韓彥龍 姜 薇 吳 昊 鄒鳳宇 張 艷
(遼寧省鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,鐵嶺112616)
藜麥(Chenopodium quinoa)是一年生雙子葉藜科植物,其蛋白質(zhì)含量可高達(dá)16%~22%,是一種純天然的堿性食物,在其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面,可與奶粉、肉類相媲美[1-2]。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織認(rèn)為,藜麥能夠滿足人體基本營(yíng)養(yǎng)需求,并將其列為最適宜人類的“全營(yíng)養(yǎng)食品”[3-4]。此外,國(guó)內(nèi)外的許多研究表明,藜麥具有良好的抗旱、抗寒、耐鹽堿等特性,并具有良好的生態(tài)適應(yīng)性[5-6]。
遼寧省屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),干旱災(zāi)害具備顯著的季節(jié)性和區(qū)域性特征,尤其是春旱、夏旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害最為嚴(yán)重。干旱發(fā)生時(shí)會(huì)導(dǎo)致土壤墑情較差,無(wú)法滿足農(nóng)作物正常生長(zhǎng)發(fā)育所需的水分[7]。頂凌播種是指在土壤表層解凍5~7cm而下層土壤仍結(jié)凍時(shí),采用機(jī)耕后播種的種植方式。藜麥頂凌播種技術(shù)主要利用藜麥苗期具有較強(qiáng)的抗凍能力,既可保證藜麥種子正常發(fā)芽及苗期對(duì)水分的需求,又可使成熟期避開(kāi)雨季以確保產(chǎn)量和品質(zhì)[8]。
本研究通過(guò)在頂凌播種條件下對(duì)引選的16 個(gè)藜麥品種(系)在產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀方面的鑒定分析,以期探究頂凌播種技術(shù)在遼北地區(qū)應(yīng)用的具體效應(yīng),篩選出適宜遼北地區(qū)高產(chǎn)栽培的藜麥品種,為藜麥的推廣種植提供依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)地情況試驗(yàn)地位于遼寧省鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地,土壤為棕壤土,地理坐標(biāo)為42°14′45.2″N,123°48′7.4″E,海拔59.55m,全年平均日照時(shí)數(shù)2700h,年平均氣溫6.3℃,最低氣溫-31℃,最高氣溫34.4℃,封凍期150d 左右,無(wú)霜期127~162d,年平均降雨量700mm。土地平整,前茬為高粱。
1.2 試驗(yàn)材料如表1 所示,試驗(yàn)材料為16 份南美藜品種(系),其中13 份為引進(jìn)材料,TL2、TL3和TL6 為鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自選材料,以隴2 為對(duì)照(CK)。
表1 供試藜麥材料及來(lái)源
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)于2023 年3 月31 日進(jìn)行頂凌播種,每個(gè)試驗(yàn)材料3 次重復(fù),共計(jì)48 個(gè)小區(qū),按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理種18 行,行距0.4m,行長(zhǎng)4m,株距0.2m,穴播,每穴5~8 粒。
1.4 田間管理整地前每667m2施有機(jī)肥1t,在3月下旬土壤解凍達(dá)10cm 時(shí),迅速開(kāi)始整地并配合施用復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)20kg,覆膜后播種。在種苗達(dá)3~5cm 時(shí),進(jìn)行第1 次間苗,每穴留2 株壯苗,達(dá)10cm 左右時(shí)進(jìn)行定苗,每穴留單株,并去除田間雜草。不追肥,苗期根據(jù)實(shí)際情況,可采用噴灌或溝灌方式補(bǔ)1~2 次水。在植株達(dá)20cm左右時(shí)進(jìn)行一次田間除草。在灌漿初期可用菊酯類農(nóng)藥噴霧防治菜青蟲(chóng)等,霜霉病及根腐病可選用75%百菌清500 倍液在發(fā)病初期噴施防治[9-10]。待藜麥顏色變深,籽粒變硬,葉片開(kāi)始脫落時(shí)即可進(jìn)行收獲。
