西藏14份紫青稞農(nóng)藝性狀的綜合分析與評價

馮西博，何 燕

（西藏農(nóng)牧學(xué)院，西藏林芝860000）

·育種與栽培·

西藏14份紫青稞農(nóng)藝性狀的綜合分析與評價

馮西博，何 燕

（西藏農(nóng)牧學(xué)院，西藏林芝860000）

西藏紫青稞富含紫色素等多種營養(yǎng)功能成分，其農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量和品質(zhì)密切相關(guān)。本研究以從西藏大麥產(chǎn)區(qū)收集的14份紫青稞農(nóng)家種質(zhì)資源為研究對象，對其農(nóng)藝性狀進行綜合分析。結(jié)果表明：西藏紫青稞株高較高，分蘗力較強，千粒質(zhì)量較大，穗密，不耐倒伏。各農(nóng)藝性狀因子對單株產(chǎn)量貢獻大小依次為：主穗粒質(zhì)量＞單株有效穗數(shù)＞分蘗穗粒數(shù)＞主小穗數(shù)＞第1節(jié)間長＞第2節(jié)間長。

紫青稞；西藏；農(nóng)藝性狀；通徑分析

馮西博,何燕.西藏14份紫青稞農(nóng)藝性狀的綜合分析與評價[J/OL].大麥與谷類科學(xué),2017,34(4):20-23[2017-07-26].http://kns. cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20170726.0947.002.html.

青稞（HordeumvulgareL.var.nudumHook.f.）又稱裸大麥，是普通大麥種（Hordeum vulgareL.）的裸粒類群。青稞抗逆性強、適應(yīng)性廣、產(chǎn)量高、營養(yǎng)物質(zhì)豐富，是干旱高寒地區(qū)開拓性栽培作物[1]。西藏高原是栽培大麥多樣性分布中心和馴化起源中心[2-5]，青稞籽粒顏色變異極其豐富，以黃粒和綠粒變種最多，其次是紫粒和黑粒。紫粒裸大麥大多為六棱大麥，產(chǎn)量高，富含紫色素、β-葡聚糖、賴氨酸等營養(yǎng)功能成分[6-7]，深受藏族人民的喜愛，藏族人民稱紫青稞“乃拿”，意即“地方珠寶”。

青稞農(nóng)藝性狀一直受到國內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注與研究。馬德泉等研究認為西藏青稞屬中桿和高稈類型，千粒質(zhì)量較高[8]；孟霞等研究認為，西藏青稞提高有效穗數(shù)、小穗數(shù)、單株粒質(zhì)量等是提高產(chǎn)量的有效途徑[9-12]。紫青稞是西藏青稞中重要的種質(zhì)資源，但專門針對紫青稞農(nóng)藝性狀綜合評價分析的研究較少。本研究以從西藏各地收集的14份紫青稞為研究對象，對相關(guān)農(nóng)藝性狀進行綜合分析和評價，為西藏紫青稞育種與栽培提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料收集

2014年7—9月，在青稞成熟收獲期，通過西藏農(nóng)牧學(xué)院的西藏本地學(xué)生收集農(nóng)家紫青稞種子。每個紫青稞品種收2 kg。青稞來源見表1。

表1 14份西藏紫青稞材料來源

1.2 試驗設(shè)計

2015年3月，對收集來的14份紫青稞材料在西藏農(nóng)牧學(xué)院林芝實習農(nóng)場和日喀則實習基地種植，隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積15 m2，3次重復(fù)，田間管理略高于大田。在青稞生育期調(diào)查各生育時期、田間基本苗、總莖數(shù)、穗數(shù)等。成熟后每小區(qū)選10株進行室內(nèi)考種。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理

1.3.1 根據(jù)大麥類種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準，分蘗力、千粒質(zhì)量、株高、穗長等農(nóng)藝性狀分類標準見表2。

表2 大麥（青稞）農(nóng)藝性狀分類標準

1.3.2 通過調(diào)查與考種，選取供試材料的農(nóng)藝性狀指標12個，分別是株高(X1)，莖粗(X2)，第1節(jié)間長(X3)，第2節(jié)間長(X4)，主穗長(X5)，單株有效穗數(shù)(X6)，千粒質(zhì)量(X7)，穗芒長(X8)，主小穗數(shù)(X9)，分蘗穗粒數(shù)(X10)，平均穗粒數(shù)(X11)，主穗粒質(zhì)量(X12)，株粒質(zhì)量(Y)。以上數(shù)據(jù)用DPS 16.05進行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 14份紫青稞參試材料農(nóng)藝性狀的變異分析與比較

通過表3可以看出，參試材料的株高最小值為89.00 cm，最大值為112.00 cm，平均值為102.79 cm。參照青稞株高分類標準，參試材料中株高在70.00 cm以下的矮稈材料0份；株高在70.00～90.00 cm之間的半矮稈型材料有1份；株高在90.00～110.00 cm的中稈材料有12份；株高在110.00 cm以上的高稈材料有1份。株高的變異系數(shù)為7.01%。說明參試材料株高相對較高，絕大多數(shù)為中稈品種，且變異度較小。

