赤峰地區谷子主栽品種主要性狀比較分析

賴佳成 王偉平 王宇 李雪 劉暢 相吉山

摘 要：內蒙古赤峰市是我國谷子產業發展核心區，目前主栽谷子品種較多。本研究對赤峰地區19個谷子主栽品種的主要性狀進行比較分析，結果表明，這些品種農藝性狀和產量性狀的平均值為，生育期112.53d，分蘗數1.72個，主莖長度143.10cm，主莖直徑7.63mm，主莖節數11.46個，穗下節間長度31.13cm，旗葉長度36.82cm，旗葉寬度3.04cm，主穗長度21.24cm，主穗直徑23.39mm，主穗重25.08g，主穗粒數6876.57粒，主穗粒重20.15g，出谷率78.36%，千粒重2.87g。方差分析表明，這些品種的分蘗數、旗葉寬度的差異不顯著;其他性狀的差異均達到顯著水平。其中，赤谷5號生育期最長，主莖節數、穗下節間長度、主穗重、主穗粒數、主穗粒重、出谷率、千粒重最小;赤谷8號生育期最短，主莖長度、主莖直徑、主莖節數、出谷率最大;赤谷10號旗葉長度、主穗直徑、主穗重、主穗粒重最大;赤谷4號主莖節數最多;赤谷K2主穗長度最長;豫谷18主穗粒數最多;紅苗壓破車千粒重最大。總體而言，赤峰地區對谷子品種生育期的選擇較嚴格，且生育期對產量的影響較大;19個主栽品種總體表現優良，個別品種的部分性狀較好，是該區谷子產業發展的重要品種資源保障。

關鍵詞：谷子;農藝性狀;產量性狀;方差分析

中圖分類號：Q945 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1673-260X（2021）05-0021-05

谷子（去殼后叫小米）比高粱、玉米等作物具有更高的水分利用率[1，2]，適宜在干旱貧瘠的土壤上種植，具有良好的穩產性[3]，是旱作農業的理想作物。內蒙古赤峰地區是我國典型的半干旱區[4]，適合發展旱作農業[5]。2001-2003年，在赤峰市敖漢旗興隆溝發掘的碳化粟（谷子）和黍（糜子）粒距今已有8000多年的歷史，從而證明敖漢旗是世界谷子發源地之一[6]，是世界旱作農業系統重要文化遺產地[7]，也是“世界小米之鄉”[8]和“全國最大優質谷子生產基地”[9]，是我國谷子產業發展核心區。

近年來，隨著敖漢旗谷子產業的發展，赤峰谷子產業日益興起，已形成擁有300多萬畝優質谷子生產基地、年產小米9.7億斤的產業規模，區域影響力不斷擴大。2016年，赤峰小米被國家農業部認定為農產品地理標志產品;2017年，赤峰小米榮獲全國唯一最具影響力農產品區域公用品牌獎（神農杯）;2018年，赤峰小米獲國家工商總局地理標志證明商標;2019年，赤峰小米被國家九部委評定為中國特色農產品優勢區;2020年，赤峰小米列入自治區首批“蒙字標”內蒙古品牌。

目前，支撐赤峰地區谷子產業發展的主要品種有黃金苗、紅谷子、毛毛谷、崗臺大金苗等農家品種，和“峰紅谷”系列、“峰谷”系列、“赤谷”系列、“金苗”系列、“敖谷”系列等選育品種，以及“張雜”系列、“晉谷”系列、“豫谷”系列等引進品種。劉斌等[10]對赤峰地區“赤谷系列”谷子品種的9個主要農藝性狀的變異系數、相關性和主成分進行分析;林在隆等[11]對以引進品種為主的21個谷子品種在赤峰地區的產量及性狀進行分析;相吉山等[12]從春播特早熟區、春播中熟區、春播晚熟區引進435個谷子品種在赤峰地區進行表型鑒定及比較分析，對495 個不同產區谷子品種（系）在赤峰地區的農藝性狀進行分析[13];徐峰等[14]對不同來源的115個谷子品種（系）在敖漢旗進行田間種植鑒定，并對產量及表型性狀進行分析。上述這些研究大多是針對引進品種開展的研究。本研究對赤峰地區谷子主栽品種的主要農藝性狀和產量性狀進行比較分析，探討各品種的性狀特征，為指導當地谷子育種、生產及促進產業發展提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

