雜交谷子主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

韓浩坤，杜偉建，苗澤志，趙杰，石小倩，曾蓉，王宏富

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太谷030801）

谷子栽培歷史悠久，具有營養(yǎng)豐富、耐旱耐瘠、糧草兼用等特點［1］，是我國北方重要的糧食作物之一。山西省谷子年播種面積在27萬hm2左右［2］。已有研究表明，“張雜谷”系列雜交種同常規(guī)谷子品種相比增產(chǎn)達30%以上，經(jīng)濟效益顯著［3］。谷子產(chǎn)量為數(shù)量性狀，受遺傳和環(huán)境的控制［4］。谷子對生態(tài)環(huán)境反應(yīng)敏感，在同一地區(qū)種植來自不同生態(tài)區(qū)的谷子品種在相同的耕作水平下其農(nóng)藝形態(tài)性狀的表現(xiàn)有很大的差異，同一品種在不同生態(tài)區(qū)種植也會有較大差異［5］。本試驗針對太谷地區(qū)，引進張雜谷3、5、9、10號和長雜2號等5個雜交谷子品種，與當(dāng)?shù)刂魍破贩N晉谷21號進行比較，通過對谷子產(chǎn)量主要指標(biāo)進行分析，以明確雜交谷子品種在該地的產(chǎn)量表現(xiàn)和適應(yīng)性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用張雜谷3、5、9、10號，由河北省張家口市農(nóng)科院提供。長雜2號由山西農(nóng)科院谷子研究所提供。晉谷21號由山西農(nóng)科院經(jīng)濟作物所提供。

1.2 試驗地點

試驗在山西省太谷縣侯城鄉(xiāng)韓村進行，試驗地前茬為馬鈴薯，土壤pH 8.1，有機質(zhì)18.2g·kg－1、全氮0.92g·kg－1、堿解氮75mg·kg－1、全磷0.68g·kg－1、速效磷46mg·kg－1、全鉀25.5 g·kg－1、速效鉀102mg·kg－1。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，4次重復(fù)，小區(qū)面積18m2，共24個小區(qū)。行距30cm，密度按品種推薦留苗（張雜谷系列和長雜2號每m2留苗18株，晉谷21每m2留苗30株）。種植方式及耕作管理按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進行。

1.4 指標(biāo)調(diào)查

定苗后每小區(qū)標(biāo)記長勢基本一致的6株，在不同生長發(fā)育階段觀察記載植株的生長發(fā)育情況及株高動態(tài)；灌漿期測定倒1葉、倒2葉、倒3葉葉面積；成熟時，記載各品種生育期、測定單位面積有效穗數(shù)，并室內(nèi)測定株高、穗長、穗粗、穗重、穗粒數(shù)、千粒重等；小區(qū)實收測產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel2003進行整理，采用DPS7.05統(tǒng)計分析軟件進行Tukey固定極差法多重比較和相關(guān)分析［6］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種產(chǎn)量表現(xiàn)

經(jīng)Tukey固定極差檢驗法多重比較（表1），參試品種中平均產(chǎn)量最高的為張雜谷3號，達5763.9 kg·hm－2，產(chǎn)量最低的是晉谷21號，只有3701.4 kg·hm－2?！皬堧s谷”系列雜交品種產(chǎn)量均顯著高于晉谷21號和長雜2號，且“張雜谷”系列雜交品種比晉谷21號增產(chǎn)32.1%～55.7%。而“張雜谷”系列品種之間差異不顯著；長雜2號和晉谷21號之間的平均產(chǎn)量也無顯著差異。由于長雜2號屬春播晚熟品種［7］，在太谷地區(qū)表現(xiàn)過于晚熟，收獲時成熟度較差，這可能是其產(chǎn)量表現(xiàn)較差的原因之一，也說明長雜2號不適宜在該地種植。

表1 參試谷子品種的產(chǎn)量結(jié)果Table 1 The yield result of millet

2.2 不同品種株高

不同品種株高生長動態(tài)如圖1。從出苗到7月19日6個品種株高生長速度基本一致，日增長量在3.14cm·d－1～3.47cm·d－1，各品種差異不顯著，但“張雜谷”系列比長雜2號和晉谷21號生長快。7月19日到7月30日期間處于抽穗期，晉谷21號和長雜2號比“張雜谷”系列株高增長快，張雜3日增長量為1.44cm·d－1，張雜5號日增長量為1.29cm·d－1，張雜9號日增長量為1.43cm·d－1，張雜10號日增長量為1.70cm·d－1，長雜2號日增長量為3.35cm·d－1，晉谷21號日增長量為3.18cm·d－1。7月30日到8月28日期間“張雜谷”系列的株高基本保持平緩，日增長量在0.24cm·d－1～0.39cm·d－1之間，晉谷21號和長雜2號增長幅度減緩但比“張雜谷”系列增長較大，長雜2號日增長量為0.57cm·d－1，晉谷21號日增長量為0.44cm·d－1。

