遼西地區(qū)谷子品種區(qū)域適應(yīng)性綜合評(píng)價(jià)

刁玉霖 朱康寧 張海金 張文飛 王凱璽 劉明水 陳國(guó)秋

（遼寧省旱地農(nóng)林研究所，朝陽(yáng) 122000）

谷子（Setaria italica（L.）Beauv）是起源于我國(guó)黃河流域的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)作物，具有1 萬(wàn)多年的栽培歷史[1]，被譽(yù)為中華民族的哺育作物[2]。我國(guó)谷子的種植面積、單產(chǎn)、總產(chǎn)均居世界首位。谷子抗旱、耐瘠，水分利用效率高，化肥農(nóng)藥用量少，是典型的環(huán)境友好型作物，也是維持我國(guó)干旱丘陵地區(qū)糧食安全和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的重要雜糧作物[3]。近年來(lái)隨著人們的飲食觀念轉(zhuǎn)變，以及谷子醫(yī)食同源的優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的巨大市場(chǎng)需求，使谷子這一傳統(tǒng)作物熱度不斷攀升，種植面積呈明顯上升趨勢(shì)[4]。

谷子是我國(guó)北方主要糧食作物之一[5]，尤其是在干旱少雨、土質(zhì)貧瘠、春季易旱的遼寧省西部地區(qū)。遼西地區(qū)的朝陽(yáng)市、阜新市、錦州市西部和葫蘆島市建昌縣等地是遼寧省谷子的主產(chǎn)區(qū)，谷子種植面積常年在6.67 萬(wàn)hm2左右，占全省種植面積的80%以上[6]。但是，近年來(lái)該地區(qū)谷子生產(chǎn)存在著一些問(wèn)題，如推廣應(yīng)用的谷子品種表現(xiàn)豐產(chǎn)、不優(yōu)質(zhì)，商品性差，或是優(yōu)質(zhì)、不高產(chǎn)。新品種的引進(jìn)對(duì)促進(jìn)谷子生產(chǎn)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，提升旱地農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。遼西地區(qū)種植的谷子品種繁多，魚(yú)龍混雜，但大面積主栽品種較少，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種較少，病蟲(chóng)害逐年增長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)的谷子質(zhì)量無(wú)法保證，收購(gòu)時(shí)呈現(xiàn)出一種一價(jià)的趨勢(shì)，給加工企業(yè)進(jìn)行深加工和產(chǎn)品質(zhì)控帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。對(duì)引進(jìn)品種開(kāi)展適應(yīng)性試驗(yàn)，篩選出適宜遼西地區(qū)種植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適宜機(jī)械化生產(chǎn)的品種至關(guān)重要[7-8]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料為遼寧省旱地農(nóng)林研究所引進(jìn)的18 個(gè)谷子品種（表1），其中朝谷58 為對(duì)照品種。

表1 18 個(gè)參試谷子品種及來(lái)源

1.2 試驗(yàn)地概況于2020-2021 年在遼寧省旱地農(nóng)林研究所朝陽(yáng)市朝陽(yáng)縣試驗(yàn)基地（120.37°E、41.49°N，海拔180.6m）種植，前茬作物為高粱，沙壤土，地勢(shì)平坦，具備灌排條件，0～20cm 耕層土壤全氮0.50g/kg、堿解氮64.40mg/kg、有效磷27.45mg/kg、速效鉀143.10mg/kg、有機(jī)質(zhì)16.37g/kg、pH 值8.23。2020 年5-9 月降雨總量382.0mm，月平均氣溫23.2℃，日照時(shí)數(shù)1655.5h；2021 年5-9 月降雨總量719.5mm，月平均氣溫21.5℃，日照時(shí)數(shù)1095.8h。

1.3 試驗(yàn)方法試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)，6 行區(qū)，行長(zhǎng)5.0m，行距0.6m，留苗密度為45.0萬(wàn)株/hm2，試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行，管理同大田生產(chǎn)。收獲時(shí)去掉兩側(cè)邊行，收中間4 行計(jì)產(chǎn)，每小區(qū)取20 株調(diào)查農(nóng)藝性狀，取平均值。