2019年，從赤峰地區收集谷子主栽品種19個。

1.2 試驗方法

2019、2020年連續兩年在赤峰學院農業科技試驗示范基地種植供試品種，田間排列采用隨機區組設計，每材料重復3次，每重復5行，行長4.0m，行距0.5m，株距0.05m。試驗地土壤為栗鈣土，土壤肥力中等，灌溉條件為溝灌，分別在播種前、抽穗后各澆水一次，其他田間管理同當地大田。

1.3 性狀考察

播種后，田間記載出苗期、成熟期，并計算生育期。成熟后，每重復中間行隨機連續選10株，田間調查分蘗數、主莖長度、主莖直徑、主莖節數、穗下節間長度、旗葉長度、旗葉寬度;收獲樣株，室內調查主穗長度、主穗直徑、主穗重、主穗粒重、千粒重，并計算主穗粒數和出谷率。所有性狀考察均按照《谷子農藝性狀形態特征鑒定標準》[15]進行。

主穗粒數=主穗粒重/千粒重×1000;出谷率=主穗粒重/主穗重×100。

1.4 統計方法

用Excel 2010軟件進行初步統計，用SAS 8.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 參試品種的總體表現

參試品種主要性狀如表1所示。從表1可以看出，參試品種的生育期平均為112.53±4.57d，分蘗數平均為1.72±0.55個，主莖長度平均為143.10±16.18cm，主莖直徑平均為7.63±0.76mm，主莖節數平均為11.46±1.18個，穗下節間長度平均為31.13±5.16cm，旗葉長度平均為36.82±5.53cm，旗葉寬度平均為3.04±0.48cm，主穗長度平均為21.24±3.66cm，主穗直徑平均為23.39±4.62mm，主穗重平均為25.08±8.80g，主穗粒數平均為6876.57±2428.30粒，主穗粒重平均為20.15±8.24g，出谷率平均為78.36±10.24%，千粒重平均為2.87±0.58g。從變異系數來看，參試品種各性狀的變異系數大小依次為：主穗粒重>主穗粒數>主穗重>分蘗數>千粒重>主穗直徑>主穗長度>穗下節間長度>旗葉寬度>旗葉長度>出谷率>主莖長度>主莖節數>主莖直徑>生育期。總體而言，產量性狀的變異系數較大，遺傳較豐富;生育期的變異系數較小，遺傳較狹窄。

2.2 參試品種的農藝性狀比較分析

參試品種主要農藝性狀方差分析如表2所示。從表2可以看出，參試品種的分蘗數、旗葉寬度的差異不顯著;生育期、主莖長度、主莖直徑、主莖節數、穗下節間長度的差異達到極顯著水平;旗葉長度的差異達到顯著水平。其中，赤谷5號的生育期極顯著最大，赤谷K2、赤谷4號、赤谷8號的生育期極顯著最小;赤谷8號的主莖長度極顯著最大，赤谷K1、豫谷18、赤優金谷、矮88-1、紅苗壓破車的主莖長度極顯著最小;赤谷8號的主莖直徑極顯著最大，峰紅谷的主莖直徑極顯著最小;赤谷4號、赤谷8號的主莖節數極顯著最大，峰紅4號、赤谷K2、赤優金谷、赤谷5號、紅苗壓破車的主莖節數極顯著最小;峰紅谷的穗下節間長度極顯著最大，赤谷5號的穗下節間長度極顯著最小;赤谷10號的旗葉長度顯著最大，赤谷17號的旗葉長度顯著最小。總體來看，赤谷8號的生育期短，主莖長度、主莖直徑、主莖節數最大;赤谷5號的生育期長，主莖節數、穗下節間長度最小;赤谷4號的主莖節數最多;赤谷10號的旗葉長度最長。

