隴東旱塬區(qū)13個(gè)谷子新品種引進(jìn)篩選試驗(yàn)

梁洞理，王小鋒，李智遠(yuǎn)，蔣軍鋒，陳永軍，鄭愛(ài)紅，任旭靈

（平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，甘肅平?jīng)?744000）

谷子在我國(guó)栽培歷史悠久，具有抗旱、早熟、耐熱、耐瘠等優(yōu)點(diǎn)，廣受農(nóng)民青睞[1]。近年來(lái)，隨著人們飲食結(jié)構(gòu)的變化，谷子的種植規(guī)模大幅提升，相關(guān)研究也大量開(kāi)展，集中在品種選育、品質(zhì)改良、栽培技術(shù)研究等方面[2-4]。前人研究結(jié)果表明，谷子產(chǎn)量在不同區(qū)域表現(xiàn)出顯著的差異，因此引進(jìn)與區(qū)域資源相匹配的優(yōu)良品種意義重大。

谷子作為隴東旱塬區(qū)主栽小雜糧作物之一，種植歷史悠久，規(guī)模巨大。然而目前該區(qū)谷子栽培技術(shù)落后，管理粗放，生產(chǎn)水平低下，特別是品種更新慢，新技術(shù)應(yīng)用少，嚴(yán)重制約谷子規(guī)?；a(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?；谠摰貐^(qū)的自然資源條件，引進(jìn)適宜的谷子新品種，有助于該區(qū)谷子品種更新?lián)Q代和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收有重要意義。本試驗(yàn)以13個(gè)谷子新品種為試驗(yàn)材料，比較其性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)差異，篩選出與當(dāng)?shù)刈匀毁Y源相匹配的優(yōu)良品種，以期為該區(qū)谷子品種更新?lián)Q代及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021 年在崆峒區(qū)草峰鎮(zhèn)夏寨村旱塬地進(jìn)行，前茬為玉米，黑壚土，中等肥力。試驗(yàn)地位于東經(jīng)106°47′46″，北緯35°39′03″，海拔1 453 m，屬大陸性氣候，冬冷干燥，夏熱豐雨，7—9 月降水量占全年的60%。年平均氣溫7.9～10.0 ℃，≥10 ℃活躍生長(zhǎng)溫區(qū)日照時(shí)數(shù)1 060～1 240 h，無(wú)霜期155～185 d。年均降水量500～600 mm，地面蒸發(fā)量450～600 mm，干燥度1.5～2.0，春秋旱發(fā)生率13%～30%，夏旱發(fā)生率24%～69%。該區(qū)谷子種植多為露地撒播和條播。

1.2 參試材料

參試的13個(gè)谷子品種信息見(jiàn)表1。

表1 參試的13個(gè)谷子品種信息

1.3 試驗(yàn)方法

按照谷子品種設(shè)13 個(gè)處理，3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積10 m2（2.5 m×4 m），小區(qū)之間筑梗隔開(kāi)，各重復(fù)間留0.5 m 寬步道，試驗(yàn)地四周設(shè)置寬2 m以上的谷子保護(hù)帶。播種前旋耕整地，采用覆膜穴播，每幅覆膜種植4 行，行距20 cm，株距30 cm。播種時(shí)間為2021 年5 月1 日，間苗時(shí)間在3～4 葉期，定苗時(shí)間在5～6葉期，定苗時(shí)每穴留1～2株。每667 m2施復(fù)合肥（磷酸二銨）20 kg、尿素10 kg 作基肥。所有處理的田間管理都相同。

1.4 數(shù)據(jù)處理

播種后，記錄谷子生育期，在成熟后測(cè)定株高、穗長(zhǎng)、產(chǎn)量等性狀。采用Excel、SPSS 19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同谷子品種的生育期表現(xiàn)

