6個藜麥新品系在寧夏海原旱作區(qū)的引種評價

李成虎 馬維亮 崔建榮 張繼偉 趙鵬善 陳國雄

摘要：以藜麥新品種隴藜4號為對照，對6個引進的藜麥新品系在寧夏海原旱作區(qū)的表現(xiàn)進行了分析。結(jié)果表明，引進的6個藜麥新品系和對照隴藜4號均能正常成熟，生育期為110～116 d。株高、穗形、籽粒顏色、千粒重、莖稈易折度等性狀在隴藜4號和6個引進的藜麥新品系間存在不同程度的差異。參試的藜麥新品種（系）的折合產(chǎn)量為3 245.78～7 872.89 kg/hm2，其中以CA4-1折合產(chǎn)量最高，為7 872.89 kg/hm2，較對照品種隴藜4號增產(chǎn)9.4%，增產(chǎn)極顯著。CA3-1莖稈不易折斷，千粒重最高（3.64 g），增產(chǎn)潛力較大。根據(jù)海原旱作區(qū)的育種目標和生產(chǎn)需求，認為CA3-1和對照品種隴藜4號的綜合性狀較為優(yōu)異，具有較好的育種和生產(chǎn)應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：藜麥;新品種（系）;海原;旱作區(qū);生態(tài)適應(yīng)性

中圖分類號：S512.9? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：1001-1463（2021）05-0067-07

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.05.016

Introduction and Evaluation of Six New Quinoa Strains in Haiyuan Dryland Region of Ningxia

LI Chenghu 1， MA Weiliang 2， CUI Jianrong 1， ZHANG Jiwei 3， ZHAO Pengshan 4， CHEN Guoxiong 4

（1. Agricultural Technology Extension and Service Center of Haiyuan County， Haiyuan Ningxia 755299， China;2. Institute of Desertification Control， Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Yinchuan Ningxia 750000， China; 3. Sichuan Agricultural University， Chengdu Sichuan 611130， China; 4. Northwest Institute of Eco-Environment and Resources， Chinese Academy of Sciences， Lanzhou Gansu 730000， China）

Abstract：In this paper， with a new quinoa cultivar Longli 4 as the control， the performance of six new quinoa strains introduced in Haiyuan dry farming area of Ningxia was analyzed. The results showed that the six introduced quinoa new lines and the control cultivar Longli 4 could mature normally， the growth period was 110～116 days. There were differences in plant height， panicle shape， grain color， 1000-grain weight， stem folding degree and other traits between Longcheno4 and 6 new strains of quinoa. The yield of new quinoa cultivars（lines） were 3 245.78～7 872.89 kg/hm2， among which CA4-1 had the highest yield of 7 872.89 kg/hm2， 9.4% higher than the control cultivar Longli 4，? the yield increase was extremely significant. CA3-1 has the highest 1000-grain weight（3.64 g） and higher yield potential. According to the breeding objectives and production requirements of Haiyuan dryland area， CA3-1 and control cultivar Longli 4 were considered to have excellent comprehensive traits and good breeding， production and application prospects.

Key words：Chenopodium quinoa;New cultivars（lines）;Haiyuan;Dryland areas;Ecological adaptability

在全球氣候變化和人口持續(xù)增加的背景下，糧食安全形勢日趨嚴峻。在人類歷史進程中約有2 500種植物被部分或完全馴化以作為食物來源[1 ]。然而，當前全球95%的食用能量和蛋白質(zhì)需求主要是由水稻、小麥和玉米等（<30種）主要農(nóng)作物承載，糧食供給的同一化程度在不斷提高[2 - 4 ]。預計未來全球變暖將會加速，極端天氣將會頻現(xiàn)，降雨的時空模式將呈現(xiàn)更加的不確定性，主要糧食作物的產(chǎn)量和供給將會受到嚴重影響[5 - 6 ]。因此，挖掘和發(fā)展尚未被有效利用或充分認識的潛勢作物對我國北方干旱區(qū)糧食安全乃至國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義[3，7 ]。

藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）為莧科藜亞科藜屬1年生雙子葉草本植物，是一種假谷類作物。早在7 000 a前南美洲安第斯山土著居民就開始馴化其作為主糧作物，其籽粒富含蛋白質(zhì)、人體必需氨基酸、礦質(zhì)元素和抗氧化物質(zhì)，營養(yǎng)均衡，是一種全營養(yǎng)食物[8 - 9 ]。藜麥耐逆性強，聯(lián)合國將2013年定為“國際藜麥年”，旨在提升藜麥對糧食安全的重要性，目前全球約有100個國家和地區(qū)已有種植[10 - 12 ]。我國自1980年代開始引種藜麥，現(xiàn)主要種植在土壤貧瘠或鹽堿化以及高海拔和冷涼地區(qū)，作為重要扶貧產(chǎn)業(yè)獲得了大力推廣[13 - 15 ]。通過系統(tǒng)選育，我國科學家已成功培育部分藜麥新品種，如隴藜1號、條藜1號等[16 - 17 ]。然而，由于我國藜麥種植區(qū)域差異較大，新品種選育緩慢且品質(zhì)優(yōu)劣不均，引進優(yōu)質(zhì)國外資源，篩選和培育不同生態(tài)環(huán)境適宜品系是藜麥引種和育種的關(guān)鍵所在。我們以藜麥新品種隴藜4號為對照，通過對引種的6個藜麥品種在寧夏海原縣旱作區(qū)進行了生育期、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的綜合評價，以篩選最適宜品種，為大面積示范種植提供依據(jù)。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗地概況

試驗在位于海原縣中部的海城鎮(zhèn)武塬村進行，地理位置為105° 35′ 13.62″ E，36° 36′ 44.69″ N。當?shù)睾０? 874 m，年平均氣溫6.7 ℃，無霜期140 d。土質(zhì)疏松，肥力中上，前茬為休閑地。試區(qū)年均降水量300 mm，主要分布在7 — 9月份;≥10 ℃有效積溫3 200 ℃。試驗地土壤為黑壚土，質(zhì)地沙壤，土質(zhì)疏松，肥力均勻，耕層土壤有機質(zhì)含量為8.36 g/kg、全氮含量為0.62 g/kg、速效氮含量為20.8 g/kg、速效磷含量為12.7 g/kg、速效鉀含量為155.1 g/kg。土壤容重為1.27 g/cm3。前茬馬鈴薯。試驗期間（2019年）海原縣1月至9月上旬降水量為494.9 mm，各月降水分布不均勻，主要集中在6、7、8、9月，不影響藜麥開花、灌漿。由于6 — 8月份降水量大，連陰天氣多，9月份日照時數(shù)較少，光合作用偏低，對藜麥籽粒灌漿有一定的影響，可能使藜麥空粒、秕粒增多，折合產(chǎn)量有所降低。

1.2? ?供試材料

供試藜麥新品種（系）為CA1-1、CA2-1、CA3-1、CA4-1、CA5-1、CA6-1（由中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院提供），隴藜4號（CK，甘肅省農(nóng)業(yè)科學院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所提供）。

1.3? ?試驗方法

試驗隨機區(qū)組排列，重復4次，小區(qū)面積2.25 m2（1.5 m×1.5 m）。采取黑膜半膜覆蓋栽培方式，每小區(qū)種植 5行，小區(qū)間距50 cm。小區(qū)間走道寬70 cm，小區(qū)四周設(shè)保護行，寬200 cm。于2019年4月19日采用大型播種機一次性基施施磷酸二銨187.5 kg/hm2、尿素75.0 kg/hm2，氮磷鉀三元復合肥（15-15-15）187.5 kg/hm2，機械先犁后旋整地。5月17日普降中雨后，待土壤水分徹底滲透、水分分布均勻后，于19日用幅寬120 cm、厚0.012 mm的黑色地膜用人工覆膜機半膜平鋪覆蓋，膜上覆土1 cm。5月31日采用點播器按行距30 cm、株距30 cm人工點播，每穴播5～6粒，每小區(qū)播種25穴。

1.4? ?栽培管理

1.4.1? ?間苗? ?藜麥苗期間苗2次，第1次在苗高2～3 cm時進行，每穴留苗2～3株，用濕土封口;第2次在苗高4～5 cm進行，每穴留苗1株，并用濕土封口定苗，每小區(qū)保苗25株。

1.4.2? ?蟲害防治? ?按常規(guī)進行。

1.4.3? ?草害防治? ?苗期結(jié)合間苗進行2次人工除草，全生育期不使用任何除草劑。

1.4.4? ?適時收獲? ?根據(jù)藜麥生長成熟情況，結(jié)合氣候特點和生育狀況，適時收獲。

1.5? ?發(fā)育期及農(nóng)藝性狀測定方法

田間觀察記載藜麥各物候期（出苗期、拔節(jié)期、顯序期、開花期、灌漿期、成熟期）和生育期（出苗期至成熟期所需的天數(shù)），同時記載藜麥植物學特征特性（幼稈顏色、成稈顏色、易折度、折斷高度）。收獲期每小區(qū)隨機選取5株考種，觀測株高、穗形、籽粒顏色、千粒重等性狀。按小區(qū)單收計產(chǎn)。貯藏前對收獲的藜麥種子進行含水量的測定，采用糧食水分測定儀（LDS-1G系列）測試3次，取平均值。

