不同藜麥品種(系)在浙西南地區的適應性評價

吳應齊，姚理武，吳麗芳，吳偉瑋，葉增新，陳吳偉

（1.慶元縣自然資源和規劃局，浙江 慶元 323800；2.慶元縣睦睦家庭農場，浙江 慶元 323800）

藜麥Chenopodium quinoa為藜科Chenopodiaceae 藜屬Chenopodium一年生草本植物[1]，原產于南美洲安第斯山脈，已有5 0 00 多年的種植歷史。藜麥籽粒蛋白質含量較其他谷物高，不僅包含人體必需氨基酸且比例均衡，還富含多種對人體健康有益的酚類化合物、類黃酮等生物活性物質[2-7]，被聯合國糧農組織推薦為適宜人類食用的全營養食品。藜麥適應性強，具有耐寒、耐旱、耐貧瘠、耐鹽堿等特性，種植范圍極廣，從海平面到海拔4 0 00 m 的地區均可種植[7-8]，但國內藜麥育種工作起步晚，生產中存在優異種質資源少、優良品種缺乏[9]等問題。從國外引進與培育的藜麥品種（系）多適合于高海拔、陰冷、干旱地區栽培，主要集中在山西、甘肅、吉林、青海、河北等地[10]，對低海拔、高溫高濕氣候地區適種品種（系）匱乏。

目前，浙西南地區慶元縣引種成功的僅甘肅‘隴藜1 號’1 個品種，品種數量少、類型單一，且因‘隴藜1號’雖然對干旱、陰濕、冷涼環境具有較強的適應[11]，但對浙西南地區夏季高溫高濕氣候的適應性不強，往往因強降雨倒伏，造成產量、品質不高，制約了藜麥在浙西南地區的種植發展。因此，引進審（鑒）定品種和優良品系，開展藜麥品種（系）比較和綜合評價研究，篩選出適合推廣種植的藜麥品種（系），對促進浙西南藜麥種植發展具有重要意義。本研究通過對從國內引進的8 個品種（系）藜麥的生育期、農藝性狀、抗倒伏性狀和生產性狀進行綜合評價，篩選出適合浙西南地區種植的藜麥品種（系），為藜麥種植推廣提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于浙江省慶元縣江根鄉箬坑村睦睦家庭農場的“小虎岙”油茶Camellia oleifera幼林地，地理坐標為119°26′20.2″ E，27°32′2.5 N″，年平均氣溫為14.4℃，最熱月（7 月）均溫為23.4℃，最冷月（1 月）均溫為4.6℃，年平均降水量為1 765.3 mm，≥10℃年積溫為4 686.6℃。試驗地海拔為1 018 m，土壤為黃壤，pH值為5.52，水解性氮含量為227 m g·kg-1，有效磷含量為711 mg·kg-1，速效鉀含量為123 mg·kg-1。油茶基地于2020 年3 月采用1 年生芽砧苗建園，品種為‘長林53’‘長林4 號’和‘長林27 號’，苗高約為15 cm，株行距為2.5 m×3.0 m，種植密度為1 333 株·hm-2。

1.2 試驗材料

供試藜麥品種（系）共8 個，其來源信息見表1。

表1 供試藜麥品種（系）與來源Table 1 Cultivars of Ch.quinoa and origin

1.3 試驗設計

試驗于油茶幼林間套種，每個藜麥品種（系）設置1 個處理，重復3 次，隨機區組設計。每個處理面積為12 m2，按1.2 m×10 m（寬×長）布設，處理間保留寬30 cm、深15 cm 的操作溝。每個處理施有機肥（屏南金翼有機肥有限公司，N+P2O5+K2O 含量≥5%，有機質含量≥45%）50 k g，深耕、耙耱后待植。采用育苗繁殖。2020 年4 月10 日，播種。各藜麥品種（系）苗在苗高生長至12～15 cm 時進行移植，種植株行距為50 cm×50 cm，每穴植苗1 株，每個處理植苗60 株。移植后及時除草、培土。5 月27 日，溝施復合肥（總養分≥45%，N-P2O5-K2O：15-15-15）0.5 kg·處理-1。