1.5 田間調(diào)查每個(gè)小區(qū)隨機(jī)連續(xù)選取10 株調(diào)查主要農(nóng)藝性狀(靠近作業(yè)道3 株除外)。生育期記載從出苗到成熟的日期(d)。株高 收獲前測(cè)量植株的最高點(diǎn)到地面的垂直距離(cm)。莖粗 成熟期測(cè)量植株底端莖稈的直徑(cm)。分枝數(shù) 收獲前從貼近地面開(kāi)始查數(shù)每株的所有分枝數(shù)。有效分枝數(shù) 收獲時(shí)有成熟籽粒的分枝數(shù)。主穗長(zhǎng)成熟期頂端至第1 個(gè)兩花序之間的距離大于3cm的距離(cm)。主穗莖粗 主穗底端莖稈的直徑(cm)。千粒重 每個(gè)處理隨機(jī)取1000 粒種子,稱重3 次的平均值(g)。產(chǎn)量 每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取中間3 行,收獲全部植株,脫粒曬干,稱重3 次的平均值(g)。
1.6 數(shù)據(jù)分析通過(guò)Excel 和SPSS 19.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及分析。
2.1 不同藜麥品種(系)的物候期通過(guò)表2 可以看出,在頂凌播種條件下,16 個(gè)藜麥材料的出苗較早,且較為一致,基本在7d 左右即可全部完成出苗,表明在頂凌播種及覆膜條件下,土壤墑情較好,土壤及氣候條件適宜藜麥生長(zhǎng);在分枝期上,與對(duì)照隴2相比(29d),除了TL2、TL3、TL6、4712 和津藜1號(hào)略偏早,隴1 和2403 偏晚1d,其他材料基本都在出苗后29d 左右進(jìn)入分枝期;不同藜麥材料在進(jìn)入初花期的時(shí)間上差異較大,津藜1 號(hào)最早,出苗后48d 即可進(jìn)入初花期,其次是TL2 和TL3,最晚的是隴1,需要62d,其余大部分材料需要53d 左右;進(jìn)入乳熟期較早的是津藜1 號(hào),TL2 和TL3 大概在出苗后56d 左右,較晚的有隴1、2403、隴7 和隴3,分別需要74d、69d、68d 和67d,對(duì)照隴2 與其他材料出苗后大致需要61d 左右進(jìn)入乳熟期;不同藜麥材料的生育期差異較大,對(duì)照隴2 為95d,津藜1 號(hào)和TL2 最短,為80d,TL3 為81d,最晚的隴1 為103d,其他以90d 左右最多。
表2 不同藜麥品種(系)物候期和生育期
2.2 不同藜麥品種(系)的農(nóng)藝性狀16 個(gè)藜麥材料的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)見(jiàn)表3,在頂凌播種條件下,不同藜麥品種(系)在株高、主穗長(zhǎng)、莖粗、主穗莖粗、總分枝數(shù)、有效分枝數(shù)及千粒重上差異顯著。16 個(gè)藜麥材料株高范圍在103.2~190.2cm,隴7、隴1、隴3 和2403 顯著高于對(duì)照隴2(124.2cm);在主穗長(zhǎng)性狀上,以2403 最 長(zhǎng)(47.2cm),TL2 最 短(24.5cm),除TL3和TL2 外,其他13 個(gè)材料均高于對(duì)照隴2(30.5cm),其中2403、隴1、隴7、744、隴5、77 和2837 達(dá)到顯著水平;在莖粗性狀上,隴7 最粗(1.712cm),其次為隴1(1.616cm),然后是隴5(1.492cm),其中隴7 和隴1 顯著高于對(duì)照隴2(1.429cm),其他12個(gè)材料均低于對(duì)照,最低的為T(mén)L6(1.091cm);在主穗莖粗性狀上以307(1.215cm)最高,最低的為4712(0.843cm),307 與對(duì)照隴2(0.995cm)達(dá)到顯著差異,其他14 個(gè)材料與對(duì)照差異不顯著;在總分枝數(shù)性狀上,隴5 最高(32.7),77 和津藜1 號(hào)最低,均為21.7,隴5、隴7 和2403 均顯著高于對(duì)照隴2(28.7);16 個(gè)材料在有效分枝數(shù)性狀上以TL2 最高(7.3),744 最低(2.3),并且只有744 略低于對(duì)照隴2(3.3);16 個(gè)材料千粒重范圍2.38~3.47g,具體表現(xiàn)為隴5>TL3>TL2=2831>4712>津藜1 號(hào)>對(duì)照隴2>TL6>77>2837>隴3>307>744>隴1>隴7>2403,其中隴5 和TL3 顯著高于對(duì)照隴2(3.09g),隴3、307、744、隴1、隴7 和2403 顯著低于對(duì)照。
表3 不同藜麥品種(系)的農(nóng)藝性狀比較
2.3 不同藜麥品種(系)的產(chǎn)量從表4 可以看出,在遼北地區(qū)頂凌播種條件下,每667m2折合產(chǎn)量以TL3 最高,可達(dá)194kg;其次是TL2 和津藜1號(hào),分別為181kg 和170kg;在150~170kg 的品種(系)由高到低依次為T(mén)L6、隴2(CK)和2837;在130~150kg 的品種(系)由高到低依次為744、隴1、4712、307、77 和2831;在100~120kg 的品種(系)由高到低依次為2403、隴7 和隴3;產(chǎn)量最低的為隴5,只有91kg。多重比較結(jié)果表明,小區(qū)產(chǎn)量間的差異達(dá)極顯著水平,TL3 和TL2 的小區(qū)產(chǎn)量極顯著高于對(duì)照隴2;77、2831、2403、隴7、隴3 和隴5 顯著低于對(duì)照。
