韓彥龍 姜 薇 吳 昊 鄒鳳宇 張 艷
(遼寧省鐵嶺市農業(yè)科學院,鐵嶺112616)
藜麥(Chenopodium quinoa)是一年生雙子葉藜科植物,其蛋白質含量可高達16%~22%,是一種純天然的堿性食物,在其營養(yǎng)品質方面,可與奶粉、肉類相媲美[1-2]。聯(lián)合國糧農組織認為,藜麥能夠滿足人體基本營養(yǎng)需求,并將其列為最適宜人類的“全營養(yǎng)食品”[3-4]。此外,國內外的許多研究表明,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)適應性[5-6]。
遼寧省屬于溫帶大陸性季風氣候區(qū),干旱災害具備顯著的季節(jié)性和區(qū)域性特征,尤其是春旱、夏旱對農業(yè)生產的危害最為嚴重。干旱發(fā)生時會導致土壤墑情較差,無法滿足農作物正常生長發(fā)育所需的水分[7]。頂凌播種是指在土壤表層解凍5~7cm而下層土壤仍結凍時,采用機耕后播種的種植方式。藜麥頂凌播種技術主要利用藜麥苗期具有較強的抗凍能力,既可保證藜麥種子正常發(fā)芽及苗期對水分的需求,又可使成熟期避開雨季以確保產量和品質[8]。
本研究通過在頂凌播種條件下對引選的16 個藜麥品種(系)在產量及農藝性狀方面的鑒定分析,以期探究頂凌播種技術在遼北地區(qū)應用的具體效應,篩選出適宜遼北地區(qū)高產栽培的藜麥品種,為藜麥的推廣種植提供依據(jù)。
1.1 試驗地情況試驗地位于遼寧省鐵嶺市農業(yè)科學院試驗基地,土壤為棕壤土,地理坐標為42°14′45.2″N,123°48′7.4″E,海拔59.55m,全年平均日照時數(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,無霜期127~162d,年平均降雨量700mm。土地平整,前茬為高粱。
1.2 試驗材料如表1 所示,試驗材料為16 份南美藜品種(系),其中13 份為引進材料,TL2、TL3和TL6 為鐵嶺市農業(yè)科學院自選材料,以隴2 為對照(CK)。
表1 供試藜麥材料及來源
1.3 試驗設計本試驗于2023 年3 月31 日進行頂凌播種,每個試驗材料3 次重復,共計48 個小區(qū),按隨機區(qū)組設計,每個處理種18 行,行距0.4m,行長4m,株距0.2m,穴播,每穴5~8 粒。
1.4 田間管理整地前每667m2施有機肥1t,在3月下旬土壤解凍達10cm 時,迅速開始整地并配合施用復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)20kg,覆膜后播種。在種苗達3~5cm 時,進行第1 次間苗,每穴留2 株壯苗,達10cm 左右時進行定苗,每穴留單株,并去除田間雜草。不追肥,苗期根據(jù)實際情況,可采用噴灌或溝灌方式補1~2 次水。在植株達20cm左右時進行一次田間除草。在灌漿初期可用菊酯類農藥噴霧防治菜青蟲等,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,葉片開始脫落時即可進行收獲。
1.5 田間調查每個小區(qū)隨機連續(xù)選取10 株調查主要農藝性狀(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 收獲前測量植株的最高點到地面的垂直距離(cm)。莖粗 成熟期測量植株底端莖稈的直徑(cm)。分枝數(shù) 收獲前從貼近地面開始查數(shù)每株的所有分枝數(shù)。有效分枝數(shù) 收獲時有成熟籽粒的分枝數(shù)。主穗長成熟期頂端至第1 個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 每個處理隨機取1000 粒種子,稱重3 次的平均值(g)。產量 每個小區(qū)隨機選取中間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Excel 和SPSS 19.0 對數(shù)據(jù)進行整理及分析。
2.1 不同藜麥品種(系)的物候期通過表2 可以看出,在頂凌播種條件下,16 個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;在分枝期上,與對照隴2相比(29d),除了TL2、TL3、TL6、4712 和津藜1號略偏早,隴1 和2403 偏晚1d,其他材料基本都在出苗后29d 左右進入分枝期;不同藜麥材料在進入初花期的時間上差異較大,津藜1 號最早,出苗后48d 即可進入初花期,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;進入乳熟期較早的是津藜1 號,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,對照隴2 與其他材料出苗后大致需要61d 左右進入乳熟期;不同藜麥材料的生育期差異較大,對照隴2 為95d,津藜1 號和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)的農藝性狀16 