1.4 測定內容與方法

1.4.1 生育期觀察與記錄 從播種育苗開始觀察、記錄各藜麥品種（系）的出苗期、移植期、花期、成熟期。

1.4.2 農藝性狀觀測 于幼苗期，觀測各藜麥品種（系）苗的心葉顏色。于成熟期，隨機選取各處理10 株進行測量和計量，分別測量株高、莖粗、分枝數、有效分枝數、第一有效分枝高；同時觀測穗色，主穗狀態。株高：從植株生長最高部位至地面的垂直距離；莖粗：植株莖桿最粗處的直徑；分枝數量：從主穗基部至地面的植株分枝數量；有效分枝數量：分枝中有結實的分枝數量；第一有效分枝高：第一個有效分枝部位至地面的垂直距離。

1.4.3 抗倒伏性調查 于成熟期，統計每個處理中的倒伏株數量，包括根倒伏株和莖倒伏株。根倒伏指植株自地表處同根系一起傾斜歪倒，莖倒伏株指植株從基部以上某個節位折斷。根據統計數據計算每個處理的植株倒伏率。倒伏率（%）=倒伏株數/處理初植株數×保存率×100。

1.4.4 生產性狀調查 于成熟期，調查各處理植株保存株數，計算植株保存率，采用等距取樣法隨機選擇植株5 株，脫粒、晾曬后稱量，計算各處理的產量，統一折算成kg·hm-2單位產量，產量=處理初植株數×植株保存率×單株產量×（1－倒伏率）；隨機選擇每個品種（系）種子1 000 粒種子稱量，重復3 次。

1.5 數據標準化

對幼苗期心葉顏色、穗色、主穗狀態等質量性狀予以賦值[12-13]，見表2。

表2 藜麥質量性狀賦值Table 2 Quality character valuation of Ch.quinoa

1.6 數據分析

采用Microsoft E xcel 2010 進行數據整理，利用SPSS 19.0 對所測數據統計分析，不同品種（系）間同一指標進行單因素方差分析，用Duncan’s 檢驗法進行差異顯著性比較，并對各性狀指標進行相關性分析、主成分分析及聚類分析，其中聚類方法采用組間聯接法，區間度量標準為平方歐式距離。

2 結果與分析

2.1 不同藜麥品種（系）生育期比較

由表3 可見，8 個藜麥品種（系）在浙江慶元均可正常出苗，其中‘冀藜1 號’‘冀藜2 號’出苗稍遲，72 號、65 號生育期最短，比其它品種（系）短10～19 d，紅藜生育期最長，比其它品種（系）長8～19 d，‘隴藜1 號’‘隴藜3 號’‘青藜4 號’生育期居中，為116～117 d。

表3 不同藜麥品種（系）生育期比較Table 3 Growth period of different cultivars

2.2 不同藜麥品種（系）農藝性狀比較

8 個藜麥品種（系）的農藝性狀如表4。由表4 可知，8 個藜麥品種（系）的數量性狀間均存在顯著差異（P<0.05）。其中，紅藜的植株最高，達181.00 cm，顯著高于其它品種（系）（P<0.05）；株高從高到低排序為紅藜>‘冀藜1 號’>‘隴藜1 號’≈65 號>‘青藜4 號’≈‘冀藜2 號’>‘隴藜3 號’≈72 號。紅藜的莖粗顯著大于其它品種（系）（P<0.05），莖粗最小的是72 號，顯著小于其它品種（系）（P<0.05），其它品種（系）之間均差異不顯著。紅藜的第一有效分枝高最高，顯著高于其它品種（系）（P<0.05），‘冀藜1 號’次之，顯著高于72 號（P<0.05），其它品種（系）之間均差異不顯著。紅藜的分枝數最少，顯著少于其它品種（系）（P<0.05）；65 號的分枝數最多，達16.67 條，顯著多于其它品種（系）（P<0.05）。65 號的有效分枝數最多，顯著多于其它品種（系）（P<0.05）；紅藜的有效分枝數最少，僅為0.53 條，顯著少于其它品種（系）（P<0.05）。8 個品種（系）的質量性狀有所差別，紅藜幼苗的心葉顏色呈淺紅色，其它品種（系）的心葉顏色呈綠色；成熟期穗色‘隴藜1 號’、紅藜呈紅、黃色等多色，主穗狀態紅藜呈下垂狀態，其它品種（系）的主穗呈直立狀態；粒色中，紅藜呈黃色，72 號、65 號呈褐色，其它品種（系）的皆呈白色。