1.4 測(cè)定指標(biāo)參試谷子物候期:出苗期、抽穗期、成熟期；谷子農(nóng)藝性狀:幼苗色、穗型、穗碼密度、粒色、米色、株高；產(chǎn)量性狀:穗長(zhǎng)、單穗重、單穗粒重、千粒重、產(chǎn)量；谷子抗病性:調(diào)查遼西地區(qū)頻發(fā)病害，包括白發(fā)病、紋枯病、谷銹病、谷瘟病。本研究性狀調(diào)查方法均按照《谷子種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[9]進(jìn)行。

1.5 數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2016 和DPS v18.10進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，繪圖分析采用OriginPro 2018 SR1 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種生育期情況由表2 可知，18 個(gè)參試谷子品種的生育期在不同年際間有小幅差異，能顯示出參試的各個(gè)品種在遼西地區(qū)的生育期情況。18個(gè)谷子品種2020 年生育期在99～119d 之間，2021年在101～121d 之間。從2 年的生育期數(shù)據(jù)來(lái)看，龍谷25 生育期最短，2021 年101d，較2020 年多2d；其次為嫩選15 號(hào)，2021 年101d，較2020 年少2d；龍谷38 的2 年生育期均為103d。晉谷21 號(hào)生育期最長(zhǎng)，2021 年121d，比2020 年多2d；其次為長(zhǎng)農(nóng)47 號(hào)，2021 年116d，比2020 年少1d；長(zhǎng)農(nóng)35 號(hào)2021 年生育期114d，比2020 年少3d。

表2 18 個(gè)參試谷子品種物候期

2.2 參試品種農(nóng)藝性狀比較從表3 可以看出，參試品種中赤優(yōu)金苗1 號(hào)幼苗色為黃綠色，隴谷13 號(hào)為淺紫色，其余品種均為綠色。穗松緊度指標(biāo)中松1 個(gè)、中7 個(gè)、緊10 個(gè)。穗型指標(biāo)中棍棒形品種2 個(gè)、圓筒形品種3 個(gè)、紡錘形品種13 個(gè)。粒色指標(biāo)中紅色1 個(gè)、白色6 個(gè)、黃色11 個(gè)。米色均為黃色。株高2020 年變幅為93.43～179.04cm，2021 年變幅為90.75～181.64cm。2 年數(shù)據(jù)中株高最高的品種為隴谷13 號(hào)，最低的品種為公谷88。

表3 18 個(gè)參試谷子品種農(nóng)藝性狀

2.3 參試品種產(chǎn)量性狀分析由表4 可知，參試谷子品種2020 年穗長(zhǎng)最長(zhǎng)的是大同29 號(hào)（30.47cm），最短的是長(zhǎng)農(nóng)35 號(hào)（19.09cm），2021 年穗長(zhǎng)最長(zhǎng)的是山西紅谷（29.58cm），最短的是龍谷25（16.54cm）。2020 年單穗重變幅為18.53～28.73g，超過(guò)對(duì)照朝谷58（23.21g）的有9 個(gè)，2021 年單穗重變幅為21.34～30.51g，超過(guò)朝谷58（27.16g）的有4個(gè)。2020 年參試谷子單穗粒重最大的為長(zhǎng)農(nóng)35 號(hào)（22.74g），最小的為龍谷25（14.22g），2021 年單穗粒重最大的為嫩選18 號(hào)（24.58g），最小的為晉谷21 號(hào)（16.03g）。2020 年千粒重變幅為2.85～3.79g，2021 年變幅為2.32～3.88g，2 年試驗(yàn)中大同29 號(hào)千粒重均最高。2020 年每hm2折合產(chǎn)量排前4 位品種為豫谷35（6753.38kg），朝谷58（6356.51kg）、嫩選18 號(hào)（6013.01kg）、大同29 號(hào)（5882.94kg），產(chǎn)量最低的品種為晉谷21 號(hào)（4542.27kg）；2021 年產(chǎn)量較高的品種依次為嫩選18 號(hào)（6826.75kg），張雜谷16 號(hào)（6706.69kg）、豫谷35（6670.00kg）、朝谷58（5872.94kg），產(chǎn)量最低的品種也為晉谷21 號(hào)（3675.17kg）。

