?石門煙區(qū)不同海拔高度蕎麥品種（系）生態(tài)適應性研究?

摘要：為明確石門煙區(qū)不同海拔高度對蕎麥農藝性狀和產量的影響，篩選出適宜種植的蕎麥品種，研究選取了12份不同品種（系）的蕎麥材料，分別種植于海拔為169.9、383.5、750.8、1 250.4 m的4個試驗點進行雙因素隨機區(qū)組試驗，并對農藝性狀和產量進行比較分析。結果表明：海拔1 200 m以上的試驗點因霜降早造成蕎麥未能成熟，其他3個試驗點蕎麥均正常成熟；隨著海拔的升高，蕎麥生育期延長；不同試驗點蕎麥的株高、主莖分枝數(shù)、單株粒重、千粒重差異顯著；海拔和品種對蕎麥產量有極顯著影響；鳳苦1號（QM-4）和ZY-67（QM-11）在3個試驗點的豐產性和穩(wěn)產性較好，可在石門煙區(qū)海拔750 m以下區(qū)域推廣種植。

關鍵詞：蕎麥；海拔；品種；農藝性狀；產量；石門

中圖分類號：S517 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2024）11-0010-07

Ecological Adaptability of Buckwheat Cultivars at Different Altitudes in the Tobacco-Planting Area of Shimen

AI Ji-xiang1，YANG Xue-le2，CAO Ming-feng1，MEI Guang-jun1，ZHU Yi1，XIANG De-hu1，

ZHONG Gen-ping1，LI Ji-guang2

（1. Changde Company， Hunan Tobacco Company， Changde 415000， PRC; 2. Crop Research Institute of Hunan Province， Changsha 410125， PRC）

Abstract： This study investigated the effects of altitudes on the agronomic traits and yield of buckwheat in the tobacco-planting area in Shimen， aiming to screen the cultivars suitable for planting in this area. A two-factor experiment with a randomized block design was conducted with 12 buckwheat cultivars planted at four altitudes （169.9， 383.5， 750.8， and 1 250.4 m）， and the agronomic traits and yields were compared. The results showed that due to early frost， the buckwheat plants growing above 1 200 m did not mature， while those at the other three altitudes showed normal growth. The growth period of buckwheat extended as the altitude elevated. The plant height， number of branches on the main stem， seed weight per plant， and thousand-seed weight showed significant differences among different altitudes， indicating that the altitude and cultivar significantly affected the buckwheat yield. 'Fengku No. 1' （QM-4） and 'ZY-67' （QM-11） demonstrated high and stable yields at three altitudes， being suitable to be planted at the altitude below 750 m in the tobacco-planting area of Shimen.