表4 不同藜麥品種（系）的農藝性狀比較Table 4 Agronomic characters of different cultivars

2.3 不同藜麥品種（系）抗倒伏性比較

8 個藜麥品種（系）的倒伏率差異，如圖1。

圖1 不同藜麥品種（系）倒伏率比較Figure 1 Lodging rate of different cultivars

由圖1 可看出，8 個藜麥品種（系）的倒伏率存在顯著差異（P<0.05）。‘青藜4 號’、65 號、‘隴藜3 號’的倒伏率最高，顯著高于其它品種（系）的（P<0.05），紅藜的倒伏率最低，顯著低于除‘冀藜1 號’外的其它品種（系）（P<0.05），其它品種（系）間差異不顯著。紅藜未出現倒伏現象，抗倒伏性能最佳。

2.4 不同藜麥品種（系）生產性狀比較

不同藜麥品種（系）的生產性狀見表5。由表5 可知，8 個藜麥品種（系）的生產性狀均存在顯著差異（P<0.05）。‘隴藜1 號’、紅藜、‘青藜4 號’‘冀藜1 號’‘冀藜2 號’品種（系）植株的保存率顯著高于其它品種（系）（P<0.05）；72 號、65 號次之，顯著高于‘隴藜3 號’（P<0.05）；其它品種（系）之間差異不顯著。單株產量以紅藜、‘冀藜1 號’最高，分別達108.33、109.67 g·株-1，顯著高于其它品種（系）（P<0.05）；‘青藜4 號’‘冀藜2 號’次之，顯著高于‘隴藜1 號’‘隴藜3 號’、72 號（P<0.05）。

表5 不同藜麥品種（系）經濟性狀比較Table 5 Economic characters of different cultivars

品種（系）的千粒質量間差異較大，最大的為‘冀藜2 號’，其千粒質量為2.93 g；最小的為紅藜，其千粒質量為0.79 g，顯著小于其它品種（系）的（P<0.05）。產量以紅藜、‘冀藜1 號’最高，分別達4 100.4、3 568.47 kg·hm-2，顯著高于其它品種（系）的（P<0.05）；產量最低的是‘隴藜3 號’，僅為171.17 kg·hm-2，顯著低于其它品種（系）的（P<0.05）；產量從高到低排序為紅藜≈‘冀藜1 號’>‘冀藜2 號’>‘隴藜1 號’>‘青藜4 號’≈72 號>65 號>‘隴藜3 號’。

2.5 相關性分析

由表6 可知，藜麥的14 個性狀存在不同程度的相關性，在91 個相關系數中，出現了12 個極顯著相關（P<0.01），9 個顯著相關（P<0.05）。產量與其它性狀的相關程度排序為倒伏率（r=－0.83）>單株產量（r=0.80）>株高（r=0.78）>第一有效分枝高（r=0.76）>幼苗心葉顏色（r=0.66）>保存率（r=0.64）>莖粗（r=0.57）>生育期（r=0.56）>有效分枝數（r=－0.54）>分枝數（r=－0.47）≈穗色（r=0.47）>千粒質量（r=－0.44）>粒色（r=－0.20），其中與單株產量、株高、第一有效分枝高呈顯著正相關（P<0.05），與倒伏率呈極顯著負相關（P<0.01）；而株高與第一有效分枝高呈極顯著相關（P<0.01）。

