雜交谷子株高與產(chǎn)量性狀分析

趙 杰，杜偉建，韓浩坤，苗澤志，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）

谷子被列為小雜糧之首，有“百谷之長(zhǎng)”之稱(chēng)。谷子去殼后為小米，其質(zhì)優(yōu)味美，適口性好，適應(yīng)性強(qiáng)，抗逆性強(qiáng)，耐旱、耐瘠、耐儲(chǔ)藏，可糧草兼用。谷子在我國(guó)北方的種植歷史超過(guò)7 000 a，有豐富的營(yíng)養(yǎng)、保健、藥用價(jià)值，發(fā)展谷子生產(chǎn)已成為丘陵旱地農(nóng)民致富的一條重要途徑和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)[1]。山西省是我國(guó)的小雜糧“王國(guó)”，發(fā)展谷子生產(chǎn)具有特殊的文化優(yōu)勢(shì)、地理生態(tài)優(yōu)勢(shì)、科技優(yōu)勢(shì)和品種資源優(yōu)勢(shì)[2]。因此，大力發(fā)展谷子生產(chǎn)是山西省乃至谷子主產(chǎn)省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略措施之一。但是，谷子的產(chǎn)量水平低而不穩(wěn)定。許俊鋒等[3]研究表明，目前我國(guó)谷子生產(chǎn)正處于下降過(guò)程，產(chǎn)量提高的可能性較小，谷子生產(chǎn)波動(dòng)頻繁劇烈，易出現(xiàn)大起大落的情況。山西省谷子單產(chǎn)1970 年為1 363.5 kg/hm2，1980 年為1 743.0 kg/hm2，1990 年為2 296.5 kg/hm2，2000 年為2 149.5 kg/hm2，2009 年為787.5 kg/hm2。谷子單產(chǎn)除與土壤肥力、降雨等自然條件有關(guān)外，品種的選育與推廣也是一個(gè)制約因素。

新品種的更新受各地市場(chǎng)的影響較大，如晉谷21 號(hào)，由于其品質(zhì)優(yōu)、商品性好，成為企業(yè)開(kāi)發(fā)小米的主要原料，但該品種由于常年種植，退化和病害嚴(yán)重，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，即使這樣，該品種仍保持有較大的種植面積。由于新品種開(kāi)發(fā)、宣傳等跟不上，品種更新?lián)Q代緩慢[4]。而張雜谷系列雜交谷子的選育成功，摘掉了谷子低產(chǎn)的帽子。同常規(guī)谷子品種相比，其產(chǎn)量高，增產(chǎn)30% 以上[5]，經(jīng)濟(jì)效益顯著。在2011 年山西省雜糧高產(chǎn)創(chuàng)建活動(dòng)中，偏關(guān)縣樓溝鄉(xiāng)東寨村0.35 hm2雜交谷子高產(chǎn)田更是創(chuàng)出了單產(chǎn)8 625.0 kg/hm2的歷史記錄[6]。谷子對(duì)生態(tài)環(huán)境反應(yīng)敏感，同一品種在不同生態(tài)區(qū)域種植產(chǎn)量表現(xiàn)各異[7]。

本試驗(yàn)引進(jìn)張雜谷系列及山西省選育的長(zhǎng)雜2 號(hào)雜交品種在太谷地區(qū)種植，并與該地生產(chǎn)上主推品種晉谷21 號(hào)比較，從谷子主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)方面進(jìn)行分析，以期為雜交谷子新品種的推廣和提高其單產(chǎn)提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

張雜谷3 號(hào)、張雜谷5 號(hào)、張雜谷9 號(hào)、張雜谷10 號(hào)，由河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供；長(zhǎng)雜2 號(hào)，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所提供；晉谷21 號(hào)（CK），由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)設(shè)在山西太谷縣侯城鄉(xiāng)韓村，前茬作物為馬鈴薯，土壤pH 值為8.1，有機(jī)質(zhì)18.2 g/kg，全氮0.92 g/kg，堿解氮75 mg/kg，全磷0.68 g/kg，速效磷46 mg/kg，全鉀25.5 g/kg，速效鉀102 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4 次重復(fù)，小區(qū)面積18 m2，共24 個(gè)小區(qū)，東西行向，試驗(yàn)地四周設(shè)有保護(hù)行。每個(gè)小區(qū)種植10 行，行長(zhǎng)6 m，行距30 cm，密度按品種推薦留苗（張雜谷系列品種和長(zhǎng)雜2 號(hào)每公頃留苗18 萬(wàn)株，晉谷21 號(hào)每公頃留苗30 萬(wàn)株）。栽培管理按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。

1.4 指標(biāo)調(diào)查

定苗后每小區(qū)標(biāo)記長(zhǎng)勢(shì)基本一致的6 株，在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段測(cè)量株高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。成熟時(shí)，記載各品種生育期，并每小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)正常、符合該品種特征特性的6 株帶回室內(nèi)進(jìn)行考種，考種指標(biāo)有株高、穗長(zhǎng)、穗粗、穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量；小區(qū)其余植株實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010 整理，采用DPS 7.05 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析，采用Duncan新復(fù)極差檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較和相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種株高表現(xiàn)

從表1 可以看出，參試谷子品種中株高最高的是常規(guī)品種晉谷21 號(hào)，為1.84 m；其次是長(zhǎng)雜2 號(hào)，為1.82 m；株高最低的是張雜谷5 號(hào)，為1.53 m；張雜谷系列品種的株高在1.53～1.66 m之間。多重比較結(jié)果表明，晉谷21 號(hào)（CK）和長(zhǎng)雜2 號(hào)差異不顯著，但它們與張雜谷系列品種之間差異極顯著。