Key words： buckwheat; altitude; cultivar; agronomic trait; yield; Shimen

石門縣地處湘鄂邊界，位于武陵山脈向洞庭湖平原過渡帶上，屬于中亞熱帶向亞熱帶過渡的季風氣候[1]?？緹熥鳛槭T主要經(jīng)濟作物之一，在當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展中占有重要地位。石門烤煙主要種植在山區(qū)，受緯度、海拔、氣候等因素影響，石門山區(qū)烤煙收獲后，大部分秋播作物因無法銜接茬口而錯過最佳播種期或無法播種，造成土壤閑置時間長、土壤利用率低以及大量光熱水資源浪費。此外，烤煙長期連作導致了土壤結構惡化、酸堿失衡、微生物種群豐度下降、有害菌積累等問題，使得烤煙產量和品質大幅下降。蕎麥是蓼科蕎麥屬一年生草本植物，具有生育期短、抗逆性強、耐寒性強、耐瘠薄、耐鹽堿、適應性廣等特性，是藥食兩用的特色雜糧作物[2-4]。蕎麥與其他作物輪作或間作，可以改變土壤的理化性質，提高土壤大團聚體數(shù)量，改變土壤微生物群落結構[5-6]。孟祥佳等[7]研究發(fā)現(xiàn)烤煙與蕎麥輪作可有效降低田間煙草黑脛病病情指數(shù)和根際黑脛病菌數(shù)量，提高煙草根際真菌和細菌的群落豐富度，增加烤煙根際多種有益菌的豐度，對改善土壤微生態(tài)環(huán)境、緩解連作障礙具有積極作用。石門煙區(qū)海拔跨度大，不同海拔區(qū)適宜種植的蕎麥品種不同，但目前關于不同海拔對蕎麥農藝性狀和產量的影響的研究鮮有報道。因此，該研究以蕎麥的農藝性狀和產量為評價指標，在石門烤煙種植區(qū)不同海拔高度開展蕎麥品種（系）比較試驗，以期為石門煙區(qū)不同海拔高度蕎麥品種的選擇和推廣種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗材料有川蕎1號（QM-1）、川蕎5號（QM-2）、川蕎7號（QM-3）、鳳苦1號（QM-4）、中苦3號（QM-5）、鳳苦3號（QM-6）、鳳苦2號（QM-7）、FQ10（QM-8）、九江苦蕎（QM-9）、ZY-41（QM-10）、ZY-67（QM-11）、T1351（QM-12）共12個蕎麥品種（系），以國家蕎麥區(qū)試品種九江苦蕎（QM-9）作為對照。川蕎1號、川蕎5號、川蕎7號、中苦3號來自中國農業(yè)科學院作物科學研究所，T1351來自西北農林科技大學，其余品種均來自湖南省農業(yè)科學院作物研究所。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗地概況 試驗地點位于常德市石門縣（110°29′～111°33′E，29°16′～30°08′N），海拔42.5～2 098.7"m，年日照時數(shù)1 540.7 h，年平均降雨量1 390.3 mm，年平均氣溫18.4℃，全年無霜期282 d。試驗在磨市鎮(zhèn)和壺瓶山鎮(zhèn)進行，共選取了4個試驗點，試驗點海拔及土壤理化性質見表1。

1.2.2 田間設計 試驗于2023年8—12月進行，于8月15日至20日播種蕎麥。采用隨機區(qū)組設計，小區(qū)面積30 m2，3次重復，小區(qū)留苗2 700株，留苗數(shù)6萬株/667m2。其中A1、A2和A3點在烤煙收獲后撒播蕎麥，A4點收完下部烤煙后在壟上行間撒播蕎麥。蕎麥播種前不施肥，常規(guī)管理，各試驗點管理方式保持一致。

1.2.3 農藝性狀及產量測定 參照《蕎麥種質資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[8]進行生育期記錄及株高、主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝數(shù)、單株粒重、千粒重調查，各小區(qū)全部收獲后測定小區(qū)產量。蕎麥成熟期在每個小區(qū)隨機選取10株帶回室內考種。采用田間目測法記錄蕎麥出苗、開花、成熟等時期。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算，利用DPS軟件進行豐產性和穩(wěn)產性分析。

2 結果與分析

2.1 不同海拔高度對蕎麥農藝性狀的影響

2.1.1 生育期 4個試驗點中A4點因海拔較高，霜降早，蕎麥未能成熟，其他3個試驗點蕎麥均正常成熟。由表2可知，各品種（系）在不同試驗點的生育期有差異，總體趨勢是隨著海拔的升高，生育期延長。由雙因素方差分析（表3）可知，海拔和品種（系）對生育期均具有極顯著影響。

2.1.2 株高 由圖1可知，A1點各品種（系）的株高均顯著高于A2和A3點，A2和A3點各品種（系）的株高差異不顯著。A1點各品種（系）的株高為89.33～141.20 cm，最高的是QM-8，最低的是QM-1；A2點各品種（系）的株高為71.53～107.73 cm，最高的是QM-10，最低的是QM-1；A3點各品種（系）的株高為71.20～106.27 cm，最高的是QM-8，最低的是QM-1。

2.1.3 主莖節(jié)數(shù) 由圖2可知，除了QM-2和QM-11

外，不同試驗點各品種（系）的主莖節(jié)數(shù)沒有顯著差異。A1點各品種（系）的主莖節(jié)數(shù)為12.90～18.87節(jié)，A2點各品種（系）的主莖節(jié)數(shù)為14.27～18.93節(jié)，A3點各品種（系）的主莖節(jié)數(shù)為12.80～19.47節(jié)，且3個試驗點主莖節(jié)數(shù)最多的品種（系）均為QM-10，最少的品種（系）均為QM-12。