表6 不同藜麥品種（系）綜合性狀相關性分析Table 6 Correlation analysis of comprehensive traits of different cultivars

2.6 適應性綜合分析

對8 個藜麥品種（系）的15 個農藝性狀、產量性狀、抗倒伏性狀指標進行主成分分析，其特征值及貢獻率如表7。

表7 不同藜麥品種（品系）性狀主成分分析Table 6 Principal component analysis on different traits of different cultivars

由表7 可知，所提取的3 個主成分的累計貢獻率為86.616%。其中，第1 主成分總特征值為9.37，其中載荷高且為正值的有生育期、單株產量、產量、株高、莖粗、第一有效分枝高、心葉顏色、穗色、主穗狀態，其主成分貢獻率高達62.45%；第2 主成分的總特征值為1.88，主要與保存率相關，其主成分貢獻率為12.54%，第3 主成分總特征值為1.74，主要與粒色相關，主成分獻率為11.63%。

根據特征向量值和經過標準化變換后的標準變量計算各品種（系）主成分值X1～X3，按公式Y＝62.445%×X1+12.542%×X2+11.629%×X3計算各品種（系）的綜合評分，結果如表8 所示。

從表8 可見，紅藜的綜合得分最高，為4.46，表明紅藜在試驗當地有很好的適應性，‘冀藜1 號’的綜合得分居第二，為0.51 >0，表現良好，其它品種（系）的綜合得分皆 <0，適應性相對較差。

表8 不同藜麥品種(品系)性狀主成分得分Table 8 Principal component score of different traits of different cultivars

2.7 聚類分析

對8 個藜麥品種（系）進行聚類，結果見圖2。由圖2 中可看出，在遺傳距離為5 時，8 個藜麥品種（系）可分為4 個類群，第Ⅰ類群包括72 號、65號，屬早熟品系，中低桿，粒色為褐色；第Ⅱ類群包括‘青藜4 號’‘冀藜2 號’‘隴藜1 號’‘冀藜1 號’，屬中熟品種，該類群生育期為116～117 d，中稈、千粒質量大；第Ⅲ類群為‘隴藜3 號’，屬中熟矮桿品種，植株保存率小，產量性能差；第Ⅳ類群為紅藜，屬晚熟品系，主要表現為植株高大，分枝少，產量高，抗倒伏性好，千粒質量小的特性。

圖2 8 個藜麥品種（系）聚類分析Figure 2 Cluster analysis on 8 cultivars

3 結論與討論

3.1 結論

在浙西南地區慶元縣引選的8 個藜麥品種（系）均可正常成熟，但生育歷期存在明顯差別，紅藜的生育期最長，達125 d，72 號、65 號的生育期最短，為106 d。紅藜的農藝性狀與其它品種（系）相差較大，主要表現為株高、莖粗顯著大于其它品種（系）（P<0.05），分枝數、有效分枝數顯著小于其它品種（系），紅藜幼苗期心葉顏色為淺紅色、成熟期主穗下垂，與其它品系存在明顯差別。‘青藜4 號’、65 號、‘隴藜3 號’的倒伏率最高，顯著高于其它品種（系）（P<0.05），而紅藜的倒伏率最低，抗倒伏性能最好。在生產性能方面，‘隴藜3 號’的植株保存率最低，僅為13.3%。單株產量以紅藜、‘冀藜1 號’最高，顯著高于其它品種（系）（P<0.05），‘冀藜2 號’的千粒質量最大，達2.93 g，紅藜的最小，其千粒質量僅為0.79 g。按產量從高到低排序為紅藜≈‘冀藜1 號’>‘冀藜2 號’>‘隴藜1 號’>‘青藜4 號’≈72 號 >65 號 >‘隴藜3 號’。

