李 輝,舒中兵,趙小敏,何勝華,段明禹,陳 浪,陳小翠*
(1.遵義市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/ 遵義市作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室,貴州 遵義 563000;2.遵義市種植業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,貴州遵義 563000;3.貴州卓豪農(nóng)業(yè)科技股份有限公司,貴州 遵義 563100)
高粱(Sorghum bicolor)是世界上最重要的禾谷類作物之一,其產(chǎn)量僅次于玉米、小麥、水稻和大麥[1],具有抗旱、耐鹽堿、耐澇和適應(yīng)性廣的特性[2]。近年來,隨著高粱種植面積和需求量增加,高粱品種的需求也不斷提高[3]。利用相關(guān)性分析酒用高粱各品種農(nóng)藝性狀間的影響和彼此依賴程度,能夠從直觀上反映二者的關(guān)系[4]。
依托貴州茅臺集團等醬香型白酒企業(yè)的帶動,糯高粱作為釀造醬香型白酒的主要原料,對貴州省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展有著重要作用。遵義市是貴州省酒用高粱主要栽種區(qū)。酒用高粱被列為遵義市八大特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一。為了提升遵義市酒用高粱產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新能力,加快酒用高粱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,優(yōu)良品種選育及適應(yīng)性篩選工作已迫在眉睫。本研究選取了遵義市生產(chǎn)上推廣應(yīng)用相對較多的10 個酒用高粱品種,對其主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量進行相關(guān)分析,以期篩選出適宜遵義市應(yīng)用推廣的酒用高粱優(yōu)良品種,同時為酒用高粱新品種選育提供理論參考。
本試驗于2021 年在遵義市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院旱作試驗基地進行。當(dāng)?shù)仄骄0?90 m,為典型的亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,年平均氣溫15.1 ℃,年平均降水量1 160mm。試驗區(qū)地勢平坦,土壤肥力中等,無前茬作物。
供試品種為紅纓子、紅珍珠、紅青殼、紅國粱、茅粱糯2 號、茅臺紅2 號、紅茅糯2 號、紅茅糯6 號、金粱糯1 號、黔高8 號等10 個品種,選取遵義市主推高粱品種紅纓子為本試驗對照品種。
試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計,設(shè)置3 次重復(fù),共30 個小區(qū),小區(qū)面積20 m2。小區(qū)5 m 開廂,每個小區(qū)種植6 行,行距為66.7 cm,窩距25 cm,每窩留苗兩株,每行20 窩,密度為120 060 株/hm2。試驗田四周設(shè)置保護行,其他措施按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培技術(shù)進行。
主要農(nóng)藝性狀測定:4 月中上旬進行播種育苗,5 月初移栽,正常田間管理,8 月中旬成熟期收獲前每小區(qū)隨機選擇10 株測定株高、穗長、一級枝梗長、莖粗以及生育期等,按照區(qū)試標(biāo)準(zhǔn)觀測、記載;收獲后隨機選取20 個樣穗曬干后,按照區(qū)試標(biāo)準(zhǔn)測定千粒重和穗粒重。
產(chǎn)量測定:成熟期收獲時每個小區(qū)收中間4 行計產(chǎn),分小區(qū)脫粒裝袋并稱重,曬干后測定水分,由實際收獲干籽粒產(chǎn)量折算為單產(chǎn)。
采用Microsoft Excel 2019 進行數(shù)據(jù)處理,SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計分析,DPS 7.05 軟件進行相關(guān)性分析。采用單因素(One-way ANOVA)和Duncan 法進行差異顯著性分析。以3 次重復(fù)分析的平均值作為試驗最終結(jié)果。
由表1 可知,不同酒用高粱品種農(nóng)藝性狀之間存在不同程度的差異。各品種平均株高差異較顯著,株高在258~300 cm,其中紅青殼株高最高,為300 cm,金粱糯1 號株高最低,為258 cm。各品種平均穗長差異較顯著,穗長在34.32~42.60 cm,其中黔高8 號平均穗長最長,為42.60 cm,紅國粱平均穗長最短,為34.32 cm。各品種一級枝梗長在7.00~9.20 cm,其中紅國粱和紅茅糯2 號一級枝梗長最長,為9.20 cm,紅青殼一級枝梗長最短,為7.00 cm。各品種平均莖粗差異較顯著,莖粗在11.20~13.64 mm,其中黔高8 號莖粗最粗,為13.64 mm,紅茅糯6 號莖粗最細(xì),為11.20 mm。不同酒用高粱品種千粒重差異較顯著,千粒重在19.50~23.10 g,其中金粱糯1 號千粒重最大,為23.10 g,紅珍珠千粒重最小,為19.50 g。千粒重大小與種子自身大小有關(guān),因此推測金粱糯1 號的種子顆粒較大。各品種平均穗粒重差異顯著,穗粒重在35.00~44.90 g,其中茅粱糯2 號和紅茅糯6 號穗粒重最大,均為44.90 g,茅臺紅2 號穗粒重最小,僅為35.00 g。不同酒用高粱品種生育期差異不顯著,生育期在123~128 d,其中茅粱糯2 號和紅茅糯6 號生育期最長,為128 d,紅珍珠生育期最短,為123 d。
表1 不同高粱品種主要農(nóng)藝性狀分析
由圖1 可以看出,不同酒用高粱品種產(chǎn)量差異顯著,各品種平均產(chǎn)量在4 326.45~5 552.86 kg/hm2,產(chǎn)量依次為紅茅糯6 號>茅粱糯2 號>紅青殼>紅纓子>紅國粱>黔高8 號>紅珍珠>紅茅糯2 號>金粱糯1 號>茅臺紅2 號。與對照(紅纓子)比較,共有3 個品種(紅青殼、茅粱糯2 號和紅茅糯6 號)比對照增產(chǎn),增產(chǎn)幅度在0.18%~1.54%,其中紅茅糯6 號增產(chǎn)最多,增產(chǎn)1.54%,茅粱糯2 號增產(chǎn)1.49%,紅青殼增產(chǎn)0.18%。6 個品種比對照減產(chǎn),減產(chǎn)幅度在2.01%~20.88%,其中茅臺紅2 號減產(chǎn)最多,減產(chǎn)20.88%,紅國粱減產(chǎn)最少,減產(chǎn)2.01%。
