魯中山區(qū)谷子新品種篩選試驗(yàn)

牛忠磊孫波陳昱利高明慧張治國(guó)孫鴻強(qiáng)王建

(1.淄博市淄川區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村事務(wù)服務(wù)中心，山東 淄博 255100；2.淄博市淄川廖塢小米專業(yè)合作社，山東 淄博 255100；3.淄博市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 淄博 255100)

谷子是粟類作物的一種，具備抗旱耐瘠薄的品性，在我國(guó)擁有悠久的栽培歷史，在推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)耕文明的起始與發(fā)展過(guò)程中，發(fā)揮了不可替代的支撐作用。隨著勞動(dòng)力成本的逐漸升高以及種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策的實(shí)施，谷子的種植規(guī)模表現(xiàn)出減少的趨勢(shì)，據(jù)權(quán)威部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)谷子種植面積下降到約150萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量約1000萬(wàn)t[1]。

淄川區(qū)谷子近幾年的播種面積穩(wěn)定在533.33hm2左右，是主要雜糧之一，由于該區(qū)域種植谷子地域多為青石山地質(zhì)，生產(chǎn)的谷子品質(zhì)優(yōu)良，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。但是近幾年，該地區(qū)谷子生產(chǎn)存在著一些問(wèn)題，突出表現(xiàn)為種植的谷子品種繁多，大面積種植沒(méi)有主栽品種，或是豐產(chǎn)、不優(yōu)質(zhì)，商品性差，或是優(yōu)質(zhì)、不高產(chǎn)，或是不抗病蟲(chóng)害，品種替代率低嚴(yán)重制約谷子規(guī)?；a(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，生產(chǎn)的谷子質(zhì)量無(wú)法保證，為進(jìn)一步提升淄川區(qū)小米品牌整體水平尤其是“蓼塢小米”的影響力，淄博淄川蓼塢小米專業(yè)合作社通過(guò)“優(yōu)質(zhì)富硒谷子育種及品質(zhì)提升”項(xiàng)目開(kāi)展谷子新品種引進(jìn)篩選試驗(yàn)，選擇了“北園香谷”“淄谷06”等10個(gè)品種進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，考察其出苗期、生育期、抗病性及產(chǎn)量表現(xiàn)，探索不同谷子品種在淄川區(qū)的生育特性、豐產(chǎn)性,篩選適合的小米后備品種，為品種布局更新?lián)Q代、大面積推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

本次試驗(yàn)地點(diǎn)選擇在淄川區(qū)寨里鎮(zhèn)東井村，這里位于泰沂山脈北鄰，青石山地質(zhì)，種植谷子歷史悠久，多數(shù)田地地力較好呈梯狀，梯狀田通風(fēng)干燥，光照充足，肥力均勻，土層深厚，大部分土壤呈堿性或弱堿性，高明慧等研究認(rèn)為，該地區(qū)富含硒、鉀等微量元素[2,3]，地勢(shì)海拔高度多在300m以上，夏季氣候涼爽，晝夜溫差在10℃以上，屬暖溫帶大陸性氣候，全年日照時(shí)數(shù)達(dá)2563.8h。年降水量660.5mm，多集中在6—9月，其中汛期降水量大，占全年降水量的70%以上，且以7—8月最多，占全年50%，具有良好的生態(tài)環(huán)境和明顯的小氣候特點(diǎn)，谷子生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，特殊的地理環(huán)境適宜谷子大規(guī)模種植，在這里生長(zhǎng)的小米圓滑飽滿、色澤黃潤(rùn)、耐煮油多，熬制出的米粥粘稠厚實(shí)。用于試驗(yàn)種植地塊的的耕層土壤理化性質(zhì)為堿解氮84.4mg·kg-1、有效磷17.45mg·kg-1、速效鉀143.1mg·kg-1、有機(jī)質(zhì)16.37g·kg-1，pH值8.23，試驗(yàn)地塊的農(nóng)戶接受新鮮事物快，科學(xué)種田意識(shí)強(qiáng)，適合進(jìn)行試驗(yàn)研究。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及管理措施

種植品種選擇“北園香谷”“淄谷06”“蓼谷20”“蓼谷21”“淄谷09”“濟(jì)谷28”“淄谷03”“蓼谷19”“濟(jì)谷20”“濟(jì)谷21”等10個(gè)生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)的小米品種,谷子播種前3d，放入濃度為10%的鹽水中浸泡，撈出漂在水面上的秕谷、草籽、雜質(zhì)，剔除掉顆粒不飽滿，質(zhì)量太輕的種子，選擇外觀顆粒飽滿，色澤明亮，無(wú)病蟲(chóng)、無(wú)霉變的種子，用清水洗2～3遍，晾干。