表1 參試谷子品種的株高

2.2 不同品種產(chǎn)量表現(xiàn)

各品種產(chǎn)量方差分析結(jié)果（表2）表明，品種間差異達(dá)到了極顯著水平，說(shuō)明各參試品種間的產(chǎn)量存在著極顯著差異。

表2 參試谷子品種的產(chǎn)量

用Duncan 新復(fù)極差檢驗(yàn)法對(duì)各品種產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行多重比較，結(jié)果（表2）表明，6 個(gè)參試品種中，雜交谷子品種的產(chǎn)量均超過(guò)對(duì)照晉谷21 號(hào)，增產(chǎn)幅度為7.3%～55.7%。張雜谷3 號(hào)產(chǎn)量最高，與晉谷21 號(hào)（CK）間達(dá)極顯著差異，增產(chǎn)55.7%；長(zhǎng)雜2 號(hào)在雜交谷子品種中產(chǎn)量最低，與張雜谷系列品種間差異顯著，與晉谷21 號(hào)（CK）間無(wú)顯著性差異，但仍比對(duì)照增產(chǎn)7.3%。由于長(zhǎng)雜2 號(hào)屬春播晚熟品種[8]，在太谷地區(qū)表現(xiàn)為成熟期過(guò)晚，這可能是其增產(chǎn)不顯著的原因之一。

2.3 不同品種主要產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

由表1，3 可知，與對(duì)照相比，張雜谷3 號(hào)株高降低0.31 m，穗長(zhǎng)增加4.43 cm，穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量分別提高3.27，5.56，0.32 g；張雜谷9 號(hào)株高降低0.18 m，穗長(zhǎng)增加7.73 cm，穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量分別提高5.35，6.10，0.19 g。

表3 參試品種主要產(chǎn)量性狀

2.4 各性狀與產(chǎn)量相關(guān)性比較

各參試品種的6 個(gè)農(nóng)藝性狀方差分析結(jié)果如表4 所示。由表4 可知，除穗粒質(zhì)量外，其余5個(gè)主要農(nóng)藝性狀在參試品種間差異均達(dá)到極顯著水平，表明本試驗(yàn)參試品種間存在真實(shí)差異，可進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)性分析。

表4 參試品種主要農(nóng)藝性狀方差分析

由表5 可知，在6 個(gè)參試品種中，產(chǎn)量與穗長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)；與株高呈顯著負(fù)相關(guān)；與千粒質(zhì)量、穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量呈正相關(guān)，與穗粗呈負(fù)相關(guān)，但均沒(méi)有達(dá)到顯著水平。說(shuō)明株高較矮，穗較長(zhǎng)，千粒質(zhì)量、穗質(zhì)量和穗粒質(zhì)量較大的品種產(chǎn)量較高，通過(guò)對(duì)這些性狀的選擇可以有效提高雜交種產(chǎn)量。各性狀之間的相關(guān)性中，穗質(zhì)量與穗粒質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)；穗長(zhǎng)與穗質(zhì)量和穗粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；株高與穗粗呈正相關(guān)，與千粒質(zhì)量和穗長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)，但都未達(dá)到顯著水平。

表5 參試品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論與討論

張雜谷系列品種和長(zhǎng)雜2 號(hào)在太谷地區(qū)的產(chǎn)量表現(xiàn)均優(yōu)于當(dāng)?shù)赝茝V品種晉谷21 號(hào)，特別是張雜谷3 號(hào)和張雜谷9 號(hào)，增產(chǎn)幅度分別達(dá)到55.7%和53.1%，僅就產(chǎn)量水平而言，可以作為雜交谷子在太谷地區(qū)推廣種植的依據(jù)；由于長(zhǎng)雜2 號(hào)在太谷地區(qū)表現(xiàn)晚熟，不適宜在該地區(qū)種植。

相關(guān)分析表明，谷子穗粒質(zhì)量與穗質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，穗長(zhǎng)與穗粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，這與任月梅[9]的研究結(jié)果春谷穗質(zhì)量對(duì)穗粒質(zhì)量貢獻(xiàn)最大以及穗長(zhǎng)與穗質(zhì)量呈正相關(guān)相一致，但與張立媛等[10]的研究結(jié)果穗長(zhǎng)與穗粒質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)相悖，還有待進(jìn)一步研究。穗長(zhǎng)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，株高與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明在谷子高產(chǎn)育種中，適當(dāng)降低株高和增加穗長(zhǎng)有利于產(chǎn)量的提高[11-12]；在谷子新品種推廣應(yīng)用中，選擇株高適中、穗長(zhǎng)較長(zhǎng)的新品種有利于提高單產(chǎn)；此結(jié)果與屠環(huán)文等[13]的研究結(jié)果穗長(zhǎng)與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系表現(xiàn)為正相關(guān)相一致，但與株高和產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系表現(xiàn)為正相關(guān)相悖，仍有待進(jìn)一步研究。

總之，雖然穗部性狀與產(chǎn)量存在著不同程度的相關(guān)，但相關(guān)程度的大小并不代表其對(duì)提高產(chǎn)量的重要性，因?yàn)橄嚓P(guān)分析測(cè)定的只是2 個(gè)性狀間的密切程度[14]，多個(gè)性狀（特別是這些性狀存在著相關(guān)）對(duì)產(chǎn)量的綜合影響有待進(jìn)一步研究。

隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)小米食用品質(zhì)的要求也越來(lái)越高[15]。雖然雜交谷子品種的產(chǎn)量水平高，但市場(chǎng)價(jià)格的高低、品質(zhì)的好壞以及人們的接受程度，即雜交谷子品種是否能切實(shí)增加農(nóng)民的收益還有待進(jìn)一步研究。

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