2.1.4 主莖分枝數(shù) 由圖3可知，除QM-1外，各品種（系）的主莖分枝數(shù)隨著海拔的升高而增加，且大部分品種（系）在A1點的主莖分枝數(shù)與A2、A3點差異顯著。A1點各品種（系）的主莖分枝數(shù)為2.33～5.25個，最多的是QM-5，最少的是QM-12；A2點各品種（系）的主莖分枝數(shù)為3.00～6.07個，最多的是QM-3，最少的是QM-12；A3點各品種（系）的主莖分枝數(shù)為3.93～7.40個，最多的是QM-5，最少的是QM-12。

2.1.5 單株粒重 由圖4可知，除QM-12外，各品種（系）的單株粒重隨著海拔的升高而增加，且A3點的單株粒重顯著高于A1和A2點，但A1和A2點差異不大。A1點各品種（系）的單株粒重為3.07～5.35 g，最高的是QM-10，最低的是QM-2；A2點各品種（系）的單株粒重為4.05～6.71 g，最高的是QM-5，最低的是QM-9；A3點各品種（系）的單株粒重為7.26～15.98 g，最高的是QM-5，最低的是QM-1。

2.1.6 千粒重 由圖5可知，除QM-12外，各品種（系）的千粒重隨著海拔的升高先降低再增加，且大部分品種（系）在A2點千粒重顯著低于A1和A3點。A1點各品種（系）的千粒重為20.71～28.32 g，最高的是QM-12，最低的是QM-10；A2點各品種（系）的千粒重為19.06～29.10 g，最高的是QM-12，最低的是QM-9；A3點各品種（系）的千粒重為20.88～31.75 g，最高的是QM-12，最低的是QM-2。

2.2 不同海拔高度對蕎麥產量的影響

2.2.1 各試驗點不同蕎麥品種（系）產量對比 由表4可知，A1點產量最高的是QM-11，達到2 209.69

kg/hm2；產量最低的是QM-1，為1 334.58 kg/hm2；所有參試品種（系）中，有7個品種（系）產量顯著高于對照（QM-9），其余品種（系）與對照差異不顯著；各品種（系）產量由高到低依次為QM-11＞QM-4＞QM-3＞QM-7＞QM-10＞QM-5＞QM-8＞QM-6＞QM-12＞QM-9＞QM-2＞QM-1。A2點產量最高的是QM-10，達到2 821.41 kg/hm2；最低的是QM-2，為1 418.34 kg/hm2；所有參試品種（系）中，有8個品種（系）產量顯著高于對照，1個品種（系）顯著低于對照，2個品種（系）與對照差異不顯著；各品種（系）產量由高到低依次為QM-10＞QM-5＞QM-4＞QM-11＞QM-7＞QM-3＞QM-6＞QM-8＞QM-12＞QM-9＞QM-1＞QM-2。A3點產量最高的是QM-4，達到2 701.30 kg/hm2；最低的是QM-2，為1 500.87 kg/hm2；所有參試品種（系）中，有4個品種（系）產量顯著高于對照，6個品種（系）產量顯著低于對照，1個品種（系）產量與對照差異不顯著；各品種（系）產量由高到低依次為QM-4＞QM-11＞QM-5＞QM-10＞QM-6＞QM-9＞QM-3＞QM-12＞QM-8＞QM-7＞QM-1＞QM-2。由雙因素方差分析（表5）可知，海拔、品種（系）對蕎麥產量具有極顯著影響。

2.2.2 不同蕎麥品種（系）產量與對照產量對比 由圖6可知，與對照相比，在3個不同試驗點同時增產的有5個品種（系），分別是QM-4、QM-5、QM-6、QM-10、QM-11；同時減產的有2個品種（系），分別是QM-1和QM-2；其他4個品種（系）在A1和A2點增產，在A3點減產。

