12、M13谷子的單株穗干重比重在50%以上。綜合來看,單株干物質(zhì)質(zhì)量在50 g·株-1以上,且單株穗干重占地上部干物質(zhì)總質(zhì)量50%以上的品種有M1、M2、M4、M5;M3的單株干物質(zhì)量雖然最小,但其單株穗干重占地上部干物質(zhì)的比重最大,為59.73%,說明M3生殖生長階段的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率高,這樣的分配比可能有助于品種獲得高產(chǎn)。
2.3 不同谷子品種的植株性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)
不同谷子品種的植株性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)見表3。株高最高的是M11,達182.67 cm,株高在150~180 cm的有M2、M4、M5、M6、M7、M8、M13,其次是M10,株高為148.83 cm,其余品種的株高均在140 cm以下。主莖節(jié)數(shù)在14節(jié)以上的有M5、M6、M7、M10、M13,在12節(jié)及以下的有M3、M9、M11、M12,其余品種為13節(jié)。穗長表現(xiàn)最好的有M2、M11,分別為27.67、27.00 cm,較穗長最低的M3增加了39.50%、36.13%,M1、M2、M8、M11的穗長之間沒有顯著性差異(P<0.05)。從穗數(shù)來看,最大的是M13,最小的是M10,這兩個品種之間差異顯著(P<0.05),M13的穗數(shù)較M10增加了36.45%,其余品種之間差異不顯著。千粒重表現(xiàn)最好的有M1、M2,表現(xiàn)最差的是M6,M1、M2的千粒重較M6分別提高了27.72%、32.22%。每667 m2產(chǎn)量達到300 kg以上的品種有M1、M2、M3、M5、M11、M12、M13,產(chǎn)量在200 kg以下的品種有M7、M8,其余品種的產(chǎn)量在200~300 kg,M1、M13的產(chǎn)量較M7增產(chǎn)106.84%、96.58%。綜上,品種M1產(chǎn)量最高,千粒重表現(xiàn)較好,其余指標表現(xiàn)一般;品種M13的穗長、千粒重表現(xiàn)不是最好,但其余指標表現(xiàn)較好,綜合來看,各指標的協(xié)調(diào)發(fā)展是形成高產(chǎn)的基礎(chǔ),M1、M13可作為該區(qū)主推品種進行推廣。
2.4? 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相關(guān)性分析
谷子產(chǎn)量與各因素間的相關(guān)性分析結(jié)果見表4。株高與節(jié)數(shù)之間呈極顯著正相關(guān),與穗長呈顯著正相關(guān),說明株高影響節(jié)數(shù)和穗長;節(jié)數(shù)與千粒重呈顯著負相關(guān),與干物質(zhì)呈正相關(guān),說明節(jié)數(shù)的增加可能會導(dǎo)致千粒重減少,但是會增加干物質(zhì)質(zhì)量;穗長與干物質(zhì)質(zhì)量呈正相關(guān),說明干物質(zhì)的增加有利于穗長的增加;千粒重與667 m2產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),說明增加千粒重可以實現(xiàn)增產(chǎn)。綜合分析,株高增加可在一定程度上增加穗長和節(jié)數(shù),進而增加干物質(zhì)質(zhì)量,而干物質(zhì)質(zhì)量的增加為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
3? 小結(jié)與討論
本研究中,籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)最優(yōu)的是M1、M13,每667 m2產(chǎn)量分別為377.77、359.03 kg,表現(xiàn)最差的是M7和M8,每667 m2產(chǎn)量在200 kg以下。M1的生育期短,M13的生育期長,可以看出生育期并不是決定產(chǎn)量的至關(guān)因素。鄭洪建等研究發(fā)現(xiàn)[5],不同的生態(tài)因素對玉米產(chǎn)量影響顯著,而生態(tài)環(huán)境時空條件因作物生育周期的推進而變化,有必要進一步挖掘生態(tài)因子對谷子產(chǎn)量的影響機制,了解生育期對產(chǎn)量的影響。從谷子干物質(zhì)分配來看,穗干重占全株干物質(zhì)50%以上的品種,每667 m2產(chǎn)量均在200 kg以上,谷子穗干重分配越高,越有利于形成高產(chǎn)[2],因此研究谷子產(chǎn)量形成機制,還需從時間和空間兩方面深入研究谷子的干物質(zhì)分配情況。分析各谷子品種性狀的差異,可了解谷子對區(qū)域資源的適宜性,進而為篩選優(yōu)良品種提供參考。本試驗中,M2的各性狀指標表現(xiàn)相對較好,但產(chǎn)量不是最優(yōu);M13的千粒重與M6(最低)的千粒重差異不顯著;M3的主莖節(jié)數(shù)、穗長表現(xiàn)最差,千粒重表現(xiàn)同樣不是最好,但其產(chǎn)量在13個谷子品種中僅次于M1和M13,說明只有各因素之間的協(xié)調(diào)發(fā)展才能形成高產(chǎn),這一結(jié)論與李明昊的研究結(jié)論一致[3]。從相關(guān)性來看,株高越高,產(chǎn)量越低,這可能是隨著株高的增加,谷子的抗倒伏能力越弱,已在董孔軍的糜子抗倒伏研究中得到證實[6];株高可在一定程度上影響干物質(zhì)質(zhì)量,研究發(fā)現(xiàn)干物質(zhì)質(zhì)量與產(chǎn)量形成密切相關(guān)[7-8];同樣千粒重也顯著影響產(chǎn)量,這一結(jié)論在禾谷科作物中已經(jīng)被證實[2,7]。綜上所述,M1和M13品種可作為該區(qū)優(yōu)良谷子品種進行推廣。
參考文獻:
[1]? 李順國,劉斐,劉猛,等.中國谷子產(chǎn)業(yè)和種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,54(3):459-470.
[2]? 張寧寧,嚴加坤,王小林,等.陜北谷子品種更替過程中產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的演變[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2021,32(4):1337-1344.
[3]? 李明昊,高慧,姚銳,等.冀東地區(qū)10個谷子品種的產(chǎn)量和品質(zhì)分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,49(15):71-77.
[4]? 劉建軍,韓曉冉,焦秀芬,等.種植模式對華北區(qū)夏谷子產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,49(4):29-31.
[5]? 鄭洪建,董樹亭,王空軍,等.生態(tài)因素對玉米品種產(chǎn)量影響及調(diào)控的研究[J].作物學(xué)報,2001,27(6):862-868.
[6]? 董孔軍,劉天鵬,何繼紅,等.糜子種質(zhì)材料的抗倒伏性、農(nóng)藝性狀及力學(xué)特性[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2018,27(8):1119-1126.
[7]? 殷文,陳桂平,郭瑤,等.春小麥秸稈還田對后茬玉米干物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成的調(diào)控效應(yīng)[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(中英文),2020(8):1210-1218.
[8] 宋艷麗,張東旗,趙濤,等.不同種植方式對糜子干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,22(12):26-34.
(責(zé)任編輯:易? 婧)