二棱青稞品系群體動態(tài)及農(nóng)藝性狀分析

，，，，

(1.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學院 農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學研究所，西藏 拉薩 850000； 2.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學院 農(nóng)業(yè)研究所，西藏 拉薩 850000)

青稞是大麥的一個變種，俗稱裸大麥，主要種植在西藏、青海、四川阿壩、云南等地，是藏族人民的主要糧食作物[1-3]。棱型是大麥很重要的穗部性狀,不同棱型大麥的生長規(guī)律、代謝特點和產(chǎn)量構(gòu)成存在明顯差異[4-5]。根據(jù)棱型大麥可分為多棱大麥和二棱大麥[4]。二棱大麥分蘗力強，穗粒數(shù)少，千粒質(zhì)量高，光合能力較強；四棱大麥葉長、葉寬大于二棱大麥；大麥的源流庫隨棱型的不同而不同，二棱大麥單莖源庫小于多棱大麥[6]。張新忠等[7]研究表明，二棱大麥千粒質(zhì)量、粒長和粒寬總體上均高于六棱大麥；二棱大麥和六棱大麥不同基因型間千粒質(zhì)量、粒長和粒寬均具有極顯著差異。

大麥的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)與株高、穗長、穗粒數(shù)等農(nóng)藝性狀密切相關[8]。有關大麥農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的影響，前人做了大量的研究。郜戰(zhàn)寧等[9]對28份大麥種質(zhì)資源進行分析發(fā)現(xiàn)，穗粒數(shù)是影響大麥產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀。孟霞等[10]對34份西藏自治區(qū)青稞種質(zhì)資源進行分析發(fā)現(xiàn)，影響青稞產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀是千粒質(zhì)量和穗粒質(zhì)量。楊金華等[11]認為籽粒產(chǎn)量是各產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)同作用的結(jié)果，主導產(chǎn)量的構(gòu)成因素會因地區(qū)、時期等條件的不同而不同。

以上所述農(nóng)藝性狀對大麥產(chǎn)量的影響多見于多棱大麥和二棱皮大麥，在二棱青稞中尚未見報道。在以多棱青稞為主的種植區(qū)，二棱青稞在糧草雙高方面具有較大的潛力，尤其是藏區(qū)對飼草的需求很大。為此，研究二棱青稞的群體動態(tài)及農(nóng)藝性狀，分析二棱青稞與多棱青稞之間的差異，探討將多棱青稞育成二棱青稞的可行性，為二棱青稞育種提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗材料為7個二棱青稞新品系和2個西藏自治區(qū)內(nèi)主推的六棱青稞品種藏青2000(對照)、藏青25(對照)，9份材料均由西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學院農(nóng)業(yè)研究所提供。其中，7個二棱青稞新品系為西藏自治區(qū)青稞育種專家強小林團隊用引進的美、歐和中東地區(qū)(以色列)的二棱皮大麥與區(qū)內(nèi)主推青稞品種雜交后經(jīng)多年選擇、鑒定選育出來的，適合在西藏自治區(qū)種植，其編號分別為QTB11、QTB13、QTB16、QTB17、QTB23、QTB24、QTB25。

1.2 試驗處理

試驗材料于2016年4月底種植于西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學院農(nóng)業(yè)研究所試驗地，隨機區(qū)組設計，3次重復，每小區(qū)種植8行，行距為25 cm，株距為1 cm,行長為6.67 m，小區(qū)面積為2 m×6.67 m=13.34 m2，播量為225 kg/hm2，試驗地前茬為豌豆，試驗各小區(qū)統(tǒng)一種植、管理、收獲。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 群體動態(tài) 每小區(qū)選擇長勢均勻一致、能反映該小區(qū)青稞整體長勢情況的1.0 m2樣方作為取樣點，在青稞三葉期開始調(diào)查基本苗數(shù)，定點調(diào)查不同生育時期的最高莖蘗數(shù)及有效穗數(shù)，并計算分蘗力及有效分蘗率。其中，分蘗力=(最高莖蘗數(shù)-基本苗數(shù))/基本苗數(shù)，有效分蘗率=有效穗數(shù)/最高莖蘗數(shù)×100%。

1.3.2 農(nóng)藝性狀 收獲前，每小區(qū)隨機抽取10株進行室內(nèi)考種，調(diào)查株高、節(jié)間數(shù)、穗下節(jié)間長、穗長、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒質(zhì)量。收獲每小區(qū)中間1.0 m2樣方，單獨脫粒、曬干，稱籽粒及飼草的質(zhì)量，調(diào)查千粒質(zhì)量并計產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 19.0進行統(tǒng)計、分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同二棱青稞品系群體動態(tài)分析

