谷子引种适应性鉴定与筛选初报_赵小琴.pdf

2023.1 试验研究谷子Setaria italica（L.）Beauv属禾本科狗尾草属，起源于我国陕西、山西及甘肃东部一带1。在距今6 0007 000年的新石器时代中早期，谷子完成驯化并开始取代黍稷成为农耕文化的主栽作物2。我国是世界上谷子种植面积最大的国家，占世界总种植面积的90%以上，种植面积稳定在133万hm2左右3。目前，我国谷子优势产区集中在内蒙东部、东北三省、山西大部、陕西北部、甘肃东部及宁夏中部等地，此外谷子的秸秆、籽粒还具有其他谷类不具备的饲用价值优势，常作为优质饲草在农牧交接地区广泛种植。谷子不仅富含蛋白质、脂肪、膳食纤维、维生素等营养物质，而且富含酚类、活性肽、类胡萝卜素等功能活性成分，具有抗氧化、降血糖、降血脂、降血压等多种保健功能，是独特的“食药两用”营养优势作物4-8。近年来，谷子作为环境友好型作物，迅速发展成为抗旱耐逆及C4光合途径研究的模式作物9-10，也是旱作生态农业的理想栽培作物之一11。谷子是对光温反应敏感的作物12，不同生态区谷子综合性状表现不同，甘肃中部地区光照充足、雨热同期，具有独特的自然地理环境，是杂粮主产优势区。因此引进与筛选出甘肃中部地区适宜的栽培谷子品种，鉴定谷子品种在当地的适应性、抗逆性和丰产性，为甘肃中部地区推广高产、广适谷子品种提供科学依据，同时对加速当地农业产业结构凋整具有重要意义。1材料与方法1.1试验地概况试验设在定西市农业科学研究院旱地试验地，小区位于北纬3332、东经10442，海拔1 920 m，日照时数2 437.7 h，年均气温6.4，无霜期140 d。土质为黄绵土，前茬为马铃薯，肥力中等。播前深耕，结合深耕施入农家肥22.5 t/hm2、尿素75.0 kg/hm2、磷酸二铵120.0 kg/hm2、普通过磷酸钙120.0 kg/hm2。2020-2021年谷子生育期间平均气温和降水量未发生异常现象（附图）。1.2供试材料及试验设计供试材料分别为从中国农业科学院作科所和甘肃省农科院引进的谷子种质及品种，试验随机区组排列，每品种为1个小区，3次重复，小区面积10 m2（2 m5 m），理论留苗密度为2.5万株/亩。1.3测定项目与方法1.3.1农艺性状调查播种后，在生育期记载出苗期、抽穗期、成熟期，并计算生育期(出苗至成熟的天数)，田间调查幼苗叶色、叶鞘色、幼苗叶姿、开花期叶姿、分蘖性、穗形、穗的松紧、穗姿。成熟期每个品谷子引种适应性鉴定与筛选初报基金项目：定西市科技计划项目“谷子（高粱）种质资源引进、鉴定与筛选利用”（DX2021AN02）；定西市重点技术攻关专项“中部地区主要油粮作物种质资源评价与生物育种技术应用”（DX2022AZ01）。作者简介:赵小琴（1988-），女，硕士，助理研究员，从事荞麦、谷子遗传育种研究。E-mail：通讯作者:马宁（1972-），男，本科，研究员，从事作物遗传育种及栽培研究。E-mail:：赵小琴贾瑞玲刘军秀师丽丽张娟宁马宁（定西市农业科学研究院甘肃定西743000）摘要：为了筛选出适宜在定西地区种植的谷子品种，通过研究各品种（系）的农艺性状、抗逆性、经济产量，对引进的14个谷子品种（系）进行鉴定、筛选。结果表明，有6个品种的丰产性、稳产性、抗逆性等综合性状表现良好。其中饲谷2号、黄粘谷、金平谷可作为饲草谷子，陇谷8号、陇谷23号、陇谷11号可作为粮用谷子在定西及周边干旱半干旱地区种植。关键词：谷子；引种；鉴定；筛选36-试验研究 2023.1附图谷子种质生育期间降水量及气温状况系3个重复，每个重复5点取样抽测10株，采样时测定株高、茎粗、穗长、穗粗、亩穗数，样株收获后室内调查单株穗重、单株粒重、千粒重、谷粒色，性状调查依据谷子种质资源描述规范和数据标准13。1.3.2生产性能指标测定鲜草产量：灌浆期，每小区随机取1 m2，齐地刈割后称量，重复3次，取平均值为鲜草产量。干草产量：将鲜草样品自然风干至恒重后称量。干鲜比：得到鲜、干草产量后计算干鲜比。