表4 18 個(gè)參試谷子品種產(chǎn)量性狀

圖1 為18 個(gè)參試谷子品種產(chǎn)量性狀年度間比較箱線圖，從上至下為最大值、第1/4 分位數(shù)、中位數(shù)、第3/4 分位數(shù)和最小值。從圖1 可知，2021 年參試谷子的產(chǎn)量性狀與2020 年相比，單穗重、單穗粒重稍有增加，其余指標(biāo)均減少，各指標(biāo)年度間差異較大，主要由年度間環(huán)境差異導(dǎo)致。

圖1 18 個(gè)參試谷子品種產(chǎn)量性狀年度間比較箱線圖

2.4 參試品種抗病性分析由表5 可知，參試谷子品種2021 年病害較2020 年嚴(yán)重，主要由于2021 年降水量偏高，谷子在生長(zhǎng)期處于高溫高濕環(huán)境導(dǎo)致病害程度加劇。2020 年白發(fā)病發(fā)病程度最高的品種為中谷9 號(hào)（4.24%），2021 年白發(fā)病發(fā)病程度最高的品種為公谷88（10.22%）。2020 年紋枯病發(fā)病級(jí)數(shù)最高的是隴谷13 號(hào)（3 級(jí)），2021 年紋枯病發(fā)病級(jí)數(shù)最高為3 級(jí)，包括6 個(gè)品種。2020 年谷銹病發(fā)病級(jí)別最高為3 級(jí)，包括5 個(gè)品種，2021 年谷銹病發(fā)病級(jí)別最高為5 級(jí)，包括6 個(gè)品種。2020 年谷瘟病除了晉谷21 號(hào)未發(fā)生外，其余均為1 級(jí)，2021 年谷瘟病發(fā)病級(jí)別最高的品種為山西紅谷（5 級(jí)）和大同29 號(hào)（5 級(jí)）。

表5 18 個(gè)參試谷子品種抗病性

3 結(jié)論與討論

本文結(jié)合遼西地區(qū)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境和栽培措施，主要通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行有效的品種篩選。第一，是產(chǎn)量性狀，選擇高產(chǎn)品種，能夠在不同栽培條件下保證一定的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。第二，選擇的是生育期適宜的品種，有研究表明西北春谷晚熟品種產(chǎn)量與生育期呈負(fù)相關(guān)[10]；內(nèi)蒙古自治區(qū)、河北省、山西省、遼寧省谷子品種（系）的生育期與產(chǎn)量均呈負(fù)相關(guān)[11]。生育期過(guò)短的品種雖然能夠較早收獲上市，搶占一定的市場(chǎng)先機(jī)[12]，但是浪費(fèi)了當(dāng)?shù)氐臏毓赓Y源，產(chǎn)量也不理想，而且容易遭受鳥(niǎo)害，造成谷子減產(chǎn)。生育期較長(zhǎng)的品種產(chǎn)量受到影響，含水量高，為機(jī)械化收獲帶來(lái)不便[13]。第三，選擇抗病性強(qiáng)的品種是提高產(chǎn)量的主要方法[14]，遼西地區(qū)頻發(fā)的谷子病害抗性被列為重點(diǎn)篩選的指標(biāo)。

綜合比較篩選出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)谷子品種豫谷35、嫩選18 號(hào)。豫谷35 較朝谷58（CK）平均增產(chǎn)9.76%，居參試品種首位，生育期107～109d，幼苗綠色，穗碼緊，紡錘形穗，黃谷黃米，平均株高133.15cm，穗長(zhǎng)26.44cm，單穗重25.76g，單穗粒重21.03g，千粒重2.96g，病害發(fā)生較輕。嫩選18 號(hào)較朝谷58（CK）平均增產(chǎn)4.99%，居參數(shù)品種第2 位，生育期109～113d，幼苗綠色，穗碼緊，紡錘形穗，黃谷黃米，平均株高137.70cm，穗長(zhǎng)23.86cm，單穗重26.00g，單穗粒重20.75g，千粒重3.05g，病害發(fā)生較輕。通過(guò)對(duì)18 個(gè)來(lái)源廣泛的谷子品種進(jìn)行2 年的田間種植鑒定，測(cè)定物候期、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀和抗病性等指標(biāo)，最終選擇豫谷35 和嫩選18 號(hào)在遼西地區(qū)推廣種植。