適宜黑龍港流域不同茬口種植的谷子品種篩選

姚曉霞，陳風(fēng)云，陳展，李真

（1.邢臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北 邢臺 054000；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所，河北 石家莊 050061）

黑龍港流域地處華北平原腹地，涉及河北省滄州、衡水、邢臺、邯鄲和廊坊5 個地區(qū)共49 個縣（市），總?cè)丝? 000 萬人以上[1]。該地區(qū)降雨量較少，水資源極度匱乏，加上地下水連年超量開采，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了華北地區(qū)最大的地下水超采漏斗，并呈進一步加深發(fā)展趨勢，嚴(yán)重影響了該區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

谷子起源于我國[3]，距今已有7 300 a 左右的栽培歷史，其耐瘠薄、耐干旱、耐儲藏，且營養(yǎng)豐富，糧草兼用[4]，是典型的環(huán)境友好型作物，在旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)中占有重要地位[5]。谷子具有特殊的營養(yǎng)性、生態(tài)性以及源遠流長的文化底蘊，在未來的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中將發(fā)揮重要作用[6]。

隨著生活水平的提高，人們對谷子等特色雜糧作物的營養(yǎng)保健價值有了重新認識，谷子等雜糧作物的市場需求持續(xù)增加。隨著國家“鐮刀彎”政策和“兩減”（減少化肥和農(nóng)藥的使用量）政策的實施，具有耐瘠薄、抗性強等特點的谷子成為替代玉米的第一雜糧作物[7]。

河北省環(huán)渤海區(qū)域為華北夏谷區(qū)，正常谷子上市時間一般為國慶節(jié)之后。而市場上往往是在國慶節(jié)和中秋節(jié)之前谷子價格最高。為了獲得較高收益，該區(qū)域生產(chǎn)上常利用夏谷品種進行春播，導(dǎo)致谷子病蟲害發(fā)生嚴(yán)重；且在與油葵、馬鈴薯接茬品種上，還缺乏生育短的早熟谷子品種。針對這種情況，邢臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選用生產(chǎn)上種植面積較大的6 個谷子品種進行春夏季不同播期試驗，從生育期、農(nóng)藝及經(jīng)濟性狀、產(chǎn)量等方面進行綜合分析，以期篩選出適宜黑龍港流域春夏播不同茬口種植的谷子品種，促進該區(qū)域谷子生產(chǎn)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015～2017年連續(xù)3 a 在河北省巨鹿縣柳洼村邢臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗基地進行。前茬無作物，為春白地。土質(zhì)粘壤，地力中等。

1.2 試驗材料

參試谷子品種為冀谷35、冀谷36、冀谷38、特早一號、張雜谷16 和改良8 號，其中，冀谷35、冀谷36 和冀谷38 為常規(guī)種，特早一號、張雜谷16 和改良8 號為雜交種。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 采用裂區(qū)試驗設(shè)計。其中，主處理為播期，設(shè)5月26日（春播）、6月10日（麥?zhǔn)蘸蟛シN）、6月25日（晚夏播）、7月10日（接油葵茬播種）和7月25日（救災(zāi)播種）5 個水平；副處理為品種，設(shè)冀谷35、冀谷36、冀谷38、特早一號、張雜谷16 和改良8 號6 個水平。小區(qū)行長5.0 m，行距0.4 m，10 行/區(qū)。共45 個處理，每處理均3 次重復(fù)，谷子留苗密度均為3.5 萬株/hm2。

谷子播種前造墑，并底施肥爾得復(fù)混肥料（N、P2O5、K2O 含量分別為22%、12%和11%）450 kg/hm2。足墑播種。生育期內(nèi)不澆水，人工適時除草，谷苗5葉期噴施4 000 U/mL 蘇云金芽孢桿菌600 g/hm2防治田間雜草及粟灰螟。

1.3.2 調(diào)查項目與方法

1.3.2.1 生育期。谷子播種后，調(diào)查出苗期、抽穗期和成熟期，統(tǒng)計生育期天數(shù)。

1.3.2.2 抗逆性。谷子苗期，調(diào)查葉瘟病的發(fā)病程度和抗旱性；生長中后期，調(diào)查穗瘟病的發(fā)病程度；成熟期，調(diào)查抗倒性。

1.3.2.3 農(nóng)藝及經(jīng)濟性狀。谷子成熟期，調(diào)查株高和穗長，觀察穗型及其松緊情況。谷子收獲后，取樣稱量單穗重和穗粒重。

1.3.2.4 產(chǎn)量。谷子成熟后期，全小區(qū)收獲，測產(chǎn)。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理與分析 所有調(diào)查指標(biāo)均取3 a 平均值。利用Excel 2010 軟件進行數(shù)據(jù)處理，利用DPS 5.0 軟件進行產(chǎn)量的方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試谷子品種的生育期、株高和抗逆性