圖1 不同高粱品種產(chǎn)量分析
由表2 可以看出,不同酒用高粱品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量存在不同程度的正相關(guān)或負(fù)相關(guān),相關(guān)性順序為穗粒重>株高>生育期>一級枝梗長>穗長>千粒重>莖粗。穗粒重與產(chǎn)量存在極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為R=1.000 0**,表明穗粒重越重,產(chǎn)量越高。株高、生育期與產(chǎn)量存在顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為R=0.728 8*、R=0.634 5*。穗長、一級枝梗長與產(chǎn)量存在正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為R=0.212 5、R=0.363 4,表明相關(guān)性不顯著。莖粗、千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為R=-0.088 6、R=-0.163 7,表明這兩個性狀與產(chǎn)量存在負(fù)相關(guān),但都不顯著。根據(jù)以上試驗結(jié)果推測,穗粒重、株高和生育期可能是決定酒用高粱品種產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀。
表2 不同高粱品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)分析
穗粒重與生育期存在顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為R=0.637 4*。株高、千粒重與生育期存在正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為R=0.582 5、R=0.371 6,相關(guān)性不顯著。穗粒重與株高存在顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為R=0.730 9*。莖粗與穗長存在正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為R=0.531 2,相關(guān)性不顯著。千粒重與穗長之間存在負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為R=-0.397 7,但相關(guān)性不顯著。其余性狀間均存在不同程度的正相關(guān)或負(fù)相關(guān),但相關(guān)性均不顯著。由此可見,酒用高粱的各主要農(nóng)藝性狀間互相制約,在酒用高粱育種過程中應(yīng)兼顧各主要農(nóng)藝性狀,才能選育出高產(chǎn)及超高產(chǎn)的優(yōu)良品種。
各酒用高粱品種農(nóng)藝性狀之間存在不同程度的差異。影響高粱產(chǎn)量的相關(guān)因素較多,主要包括穗長、穗重、穗粒重、出谷率、種植密度等[5]。楊再志(2021)[6]、王春和劉壵(2021)[7]對遵義市酒用優(yōu)質(zhì)糯高粱品種進行了篩選鑒定,結(jié)果得出紅纓子、黔高8 號及茅粱糯2 號可作為綠色酒用高粱生產(chǎn)首選品種。本試驗結(jié)果中,粱糯2 號和紅茅糯6 號穗粒重最大,生育期最長,最終產(chǎn)量也最高;紅青殼、紅纓子、茅粱糯2 號以及紅茅糯6 號等株高較高,其最終產(chǎn)量相對較高;紅纓子、紅青殼穗長相對較長,其最終產(chǎn)量相對較高。這表明,株高、穗粒重、生育期以及穗長等是影響酒用高粱產(chǎn)量的主要因素。此結(jié)果與前人研究結(jié)果一致,為進一步篩選出適宜遵義市推廣應(yīng)用的酒用高粱優(yōu)良品種提供了理論參考。
本試驗對不同酒用高粱品種主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量之間的對比研究表明,穗粒重與產(chǎn)量存在極顯著正相關(guān),穗粒重數(shù)值越大,產(chǎn)量越高;株高、生育期與產(chǎn)量存在顯著正相關(guān)。推測穗粒重、株高及生育期是決定酒用高粱產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀。因此,選擇以提高酒用高粱產(chǎn)量為目標(biāo)時,應(yīng)首先考慮穗粒重、株高及生育期等性狀的選擇,從而提高酒用高粱的產(chǎn)量。這與劉靜等(2019)[8]、高士杰(1984)[9]、盧慶善和孫毅(2005)[10]的研究結(jié)果一致。此外,本試驗結(jié)果表明,穗長、一級枝梗長與產(chǎn)量存在正相關(guān),但相關(guān)性不顯著;莖粗、千粒重與產(chǎn)量存在負(fù)相關(guān),但相關(guān)性不顯著。因此,在選擇適宜遵義地區(qū)種植的酒用高粱品種時,應(yīng)適當(dāng)放寬穗長、一級枝梗長、莖粗、千粒重等性狀的選擇標(biāo)準(zhǔn)。這與張姼等(2016)[11]、高士杰(1984)[12]的研究結(jié)果一致。
本試驗對不同酒用高粱品種主要農(nóng)藝性狀間相互關(guān)系的分析表明,穗粒重與生育期存在顯著正相關(guān),穗粒重與株高存在顯著正相關(guān)。這說明,不同酒用高粱品種穗粒重與生育期、株高關(guān)系密切,提高穗粒重需要適宜的株高,生育期也會隨之加長,進而提高產(chǎn)量。由于高粱產(chǎn)量是品種遺傳特性、栽培條件和環(huán)境因素等共同作用的結(jié)果,外部氣候條件、生態(tài)區(qū)域、試驗環(huán)境及土壤的差異都可能導(dǎo)致產(chǎn)量主導(dǎo)因素的變化,因此該試驗結(jié)果僅對遵義地區(qū)酒用高粱種植具有指導(dǎo)意義。