根據(jù)試驗(yàn)需要并遵循當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶播種習(xí)慣，播種量設(shè)定為7.5kg·hm-2，每個(gè)小區(qū)面積20m2，試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行，采用隨機(jī)區(qū)組排列的方式，3次重復(fù)，共30個(gè)小區(qū)。播種前施農(nóng)家肥1200kg·667m-2作為底肥，旋耕入地，整地耙平。5月20日采用人工溝播的方式播種，拔節(jié)期每追施尿素15kg·667m-2，中耕除草2次，遇有旱情及時(shí)澆水，其余管理措施同大田生產(chǎn)，收獲日期為9月20日，谷子成熟期安裝驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

于出苗期隨機(jī)選擇每個(gè)小區(qū)的3個(gè)地點(diǎn)測(cè)定出苗密度，取平均值作為小區(qū)的實(shí)際出苗密度，推算每個(gè)品種的公頃密度；于成熟期選取有代表性的樣點(diǎn)連續(xù)選取20棵單株測(cè)定株高、莖粗和穗粒重，取平均值作為相關(guān)品種數(shù)據(jù)；田間調(diào)查本地區(qū)發(fā)病率較高的病害，白發(fā)病的發(fā)病率作為重要的參考指標(biāo)。收獲時(shí)去除處理小區(qū)的兩端兩行，剩余部分全部收獲，經(jīng)過(guò)風(fēng)干后，稱重，脫粒后對(duì)曬干揚(yáng)凈的籽粒進(jìn)行稱重，折算小區(qū)(20m2)理論產(chǎn)量，并推算出各小區(qū)對(duì)應(yīng)的公頃產(chǎn)量；最后煮粥觀察米粥顏色、測(cè)試口感等。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的出苗密度分析

出苗密度一定程度上可以反映群體出苗能力，了解谷子群體出苗密度，達(dá)到不間苗或少間苗的目的，在提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的同時(shí)還可以減少肥料的用量，減少資源的浪費(fèi)。通過(guò)表1可以看出，在參試的10個(gè)谷子品種中，在播種量相同的情況下出苗密度最小的品種為“北園香谷”，出苗密度為40.2萬(wàn)株·hm-2,出苗密度最大的品種為“淄谷03”，出苗密度達(dá)到65.3萬(wàn)株·hm-2，不同品種的出苗密度差異較大。如果谷子出苗密度過(guò)低，在人工間苗、定苗過(guò)程中相對(duì)輕松，可以節(jié)約人力，但是谷子群體如果過(guò)小，其整體的“抗性”會(huì)比較弱，群體之間不能形成合力，導(dǎo)致谷子不易形成較高產(chǎn)量；而出苗密度過(guò)高，后期需要投入大量的勞動(dòng)力間苗和定苗，成本加高。因此，合適的出苗密度在一定程度上可以免去間苗和定苗的作業(yè)過(guò)程，不僅省時(shí)省力，還節(jié)約成本，對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)、實(shí)踐中有一定的參考價(jià)值[4-6]，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的種植習(xí)慣結(jié)合土壤地力分析，認(rèn)為出苗密度在45～55萬(wàn)株·hm-2適宜當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的種植習(xí)慣，因此，就出苗密度來(lái)說(shuō)，“蓼谷20”“蓼谷21”“蓼谷19”是較為理想的品種。

表1 不同品種出苗密度、株高、莖粗、穗粒重、產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

2.2 不同品種的株高、莖粗、穗粒重分析

有研究表明，干物質(zhì)積累是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，增加干物質(zhì)質(zhì)量可在一定程度上增加穗長(zhǎng)和節(jié)數(shù)，是谷子高產(chǎn)豐產(chǎn)的前提。研究谷子的株高、莖粗、穗粒重等相關(guān)指標(biāo)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。通過(guò)表1可以看出，在參試的10個(gè)谷子品種中，不同品種之間，株高表現(xiàn)明顯不同，供試品種中廖谷系列表現(xiàn)尤其搶眼，可以說(shuō)是“身高體胖”，該品種系列的谷子群體通過(guò)調(diào)節(jié)自身高度，盡量往上生長(zhǎng)，爭(zhēng)取更大空間可以吸收更多的光照，用來(lái)合成更多的營(yíng)養(yǎng)成分供作物形成較高的產(chǎn)量。谷子莖粗與其抗倒伏性密切相關(guān)，參試的谷子品種莖粗的差異表現(xiàn)不如株高明顯，但從整體表現(xiàn)來(lái)看，群體數(shù)量越大，莖粗的下降幅度越大，這可能是因?yàn)楣茸釉谟邢薜目臻g內(nèi)，谷子群體“優(yōu)化”到每個(gè)個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育而自動(dòng)“減肥”，以此照顧到谷子群體的最大化優(yōu)勢(shì)，在所有品種中，整體莖粗趨勢(shì)表現(xiàn)為北園香谷>濟(jì)谷系列>廖谷系列>淄谷系列；從谷子的穗粒重表現(xiàn)來(lái)看，受品種影響較大，從參試品種來(lái)看，隨著群體的增加呈現(xiàn)出緩慢降低的趨勢(shì)，這可能是因?yàn)楣茸拥厣喜咳~片重疊，影響光合作用，不利于穗部灌漿，穗粒重也會(huì)降低[7-9]，穗粒重過(guò)大容易壓彎莖稈，不利于收割，過(guò)小在脫粒時(shí)容易隨雜質(zhì)一起被清理掉，均不利于谷子生產(chǎn)。通過(guò)以上干物質(zhì)的積累來(lái)看，濟(jì)谷系列、廖谷系列等是較為理想的品種。