小区籽粒产量：成熟后，每小区打碾晾晒后称量，取平均值为小区籽粒产量。2结果与分析2.1不同品系谷子农艺性状特征由表1可知，幼苗叶色：陇谷13号、然谷、勃海所、金平谷为紫绿色，黄金苗为黄绿色，其他9个品系均为绿色；叶鞘色：陇谷13号、然谷、勃海所、金平谷为紫色，其他10个品系均为绿色；幼苗叶姿：饲谷2号、陇谷8号、陇谷11号、然谷、勃海所为上举，陇谷13号、黄粘谷、陇谷23号、白草红谷、112为半上举，其他4个品系均为平展；开花期叶姿：6个品系为平展，5个品系为半上举，3个品系为下坡；穗茎形状：饲谷2号、黄粘谷为中弯，陇谷13号、然谷、黄金表1参试谷子品系的农艺性状调查记载品种（系）幼苗叶色叶鞘色幼苗叶姿开花期叶姿穗茎形状穗型穗松紧度谷粒色饲谷2号绿色绿色上举半上举中弯圆筒形-陇谷8号绿色绿色上举平展弯曲纺锤形中黄色陇谷11号绿色绿色上举半上举弯曲纺锤形紧黄色陇谷13号（CK）紫绿紫色半上举平展勾形纺锤形紧白色黄粘谷绿色绿色半上举平展中弯棍棒形中橙色陇谷23号绿色绿色半上举平展弯曲棍棒形紧黄色碱谷绿色绿色平展下坡弯曲棍棒形中黄色然谷紫绿紫色上举下坡勾形鸡嘴形中黄色黄金苗黄绿绿色平展半上举勾形鸡嘴形中黄色勃海所紫绿紫色上举下坡弯曲纺锤形中红色白草红谷绿色绿色半上举半上举弯曲纺锤形紧红色金虫子黄绿色绿色平展平展勾形圆筒形紧黄色金平谷紫绿紫色平展半上举弯曲棍棒形松黄色112绿色绿色半上举平展勾形纺锤形中黄色37-2023.1 试验研究苗、金虫子黄、112为勾形，其他7个品系均为弯曲；穗型：饲谷2号、金虫子黄为圆筒形，然谷、黄金苗为鸡嘴形，黄粘谷、陇谷23号、碱谷、金平谷为棍棒形，其他6个品系均为纺锤形；穗松紧度：金平谷为松，陇谷11号、陇谷13号、陇谷23号、百草红谷、金虫子黄为紧，饲谷2号未成熟，其他7个品系均为中；谷粒色：陇谷13号为白色，黄粘谷为橙色，渤海所、百草红谷为红色，饲谷2号未成熟，其他9个品系均为黄色。2.2不同品系谷子物候期及抗性调查由表2可知，14个参试品系中饲谷2号未成熟，其余均成熟；在所有参试品系中除然谷出苗至抽穗天数较短但生育期较长外，其他参试品系的出苗至抽穗天数与生育期表现正相关，即出苗至抽穗天数较长的品系生育期较长；13个成熟的参试品系中陇谷8号、百草红谷生育期小于115 d，属于早熟种质，然谷、黄金苗、金平谷、112生育期均大于140 d，属于晚熟种质；所有品系中饲谷2号、金平谷分蘖数大于3个，属于强分蘖性种质；所有品系都表现出强抗旱性；112抗倒性最差，田间倒伏30%，倒伏程度在2030之间，金虫子黄、金平谷抗倒性也较差，分别倒伏15%、10%，倒伏程度在520、515之间，其他品表2参试谷子品系的生育期及抗性调查记载品种（系）出苗抽穗平均天数（d）平均生育期（d）平均分蘖数（个）抗旱性倒伏性谷瘟病谷锈病白发病黑穗病面积（）程度饲谷2号116未熟3.6强00无无无无陇谷8号671130强00无无无无陇谷11号711240强00无无无无陇谷13号（CK）761320强00无无无无黄粘谷931392.5强00无无无无陇谷23号721280强00无无无无碱谷761320强00无无无无然谷781420.5强00无无无无黄金苗801422.6强00无无无无勃海所841341.5强00无无无无白草红谷631142.0强00无无无无金虫子黄841352.5强15520无无无无金平谷971423.5强10515无无无无112941431.5强302030无无无无系抗倒性好，未出现倒伏现象；各品系未发现较明显的病害。2.3不同品系谷子经济性状比较2.3.1株 高由 表3可 知，参 试 品 系 株 高 介 于126.4163.0 cm之间，株高最高的是陇谷8号，其次为饲谷2号、陇谷11号，均高于对照，其余品系株高均低于对照，最矮的是百草红谷。2.3.2茎粗由表3可知，茎粗较对照陇谷13号粗的是陇谷23号，其余品系茎粗均小于对照，其中茎粗小于1.00 cm的有4个，分别是品系黄金苗、渤海所、百草红谷、金平谷。