秦嶺 陳二影 楊延兵 黎飛飛 管延安

摘要：為篩選出適宜華北夏谷區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)的谷子品種并確定其性狀指標(biāo)，采用大田隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，調(diào)查分析15個華北夏谷區(qū)谷子品種的特征特性及產(chǎn)量性狀，進(jìn)而通過隸屬函數(shù)分析對測試品種進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明：15個參試品種株高在105.63～118.93 cm之間，株高適宜;莖稈強(qiáng)度在112.33～256.33 kPa之間，最大的品種是濟(jì)谷14;666.7m2產(chǎn)量在291.99～478.42 kg之間，高于400 kg的品種有9個，包括濟(jì)谷20、濟(jì)谷22、濟(jì)谷21、濟(jì)谷12、濟(jì)谷18、冀谷36、中谷2號、豫谷18和冀谷37;單穗粒重最大的品種為豫谷18，為14.89 g;穗下節(jié)間冀谷37最長，為31.44 cm，濟(jì)谷20最短，為21.11 cm。綜合分析15個參試品種認(rèn)為，濟(jì)谷12、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、濟(jì)谷22、中谷2號和豫谷18性狀優(yōu)良，更適合機(jī)械化生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：谷子;品種;篩選;機(jī)械化

中圖分類號：S515.037文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2019）07-0017-04

谷子[Setaria italica （L.） P. Beauv.]是抗旱、耐瘠薄、抗逆性強(qiáng)的短日照作物，是我國旱作農(nóng)業(yè)的重要組成部分，距今已有8 000多年的栽培歷史[1-3]。小米營養(yǎng)豐富而且各種成分均衡，含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維，具有很好的保健作用[4，5]。近年來，隨著種植谷子比較效益的提高，谷子生產(chǎn)逐漸從散戶種植向?qū)I(yè)合作社和種植大戶集中，谷子機(jī)械化生產(chǎn)趨勢越來越明顯[6，7]，而培育適宜機(jī)械化生產(chǎn)的谷子新品種是推動谷子機(jī)械化生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

目前，春谷區(qū)已開展適宜當(dāng)?shù)貦C(jī)械化操作的谷子品種篩選[8-11]，而華北夏谷區(qū)適宜機(jī)械化生產(chǎn)的谷子品種以及特性研究還未見報道。為了提高生產(chǎn)效率、增加農(nóng)民收入，近年來華北夏谷區(qū)各谷子育種單位選育出數(shù)十個優(yōu)良谷子新品種，其中包括山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所培育的各具特色的濟(jì)谷系列品種。為鑒定其對機(jī)械化生產(chǎn)的適應(yīng)程度，選取15個優(yōu)良夏谷品種為材料，開展華北夏谷區(qū)適宜機(jī)械化生產(chǎn)谷子品種篩選試驗，以期為谷子機(jī)械化生產(chǎn)提供品種支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2018年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所試驗基地進(jìn)行，前茬作物為小麥。土壤為壤土，0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量22.31 g/kg、全氮1.3 g/kg、有效磷18.19 mg/kg、速效鉀262.23 mg/kg，pH值8.1。

1.2 試驗材料

山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所選育的濟(jì)谷系列品種以及引進(jìn)的豫谷18、中谷1號、中谷2號、冀谷36、冀谷37共15個品種，編號為01～15（表1）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置15個處理，每品種為一處理。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。小區(qū)行長5 m，6行區(qū)，行距50 cm，小區(qū)面積15 m2。6月18日播種，6月23日出苗，4葉期間苗，5～6葉期定苗，666.7m2留苗密度4萬株，9月26日收獲。

1.4 指標(biāo)測定

收獲期，每小區(qū)取10株考種，測定株高（X1）、主莖粗（X2）、穗下節(jié)間長（X3）、莖稈強(qiáng)度（X4）、單穗重（X5）、單穗粒重（X6），其中莖稈強(qiáng)度是在谷子灌漿期采用YYD數(shù)顯植物莖稈強(qiáng)度檢測儀（浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)）進(jìn)行測量。全小區(qū)收獲，脫粒風(fēng)干后稱重計算小區(qū)產(chǎn)量，根據(jù)小區(qū)面積折算為666.7m2產(chǎn)量（Y）。

1.5 品種綜合評價方法

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用Tukey方法進(jìn)行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試品種產(chǎn)量表現(xiàn)