研究谷子品種生育期有助于調(diào)控種植時(shí)間，同時(shí)也能優(yōu)化生育時(shí)期與區(qū)域資源的擬合度，為高產(chǎn)形成打好基礎(chǔ)。由表2 可見(jiàn)，13 個(gè)品種的出苗時(shí)間基本一致；分蘗最早的有M2、M7、M9，較分蘗最遲的M8早4～5 d；不同品種的拔節(jié)時(shí)間相差1～5 d，其中M1、M2 拔節(jié)最早，M8 拔節(jié)最遲；谷子抽穗時(shí)間直接影響開(kāi)花時(shí)間，所有品種在抽穗3～4 d 后均到達(dá)開(kāi)花期，13 個(gè)谷子品種的抽穗時(shí)間差異較大；7 月10—20日之間開(kāi)花的有M1、M2、M4、M10、M12，7月21—31 日之間開(kāi)花的有M3、M5、M6、M7、M11、M13，8 月1 日后開(kāi)花的有M8、M9，成熟較早的谷子品種有M1、M2、M3、M4、M6、M10、M12，生育時(shí)長(zhǎng)為129 d，其次為M5、M7、M13，生育時(shí)長(zhǎng)為154 d，其余品種成熟最晚，生育時(shí)長(zhǎng)為169 d。

表2 不同谷子品種的生育期比較

2.2 成熟后谷子地上部干物質(zhì)分配

干物質(zhì)積累是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，研究作物的干物質(zhì)分配，可進(jìn)一步明確作物不同部位干物質(zhì)積累量對(duì)產(chǎn)量的影響。單株干物質(zhì)質(zhì)量在50 g·株-1以上的品種有M1、M2、M4、M5、M6、M7、M8、M10，其余品種的單株干物質(zhì)質(zhì)量均在50 g·株-1以下，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的積累可為生殖生長(zhǎng)提高營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)，這可能是高產(chǎn)形成的原因之一。從單株穗干重占地上部干物質(zhì)總質(zhì)量的比重來(lái)看，M1、M2、M3、M4、M5、M11、M12、M13 谷子的單株穗干重比重在50%以上。綜合來(lái)看，單株干物質(zhì)質(zhì)量在50 g·株-1以上，且單株穗干重占地上部干物質(zhì)總質(zhì)量50%以上的品種有M1、M2、M4、M5；M3 的單株干物質(zhì)量雖然最小，但其單株穗干重占地上部干物質(zhì)的比重最大，為59.73%，說(shuō)明M3 生殖生長(zhǎng)階段的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率高，這樣的分配比可能有助于品種獲得高產(chǎn)。

圖1 不同品種谷子地上部單株干物質(zhì)分配

2.3 不同谷子品種的植株性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

不同谷子品種的植株性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)見(jiàn)表3。株高最高的是M11，達(dá)182.67 cm，株高在150～180 cm的有M2、M4、M5、M6、M7、M8、M13，其 次是M10，株高為148.83 cm，其余品種的株高均在140 cm以下。主莖節(jié)數(shù)在14 節(jié)以上的有M5、M6、M7、M10、M13，在12節(jié)及以下的有M3、M9、M11、M12，其余品種為13 節(jié)。穗長(zhǎng)表現(xiàn)最好的有M2、M11，分別為27.67、27.00 cm，較穗長(zhǎng)最低的M3增加了39.50%、36.13%，M1、M2、M8、M11 的穗長(zhǎng)之間沒(méi)有顯著性差異（P＜0.05）。從穗數(shù)來(lái)看，最大的是M13，最小的是M10，這兩個(gè)品種之間差異顯著（P＜0.05），M13 的穗數(shù)較M10 增加了36.45%，其余品種之間差異不顯著。千粒重表現(xiàn)最好的有M1、M2，表現(xiàn)最差的是M6，M1、M2 的千粒重較M6 分別提高了27.72%、32.22%。每667 m2產(chǎn)量達(dá)到300 kg 以上的品種有M1、M2、M3、M5、M11、M12、M13，產(chǎn)量在200 kg 以下的品種有M7、M8，其余品種的產(chǎn)量在200～300 kg，M1、M13 的產(chǎn)量較M7 增產(chǎn)106.84%、96.58%。綜上，品種M1 產(chǎn)量最高，千粒重表現(xiàn)較好，其余指標(biāo)表現(xiàn)一般；品種M13 的穗長(zhǎng)、千粒重表現(xiàn)不是最好，但其余指標(biāo)表現(xiàn)較好，綜合來(lái)看，各指標(biāo)的協(xié)調(diào)發(fā)展是形成高產(chǎn)的基礎(chǔ)，M1、M13可作為該區(qū)主推品種進(jìn)行推廣。