參試材料千粒質(zhì)量最大值為46.30 g，最小值為36.70 g，平均值為40.36 g，變異系數(shù)為6.57%。根據(jù)青稞千粒質(zhì)量分類標準，千粒質(zhì)量＜23.00 g和23.00～35.00 g之間的為0份（小粒和中粒）；千粒質(zhì)量在35.00～45.00 g的為13份（中粒以上）；千粒質(zhì)量＞45.00 g的有1份（大粒型）。說明參試材料千粒質(zhì)量大多為中大粒型，在各農(nóng)藝性狀中變異度最小。

參試材料主穗長最大值為8.67 cm，最小值為4.00 cm，平均值為6.34 cm。其中＜6.00 cm的有4份（較短），6.00～8.00 cm的有9份（中長型），＞8.00 cm的有2份（長）。主穗長的變異系數(shù)為19.84%，在各農(nóng)藝性狀中排名第3。說明參試材料主穗大多較長，變異度大于株高和千粒質(zhì)量。

參試材料單株有效穗數(shù)最大值為5.67，最小值為2.00，均值為3.50，變異系數(shù)為30.70%。其中≤2的有1份，2.00～4.00的有11份，＞5.00的有 2份。根據(jù)青稞分蘗力分類標準，有效分蘗＞2的有13份。說明參試材料總體分蘗能力中等，變異度較大。

參試材料主穗小穗數(shù)最大值為78.00，最小值為21.30，均值為55.90，變異系數(shù)為30.83%。其中小穗數(shù)大于38的有12份。小穗數(shù)目普遍較多，變異度最大。

表3 14份西藏紫青稞材料農(nóng)藝性狀變異分析

2.2 14份參試材料各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量關(guān)系的逐步回歸分析

各農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)標準化后，通過逐步回歸分析法，建立株高（X1）、莖粗（X2）、第1節(jié)間長（X3）等農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量（Y）的線性方程（1），如下：

式(1)中R2=0.990 3??，R3=0.717 9?，R4=-0.486 3，R6= 0.957 7??，R9=714 9?，R10=-0.731 8??，R12=865 6??。其中“?”表示P＜0.05，“??”表示P＜0.01。

通過方程（1）可以看出，影響單株產(chǎn)量（Y）的農(nóng)藝性狀因子有第1節(jié)間長（X3）、第2節(jié)間長（X4）、單株有效穗數(shù)（X6）、主小穗數(shù)（X9）、分蘗穗粒數(shù)（X10）、主穗粒質(zhì)量（X12），而株高（X1）、莖粗（X2）、主穗長（X5）、千粒質(zhì)量（X7）、穗芒長（X8）、平均穗粒數(shù)（X11）對單株產(chǎn)量（Y）影響較小。

通過方程（1）還可以看出，單株產(chǎn)量（Y）同第1節(jié)間長（X3）、單株有效穗（X6）、主小穗數(shù)（X9）、主穗粒質(zhì)量（X12）的偏相關(guān)系數(shù)達到顯著和極顯著正相關(guān)水平，與分蘗穗粒數(shù)（X10）偏相關(guān)系數(shù)達到極顯著負相關(guān)水平。由于該回歸方程的R2=0.990 3??，通過了α=0.01水平的極顯著性檢驗，擬合度較高。因此第1節(jié)間長（X3）、第2節(jié)間長（X4）、單株有效穗數(shù)（X6）、主小穗數(shù)（X9）、主穗粒質(zhì)量（X12）與分蘗穗粒數(shù)（X10）農(nóng)藝性狀因子能夠有效的解釋單株產(chǎn)量（Y）。

通徑分析能夠解釋各農(nóng)藝性狀因子對單株產(chǎn)量貢獻的大小，其中直接通徑系數(shù)大小代表直接貢獻大小，間接通徑系數(shù)大小代表間接貢獻的大小。通過表4可以看出，各農(nóng)藝性狀因子對單株產(chǎn)量貢獻的大小依次為主穗粒質(zhì)量（X12）＞單株有效穗數(shù)（X6）＞分蘗穗粒數(shù)（X10）＞主小穗數(shù)（X9）＞第1節(jié)間長（X3）＞第2節(jié)間長（X4）。分蘗穗粒數(shù)（X10）對產(chǎn)量的直接貢獻是負向的，但單株有效穗數(shù)（X6）、主小穗數(shù)（X9）、主穗粒質(zhì)量（X12）對單株產(chǎn)量的貢獻較大；主小穗數(shù)（X9）對單株產(chǎn)量的直接貢獻較小，但通過主穗粒質(zhì)量（X12）和分蘗穗粒數(shù)（X10）對單株產(chǎn)量的間接貢獻較大。

