不同生態(tài)條件下大麥品種的適應(yīng)性研究

嚴俊胡明亮張玲玲茍君波程劍平

(1．貴州大學(xué)a生命科學(xué)院，b農(nóng)學(xué)院，貴州貴陽550025;2．海法大學(xué)進化研究所，以色列海法31905)

不同生態(tài)條件下大麥品種的適應(yīng)性研究

嚴俊1a，2胡明亮1a張玲玲1a，2茍君波1a程劍平1b*

(1．貴州大學(xué)a生命科學(xué)院，b農(nóng)學(xué)院，貴州貴陽550025;2．海法大學(xué)進化研究所，以色列海法31905)

通過對引自黑龍江、四川和河南等地的13份大麥品種材料進行試種，觀察這些大麥在黔中地區(qū)自然生態(tài)條件下和盆栽條件下的生長發(fā)育特性和農(nóng)藝性狀表現(xiàn)。結(jié)果顯示，所有參試品種材料都能完成生長發(fā)育的各個階段，在大麥物候期和主要農(nóng)藝性狀上，不同品種材料間存在著明顯的差異，方差分析均達極顯著水平(p＜0．000 1)。在供試大麥的產(chǎn)量構(gòu)成上，13份材料中其千粒重超過50 g的有一半以上，僅3份材料的千粒重不足45 g。同時，播期、栽培方式和環(huán)境條件等對引種大麥生長的影響極顯著，物候期與農(nóng)藝性狀以及農(nóng)藝性狀間存在顯著斯皮爾曼秩相關(guān)性。綜合分析表明，在黔中生態(tài)氣候條件下，13份省外大麥品種材料均能正常生長，且具有良好的生態(tài)適應(yīng)性，從而為進一步篩選出綜合性狀優(yōu)良的大麥品種，培育能適應(yīng)在貴州種植的大麥新品種提供依據(jù)。

適應(yīng)性;大麥;物候;農(nóng)藝性狀;黔中

大麥在貴州省栽培歷史悠久，全省播種面積最高年有6.67萬hm2［5］。由于大麥較小麥早熟、耐瘠、耐寒、耐旱和抗病，可適應(yīng)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境條件，所以曾在貴州耕作制度中占有一定地位。其栽培面積在1924年曾高于小麥，此后常年則低于小麥。建國后，大麥科研停頓，生產(chǎn)未列入計劃，隨后大麥被當(dāng)作粗糧，栽培面積逐年縮小［6］。20世紀70年代起步的貴州啤酒工業(yè)，因省內(nèi)栽培的大麥不符合啤酒生產(chǎn)要求，不得不從江蘇、浙江等地調(diào)入［7］。針對這一狀況，貴州省于20世紀80年代中期，開展了“啤酒大麥良種選育及高產(chǎn)栽培技術(shù)研究”，并選育出生產(chǎn)上表現(xiàn)較好的新品種(系)［7］。由于大麥生產(chǎn)受到復(fù)雜的自然和經(jīng)濟條件影響，近年來，貴州的大麥生產(chǎn)僅在兩熟季節(jié)較緊張的高寒山區(qū)及坡旁瘠地少量種植［6］。大麥研究和新品種選育基本處于停頓狀態(tài)，因此，開展“貴州大麥引種與新品種選育研究”，對于發(fā)展貴州大麥生產(chǎn)，滿足貴州省釀造業(yè)、畜牧業(yè)需求，改善種植結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)民收入，發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟等都具有十分重要的意義。

本研究引進江蘇、黑龍江、四川和河南等地13份大麥品種材料，研究其在黔中地區(qū)生長的適應(yīng)性及綜合表現(xiàn)，初步篩選出了適應(yīng)黔中生態(tài)條件的國內(nèi)大麥品種材料，這為豐富貴州省大麥的種質(zhì)資源，進而為大麥的引種與品種選育工作提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1引種材料

