不同谷子品種在氣象條件影響下病蟲害發(fā)生的抗逆性鑒定

劉慧敏 王強(qiáng) 劉志磊 喇果濤

摘要?氣候因素是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為重要的因素之一，它提供的光熱、水分、風(fēng)向等自然因素對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、種植模式、生產(chǎn)潛力以及質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)都起著決定性作用，氣候條件的發(fā)生改變還導(dǎo)致了作物的病蟲害的發(fā)生進(jìn)而影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育。培育抗逆性強(qiáng)的谷子新品種是解決這一問題的重要途徑之一。鑒定不同谷子品種的抗逆性，可以為培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的谷子新品種奠定基礎(chǔ)。本試驗(yàn)主要在冀東地區(qū)氣象條件下研究了不同谷子品種的抗逆性。在相同的氣象和栽培管理?xiàng)l件下，以豫谷18為對(duì)照，對(duì)16個(gè)谷子品種進(jìn)行了抗逆性與產(chǎn)量的比較研究，通過試驗(yàn)表明：鄭谷607、冀谷41、冀谷T8、滄15-298、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、豫谷31、衡谷17對(duì)紅葉病的抗性強(qiáng)于對(duì)照品種表現(xiàn)為免疫;中谷6、衡谷16和衡谷17對(duì)白發(fā)病的抗性與對(duì)照品種相同表現(xiàn)為免疫;保谷23、鄭谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8?、滄谷9號(hào)、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、泰谷002、衡谷16對(duì)紋枯病的抗性弱于對(duì)照品種;參試品種對(duì)谷瘟病均表現(xiàn)出抗性;鄭谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8、滄15-298、中谷6、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、豫谷31、衡谷16的產(chǎn)量高于對(duì)照品種，在相同的氣象和栽培管理?xiàng)l件下不同的谷子品種對(duì)不同的病蟲害表現(xiàn)出不同的抗性和生產(chǎn)力。

關(guān)鍵詞?谷子;氣象條件;抗逆性;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S435.1?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-3305（2020）03-168-03

DOI：?10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.070

谷子屬于禾本科狗尾草屬，又稱為粟，是我國(guó)古老的栽培作物之一[1]。谷子抗旱耐瘠薄，適應(yīng)性廣，抗逆性強(qiáng)，是旱作農(nóng)業(yè)中的首選作物[2]。谷子的籽粒外殼堅(jiān)硬，可以防潮防熱，不容易發(fā)生霉變，方便長(zhǎng)期貯存。谷子起源于中國(guó)，廣泛種植于中國(guó)、印度、日本等國(guó)家，是世界上栽培歷史最悠久的作物之一，也是我國(guó)重要的糧食作物之一，在我國(guó)已有近8000年的栽培歷史，被譽(yù)為中華民族的哺育作物[3]。從20世紀(jì)80年代開始，因?yàn)橛衩?、小麥等作物產(chǎn)量的增高及谷子自身栽培管理的復(fù)雜和市場(chǎng)需求的缺乏，谷子種植面積迅速地降低，從糧食作物變?yōu)殡s糧作物，從全國(guó)主栽作物變成北方干旱半干旱地區(qū)的地域作物[4]。而谷子作為自花授粉作物，具備許多其他禾谷類作物不具有的特殊有益基因，如抗旱性、耐鹽性、耐瘠薄性、抗病蟲害性[5]。谷子優(yōu)異品種的選育一直被作為焦點(diǎn)，但因谷子是區(qū)域性的小雜糧作物，因而對(duì)其研討的廣度和深度還是相對(duì)不夠[6]。

目前雜糧生產(chǎn)中大部分地區(qū)還處于"靠天吃飯"的狀態(tài)，氣候因素是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為重要的因素之一，它提供的光熱、水分、風(fēng)向等自然因素對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、種植模式、生產(chǎn)潛力以及質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)都起著決定性作用。氣候條件的發(fā)生改變還導(dǎo)致了作物的病蟲害的發(fā)生進(jìn)而影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育，氣象災(zāi)害的發(fā)生更是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有致命的影響。培育抗逆性強(qiáng)的谷子新品種是解決這一問題的重要途徑之一。鑒定不同谷子品種的抗逆性，可以為培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的谷子新品種奠定基礎(chǔ)。進(jìn)行大田實(shí)驗(yàn)，選育出在當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)的品種，可進(jìn)一步拓寬谷子的遺傳基礎(chǔ)，?提高其生產(chǎn)潛力，?培育出多抗、營(yíng)養(yǎng)高效、廣適、穩(wěn)產(chǎn)型的谷子新品種，?以保障糧食安全[7]。

通過區(qū)域試驗(yàn)初步探討不同谷子品種對(duì)于受氣候條件影響下的病害發(fā)生的抗逆性的異同，篩選出利于冀東地區(qū)種植的高產(chǎn)品種，期望對(duì)谷子抗逆性生理研究及育種工作等有所裨益。