2.1.1 生育期 相同播期條件下，不同谷子品種的生育期存在一定差異，但均以特早一號生育期最短（表1）。出苗期，各品種之間差異不大。自抽穗期開始，參試品種的主要生育時期出現(xiàn)差異，其中，特早一號抽穗最早，成熟期較其他品種提前4 d 以上。7月25日播種，只有特早一號能夠在10月上中旬成熟。

2.1.2 株高 相同播期條件下，不同谷子品種的株高存在一定差異，其中，前3 個播期時雜交谷子的株高普遍較大，后2 個播期時雜交谷子的株高與常規(guī)谷子無明顯差異。相同品種條件下，前3 個播期的植株較高且差異不大，7月10日和25日播種的株高較之前播種均明顯降低（表1）。

表1 參試谷子品種的生育期、株高和抗逆性Table 1 Growth period，plant height and stress resistance of tested millet varieties

2.1.3 抗逆性 不同播期下，參試谷子品種均表現(xiàn)抗旱、抗病和抗倒伏，綜合抗逆性均較好。

2.1.3.1 抗旱性。所有參試品種均表現(xiàn)抗旱。

2.1.3.2 抗病性。參試品種對谷瘟病的抗性最高為中抗。除冀谷35、冀谷36 和改良8 號在春播和7月10日播種，以及特早一號在春播時抗性略有降低（均為低抗）外，其他時期播種各品種均表現(xiàn)中抗。

2.1.3.3 抗倒性。雜交谷張雜谷16 和改良8 號的抗倒性較常規(guī)谷子差，后期容易出現(xiàn)倒伏。

從常規(guī)谷子的抗倒性看，除冀谷35 前3 期播種表現(xiàn)為中抗外，其他時期播種各品種均表現(xiàn)高抗。

從雜交谷子的抗倒性看，各品種不同時期播種時抗性出現(xiàn)一些變化。特早一號在5月26日播種時表現(xiàn)高抗；之后，隨著播期推遲，其抗倒性呈現(xiàn)先降低后升高的變化，其中，6月10～25日播種時表現(xiàn)低抗，7月10日播種時表現(xiàn)中抗，7月25日播種時又表現(xiàn)高抗。張雜谷16 在5月26日播種時表現(xiàn)高抗；之后，隨著播期推遲，其抗倒性呈降低趨勢，其中，6月10日～7月10日播種時表現(xiàn)中抗，7月25日播種時表現(xiàn)低抗。改良8 號在不同時期播種抗倒性均相對較差，除6月10日和25日播種時為低抗外，其他時期播種均為中抗。

2.2 參試谷子品種的穗部性狀和產(chǎn)量

2.2.1 穗部性狀

2.2.1.1 穗長。相同播期條件下，不同谷子品種的穗長存在一定差異，其中，前3 個播期時雜交谷子的穗子較長，后2 個播期時雜交谷子與常規(guī)谷子的穗長差異不大（表2）。相同品種條件下，前3 個播期的穗長較大且差異不明顯，7月10日和25日播種的穗長較之前播種均明顯縮短。

2.2.1.2 單穗重和穗粒重。相同播期條件下，不同谷子品種的單穗重和穗粒重存在一定差異，其中，雜交谷子的單穗重和穗粒重均明顯高于常規(guī)谷子。相同品種條件下，隨著播期推遲，單穗重和穗粒重均呈降低趨勢，其中，前3 個播期的指標(biāo)值均較大且差異較小，7月25日播種的單穗重和穗粒重較之前播種均明顯降低。

表2 參試谷子品種的穗部性狀和產(chǎn)量Table 2 Panicle traits and yield of tested millet varieties

續(xù)表2

2.2.1.3 穗型。賈小平等[8]研究表明，穗粒重與植株倒伏呈一定的正相關(guān)，穗部性狀與產(chǎn)量緊密相關(guān)。其中，單株穗重和單株粒重是產(chǎn)量構(gòu)成的重要因子[9]。常規(guī)谷子品種的穗型與雜交種明顯不同，其中，常規(guī)種的穗型均為紡錘型，穗小，緊密；雜交種的穗型均為棍棒型，穗大，穗松緊性除特早一號為松散外其他品種均為適中。雜交種谷穗大，且穗較重，種植密度過大時后期易倒伏。

2.2.2 產(chǎn)量 相同播期條件下，不同谷子品種的產(chǎn)量存在顯著差異。

5月26日播種，冀谷38 產(chǎn)量最高，顯著＞除張雜谷16 外的其他品種。表明適宜春播的谷子品種為冀谷38 和張雜谷16。

6月10日播種，張雜谷16 產(chǎn)量最高，冀谷36 次之，二者差異不顯著，但均顯著＞除冀谷35 外的其他品種。表明適宜麥?zhǔn)蘸蟛シN的谷子品種為張雜谷16、冀谷36 和冀谷35。