由表2看出，15個參試品種666.7m2產(chǎn)量在291.99～478.42 kg之間，最低的是濟(jì)谷16，最高的為濟(jì)谷20。單產(chǎn)高于400 kg的品種有濟(jì)谷20、濟(jì)谷22、濟(jì)谷21、濟(jì)谷12、濟(jì)谷18、冀谷36、中谷2號、冀谷37和豫谷18。

2.2 主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

由表3可知，所有15個供試品種株高在105.63～118.93 cm之間，株高適宜。莖稈強(qiáng)度在112.33～256.33 kPa之間，最大的是濟(jì)谷14，最小的為中谷2號，該性狀的變異系數(shù)最大，為24.27%。單穗粒重最大的是豫谷18，為14.89 g。穗下節(jié)間最長的是冀谷37，為31.44 cm，最短的是濟(jì)谷20，為21.11 cm。莖粗在5.11～6.60 mm之間，品種間差異不顯著。

2.3 參試品種性狀的隸屬函數(shù)分析

參試谷子品種7個性狀的隸屬函數(shù)值見表4。其中濟(jì)谷21各性狀隸屬函數(shù)平均值最高，為0.68，在所有品種中表現(xiàn)最優(yōu);其次，豫谷18、濟(jì)谷12、中谷2號、濟(jì)谷20和濟(jì)谷22的各性狀隸屬函數(shù)平均值分別為0.66、0.61、0.58、0.56、0.56，綜合農(nóng)藝性狀較好。再根據(jù)國家提出的適合機(jī)械化生產(chǎn)的谷子品種性狀參考標(biāo)準(zhǔn)[10]進(jìn)行綜合分析，表明適合機(jī)械化收獲的品種有濟(jì)谷21、豫谷18、濟(jì)谷12、中谷2號、濟(jì)谷20和濟(jì)谷22。

3 討論與結(jié)論

隨著谷子產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展，在突出品質(zhì)的前提下，兼顧高產(chǎn)抗逆、適合機(jī)械化生產(chǎn)也成為重要的谷子育種目標(biāo)[16]。谷子和水稻、小麥均是以群體優(yōu)勢爭取產(chǎn)量的禾本科作物，水稻和小麥已通過矮稈基因的利用實現(xiàn)了綠色革命，產(chǎn)量大幅度提高[17]。谷子也已開展矮化育種研究，并培育出矮88、鄭737青等矮稈品種，但這些品種存在早衰、結(jié)實性差等問題[18]。2017—2018年華北夏谷區(qū)國家聯(lián)合鑒定試驗參試谷子品種的株高在117.2～145.0 cm之間，谷子矮稈的“綠色革命”仍未實現(xiàn)[19]。刁現(xiàn)民等[20]指出，谷子株高中矮稈、穗頸較短，適宜田間機(jī)械作業(yè)和機(jī)械化收獲。本研究中所有15個供試品種的株高在105.63～118.93 cm之間，以國家谷子糜子產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系提出的適合機(jī)械化生產(chǎn)的谷子株高指標(biāo)（100～120 cm）衡量，15個品種的株高均適宜。黃瑞等[10]研究發(fā)現(xiàn)，穗下節(jié)間長度在20～30 cm之間的谷子品種最適宜機(jī)械化收割，本試驗15個品種中只有冀谷37的穗下節(jié)間長度大于30 cm。供試品種666.7m2產(chǎn)量在291.99～478.42 kg之間，高于400 kg的品種有濟(jì)谷20、濟(jì)谷22、濟(jì)谷21、濟(jì)谷12、濟(jì)谷18、冀谷36、中谷2號、豫谷18和冀谷37。

隸屬函數(shù)評估法是對研究對象進(jìn)行綜合評估的方法，目前已廣泛應(yīng)用到農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物的單項性狀或綜合性狀的評價中[21-25]。利用隸屬函數(shù)法對適宜機(jī)械化生產(chǎn)的谷子性狀進(jìn)行綜合評價，結(jié)果篩選出綜合性狀優(yōu)良的濟(jì)谷21、豫谷18、濟(jì)谷12、中谷2號、濟(jì)谷20和濟(jì)谷22。綜合評價最優(yōu)的濟(jì)谷21是山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院最新培育的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)谷子新品種，2017年12月在全國第十二屆優(yōu)質(zhì)米評選中榮獲“一級優(yōu)質(zhì)米”，2018年3月經(jīng)農(nóng)業(yè)部登記。該品種大穗、產(chǎn)量高、抗倒伏，適宜華北夏谷區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)。本試驗對適宜機(jī)械化生產(chǎn)谷子品種的自身特性進(jìn)行了研究，其結(jié)果可為谷子機(jī)械化生產(chǎn)新品種選用提供參考依據(jù)。

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