從中國科學(xué)院成都生物研究所、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)技術(shù)管理干部學(xué)校、昆明市農(nóng)科院等研究院所獲得種質(zhì)材料共13份，包括二棱大麥11份，分別是源自上海的花30、江蘇的蘇啤4號、河南的駐大麥3號、黑龍江的墾啤麥3號、墨西哥500號、四川SC新2、SC99－128、SC99－132、SC99－133、SC99－134和06Z145－2，以及六棱大麥2份，四川SC99－139和SCNB48。

表1 13份省外大麥在黔中的生育期d

1.2試驗種植、物候觀察與性狀測定

本試驗分為兩部分。試驗一設(shè)在貴州大學(xué)麥作研究中心試驗基地，該基地地處東經(jīng)106°27'～106°52'，北緯26°11'～26°34'，海拔1 100 m，大麥生育期間日照時數(shù)634.82 h，日照百分率25.19％;最熱月平均氣溫20.58℃，最冷月平均溫度為4.91℃，大于10℃活動積溫為4 500～6 000℃，無霜期為345～365 d;年降水量1 200 mm左右，降雨量充足，土壤為黃壤，肥力中等。試驗于2006年11月11日播種，采用干種直播，每份材料種植3行，每行6株，株距15 cm，行距20 cm。試驗二在貴州大學(xué)南校區(qū)新二教樓頂盆栽場進行，于2006年12月26日播種，采用干種散播，目的是比較相同品種材料大麥因播種時間、播種密度不同，對株高，穗長、穗粒重等農(nóng)藝性狀的影響。

生長過程中觀測物候期，即包括三葉期、分蘗期、抽穗期和成熟期，并測定株高、旗葉面積(使用CI－203激光面積測量儀測量)、穗長、穗重、穗粒數(shù)和千粒重等農(nóng)藝性狀。

1.3統(tǒng)計分析

使用JMP6.0(SAS Institute)進行統(tǒng)計，方差分析(One way－ANOVA)檢測各品種、物候、性狀間的顯著差異性;斯皮爾曼秩相關(guān)(Spearman＇s Rho Correlation)分析各物候因素間、農(nóng)藝性狀間和它們相互之間的多元相關(guān)性。

社保繳費業(yè)務(wù)處理的靈活性與稅收征管的規(guī)范性要求尚待融合。社保業(yè)務(wù)及政策各地存在差異，繳費處理規(guī)則也存在多樣性和靈活性，與稅收征管的規(guī)范性、原則性還需融合。例如，在征收中出現(xiàn)的繳費單位余額不足、繳費單位對同一筆應(yīng)繳社會保險費采取多次轉(zhuǎn)賬入庫等情況的，在“金稅三期”系統(tǒng)中需要單項逐個、多步復(fù)雜操作才能解決。

2 結(jié)果與分析

2.1省外大麥在黔中的生育期(田間)

由表1可見，三葉期大多在接近30 d，不到40 d開始出現(xiàn)第一分蘗。抽穗期和成熟期在不同品種材料間的差異較三葉期和分蘗期大。生育期最短的是來自四川的二棱大麥SC新2，為142 d，屬早熟;最長的生育期為四川的六棱大麥SC99－139，為171 d，屬極晚熟;其余居中，差別不超過一周，多為中晚熟。

2.2省外大麥在黔中主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)(田間)

由表2可知，13份省外大麥在田間自然氣候條件下的6個主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出明顯差異，方差分析均達極顯著(p＜0.000 1)。穗長范圍在7.0～12.8 cm之間，最長的是墨西哥500號，最短的是SC99－128;株高范圍是73.8～97.4 cm，SC99－132最高，SC新2為最矮;旗葉面積最大是SC99－139，最小是墾啤麥3號，范圍是2.0～18.2 cm2;穗粒重和穗粒數(shù)最高都是SC99－139，分別是3.2 g和88.2粒，而穗粒重最低的則是SC99－133，為1.2 g，穗粒數(shù)最少的是蘇啤4號，僅為26粒。在引進的13份材料中，穗粒數(shù)超過30粒以上的達11份，表現(xiàn)出穗大粒多的特點;千粒重最大的是SC新2，達58.5 g，最低的是06Z145－2，僅為29.3 g。但13份材料中有一半以上千粒重超過50 g，僅有3份材料低于45 g，表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性。