1?材料與方法

1.1?實(shí)驗(yàn)材料

供試谷子品種：保谷23、鄭谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8、邯谷2號(hào)、滄谷9號(hào)、滄15-298、中谷6、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、泰谷002、豫谷31、安13-5079、衡谷16、衡谷17、豫谷18。共同對(duì)照谷子品種：豫谷18（見表1）。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在秦皇島市昌黎縣施各莊村（海拔16.02、東經(jīng)39.70度、北緯119.15度）試驗(yàn)地進(jìn)行，試驗(yàn)設(shè)計(jì)為小區(qū)試驗(yàn)，小區(qū)面積為16?m2，區(qū)長(zhǎng)和區(qū)寬都為4?m，每小區(qū)9行，每個(gè)品種重復(fù)3次，留苗密度為每畝4萬苗，試驗(yàn)田面積為2.2畝。

1.3?栽培管理方法

試驗(yàn)地前茬為春玉米，土質(zhì)為壤土，播種前每畝施用農(nóng)家肥（腐熟牛糞）1?m3;整個(gè)生育期未施用化肥。播種方法采用人工條播，播種前人工造墑，行距40?cm;分別在出苗期、定苗期、拔節(jié)期進(jìn)行人工除草3次，在5葉期噴施吡蟲啉防治薊馬、蚜蟲等蟲害。

1.4?試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1?谷瘟病的測(cè)定?谷瘟病在我國(guó)谷子產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生，是谷子的重要?dú)鈧髁餍行圆『Α?0世紀(jì)70年代曾在吉林、山西、河北、山東等地嚴(yán)重發(fā)生，后經(jīng)推廣抗病品種得到有效控制。近年來由于推廣的品種抗性較差，在部分地區(qū)為害有逐年加重的趨勢(shì)[8]。

谷瘟病的流行程度受氣象條件影響較大。生長(zhǎng)季節(jié)降水量、田間濕度和結(jié)露程度等往往對(duì)谷子發(fā)病程度有重要影響。一般情況下，溫度25℃，相對(duì)濕度大于80%，有利于該病發(fā)生和蔓延。春谷區(qū)7月中、下旬連續(xù)高濕、多雨，有利于葉瘟發(fā)生;7月下旬至8月初陰雨多、露重、寡照、氣溫偏低，有利于穗瘟發(fā)生。8月份是華北地區(qū)谷瘟病的發(fā)病高峰期[9]。

在谷子病害的盛發(fā)時(shí)期，目測(cè)病斑占總?cè)~面積的百分?jǐn)?shù)，分為五級(jí)并以0、1、2、3、4表示。0級(jí)：谷子植株葉面無病狀（高抗）;1級(jí)：病斑占葉面積的10%以下（抗）;2級(jí)：病斑占葉面積的11%～25%（中抗）;3級(jí)：病斑占葉面積的26%～40%（感）;4級(jí)：病斑占葉面積的41%以上（重感）。

1.4.2?紋枯病的測(cè)定?于谷子灌漿中后期考察，分為五級(jí)分別以0、1、2、3、4表示。0級(jí)：沒有發(fā)病癥狀（高抗）;1級(jí)：主莖莖部1～2片葉葉鞘有輪紋狀病斑（抗）;2級(jí)：主莖地上部3～5片葉葉鞘有輪紋狀病斑（中抗）;3級(jí)：主莖地上部6片葉以上葉鞘有輪紋狀病斑（感）;4級(jí)：全株葉鞘均出現(xiàn)輪紋狀病斑（重感）。

1.4.3?白發(fā)病的測(cè)定?白發(fā)病主要靠氣流和雨水傳播，土壤低溫、潮濕、墑情差時(shí)容易發(fā)病，同時(shí)也受大氣濕度和田間飽和濕度影響較大。

在谷子成熟前進(jìn)行調(diào)查，以病莖率表示，一般在5%～10%，嚴(yán)重則可達(dá)50%以上，抗性評(píng)價(jià)為：病莖率0%（免疫）;病莖率0.1%～5%（高抗）;病莖率5.1%～10%（抗）;病莖率10.1%～30%（輕感）;病莖率30.1%～50%（感）;病莖率50%以上（高感）。

1.4.4?紅葉病的測(cè)定?一般情況下，冬季氣溫高，春季干旱，溫度回升快，夏季降水少時(shí)紅葉病發(fā)病重。在抽穗期調(diào)查，以病株率表示，抗性評(píng)價(jià)為：0%（免疫）;0.1%～5%（高抗）;5.1%～10%（抗）;10.1%～20%（輕感）;20.1%～40%（感）;40.1%～100%（高感）。

1.4.5?其他抗性的測(cè)定?在灌漿后調(diào)查線蟲病，以病株率表示;在成熟前取100株調(diào)查蟲害（主要指鉆心蟲蛀莖），計(jì)算蛀莖株占總株數(shù)的百分比。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同谷子品種抗逆性比較