2.3 不同品種的產(chǎn)量分析

通過(guò)表1可以看出，在參試的10個(gè)谷子品種中，蓼谷系列的折算公頃理論產(chǎn)量表現(xiàn)最佳，整體上要高于濟(jì)谷系列、淄谷系列以及“北園香谷”，但從產(chǎn)量的表現(xiàn)來(lái)看，廖谷系列、“淄谷03”是最為理想的品種，可以在實(shí)踐中大力推廣。

2.4 不同品種的發(fā)病率分析

在魯中山區(qū)，白發(fā)病是最為常見(jiàn)的病蟲(chóng)害，發(fā)病率相對(duì)較高，田間調(diào)查結(jié)果顯示，發(fā)病率在8%～25%，發(fā)病率最高的是“濟(jì)谷21”，發(fā)病率最低的是“蓼谷20”，綜合來(lái)看，蓼谷系列的發(fā)病率最低。

3 結(jié)論與討論

限于試驗(yàn)條件，影響谷子產(chǎn)量的好多條件在本次試驗(yàn)中沒(méi)有分析。如有研究表明，不同的生態(tài)因素對(duì)谷子產(chǎn)量都會(huì)有影響，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，下一步將會(huì)挖掘生態(tài)因子對(duì)谷子產(chǎn)量的影響機(jī)制，進(jìn)而了解生育期對(duì)產(chǎn)量的影響。另外，還需從時(shí)間、空間等方面深入研究谷子成長(zhǎng)過(guò)程中干物質(zhì)的分配情況，從而分析谷子品種性狀的差異，以了解谷子對(duì)區(qū)域資源的適應(yīng)性，進(jìn)而為篩選優(yōu)良品種提供參考[10-13]。

本次試驗(yàn)中，單從產(chǎn)量表現(xiàn)來(lái)看，“蓼谷20”“蓼谷21”“蓼谷19”“淄谷03”的產(chǎn)量表現(xiàn)最佳，表現(xiàn)最差的是“淄谷06”和“北園香谷”，但是“淄谷03”出苗密度過(guò)大，后期生長(zhǎng)過(guò)程中群體過(guò)大，環(huán)境密閉，容易引發(fā)病蟲(chóng)危害，影響后期籽粒品質(zhì)，且間苗定苗浪費(fèi)大量的人力，穗粒重過(guò)小在生產(chǎn)實(shí)踐中也會(huì)帶來(lái)一系列不必要的麻煩?！稗す?0”“蓼谷21”“蓼谷19”等的出苗密度較為符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際生產(chǎn)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有指導(dǎo)意義，且在本次試驗(yàn)中獲得了相對(duì)高的產(chǎn)量，株高、莖粗、穗粒重等方面表現(xiàn)符合預(yù)期，實(shí)際生產(chǎn)中也沒(méi)有出現(xiàn)大面積倒伏的現(xiàn)象，整體表現(xiàn)優(yōu)異。從發(fā)病率分析，蓼谷系列的發(fā)病率最低。而從后期實(shí)際煮粥來(lái)看，“蓼谷20”“蓼谷21”“北園香谷”等更為耐煮油多，熬制出的米粥粘稠厚實(shí)，米香米甜，符合現(xiàn)代人的口感。

綜合來(lái)看，“蓼谷20”“蓼谷21”“蓼谷19”可以作為該區(qū)優(yōu)良谷子品種進(jìn)行推廣；而“淄谷03”的產(chǎn)量高，可以作為本區(qū)域的后備品種進(jìn)行儲(chǔ)備；“北園香谷”的口感最佳，但是產(chǎn)量較低，可以小范圍種植，作為高端品種進(jìn)行推廣。