吉林省西部干旱地區(qū)優(yōu)質(zhì)谷子品種篩選

劉婷婷， 王 輝， 冷靜文， 郝曦煜， 宮世航， 劉 偉， 王立群， 程微娜

(1.吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 吉林 白城 137000； 2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 長(zhǎng)春 130118； 3.黑龍江飛鶴乳業(yè)有限公司， 北京 100015)

谷子(SetariaitalicaBeauv.)，作為我國(guó)特色的雜糧作物，因根系發(fā)達(dá)、須根粗壯、具有較強(qiáng)的耐鹽、耐旱能力[1-3]，營(yíng)養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等特點(diǎn)是適于北方干旱、半干旱地區(qū)種植的主要糧食作物之一[4-5]。近年來(lái)，隨著生活水平的不斷提高和膳食結(jié)構(gòu)需求的多樣化，人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)、健康和安全飲食的意識(shí)不斷提升，社會(huì)和市場(chǎng)對(duì)谷子的需求逐步增大，以谷子為主的雜糧逐漸成為人們餐桌的必備食品，促使谷子產(chǎn)業(yè)再次迎來(lái)難得的發(fā)展機(jī)遇[6]。谷子去殼后稱小米，小米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，易消化，深受人們的喜愛[7]，其中膳食纖維含量豐富，是大米的2.5倍，適宜于老人小孩食用[8]。谷子還具有養(yǎng)腎氣、除胃熱、利小便、治消渴的功效[9]。另外，谷草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，耐儲(chǔ)存，是喂養(yǎng)牲畜的重要飼料。東北春谷區(qū)是谷子生產(chǎn)的主要產(chǎn)區(qū)，也是重要優(yōu)質(zhì)小米生產(chǎn)區(qū)域。

孫宇燕等[10]對(duì)春谷主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的變異進(jìn)行了分析，為春谷種質(zhì)資源和雜交親本選配提供了參考依據(jù)；任月梅[11]對(duì)春播區(qū)谷子產(chǎn)量構(gòu)成的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)和通徑分析，提出了主莖高度、穗長(zhǎng)適中、植株緊湊的育種目標(biāo)。

本試驗(yàn)采用近年來(lái)育成的優(yōu)質(zhì)新品種和新品系作為試驗(yàn)材料，通過(guò)調(diào)查其生育期、農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量等主要性狀，并對(duì)出谷率、出米率等加工性能進(jìn)行綜合分析，為吉林西部地區(qū)谷子新品種推廣、選育、資源利用及谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)采用的19份參試材料具體見表1。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2018—2019年進(jìn)行，試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)于吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

本試驗(yàn)采用大田隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，6行區(qū)，小區(qū)行長(zhǎng)5 m，行距0.6 m，面積18 m2，取中間4行進(jìn)行收獲，小區(qū)產(chǎn)量折產(chǎn)后進(jìn)行計(jì)算。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，肥力均勻，前茬花生，露地壟作種植，小區(qū)播量18 g。3～4葉期人工間苗，5～6葉期定苗，留苗4.0萬(wàn)株/667 m2，試驗(yàn)各小區(qū)留苗均勻一致。田間管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理進(jìn)行。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

調(diào)查各小區(qū)出苗期、抽穗期、成熟期，成熟期調(diào)查株高、穗長(zhǎng)、穗粗、單穗重、穗粒重、出谷率、出米率、千粒重等。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，使用DPS軟件進(jìn)行顯著性分析。

對(duì)每年度各品種小區(qū)籽粒產(chǎn)量進(jìn)行變量分析，考察區(qū)組間、品種間產(chǎn)量差異的真實(shí)性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性；對(duì)2年小區(qū)產(chǎn)量平均值進(jìn)行分析，檢驗(yàn)品種間、年度間產(chǎn)量差異的顯著程度和數(shù)據(jù)資料的可靠性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同谷子品種的生育進(jìn)程比較

由表1可知，對(duì)19個(gè)品種的出苗期、抽穗期、成熟期、生育期進(jìn)行比較，所有品種出苗期在5月18—23日，龍谷41、嫩選18、九谷31、赤谷29生育期較短，分別為105 d、109 d、110 d、113 d，屬早熟品種；赤谷29抽穗最早(7月14日)，龍谷41次之(7月17日)，冀谷43抽穗最晚(8月12日)；龍谷41成熟最早(8月31日)，金谷、公谷84、公谷86成熟期最晚(9月22日)。龍谷41的生育期最短(105 d)，除嫩選18，顯著短于其他所有試驗(yàn)品種，峰優(yōu)谷5號(hào)的生育期最長(zhǎng)(126 d)，顯著長(zhǎng)于豫谷35、九谷31、嫩選18、龍谷41、公谷85、九谷11(ck)、九谷32、赤谷29、保928、中谷2、通谷2。