試驗(yàn)中供試的17個(gè)谷子品種在試驗(yàn)地均未感谷銹病和褐條病;其中除衡谷17外試驗(yàn)所測(cè)谷子品種也均未發(fā)生倒伏，衡谷17因莖稈軟的原因發(fā)生倒伏，倒伏級(jí)別為2級(jí)，對(duì)產(chǎn)量有所影響。

所測(cè)品種除中谷6外都同對(duì)照品種相同都抗谷瘟病，其中中谷6未感谷瘟病;邯谷2號(hào)、滄15-298、中谷6、豫谷31、安13-5079、衡谷17都同對(duì)照品種相同對(duì)紋枯病表現(xiàn)為抗，其他品種表現(xiàn)為中抗;中谷6、衡谷16、衡谷17都同對(duì)照品種相同對(duì)白發(fā)病表現(xiàn)為免疫，其他品種表現(xiàn)為高抗;鄭谷607、冀谷41、冀谷T8、滄15-298、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、豫谷31、衡谷17對(duì)紅葉病免疫，其他品種同對(duì)照品種相同表現(xiàn)為高抗。鄭谷607、冀谷41、冀谷T8、滄谷9號(hào)、濟(jì)谷21、安13-5079、衡谷16、衡谷17都同對(duì)照品種相同對(duì)線蟲病免疫;保谷23、鄭谷607、冀谷40、滄谷9號(hào)、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、豫谷31、衡谷16都同對(duì)照品種蛀莖率為0，無蟲害（見表2）。

2.2?不同谷子品種的產(chǎn)量結(jié)果比較

鄭谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8、滄15-298、中谷6、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、豫谷31、衡谷16的產(chǎn)量均比對(duì)照品種豫谷18的產(chǎn)量高。其中冀谷41畝產(chǎn)515.4?kg，較對(duì)照豫谷18增產(chǎn)7.35%，居參試品種第一位;滄15-298畝產(chǎn)508.4?kg，較對(duì)照豫谷18增產(chǎn)5.90%，居參試品種第二位;中谷6畝產(chǎn)503.1?kg，較對(duì)照增產(chǎn)4.80%，居參試品種第三位。保谷23、邯谷2號(hào)、滄谷9號(hào)、泰谷002、

安13-5079、衡谷17的產(chǎn)量均比對(duì)照品種的產(chǎn)量低（見表3）。

3?結(jié)論

通過對(duì)不同谷子品種在冀東生態(tài)類型區(qū)區(qū)域氣候條件下的比較試驗(yàn)，可以得出以下結(jié)論：當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件、氣候類型和土壤條件非常適合谷子生長(zhǎng)發(fā)育，但在相同的氣象和栽培管理?xiàng)l件下不同谷子品種對(duì)不同病蟲害表現(xiàn)出不同的抗性和生產(chǎn)力。在生長(zhǎng)過程中，參試的所有谷子品種都沒有發(fā)生特別嚴(yán)重的病蟲害，都沒有發(fā)生倒伏。供試品種的抗逆性都較強(qiáng)，但表現(xiàn)出不同的抗逆性和生產(chǎn)力。

作物的抗逆性和生產(chǎn)力表現(xiàn)一方面受自身遺傳因素的影響，另一方面受外部環(huán)境的影響。氣候是影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的外部環(huán)境關(guān)鍵因素之一，就目前大田中生產(chǎn)的農(nóng)作物來講，完全或基本上是在自然條件下的現(xiàn)狀中生長(zhǎng)，氣候條件在農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育以及產(chǎn)量上起著重要作用。氣候環(huán)境的變化影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如氣溫升高，喜溫農(nóng)作物的生育期日數(shù)會(huì)相應(yīng)縮短，光合作用不足，物質(zhì)和能量積累就不夠，直接影響生長(zhǎng)發(fā)育的正常進(jìn)行，進(jìn)而影響品質(zhì)和產(chǎn)量。氣溫升高也容易導(dǎo)致旱澇災(zāi)害、農(nóng)業(yè)害蟲的遷徙，引起農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生?，F(xiàn)在我國(guó)糧食作物生產(chǎn)大部分地區(qū)還主要是依靠自然降水，可以認(rèn)為降水的變化直接影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。氣候變化中的大風(fēng)也是影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要因素，大風(fēng)可以使農(nóng)作物發(fā)生倒伏甚至折斷，使土壤中的水分大量蒸發(fā)加重干旱，破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施影響農(nóng)事活動(dòng)，傳播病蟲害。文中提到的一些病蟲害就是由于氣候變化所引起的，因此，鑒定不同谷子品種的抗逆性不僅為培育新品種奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也為不同地區(qū)根據(jù)本地區(qū)的氣候條件選取適栽品種提供了參考依據(jù)。

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責(zé)任編輯：黃艷飛