2.3.3主穗长与主穗粗由表3可知，参试品系主穗长介于14.429.8 cm之间，主穗长最长的是然谷，其次为陇谷11号、陇谷23号、陇谷8号，均高于对照陇谷13号，其余品系主穗长均小于对照，其中主穗长小于20.00 cm的品系有3个，分别是品系百草红谷、金平谷、饲谷2号；主穗粗较对照陇谷13号大的是112、黄粘谷，其余品系主穗粗均小于对照。2.3.4单株穗重与单株粒重由表3可知,14个参试品系除饲谷2号未成熟，其他品系单株穗重在14.0080.00 g之间，单株粒重在8.0056.00 g之间，且单株穗重与单株粒重表现出较高的一致性，即单株穗重较大的品系相对应的单株粒重也较大。2.3.5千粒重与亩穗数由表3可知，13个成熟参38-试验研究 2023.1试品系千粒重在2.254.60 g之间，其中陇谷11号、陇谷23号千粒重分别为4.60 g、4.10 g，其余品系均小于4.00 g。各品系亩穗数最多的是百草红谷，其次是金虫子黄，最低的是然谷。2.4不同品系谷子鲜草、干草产量比较不同品系谷子鲜草产量的变化为24 434.6065 703.10 kg/hm2，其中饲谷2号的鲜草产量最高，为65 703.10 kg/hm2，百草红谷的鲜草产量最低，为24 434.60 kg/hm2；鲜草产量较对照增加的有5个品系，分别为饲谷2号、黄粘谷、黄金苗、金平谷、“112”。干草产量的变化范围为6 636.0017 595.00 kg/hm2，其中较对照增产的有7个品系，分别为金平谷、饲谷2号、黄粘谷、渤海所、黄金苗、112、金虫子黄。干鲜比的 变 化 为24.02%37.67%，大 于 对 照 陇 谷13号（29.24%）干鲜比的品系有金平谷、金虫子黄、渤海所、黄粘谷、陇谷11号，且5个品系干鲜比均大于30%（表4）。2.5不同品系谷子籽粒产量比较及差异显著性分析对不同品系谷子籽粒产量进行比较与差异显著性分析（表5、表6），各参试品系籽粒产量在2 356.806 000.40 kg/hm2之间，其中有7个品系比对照增产，6个品系比对照减产；陇谷8号较对照增产51.12%，达极显著水平；陇谷23号、陇谷11号较对照分别增产25.93%、15.44%；碱谷较对照减产31.11%，达显著水平；百草红谷较对照减产40.64%，达极显著水平；饲谷2号较对照减产100%，达极显著水平。3讨论与结论综合分析2020-2021年进行的鉴定、筛选试验，14个谷子品种（系）的主要农艺性状、生育期、抗逆性及经济产量，在一定程度上反映了参试品种的适应性稳产性和产量水平。其中在经济产量分析中，品系饲谷2号、黄粘谷、金平谷鲜草产量与干草产量均较高，鲜草产量 较 对 照 分 别 增 加56.80%、15.43%、11.45%，干草产量较对照分别增加35.50%、11.01%、43.63%，居参试品系前3位，而籽粒产量均较低，分别居参试品系第7位、9位、14位；陇谷8号、陇谷23号、陇谷11号籽粒产量高，较对照增加51.12%、25.93%、15.44%，分别居参试品系第1位、2位、3位，而鲜草产量和干草产量均较对照减产，且均减产20%以上。综上所述，饲谷2号、黄粘谷、金平谷3个品系作为饲草谷子表现突出，陇谷8号、陇谷23号、陇谷11号3个品系作为粮用谷子表现优异，适宜在定西市及周边干旱半干旱地区种植。参考文献1李国营.谷子初级核心种质的品质性状及其遗传多样性研究N.北京：中国农业科学院，2009.2吕厚远.中国史前农业起源演化研究新方法与新进展J.中表3参试谷子品系的主要经济性状品种（系）株高（cm）茎粗（cm）主穗长（cm）主穗粗（cm）单株穗重（g）单株粒重（g）千粒重（g）亩穗数（万穗）饲谷2号159.201.1614.402.16-2.94陇谷8号163.001.5526.503.1734.1727.53.652.01陇谷11号156.831.5327.192.8839.1733.