表1 生育期分析

2.2 不同谷子品種農(nóng)藝性狀的比較

參試材料具體株高見圖1，平均株高為116.44 cm，其中，公谷86最矮(77.80 cm)，顯著低于豫谷35、公谷84、九谷31、濟(jì)谷22、濟(jì)白米1號(hào)、峰優(yōu)谷5號(hào)、嫩選18、龍谷41、金谷、九谷11(ck)，赤谷29最高(169.75 cm)，顯著高于其他材料。

圖1 不同品種株高的差異顯著性分析

參試材料具體穗長(zhǎng)見圖2，平均穗長(zhǎng)為21.80 cm，其中，九谷11穗最短(18.90 cm)，顯著低于豫谷38、濟(jì)白米1號(hào)、豫谷35、峰優(yōu)谷5號(hào)，豫谷38穗最長(zhǎng)(25.80 cm)，顯著高于龍谷41、公谷85、金谷、九谷11、九谷32、保928、中谷2、通谷2。

圖2 不同品種穗長(zhǎng)的差異顯著性分析

參試材料具體穗粗見圖3，平均穗粗為1.87 cm，其中，冀谷43穗最細(xì)(1.50 cm)，顯著低于豫谷35、公谷84、嫩選18、公谷86、豫谷38、赤谷29、保928、通谷2，赤谷29穗最粗(2.63 cm)，除保928外顯著高于其他材料。

圖3 不同品種穗粗的差異顯著性分析

2.3 不同谷子品種品質(zhì)性狀及產(chǎn)量的比較

參試材料具體千粒重見表2，其中，千粒重最重的為龍谷41(3.12 g)，顯著高于其他參試材料，千粒重最輕的為金谷(2.41 g)，除濟(jì)白米1號(hào)外顯著低于其他參試材料。

由表2可知，出谷率最低的為公谷84(77.23%)，出谷粒最高的為嫩選18(85.96%)顯著高于公谷84和豫谷38，除公谷84、豫谷38、通谷2外，其他參試材料差異不顯著。

由表2可知，出米率最低的為公谷保928(77.61%)，顯著低于其他參試材料。出米率最高的為九谷32(83.03%)，顯著高于公谷84、濟(jì)白米1號(hào)、金谷、九谷11、中谷2。

表2 品質(zhì)性狀、產(chǎn)量差異顯著性分析

由圖4可知，參試材料的穗重(取樣10穗)表現(xiàn)為嫩選18>中谷2保928>濟(jì)白米1號(hào)>赤谷29>豫谷35>九谷32>豫谷38>公谷86>九谷11(ck)>冀谷43>公谷84>公谷85>峰優(yōu)谷5號(hào)>通谷2>濟(jì)谷22>九谷31>龍谷41>金谷。平均穗重為15.05 g，穗最輕的為金谷(12.30 g)，除龍谷41外顯著低于其他材料，穗最重的為嫩選18(16.89 g)，顯著高于公谷84、九谷31、濟(jì)谷22、濟(jì)白米1號(hào)、峰優(yōu)谷5號(hào)、通谷2、龍谷41、公谷85、金谷、九谷11(ck)、公谷86、豫谷38、冀谷43、九谷32。

圖4 不同品種穗重的差異顯著性分析

由圖5可知，參試材料的穗粒重(取樣10穗)表現(xiàn)為嫩選18>中谷2>濟(jì)白米1號(hào)>赤谷29>保928>豫谷35>九谷32>冀谷43>九谷11(ck)=公谷86>豫谷38>峰優(yōu)谷5號(hào)>公谷85>公谷84>=濟(jì)谷22>九谷31=通谷2>龍谷41>金谷。平均穗粒重為12.20 g，其中穗粒重最輕的為金谷(10.17 g)，顯著低于豫谷35、濟(jì)白米1號(hào)、九谷32、赤谷29、保928、中谷2、金谷2，穗粒最重的為嫩選18(14.52 g)，顯著高于豫谷35、公谷84、九谷31、濟(jì)谷22、峰優(yōu)谷5號(hào)、通谷2、龍谷41、公谷85、金谷、九谷11(ck)、公谷86、豫谷38、冀谷43、九谷32。