2.3 豐產性和穩(wěn)產性分析

由表6可知，QM-4和QM-11在3個試驗點的平均產量較高，互作效應值較大，變異度較小，QM-4的回歸系數(shù)大于1，而QM-11的回歸系數(shù)小于1，說明QM-11具有更高的穩(wěn)定性；這2個品種在A1、A2、A3點均適宜種植，綜合評價為“很好”。QM-10和QM-5產量位于第3和第4位，互作效應值小于QM-11和QM-4，但大于其他的品種，方差較大，回歸系數(shù)大于1，說明QM-10和QM-5雖然具有較高的產量，但穩(wěn)定性較低，對環(huán)境有特殊的適應性，適宜種植區(qū)域為A2，綜合評價為“較好”。QM-3和QM-7產量位于第5和第6位，互作效應值較小，方差較大，變異度較大，回歸系數(shù)小于1，綜合評價為“一般”。QM-6產量居中，互作效應較小，方差較大，變異度較小，回歸系數(shù)大于1，綜合評價“較好”。對照品種QM-9的產量位于第8位，互作效應值較大，方差較大，變異度較大，回歸系數(shù)大于1，綜合評價為“較差”。QM-8互作效應值較大，方差較大，變異度較小，回歸系數(shù)小于1，僅在A1點適宜種植，綜合評價為“較差”。QM-12和QM-1互作效應值較大，方差較小，變異度較小，回歸系數(shù)小于1，適宜在A1、A2、A3點種植，屬于低產穩(wěn)產類型，綜合評價分別為“一般”和“較差”。QM-2產量最低，互作效應值較大，方差較大，變異度較大，回歸系數(shù)小于1，綜合評價為“差”。

3 討論與結論

作物的生育期除了受品種特性影響外，還受外界環(huán)境的影響。不同海拔高度條件下，土壤條件和氣候因子不同，其對作物生長發(fā)育的影響也不同。研究表明，隨著海拔高度的增加，作物的生育期延長[9-10]。該研究中各個蕎麥品種（系）在不同海拔試驗點的生育期有差異，總體趨勢是隨著海拔的升高，生育期延長，這與前人研究結果一致[11-12]。作物的農藝性狀往往受基因和環(huán)境的共同影響[13-14]，不同海拔高度下溫度、光照、降雨等生態(tài)條件不同，作物的農藝性狀也存在一定的差異，最終影響作物的產量[15]。王曉春等[16]研究了不同海拔對青貯玉米產量和品質的影響，發(fā)現(xiàn)株高、鮮重等生產性能在不同海拔差異顯著。邵千順等[17]對不同生態(tài)區(qū)旱地冬小麥品種（系）生態(tài)適應性進行研究，發(fā)現(xiàn)不同品種在不同環(huán)境下差異明顯，在不同環(huán)境下選育的同時增產的品種廣適性具有一定的代表性。該研究中，不同海拔高度下，各個蕎麥品種（系）的農藝性狀表現(xiàn)出差異性，其中影響較大的性狀有株高和單株粒重。A1點各品種（系）的株高均顯著高于A2和A3點，但A1點產量較低，可能是因為營養(yǎng)生長過旺抑制了生殖生長。各品種（系）的單株粒重隨著海拔的升高而增加，且A3點的單株粒重顯著高于A1和A2點，可能是高海拔地區(qū)溫度較低且有山間小氣候，適合蕎麥的生長，使得蕎麥品種潛力發(fā)揮明顯。主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝數(shù)和千粒重在3個不同海拔試驗點的表現(xiàn)也不同，但差異較小。

從產量看，各品種（系）在不同海拔高度的產量有較大差異，海拔和品種因素對蕎麥產量均有極顯著影響。與對照（QM-9）相比，QM-4、QM-5、QM-6、QM-10、QM-11在3個試驗點都增產，豐產性較好，其中鳳苦1號（QM-4）和ZY-67（QM-11）產量較高且具有較好的穩(wěn)產性，綜合評價為“很好”，適合在石門煙區(qū)海拔750 m以下區(qū)域推廣種植。

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（責任編輯：王婷）