個藜麥材料的農藝性狀表現(xiàn)見表3,在頂凌播種條件下,不同藜麥品種(系)在株高、主穗長、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 顯著高于對照隴2(124.2cm);在主穗長性狀上,以2403 最 長(47.2cm),TL2 最 短(24.5cm),除TL3和TL2 外,其他13 個材料均高于對照隴2(30.5cm),其中2403、隴1、隴7、744、隴5、77 和2837 達到顯著水平;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 顯著高于對照隴2(1.429cm),其他12個材料均低于對照,最低的為TL6(1.091cm);在主穗莖粗性狀上以307(1.215cm)最高,最低的為4712(0.843cm),307 與對照隴2(0.995cm)達到顯著差異,其他14 個材料與對照差異不顯著;在總分枝數(shù)性狀上,隴5 最高(32.7),77 和津藜1 號最低,均為21.7,隴5、隴7 和2403 均顯著高于對照隴2(28.7);16 個材料在有效分枝數(shù)性狀上以TL2 最高(7.3),744 最低(2.3),并且只有744 略低于對照隴2(3.3);16 個材料千粒重范圍2.38~3.47g,具體表現(xiàn)為隴5>TL3>TL2=2831>4712>津藜1 號>對照隴2>TL6>77>2837>隴3>307>744>隴1>隴7>2403,其中隴5 和TL3 顯著高于對照隴2(3.09g),隴3、307、744、隴1、隴7 和2403 顯著低于對照。
表3 不同藜麥品種(系)的農藝性狀比較
2.3 不同藜麥品種(系)的產量從表4 可以看出,在遼北地區(qū)頂凌播種條件下,每667m2折合產量以TL3 最高,可達194kg;其次是TL2 和津藜1號,分別為181kg 和170kg;在150~170kg 的品種(系)由高到低依次為TL6、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;產量最低的為隴5,只有91kg。多重比較結果表明,小區(qū)產量間的差異達極顯著水平,TL3 和TL2 的小區(qū)產量極顯著高于對照隴2;77、2831、2403、隴7、隴3 和隴5 顯著低于對照。
表4 不同藜麥品種(系)的產量比較
對小區(qū)產量結果的方差分析表明(表5),在頂凌播種條件下,16 個藜麥材料區(qū)組間差異不顯著(F=1.12<F0.05=3.32),16 個材料間的差異達極顯著水平(F=19.48>F0.01=2.70)。
表5 小區(qū)產量的方差分析
2.4 抗病性表現(xiàn)霜霉病和葉斑病是藜麥最常見的病害。在頂凌播種條件下,通過對16 個藜麥材料整個生育期的田間觀察表明,16 個材料在苗期至灌漿前期無病害發(fā)生,在灌漿后期有極少數(shù)葉斑病產生,病害較輕,對藜麥的生長發(fā)育影響很小。整個生育期無霜霉病及其他病害的發(fā)生。
藜麥頂凌播種技術的關鍵是搶墑。2022 年鐵嶺市農業(yè)科學院首次嘗試將藜麥頂凌播種整地時間設置為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,無法進行機械作業(yè),因此將整地時間推遲到3 月30 日。同2022 年相比,2023 年鐵嶺農業(yè)科學院內藜麥田總體長勢略弱一些,但對總體產量影響不大。
藜麥頂凌播種的好處主要表現(xiàn)在以下幾點:保墑 頂凌播種可以利用初春時溫度較低,蒸發(fā)量小,融化的雪水及凍土層的保水作用來提高土壤墑情,有利于保全苗。延長前期營養(yǎng)生長 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藜麥苗期營養(yǎng)生長階段,苗期能積累更多的養(yǎng)分,為后期成大穗,提高產量奠定基礎。促壯苗,提抗性 早播的藜麥初生根系發(fā)達,根壯根深,吸肥能力強,抗病性強。抑制雜草 由于藜麥的耐寒性強,早播的藜麥可以比田間雜草早5~7d 出苗,且長勢強,對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,有利于避開夏季高溫高濕、多雨等不利氣候,減少病蟲害的發(fā)生。
頂凌播種是遼北地區(qū)藜麥種植的有效措施。通過對16 個藜麥材料頂凌播種的研究表明,在頂凌播種條件下,藜麥的長勢良好,抗病性強,產量較高。鐵嶺市農業(yè)科學院自選品種(系)TL3 產量表現(xiàn)最好,可達194kg/667m2,綜合農藝性狀較好,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 號和鐵嶺市農業(yè)科學院自選品種(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,較適宜遼北地區(qū)種植;隴3、隴5、隴7、2403 產量較低、生育期偏長,隴1 和隴2 雖然產量表現(xiàn)較好,但生育期偏長,種植風險較大,因此以上6 個品種不建議在遼北地區(qū)大量種植;4712、2831、2837、307、744 和77 在試驗中產量及各農藝性狀表現(xiàn)居中,TL6 產量居第4 位,生育期偏長,具體應用前景有待于進一步研究。