1.6? ? 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計，結(jié)果以平均值表示。采用方差分析和F測驗確認各品種（系）間的差異性，通過t測驗（LSD法）和新復極差測驗（LSR法）分析各小區(qū)平均折合產(chǎn)量的差異顯著性。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?生育期

由表1可以看出，參試各藜麥新品種（系）在播后6～8 d內(nèi)均可出苗，其中CA1- 1、CA2-1、CA4-1、CA6-1和隴藜4號（CK）出苗較快，均為6月6日。參試各新品種（系）的生育期為110～116 d，其中CA1- 1的生育期最短，為110 d;CA6-1的生育期最長，為116 d，其余品種（系）為112～115 d。6個藜麥新品系和對照品種隴藜4號均屬于中熟品種。

2.2? ? 農(nóng)藝性狀

從表2可以看出，供試6個藜麥新品系的平均株高均顯著低于對照隴藜4號，為133.0～176.3 cm。穗形除CA5-1呈紡錘形外，其余品種（系）均為松散形。幼稈顏色各參試品種（系）都為綠色，成稈顏色CA1-1、CA4-1、CA5-1、CA6-1均為紅色，CA2-1為淡黃色，CA3-1和隴藜4號（CK）均為淡白色。莖稈硬度測試結(jié)果表明，CA1-1、CA2-1、CA3-1、隴藜4號（CK）不易折斷，CA4-1、CA5-1和CA6-1較易折斷;CA6-1折斷高度最高，為80～100 cm。千粒重除CA2-1、CA3-1均顯著高于對照藜麥4號，其余4個品系均顯著低于對照隴藜4號。CA2-1籽粒含水量最高，為93.00 g/kg，顯著高于對照隴藜4號，其余品系均與對照隴藜4號無顯著差異。

2.3? ?產(chǎn)量

由表3可知，參試藜麥新品種（系）的折合產(chǎn)量為3 245.78～7 872.89 kg/hm2。以CA4-1的折合產(chǎn)量最高，為7 872.89 kg/ hm2，較對照品種隴藜4號增產(chǎn)9.4%，增產(chǎn)顯著;隴藜4號（CK）次之，為7 196.89 kg/ hm2;其余均較對照隴藜4號減產(chǎn)，減幅為3.4%～54.9%，CA5-1較對照減產(chǎn)不顯著，其余品系均較對照減產(chǎn)極顯著。對折合產(chǎn)量進行方差分析和F測驗表明，各參試品種（系）間差異均達極顯著水平（F = 173.78> F0.01=4.01）。進一步采用新復極差測驗（LSR法）進行多重比較，CA4-1與隴藜4號（CK）差異顯著，與其余品系差異均達極顯著水平;隴藜4號（CK）與CA5-1差異不顯著;與其余品系差異均達極顯著水平;CA3-1與CA6-1差異顯著，與CA2-1、CA1-1差異均達極顯著水平;CA6-1與CA2-1、CA1-1差異均達極顯著水平;CA2-1與CA1-1差異不顯著。

3? ?結(jié)論與討論

在寧夏海原旱作區(qū)栽培條件下，引進的6個藜麥新品系和對照品種隴藜4號均能完成生育期，正常成熟，可見參試各藜麥品種（系）均為中熟品種（系）且有較好的生態(tài)適應(yīng)性。參試的藜麥新品種（系）的折合產(chǎn)量為? ?3 245.78～7 872.89 kg/hm2，其中以CA4-1最高，為7 872.89 kg/hm2，較對照品種隴藜4號增產(chǎn)9.4%，增產(chǎn)顯著，較其余供試品系增產(chǎn)均極顯著，但植株易從基部折斷。CA3-1和隴藜4號（CK）植株不易倒伏，產(chǎn)量較高，綜合性狀優(yōu)異，且CA3-1的千粒重較大，增產(chǎn)潛力較大。綜合考慮海原旱作區(qū)的生產(chǎn)需要和育種目標，CA3-1和隴藜4號（CK）具有較好的育種和生產(chǎn)應(yīng)用前景，應(yīng)進行多年試驗種植評價。