2.3田間與盆栽大麥主要農(nóng)藝性狀比較

13份大麥生長于田間和樓頂盆栽場，由于播期、栽培方式和環(huán)境等的不同，其主要農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)有很大的差異(表2)，方差分析均達極顯著(p＜0.000 1)。樓頂盆栽多數(shù)品種材料的旗葉面積比田間試驗相同品種材料要大，而其他各項指標(biāo)都較田間種植的大麥有明顯降低，特別是籽粒數(shù)量明顯減少、籽粒偏小，千粒重較低，尤其以SCNB48表現(xiàn)最為明顯，其平均穗粒重，田間為3.2 g，樓頂僅為0.9 g，相差3.5倍，SC新2的千粒重田間是盆栽的2.5倍。

圖1 13份省外大麥在黔中生育期及主要農(nóng)藝性狀顯著相關(guān)關(guān)系

2.4生育期及主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析

對13份大麥的生育期及主要農(nóng)藝性狀進行斯皮爾曼秩多元相關(guān)分析，結(jié)果表明各物候期及性狀和各性狀相互間存在不同程度的顯著相關(guān)性(圖1)。

2.4.1農(nóng)藝性狀與生育期的相關(guān)性。千粒重與三葉期、分蘗期、抽穗期和成熟期四個生育期都呈顯著負相關(guān)，說明各生育期相對越短，千粒重較重;而穗粒數(shù)則與大麥生長的后三個生育期，穗粒重與分蘗期和成熟期呈顯著正相關(guān)，說明生育期仍然是影響穗粒數(shù)和穗粒重的主要因素。旗葉面積與后三個生育期呈顯著正相關(guān)，穗長與抽穗期也呈顯著正相關(guān)。

表2 13份省外大麥在黔中的主要農(nóng)藝性狀比較

2.4.2生育期之間，農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性。四個生育期相互之間亦呈顯著正相關(guān)。穗粒數(shù)與株高，穗粒數(shù)與穗粒重，旗葉面積與穗長以及旗葉面積與穗粒重呈顯著的正相關(guān);而千粒重與穗粒數(shù)，旗葉面積與株高則呈顯著的負相關(guān)。

2 討論

在黔中生態(tài)條件下，來自外省的13個品種材料的大麥，都能完成生長發(fā)育的各個階段，適應(yīng)性良好。但大部分參試品種材料都比它們在育種地的生育期長，穗粒數(shù)多，植株也要偏高一些(表3)，反映了這些品種材料在黔中生態(tài)條件下的新的適應(yīng)性。這與我們對九份國內(nèi)啤酒大麥品種在黔中種植的綜合表現(xiàn)情況一致［8］，這種表現(xiàn)除受品種材料的基因控制外，主要受各品種原產(chǎn)地與黔中地區(qū)的光、溫條件，栽培方式等存在差別的綜合影響所致［9］。本研究結(jié)果田間與盆栽大麥主要農(nóng)藝性狀差異十分顯著，也充分證明種植環(huán)境、時間和方式等對大麥生長至關(guān)重要。

表3 部分大麥品種種植于黔中與育種地的穗粒數(shù)、株高和生育期比較

千粒重是大麥品種產(chǎn)量構(gòu)成和適應(yīng)性的重要指標(biāo)之一，本試驗13份品種材料中千粒重的變幅為29～68 g，大于50 g的占一半以上，僅3份材料千粒重不足45 g，可見這些品種大多數(shù)在黔中的適應(yīng)性良好，尤其是SC新2，千粒重最高，達68 g，植株較矮，73 cm，生育期最短，142 d，其他農(nóng)藝性狀也表現(xiàn)優(yōu)良，可能是首選的引進品種材料。