由表1可知，二棱青稞品系整體群體動態(tài)變化與對照品種相同，符合植物生長特性。其中，二棱青稞品系QTB16、QTB17、QTB25基本苗數(shù)較高，彼此間差異均不顯著，但均顯著高于對照品種藏青2000和二棱青稞品系QTB11、QTB23，與對照品種藏青25差異不顯著，其余品系均與2個對照品種無顯著差異；二棱青稞品系QTB11、QTB17、QTB24最高莖蘗數(shù)較高且彼此間差異均不顯著，但均顯著高于對照品種藏青2000，而與對照品種藏青25的差異均不顯著，其余品系均與2個對照品種無顯著差異；二棱青稞品系QTB11、QTB13、QTB17、QTB25有效穗數(shù)較高且彼此間差異均不顯著，但均顯著高于對照品種藏青2000、藏青25和二棱青稞品系QTB16、QTB23、QTB24，其余品系均與2個對照品種無顯著差異。

分蘗力和有效穗數(shù)是高產(chǎn)栽培中科學調(diào)控群體動態(tài)結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)[12]。適宜的分蘗數(shù)是作物高產(chǎn)的前提條件之一，分蘗過少會造成有效穗數(shù)的不足，分蘗過多則會引起分蘗的大量死亡、結(jié)實率降低、穗型變小等[13]。由表1可以看出，分蘗力最高的為QTB11，顯著高于其他青稞品種(系)；其次為QTB24，顯著高于QTB13、QTB23、QTB25、藏青2000，與其他品系差異均不顯著；QTB13最低，與其他品種(系)差異均不顯著(除QTB11與QTB24兩品系外)。有效分蘗率最高的為QTB13，顯著高于其他青稞品種(系)；QTB24最低，僅為39.07%，顯著低于除對照品種藏青25外的其他品種(系)。說明二棱青稞品系QTB11、QTB24分蘗能力強，但分蘗成穗差。

表1 不同二棱青稞品系群體動態(tài)分析Tab.1 Dynamics analysis of different two-rowed highland barley lines populations

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同品種(系)間的差異達到顯著水平(P<0.05),下同。

Note：The different lowercase letters after data of the same column mean significant differences among different varieties(lines)(P<0.05),the same below.

2.2 不同二棱青稞品系農(nóng)藝性狀分析

由表2可知，二棱青稞品系株高與對照品種藏青2000、藏青25差異均不顯著(除QTB25與藏青25差異顯著外)，QTB25顯著高于QTB13、QTB16、QTB23。QTB13、QTB25節(jié)間數(shù)顯著多于2個對照品種及QTB11、QTB16、QTB17，與其他品系差異均不顯著。穗下節(jié)間長除QTB16、QTB23、QTB24顯著低于對照品種藏青2000，QTB23顯著低于QTB11、QTB13外，其余品系間及與對照品種間均無顯著差異，不同品系間僅QTB23顯著低于QTB11、QTB13，其他品系間差異均不顯著。

經(jīng)觀察，二棱青稞品系均為長芒、白色穎殼。從穗型可以看出，除QTB13為紡錘形、QTB25為塔形外，其余5個二棱青稞品系均為長方形。除QTB11、QTB16、QTB17為疏穗，QTB13為密穗外，其余品系均為中密度穗。

由表2可知，二棱青稞品系中，QTB13穗長最短，與2個對照品種的差異均不顯著，顯著低于QTB11、QTB24、QTB25。二棱青稞品系中，小穗數(shù)最多的是QTB24，QTB16和QTB17小穗數(shù)較少，所有品系小穗數(shù)均顯著低于2個對照品種。二棱青稞品系穗粒數(shù)間的差異均不顯著，均顯著低于對照品種。二棱青稞品系中，穗粒質(zhì)量最大的為QTB24，最小的為QTB11，兩者差異顯著，兩者與其他品系均無顯著差異。千粒質(zhì)量由高到低表現(xiàn)為QTB17>QTB25>QTB16>藏青2000>QTB24>QTB23>QTB13>藏青25>QTB11。