相關性分析結果表明，藜麥產量與單株產量、株高、莖粗呈正相關，與千粒質量、倒伏率呈負相關，而千粒質量與倒伏率呈正相關，這說明藜麥要獲得高產，應選擇株型高大，抗倒伏、千粒質量不大的品種（系）。聚類分析在遺傳距離為5 時將8 個藜麥品種（系）分為4 個類群，第Ⅰ類群包括72 號、65 號，屬早熟品系，中低桿，粒色為褐色；第Ⅱ類群包括‘青藜4 號’‘冀藜2 號’‘隴藜1 號’‘冀藜1 號’，屬中熟品種，該類群生育期為116～117 d，中稈、千粒質量大；第Ⅲ類群為‘隴藜3 號’，屬中熟矮桿品種，植株保存率小，產量性能差；第Ⅳ類群為紅藜，屬晚熟品系，主要表現植株高大，分枝少，產量高，抗倒伏性好，千粒質量小的特性。

主成分分析發現，前3 個主成分的貢獻率達86.62%，可以用來表達全部性狀的信息，分別反映了藜麥的植株性狀、抗倒伏性狀、生產性狀方面的特征，上述3 個主成分特征是造成藜麥種質表型多樣化的主要因素。綜合評價結果表明，紅藜的綜合得分最高，為4.46 分，綜合評價最優；‘冀藜1 號’次之，為0.51 分，僅次于紅藜，具有較大的開發利用潛力。紅藜、‘冀藜1 號’2 個品種（系）可在與研究地區周邊生態環境相似的浙西南地區推廣種植，下一步宜進行多點試驗驗證后推廣種植。

3.2 討論

浙西南地區降水量主要集中在2—7 月，高溫期出現在7—8 月。為了考察8 個受試藜麥品種（系）在高濕高溫氣候條件下的適應性，采用生育期處于雨季，成熟期處于高溫期的4 月播期（育苗播種時間）設計。在雨季，8 個品種（系）皆可正常成熟，但因品種（系）選育所處的地理環境、氣候條件和土壤類型不同，在形態特征、生產性能和品質方面差異較大[14]，例如‘隴藜1 號’比其品種（系）選育地[11]株高縮短46.40%～56.56%，生育期提早8.59%～16.43%，分枝數減少47.26%～55.07%。其它為高原適應型種質的品種‘隴藜3 號’‘冀藜1 號’‘冀藜2 號’等亦有表型矮化的趨勢[15-16]。相關性分析結果表明，千粒質量與倒伏率呈正相關。根據研究地降水量大的氣候特點，選擇大粒品種（系），易增加倒伏風險，從而影響產量，這與黃杰等的研究結論相近[14,17]。產量與分枝數、有效分枝數呈負相關，與黃杰等的研究結果一致，說明藜麥的產量主要積累于主穗的大小，故藜麥主穗的大小是選育高產藜麥品種的重要指標[14]。此外，產量與生育期、莖粗、幼苗心葉顏色、穗色呈正相關，這與王艷青等研究結果不相一致[12]。以上研究結果的差異，可能是所選性狀不完全相同及樣本數、調查樣本的數量等差異所造成[14,18]。

從生產性狀來看，紅藜的產量最高，抗倒伏性狀好，適合浙西南地區種植，但籽粒偏小，影響其商品性，可以作為加工優勢品種（系），進行藜麥粉或是營養元素提取等優勢資源開發[14]；另外，根據本研究觀察，紅藜成熟期穗呈紅、黃等多種顏色，葉呈艷紅色，極具觀賞價值，且觀賞期達25～30 d，可作為園林綠化物種。‘冀藜1 號’產量次之，籽粒較大，商品性能好，但成熟期抗倒伏性弱于紅藜，可于7—8 月種植，使其成熟期避開浙西南雨季，且宜適當密植，減少倒伏，提高產量[19]。本研究還發現，‘冀藜1 號’的成苗率相對偏低，其單位面積播種量應通過實驗進一步確定。