表4 參試材料的各農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的通徑分析表

3 結(jié)論與討論

西藏紫青稞農(nóng)家種是長期適應(yīng)當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、且經(jīng)人工選擇的變異品種，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，產(chǎn)量較高，是西藏青稞中的優(yōu)異品種。經(jīng)調(diào)查，紫青稞大多為春化作用較弱的六棱大麥，株高較高，分蘗力較強，千粒質(zhì)量較大，且株高和千粒質(zhì)量變異系數(shù)較小，不耐倒伏。西藏農(nóng)區(qū)有利用青稞秸稈作為牲畜主要飼料的習慣，秸稈較高，生物量較大，飼料較多。在長期的自然選擇和人工選擇下，高稈青稞得以大量保留。千粒質(zhì)量是青稞產(chǎn)量的重要指標，西藏自治區(qū)屬低緯度地區(qū)，海拔較高，日照強度大和日照時間長，晝夜溫差大，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的積累，以致西藏青稞千粒質(zhì)量普遍較高。西藏紫青稞大多為密穗型品種，主穗小穗數(shù)變異系數(shù)最高，可作為紫青稞優(yōu)良品種篩選的重要指標。

孟霞等研究認為，提高單株有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)是增加青稞產(chǎn)量的重要措施[9]。李萍等研究認為，影響西藏青稞產(chǎn)量的因素從大到小依次是單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和小穗數(shù)[10]。孟凡磊等研究認為，西藏青稞生長前期莖桿粗壯高大，后期成穗率低，易倒伏，穗長中等，穗粒數(shù)較多，千粒質(zhì)量較大[11]。包海柱等研究認為，單株粒質(zhì)量、單株粒數(shù)及主穗粒質(zhì)量對內(nèi)蒙古旱作大麥產(chǎn)量有重要影響[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，西藏紫青稞第1、第2節(jié)間長，導(dǎo)致其易倒伏，后期成為影響紫青稞產(chǎn)量的重要因素。有效分蘗會提高單株有效穗數(shù)，從而增加產(chǎn)量。但很多國外學(xué)者研究認為，大麥分蘗數(shù)超過2個會影響主莖的小穗數(shù)和粒質(zhì)量，從而降低產(chǎn)量[13-14]。本研究發(fā)現(xiàn)，主穗粒質(zhì)量對紫青稞產(chǎn)量貢獻量最大，單株有效穗數(shù)對產(chǎn)量的貢獻排名第二，分蘗穗粒數(shù)對產(chǎn)量的貢獻排名第三，但為負向效應(yīng)。說明紫青稞主穗粒質(zhì)量、有效分蘗的多少、分蘗穗粒數(shù)與產(chǎn)量的辯證統(tǒng)一關(guān)系。本研究還發(fā)現(xiàn)，在西藏林芝春播紫青稞，主穗長、千粒質(zhì)量等某些產(chǎn)量性狀對產(chǎn)量的貢獻反而較小，與一些學(xué)者的研究不甚一致。主要是由于西藏林芝地區(qū)夏季多雨、多風，此時正值紫青稞灌漿成熟期，主穗長、千粒質(zhì)量較大的品種易倒伏，進而影響產(chǎn)量。實踐證明，林芝地區(qū)冬播青稞，其灌漿成熟期能有效避開夏季，從而降低倒伏現(xiàn)象，提高青稞產(chǎn)量，但林芝地區(qū)冬季少雨、夜間溫度較低，抗旱抗寒問題目前還不能有效解決。已有研究表明，增施氮肥能增加分蘗數(shù)[15-16]。本研究認為，有效分蘗數(shù)對提高產(chǎn)量具有重要作用。因此，對西藏紫青稞出苗后分蘗前增施氮肥，通過提高有效分蘗數(shù)來提高產(chǎn)量，無疑是比較好的栽培措施之一，但應(yīng)當對肥料運籌與西藏紫青稞分蘗動態(tài)作進一步的研究，通過建立合理的紫青稞群體結(jié)構(gòu)來克服紫青稞主穗粒質(zhì)量、有效穗數(shù)、分蘗穗粒數(shù)與產(chǎn)量的矛盾，從而達到增產(chǎn)的目的。

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Comprehensive Analysis and Evaluation of Agronomic Traits of 14 Purple Highland Barley Landrace Varieties Planted in Tibet

FENG Xi-bo,HE Yan
(TibetAgriculture and AnimalHusbandryCollege,Linzhi860000,China)

Purple highland barley grown in Tibet is rich in purple pigment as well as other nutritional and functional components,and its agronomic traits are closely related to its grain yield and quality.Fourteen landrace varieties of purple highland barley were collected from Tibet barley production areas;their agronomic traits were comprehensively evaluated in a field experiment that consisted of three replicates per landrace variety.As a result,these Tibet purple highland barley landraces had relatively great plant height,strong tillering ability,and large thousand-grain weight.Their agronomic traits contributed to their yield per plant in the following order from high to low:the mass of grains in the main panicle＞the number of effective panicles per plant＞the number of spikelets per panicle＞the number of main spikelets＞the length of the first internode＞the length of the second internode.

Purple highland barley;Tibet;Agronomic traits;Path analysis

S512.3

A

1673-6486-20170360

2017-05-03

國家自然科學(xué)基金項目（31360300）；西藏自治區(qū)重點項目（XZXTCX-03）；西部提升計劃作物學(xué)學(xué)科建設(shè)項目（XBTSZWXK-01）。

馮西博（1973—），男，碩士，講師，主要從事高原作物栽培與生理的研究。E-mail：fxb750217@126.com。