圖5 不同品種穗粒重的差異顯著性分析

參試材料產(chǎn)量的表現(xiàn)為嫩選18>中谷2>保928>赤谷29>豫谷35>九谷32>冀谷43>豫谷38>公谷84>公谷86>九谷11(ck)>九谷31>公谷85>濟(jì)白米1號(hào)>龍谷41>通谷2>峰優(yōu)谷5號(hào)>濟(jì)谷22>金谷。平均產(chǎn)量為271.03 kg/667 m2，其中，產(chǎn)量最低的為金谷(215.56 kg/667 m2)，顯著低于其他參試材料，產(chǎn)量最高的為嫩選18(303.15 kg/667 m2)，顯著高于豫谷35、公谷84、九谷31、濟(jì)谷22、濟(jì)白米1號(hào)、峰優(yōu)谷5號(hào)、通谷2、龍谷41、公谷85、金谷、九谷11(ck)、公谷86、豫谷38、冀谷43、九谷32。

3 討 論

谷子產(chǎn)量是多個(gè)農(nóng)藝性狀和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果，與產(chǎn)量組成相關(guān)因素關(guān)系復(fù)雜，不同地區(qū)不同試驗(yàn)點(diǎn)等因素都會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響，結(jié)果不盡相同[24-25]。通過(guò)對(duì)不同品種試驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總分析，可以客觀、全面地了解不同品種變化情況及整體育種水平，本研究選用最近幾年優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種，研究分析影響谷子產(chǎn)量主要構(gòu)成因素，對(duì)試驗(yàn)品種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀進(jìn)行系統(tǒng)分析，為本地區(qū)未來(lái)育種目標(biāo)及資源利用提供理論依據(jù)。

近年來(lái)由于惡劣天氣造成品種發(fā)生不同程度的倒伏，影響籽實(shí)產(chǎn)量，一方面株高是限制谷子發(fā)展的重要因素，東北春谷區(qū)株高育種也出現(xiàn)較大突破，公谷85、公谷86、通谷2、金谷的株高在100 cm以下，適合機(jī)械化收獲，代表著谷子育種的發(fā)展方向。另一方面，抗除草劑品種的選育，可以解決谷子田間除草的難題，推動(dòng)谷子產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展。

4 結(jié) 論

經(jīng)過(guò)2年的品種篩選試驗(yàn)，各品種單產(chǎn)的平均水平分別可以反映出吉林西部干旱地區(qū)谷子當(dāng)前的生產(chǎn)水平，比對(duì)照品種九谷11增產(chǎn)的品種有10個(gè)，產(chǎn)量最高的品種(嫩選18)，比對(duì)照增產(chǎn)12.28%，中谷2次之，比對(duì)照增產(chǎn)11.87%，其他增產(chǎn)品種依次為保928、赤谷29、豫谷35、九谷32、冀谷43、豫谷38、公谷84、公谷86。各參試材料的生育期嫩選18為108 d，保928為113 d，生育期較短，公谷84生育期為124 d，公谷86、冀谷43生育期分別為123 d、124 d，生育日數(shù)較長(zhǎng)，屬于相對(duì)晚熟品種。根據(jù)株高，可供選擇應(yīng)用的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)中高桿良種為嫩選18、冀谷43、豫谷35、豫谷38、保928，矮稈良種為公谷86、中谷2、九谷32、公谷84，抗倒伏能力強(qiáng)，適合機(jī)械化收割。嫩選18的出谷率最高(85.96%)，豫谷38的出米率為77.36%，公谷84的出谷率為77.23%，相對(duì)較低，中谷2、保928、豫谷35、九谷32、冀谷43、公谷86的出米率差異不顯著。公谷84的出米率最低(77.61%)，其他較對(duì)照增產(chǎn)品種出米率差距不大。

綜合上述性狀，嫩選18、中谷2、保928、豫谷35、九谷32、公谷86，增產(chǎn)極顯著，中高桿或矮稈品種，適合機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化種植，建議在本地區(qū)大面積優(yōu)先推廣種植。冀谷43、豫谷38、公谷84、九谷31、公谷85、濟(jì)白米1號(hào)，與平均產(chǎn)量持平或稍低，建議進(jìn)一步考察。龍谷41、通谷2、濟(jì)谷22、金谷在本地區(qū)種植產(chǎn)量較低，赤谷29、峰優(yōu)谷5號(hào)有倒伏情況，在吉林西部干旱地區(qū)不建議種植。

鑒于吉林西部干旱地區(qū)谷子生產(chǎn)的特點(diǎn)，今后要有目的地引進(jìn)優(yōu)異的谷子種質(zhì)資源，不斷豐富本地區(qū)資源的多樣性，加快谷子新品種的選育和應(yīng)用，并進(jìn)一步研究谷子增產(chǎn)的栽培技術(shù)。