表4 不同藜麥品種(系)的產(chǎn)量比較
對(duì)小區(qū)產(chǎn)量結(jié)果的方差分析表明(表5),在頂凌播種條件下,16 個(gè)藜麥材料區(qū)組間差異不顯著(F=1.12<F0.05=3.32),16 個(gè)材料間的差異達(dá)極顯著水平(F=19.48>F0.01=2.70)。
表5 小區(qū)產(chǎn)量的方差分析
2.4 抗病性表現(xiàn)霜霉病和葉斑病是藜麥最常見(jiàn)的病害。在頂凌播種條件下,通過(guò)對(duì)16 個(gè)藜麥材料整個(gè)生育期的田間觀察表明,16 個(gè)材料在苗期至灌漿前期無(wú)病害發(fā)生,在灌漿后期有極少數(shù)葉斑病產(chǎn)生,病害較輕,對(duì)藜麥的生長(zhǎng)發(fā)育影響很小。整個(gè)生育期無(wú)霜霉病及其他病害的發(fā)生。
藜麥頂凌播種技術(shù)的關(guān)鍵是搶墑。2022 年鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院首次嘗試將藜麥頂凌播種整地時(shí)間設(shè)置為3 月21 日,2023 年由于驟然升溫及陣雨等特殊天氣,使得土壤泥濘,無(wú)法進(jìn)行機(jī)械作業(yè),因此將整地時(shí)間推遲到3 月30 日。同2022 年相比,2023 年鐵嶺農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)藜麥田總體長(zhǎng)勢(shì)略弱一些,但對(duì)總體產(chǎn)量影響不大。
藜麥頂凌播種的好處主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):保墑 頂凌播種可以利用初春時(shí)溫度較低,蒸發(fā)量小,融化的雪水及凍土層的保水作用來(lái)提高土壤墑情,有利于保全苗。延長(zhǎng)前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng) 由于遼北地區(qū)在3 月下旬到4 月中旬期間溫度總體較低,頂凌播種有利于延長(zhǎng)藜麥苗期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段,苗期能積累更多的養(yǎng)分,為后期成大穗,提高產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。促壯苗,提抗性 早播的藜麥初生根系發(fā)達(dá),根壯根深,吸肥能力強(qiáng),抗病性強(qiáng)。抑制雜草 由于藜麥的耐寒性強(qiáng),早播的藜麥可以比田間雜草早5~7d 出苗,且長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),對(duì)田間雜草能起到有效的抑制作用。提早成熟 早播的藜麥能夠提早成熟,尤其是一些早熟品種,在7 月前就可完成收獲,有利于避開(kāi)夏季高溫高濕、多雨等不利氣候,減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。
頂凌播種是遼北地區(qū)藜麥種植的有效措施。通過(guò)對(duì)16 個(gè)藜麥材料頂凌播種的研究表明,在頂凌播種條件下,藜麥的長(zhǎng)勢(shì)良好,抗病性強(qiáng),產(chǎn)量較高。鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自選品種(系)TL3 產(chǎn)量表現(xiàn)最好,可達(dá)194kg/667m2,綜合農(nóng)藝性狀較好,生育期只有81d,較適合在遼北地區(qū)種植;表現(xiàn)其次的為津藜1 號(hào)和鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自選品種(系)TL2,具有株高較矮,有效分枝數(shù)較高,千粒重較高,生育期較短等特點(diǎn),較適宜遼北地區(qū)種植;隴3、隴5、隴7、2403 產(chǎn)量較低、生育期偏長(zhǎng),隴1 和隴2 雖然產(chǎn)量表現(xiàn)較好,但生育期偏長(zhǎng),種植風(fēng)險(xiǎn)較大,因此以上6 個(gè)品種不建議在遼北地區(qū)大量種植;4712、2831、2837、307、744 和77 在試驗(yàn)中產(chǎn)量及各農(nóng)藝性狀表現(xiàn)居中,TL6 產(chǎn)量居第4 位,生育期偏長(zhǎng),具體應(yīng)用前景有待于進(jìn)一步研究。