由表2可知，二棱青稞品系中，籽粒產(chǎn)量最高的為QTB25，其次為QTB13，兩者差異不顯著，但均顯著高于其他二棱青稞品系。與對照品種相比，二棱青稞品系籽粒產(chǎn)量均顯著降低，降低幅度最高可達到53.1%，可見目前篩選培育的二棱青稞品系籽粒產(chǎn)量普遍低于六棱青稞品種。

由表2可知，二棱青稞品系中，飼草產(chǎn)量最高的為QTB13，顯著高于其他品系。與對照品種相比，二棱青稞品系飼草產(chǎn)量均顯著提高，提高幅度最高可達到94.9%?？梢姡壳昂Y選培育的7個二棱青稞品系的飼草產(chǎn)量均高于2個六棱青稞對照品種。

表2 不同二棱青稞品系農(nóng)藝性狀比較Tab.2 Comparison of agronomic characters of different two-rowed highland barley lines

2.3 二棱青稞品系農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關性分析

由表3可知，二棱青稞品系小穗數(shù)及穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關，穗粒質(zhì)量與產(chǎn)量呈顯著正相關，其他指標均與產(chǎn)量呈負相關，但相關性均不顯著。有效穗數(shù)與穗粒質(zhì)量呈顯著負相關；小穗數(shù)與穗粒質(zhì)量、穗粒數(shù)均呈極顯著正相關；穗粒質(zhì)量與穗粒數(shù)呈極顯著正相關。綜上，影響二棱青稞品系產(chǎn)量的主要因子為小穗數(shù)、穗粒數(shù)及穗粒質(zhì)量。

表3 二棱青稞品系農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關性分析 Tab.3 Correlation analysis of agronomic characters and yield of two-rowed highland barley lines

注：*和**分別表示相關性顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)。

Note：* and ** represent significant correlation (P<0.05) and extremely significant correlation (P<0.01) respectively.

3 結(jié)論與討論

作物品種改良在向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效邁進的同時，主要側(cè)重于種質(zhì)資源的發(fā)掘、儲備和利用[14]，尤其是親緣關系較遠的種質(zhì)材料[15]。研究發(fā)現(xiàn)，西藏自治區(qū)地方品種中具有寶貴的遺傳資源[16]。為此，本研究在前人研究基礎上[17-19]，對二棱青稞品系群體動態(tài)及農(nóng)藝性狀進行分析，并與六棱青稞品種進行對比分析，結(jié)果表明，二棱青稞品系QTB16、QTB17、QTB25基本苗數(shù)較高，顯著高于對照品種藏青2000，與對照品種藏青25差異不顯著，其余品系均與2個對照品種無顯著差異。二棱青稞品系中分蘗力最高的為QTB11，有效分蘗率最高的為QTB13，均顯著高于其他青稞品種(系)。QTB11、QTB24分蘗能力強，但分蘗成穗差。二棱青稞品系小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒質(zhì)量均顯著低于六棱青稞品種，但千粒質(zhì)量較高，千粒質(zhì)量由高到低表現(xiàn)為QTB17>QTB25>QTB16>藏青2000>QTB24>QTB23>QTB13>藏青25>QTB11。二棱青稞品系籽粒產(chǎn)量顯著低于對照，經(jīng)相關性分析發(fā)現(xiàn)，主要影響二棱青稞產(chǎn)量的因子為小穗數(shù)、穗粒數(shù)及穗粒質(zhì)量。在二棱青稞品系株高與對照品種藏青2000、藏青25差異均不顯著(除QTB25與藏青25差異顯著外)的情況下，二棱青稞品系飼草產(chǎn)量顯著高于六棱青稞品種，最高增幅可達94.9%。說明二棱青稞品系在不降低株高的情況下，群體生物產(chǎn)量可以較六棱青稞品種翻倍。本研究中，二棱青稞品系與六棱青稞品種相比，除穗型、穗粒數(shù)等明顯不同外，芒狀、穎色等外觀性狀幾乎相同。這可能由于育種家在選育過程中考慮到藏族同胞接受程度而特意選擇。綜上可知，目前培育篩選出的7個二棱青稞品系在飼草產(chǎn)量方面達到育種要求，但在籽粒產(chǎn)量方面還遠遠沒有達到要求，這需要育種家進一步探索，通過與高產(chǎn)青稞雜交等育種手段進一步提高其產(chǎn)量。另外,本試驗側(cè)重新品系主要性狀比較觀察，故而沒有考慮2種類型材料對栽培技術的區(qū)別要求，需進一步進行研究。