2.3 參試品種的產量性狀比較分析

參試品種主要產量性狀方差分析如表3所示。從表3可以看出，參試品種產量性狀的差異均達到極顯著水平。其中，赤谷K2的主穗長度極顯著最大，紅苗壓破車的主穗長度極顯著最小;赤谷10號的主穗直徑極顯著最大，峰紅4號的主穗直徑極顯著最小;赤谷10號的主穗重、主穗粒重極顯著最大，赤谷5號的主穗重、主穗粒重極顯著最小;豫谷18的主穗粒數極顯著最大，赤谷5號的主穗粒數極顯著最小;赤谷8號的出谷率極顯著最大，赤谷5號的出谷率極顯著最小;紅苗壓破車的千粒重極顯著最大，赤谷5號的千粒重極顯著最小。總體來看，赤谷K2的主穗長度最長，豫谷18的主穗粒數最多，赤谷8號的出谷率最高，赤谷10號的主穗直徑、主穗重、主穗粒重最大，紅苗壓破車的千粒重最大，而赤谷5號的大部分產量性狀均較低。

3 討論

3.1 赤峰地區對谷子品種生育期的選擇較嚴

王殿瀛等[16]根據與谷子適應性有關的生態因子，將我國谷子主產區劃分為春播特早熟區（Ⅰ，分2個亞區）、春播早熟區（Ⅱ，分2個亞區）、春播中熟區（Ⅲ，分2個亞區）、春播晚熟區（Ⅳ，分3個亞區）、夏谷區（Ⅴ，分2個亞區）等5個生態區11個亞區。刁現民等[17]按照具體生態區，將全國谷子主產區劃分為華北夏谷區、西北春谷早熟區、西北春谷中晚熟區、東北春谷區4個生態區。相吉山等[13]研究發現，內蒙古自治區屬于春播中熟區，谷子品種生育期在110-120d之間。本研究發現，內蒙古赤峰地區谷子主栽品種的生育期在108-128d之間，平均為112.53d，且生育期的變異系數較低。說明赤峰地區對谷子生育期的控制較嚴格，育種過程中對谷子品種的生育期進行了嚴格的選擇。

3.2 生育期對赤峰地區谷子產量的影響較大

谷子產量是多個性狀和環境條件共同作用的結果，產量構成相關因素關系復雜[18-21]。谷子的產量構成三要素為畝穗數、穗粒數、粒重[22]。已有研究發現，不同地區、不同品種的產量主效因子不同[10，23-26]。相吉山等[13]研究發現，內蒙古自治區谷子品種的生育期與產量呈顯著或極顯著負相關，主穗重、主穗粒重與產量均呈極顯著正相關，與西北春谷中晚熟區谷子[27]的結果一致。徐峰等[14]研究發現，赤峰地區谷子的生育期對產量起決定性作用。本研究發現，赤谷8號生育期短（108d），主莖長度、主莖直徑、主莖節數、出谷率最大;赤谷10號生育期適中（115d），主穗直徑、主穗重、主穗粒重最大;紅苗壓破車的生育期適中（114d），千粒重最大;赤谷5號生育期長（128d），主莖節數、穗下節間長度、主穗重、主穗粒數、主穗粒重、出谷率、千粒重最小。說明生育期對赤峰地區谷子產量的影響較大，該區谷子品種的最佳生育期范圍為108-115d。

3.3 各性狀表現優良品種可作為谷子育種及生產的重要品種資源

在一定的條件下，株高是影響谷子產量的關鍵因素[28]。矮稈品種雖然具有較強的抗倒伏性，但是株高過矮會降低生物量，約束產量的提升。相吉山等[13]研究發現，產量高于赤峰地區對照品種（赤谷4號）的谷子品種的平均株高為133.75cm，本研究中7個谷子品種的株高低于133.75cm。近年來，隨著農業機械化程度的提高，選育適宜機收的品種已成為谷子育種的重要方向。黃瑞等[29]研究發現，穗下節間長度介于20～30cm的谷子品種最適宜機械化收割，本研究中7個品種的穗下節間長度介于20～30cm。徐峰等[14]研究發現，赤峰地區谷子品種的主穗粒數對產量起決定性作用，本研究中豫谷18的穗粒數極顯著最多。相吉山等[13]研究發現，赤峰地區谷子品種的主穗重、主穗粒重與產量均呈極顯著正相關，且主穗粒重決定產量較高的變異，本研究中赤谷10號的主穗重和主穗粒重均極顯著最高。這些品種可作為赤峰地區谷子育種及生產的重要品種資源，應加以重點利用。

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