通過斯皮爾曼秩多元相關(guān)性分析(圖1)，在該區(qū)生態(tài)條件下，生育期與各農(nóng)藝性狀及性狀間都存在顯著相關(guān)性，所以在引進品種的播種期、栽培措施耕作制度上應(yīng)因地制宜，協(xié)調(diào)好各物候期與農(nóng)藝性狀以及各農(nóng)藝性狀相互間的關(guān)系，適期播種，合理密植，科學(xué)管理，進一步摸索出不同品種的最佳栽培模式。為了更準確地反映省外大麥種質(zhì)資源的適應(yīng)性，需要今后再引進更多品種進行多點實驗，篩選、培育出一批品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、抗逆性好，適合在貴州種植的大麥品種，以豐富貴州省大麥種質(zhì)資源。

［1］FAO.Food and Agriculture Organization of the United Nations.2009，http://faostat.fao.org/faostat.Retrieved 2009－05－18

［2］楊建明，沈秋泉，汪軍妹，等.我國大麥生產(chǎn)、需求與育種對策［J］.大麥科學(xué)，2003，1:1－6

［3］楊建明，汪軍妹，朱靖環(huán)，等.“十一五”我國專用大麥的消費需求與發(fā)展目標(biāo)［J］.浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2005，17(4):228－230

［4］盧良恕.中國大麥學(xué)［M］.中國農(nóng)業(yè)出版社. 1996.5

［5］舒世德.貴州大麥地方品種的品質(zhì)特點及其與生態(tài)條件的關(guān)系［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，1994，(3):48－51

［6］英敏，劉貴林.貴州飼料大麥生產(chǎn)現(xiàn)狀與開發(fā)利用展望［J］.貴州畜牧獸醫(yī)，2003，27(2):14

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Adaptabilities of aline barley cultivars grown in the Center of Guizhou province

YAN Jun1a，2，HU Ming－liang，ZHANG Ling－ling1a，GOU Jun－bo1a，CHENG Jian－ping1b
(1.a．College of Life Sciences，b．College of Agriculture，Guizhou University，Guiyang 550025，China; 2.Institute of Evolution，University of Haifa，Haifa 31905，Israel)

Thirteen barley cultivars introduced from Heilongjiang，Sichuan and Henan provinceswere grown under the natural and potted coonditoins in the Center of Guizhou province(Huaxi in Guiyang)，followed by the investigation of the phenological and agronomic characteristics，as well as the relationship among these characters under the local conditions．The results showed that 13 barley cultivars displayed a normal growth in the center of Guizhou．ANOVA indicated that there were significant differences on the phenological and growth characteristics among 13 barley cultivars．1 000－kernelweightofmore than half of all barley cultivarswas over50 gram，and only three cultivars had lower than 45 gram．Some factors，i．e．seedtime，cultivation pattern and environmental condition，affected the growth of the barley varieties．Spearman＇s Rho Correlation analysis showed significant correlations among the phenological and phenotypic characteristics．Most barley cultivars demonstrated a good adaptability in the present study．The obtained results provide the valuable information for choosing and breeding new barley varietieswhich will be grown exclusively in the central area of Guizhou province．

Adaptability，Barley cultivars，Phonological phenomena，Agronomic characteristics，Central guizhou

2011－03－01

國家科技部國際合作重點項目(2006DFA33540)，貴州省優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)計劃(2006－2011)資助。

嚴俊(1962－)，在讀博士，副教授，主要從事大麥、小麥生理生態(tài)和分子生物學(xué)研究。

*通訊作者:程劍平(1963－)，男，博士，教授，主要從事麥類作物的分子遺傳學(xué)、植物礦質(zhì)營養(yǎng)和農(nóng)業(yè)資源利用等領(lǐng)域的研究。