表3 不同谷子各指標(biāo)及產(chǎn)量差異

2.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相關(guān)性分析

谷子產(chǎn)量與各因素間的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表4。株高與節(jié)數(shù)之間呈極顯著正相關(guān)，與穗長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明株高影響節(jié)數(shù)和穗長(zhǎng)；節(jié)數(shù)與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，與干物質(zhì)呈正相關(guān)，說(shuō)明節(jié)數(shù)的增加可能會(huì)導(dǎo)致千粒重減少，但是會(huì)增加干物質(zhì)質(zhì)量；穗長(zhǎng)與干物質(zhì)質(zhì)量呈正相關(guān)，說(shuō)明干物質(zhì)的增加有利于穗長(zhǎng)的增加；千粒重與667 m2產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明增加千粒重可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。綜合分析，株高增加可在一定程度上增加穗長(zhǎng)和節(jié)數(shù)，進(jìn)而增加干物質(zhì)質(zhì)量，而干物質(zhì)質(zhì)量的增加為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

表4 谷子產(chǎn)量與各因素間相關(guān)性分析

3 小結(jié)與討論

本研究中，籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)最優(yōu)的是M1、M13，每667 m2產(chǎn)量分別為377.77、359.03 kg，表現(xiàn)最差的是M7 和M8，每667 m2產(chǎn)量在200 kg 以下。M1 的生育期短，M13 的生育期長(zhǎng)，可以看出生育期并不是決定產(chǎn)量的至關(guān)因素。鄭洪建等研究發(fā)現(xiàn)[5]，不同的生態(tài)因素對(duì)玉米產(chǎn)量影響顯著，而生態(tài)環(huán)境時(shí)空條件因作物生育周期的推進(jìn)而變化，有必要進(jìn)一步挖掘生態(tài)因子對(duì)谷子產(chǎn)量的影響機(jī)制，了解生育期對(duì)產(chǎn)量的影響。從谷子干物質(zhì)分配來(lái)看，穗干重占全株干物質(zhì)50%以上的品種，每667 m2產(chǎn)量均在200 kg 以上，谷子穗干重分配越高，越有利于形成高產(chǎn)[2]，因此研究谷子產(chǎn)量形成機(jī)制，還需從時(shí)間和空間兩方面深入研究谷子的干物質(zhì)分配情況。分析各谷子品種性狀的差異，可了解谷子對(duì)區(qū)域資源的適宜性，進(jìn)而為篩選優(yōu)良品種提供參考。本試驗(yàn)中，M2 的各性狀指標(biāo)表現(xiàn)相對(duì)較好，但產(chǎn)量不是最優(yōu)；M13的千粒重與M6（最低）的千粒重差異不顯著；M3 的主莖節(jié)數(shù)、穗長(zhǎng)表現(xiàn)最差，千粒重表現(xiàn)同樣不是最好，但其產(chǎn)量在13個(gè)谷子品種中僅次于M1 和M13，說(shuō)明只有各因素之間的協(xié)調(diào)發(fā)展才能形成高產(chǎn)，這一結(jié)論與李明昊的研究結(jié)論一致[3]。從相關(guān)性來(lái)看，株高越高，產(chǎn)量越低，這可能是隨著株高的增加，谷子的抗倒伏能力越弱，已在董孔軍的糜子抗倒伏研究中得到證實(shí)[6]；株高可在一定程度上影響干物質(zhì)質(zhì)量，研究發(fā)現(xiàn)干物質(zhì)質(zhì)量與產(chǎn)量形成密切相關(guān)[7-8]；同樣千粒重也顯著影響產(chǎn)量，這一結(jié)論在禾谷科作物中已經(jīng)被證實(shí)[2,7]。綜上所述，M1和M13品種可作為該區(qū)優(yōu)良谷子品種進(jìn)行推廣。