根據(jù)參試藜麥品種（系）的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀表現(xiàn)，結(jié)合藜麥發(fā)展趨勢以及藜麥在寧夏海原旱作區(qū)種植的實際情況，今后寧夏海原地區(qū)藜麥育種應(yīng)向矮稈、抗倒伏、抗折斷、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)方面發(fā)展。在矮稈方面應(yīng)以CA1-1、CA2-1培育為主，在口感方面白粒好于紅粒、黑粒，應(yīng)以隴藜4號（CK）和CA2-1培育為主。藜麥花期呈現(xiàn)五顏六色，選擇其作為景觀綠化植物應(yīng)以CA4-1、CA1-1、CA3-1培育為主。在抗倒伏、抗折斷方面，應(yīng)以CA1-1、CA2-1、CA3-1、隴藜4號培育為主，在穗形方面應(yīng)以CA5-1培育為主，在大粒方面應(yīng)以CA3-1、CA2-1培育為主，在高產(chǎn)方面應(yīng)以CA4-1、隴藜4號培育為主。

自1987年西藏引種藜麥成功以來，我國北方冷涼地區(qū)、干旱區(qū)以及高海拔地區(qū)如青海、云南等地藜麥種植呈現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展[15 ]。以干旱區(qū)的甘肅省為例，藜麥種植面積約為4 700 hm2，未來我國藜麥種植面積和需求將進一步擴大[18 ]，篩選和培育高質(zhì)量品系已成為當前藜麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸因素。前期已有研究針對生育期以及株高、穗形、倒伏、產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀，在甘肅、青海、內(nèi)蒙古、山西、陜西、河北、北京、河南等不同生態(tài)區(qū)對多個藜麥品系進行了綜合評價[19 - 32 ]，也有針對籽粒顏色和營養(yǎng)成分等品質(zhì)性狀的鑒定分析[33 - 34 ]。然而，由于我國藜麥引種時間較短、種質(zhì)資源來原混雜且遺傳鑒定較為滯后、品系命名不統(tǒng)一、田間管理差異較大，很難對不同結(jié)果進行綜合比較。以產(chǎn)量這一關(guān)鍵性狀為例，在各個生態(tài)區(qū)篩選獲得的適應(yīng)性較好的不同藜麥品系的平均產(chǎn)量為 390.26～5 871.00 kg/hm2。本研究供試的7個藜麥品種（系）折合產(chǎn)量為3 245.78～7 872.89 kg/hm2，在寧夏海原旱作區(qū)均呈現(xiàn)較好的適應(yīng)性。本研究選取中熟藜麥新品種隴藜4號為對照，其在寧夏海原旱作區(qū)折合產(chǎn)量為? ?7 196.89 kg/hm2，株高為197.6 cm，生育期為115 d。相比在甘肅武威旱作區(qū)（3 341.25 kg/hm2）和隴東旱塬區(qū)復種隴藜4號（4 418.33±1 210.77 kg/hm2）產(chǎn)量有顯著增加[23， 35 ]，表明產(chǎn)量受耕作、施肥、灌溉等管理方式影響較大。6個引進的藜麥新品種（系）的折合產(chǎn)量為3 245.78～7 872.89 kg/hm2，其中以CA4-1的折合產(chǎn)量最高，為7 872.89 kg/hm2，較對照品種隴藜4號增產(chǎn)9.4%，增產(chǎn)極顯著，表明該品系在海原旱作區(qū)具有很好的適應(yīng)性。

藜麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)聚焦邊際土地的有效利用和糧食供應(yīng)的多樣化[12 ]。藜麥引種評價應(yīng)根據(jù)發(fā)育不同時期特征[36 - 37 ]、生育期、生產(chǎn)性能等指標，基于規(guī)范化栽培技術(shù)[38 - 39 ]，結(jié)合不同生態(tài)區(qū)地理環(huán)境因素，來篩選綜合性狀優(yōu)異的品系用于育種生產(chǎn)和推廣。在供試的6個引進品系中，CA3-1植株和隴藜4號（CK）均表現(xiàn)莖稈粗壯不易倒伏，CA3-1折合產(chǎn)量（6 248.00 kg/hm2）略低于對照隴藜4號（7 196.89 kg/hm2），但仍高于文獻報道的其他藜麥品系[19 - 32，35 ]。藜麥千粒重和產(chǎn)量呈現(xiàn)及顯著正相關(guān)[25，34? -35 ]，本研究中隴藜4號的千粒重為3.05 g，和前人發(fā)表的結(jié)果相似（3.08 g）[35 ]。CA3-1千粒重為3.64克，屬大粒品種，通過有效的田間管理，其產(chǎn)量具有進一步的提升可能。同時，CA3-1籽粒顏色為黑色，其蛋白質(zhì)含量有可能較高[33 ]。綜合以上分析結(jié)果，CA3-1和隴藜4號（CK）在寧夏海原旱作區(qū)具有較好的育種和生產(chǎn)應(yīng)用前景。

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（本文責編：鄭立龍）