6月25日播種，張雜谷16 產(chǎn)量最高，顯著＞除改良8 號外的其他品種。表明適宜晚夏播種的谷子品種為張雜谷16 和改良8 號。

7月10日播種，特早一號產(chǎn)量顯著＞其他品種，而其他品種差異均不顯著。表明適宜接油葵茬播種的谷子品種為特早一號。

7月25日及其以后播種屬救災(zāi)播種，參試各品種產(chǎn)量差異均不顯著。其中，特早一號產(chǎn)量較其他品種偏高且生育期最短，晚夏播種時抗病性和抗倒性均表現(xiàn)良好。綜合比較后認為，特早一號較適宜作為救災(zāi)品種在7月下旬播種。

3 結(jié)論與討論

谷子除在我國大量種植外，在印度、朝鮮、俄羅斯、澳大利亞等國家也有分布[10]。小米是我國北方居民不可或缺的傳統(tǒng)食物。其營養(yǎng)豐富且平衡，易于消化，可以補血，防治糖尿病、皮膚病、克山病等，是老、幼、孕、病人的理想食物，也是人們改善膳食結(jié)構(gòu)的重要食糧[11]。谷子具有抗旱耐瘠、水分利用效率高、適應(yīng)性廣、營養(yǎng)豐富且平衡、飼草蛋白含量高等突出特點，還具有源遠流長的文化底蘊。在干旱日趨嚴(yán)重、人們膳食結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整、農(nóng)村勞動力緊張、畜牧業(yè)不斷發(fā)展的形勢下，谷子在未來種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中將發(fā)揮重要作用。

當(dāng)前谷子生產(chǎn)技術(shù)仍以人工勞動為主，特別是間苗、除草，不僅費工費力，若遇到連續(xù)陰雨天氣還極易造成苗荒和草荒，導(dǎo)致谷子嚴(yán)重減產(chǎn)[12]。谷子產(chǎn)業(yè)化的需求正在推動機械化生產(chǎn)，而松穗中脫水快的谷穗將有利于機械化收獲[13]。未來谷子輕簡化高效生產(chǎn)技術(shù)必須跟上現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐，充分吸收、借鑒國內(nèi)外輕簡化生產(chǎn)經(jīng)驗，以全程機械化生產(chǎn)為主體，以化肥、農(nóng)藥兩減增效為核心，結(jié)合農(nóng)業(yè)信息化、智能化技術(shù)，實現(xiàn)谷子生產(chǎn)的輕簡化和高效化[14]。

黑龍港低平原地區(qū)光照充足、雨熱同季，為夏谷主產(chǎn)區(qū)。該區(qū)地勢平坦，適合機械化作業(yè)，但地下水資源緊缺且綜合利用效率低。當(dāng)前生產(chǎn)上主推的谷子品種有冀谷系列、豫谷18、金谷及張雜谷系列。為了獲得更高收益，生產(chǎn)上常利用夏谷品種進行春播以提早收獲，導(dǎo)致谷子病蟲害發(fā)生嚴(yán)重。因此，選取了生產(chǎn)上種植面積較大的6 個谷子品種為試材，在春夏季節(jié)不同時期播種，對其生育期、農(nóng)藝及經(jīng)濟性狀、產(chǎn)量等進行綜合分析，以期篩選出適合春夏季節(jié)不同茬口種植的谷子品種。結(jié)果表明：張雜谷16 和冀谷38適宜春播；張雜谷16、冀谷36 和冀谷35 適宜麥?zhǔn)蘸蟛シN；張雜谷16 和改良8 號適宜晚夏播種；特早一號較適宜接油葵茬播種和作為救災(zāi)品種在7月25日以后播種。

河北省低平原區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以糧食作物為主，糧食作物中又以一年兩熟制[15]的冬小麥-夏玉米為主。冬小麥為高耗水作物，澆灌水源主要依賴于地下水的開采[16]，其生產(chǎn)用水占河北省農(nóng)業(yè)用水的70%，占河北省總用水量的50%左右[17]。目前，該區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了華北地區(qū)最大的地下水超采漏斗，嚴(yán)重影響了人們生活和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。地下水超采綜合治理已經(jīng)納入國家戰(zhàn)略。在同等用水量和經(jīng)濟效益的情況下，種植模式的改變應(yīng)以糧食生產(chǎn)模式為主體[18]。現(xiàn)階段，雜糧的營養(yǎng)保健、平衡膳食價值越來越受到人們的認可，市場需求旺盛，價格持續(xù)升高。因此，篩選適宜黑龍港流域春夏播不同茬口的谷子品種可促進該區(qū)域谷子生產(chǎn)的有效發(fā)展，為該區(qū)域農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效以及該區(qū)域的糧食安全做出巨大貢獻。