圖1 不同品種株高生長動態(tài)Fig.1 Different species of plant height growth

2.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素相關(guān)性分析

由于長雜2號收獲時成熟度較差，在結(jié)果分析中不對其分析。單位面積有效穗數(shù)、千粒重和穗粒數(shù)，與平均產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為0.3123，0.6429，0.2800，均為正相關(guān)，說明隨著單位面積有效穗數(shù)、千粒重和穗粒數(shù)的增加產(chǎn)量提高。

2.4 穗部性狀與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)分析

從表2可以看出，穗長、穗粗和穗重，與千粒重的相關(guān)系數(shù)分別為0.6120，0.5124，0.6116。與穗粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.6400，0.7430，0.9989。其中穗重與穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)。說明隨著穗長、穗粗和穗重的增加千粒重和穗粒數(shù)增加，間接提高產(chǎn)量。

2.5 株高、葉面積與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)分析

從表3可以看出，株高與單位面積有效穗數(shù)相關(guān)系數(shù)為－0.7139。在本試驗條件下，單位面積有效穗數(shù)越多，株高越低。倒1葉面積、倒2葉面積和倒3葉面積與千粒重和穗粒數(shù)均呈正相關(guān)，其中倒2葉面積與千粒重呈顯著正相關(guān)。

表2 參試谷子穗部性狀與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性Table 2 The correlation between spike traits and yield component of millet

表3 參試谷子株高、葉面積與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性Table 3 The correlation between plant height，leaf area and yield components of millet

3 結(jié)論與討論

“張雜谷”系列雜交種的產(chǎn)量普遍比長雜2號和晉谷21高，增產(chǎn)潛力等綜合性狀表現(xiàn)較突出［8］。張雜谷3號折合產(chǎn)量每公頃為5763.9kg，比目前太谷地區(qū)生產(chǎn)上主推的晉谷21號增產(chǎn)2062.5kg。張雜谷9號折合產(chǎn)量每公頃為5666.7kg，比晉谷21號增產(chǎn)1965.3kg。張雜谷10號折合產(chǎn)量每公頃為5388.9kg，比晉谷21號增產(chǎn)1687.5kg。

參試谷子品種中株高最高的是常規(guī)品種晉谷21號，平均184.17cm，其次是長雜2號，為179.92 cm，株高最低的是張雜谷5號，為153.00cm；“張雜谷”系列的株高在153.00～165.67cm之間。株高生長動態(tài)分析表明，“張雜谷”系列品種前期生長快，能盡快搭建好豐產(chǎn)株型。在抽穗期晉谷21號和長雜2號的株高日增長量明顯高于張雜谷系列。

谷子產(chǎn)量的高低，決定于單位面積有效穗數(shù)、千粒重和穗粒數(shù)三因素的乘積，栽培措施以達到該乘積最大值為目的?！皬堧s谷”系列谷子的產(chǎn)量高，是由于其單位面積有效穗數(shù)多（本試驗調(diào)查，其平均有效分蘗數(shù)達2.73，晉谷21號平均有效分蘗為1.45），千粒重重（比 CK 重0.15g）和穗粒數(shù)多。楊艷君［9］在對張雜谷5號產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響研究中表明，谷子單位面積有效穗數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系密切。程汝宏［10］等研究表明谷子高產(chǎn)創(chuàng)建中，千粒重的提高難度較大，要大幅擴大產(chǎn)量庫容應(yīng)該增加單位面積有效穗數(shù)和穗粒數(shù)。薛亞光［11］關(guān)于水稻產(chǎn)量的研究認為，在高產(chǎn)高效栽培條件下增穗增粒是增加產(chǎn)量的重要措施。本試驗表明，產(chǎn)量與千粒重高度相關(guān)，與單位面積有效穗數(shù)中度相關(guān)，與穗粒數(shù)弱相關(guān)。分析與上述研究結(jié)論不完全一致的原因，可能是本試驗僅研究了不同品種在太谷地區(qū)的適應(yīng)性表現(xiàn)，沒有涉及水、肥、密度等因素。穗長、穗粗和穗重的增加有利于提高千粒重和穗粒數(shù)，倒1葉面積、倒2葉面積和倒3葉面積與千粒重和穗粒數(shù)均呈正相關(guān)，且倒2葉面積對千粒重貢獻最大。結(jié)果與鄭向陽［12］的研究結(jié)果一致。本試驗中，長雜2號產(chǎn)量各方面表現(xiàn)均與“張雜谷”系列存在較大差異，與郭晉襄［7］等人研究的長雜2號表現(xiàn)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)結(jié)論有異，分析其原因，可能其研究地在晉東南的襄垣縣，而在太谷地區(qū)因其成熟期晚，成熟度較差。孫欣［3］關(guān)于“張雜谷”系列品種系列介紹中，張雜3號、9號產(chǎn)量大，抗旱、抗倒、適應(yīng)性強、適應(yīng)面廣、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，本試驗也表明，就產(chǎn)量表現(xiàn)而言，“張雜谷”系列品種可在太谷地區(qū)推廣種植。但是太谷地區(qū)目前主推品種是晉谷21號，除了產(chǎn)量之外可能在小米食用品質(zhì)以及人們的接受程度上存在差異，“張雜谷”系列品種是否能在太谷地區(qū)大面積推廣有待做進一步研究。

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