遼西地區谷子品種區域適應性綜合評價

刁玉霖 朱康寧 張海金 張文飛 王凱璽 劉明水 陳國秋

（遼寧省旱地農林研究所，朝陽 122000）

谷子（Setaria italica（L.）Beauv）是起源于我國黃河流域的傳統優勢作物，具有1 萬多年的栽培歷史[1]，被譽為中華民族的哺育作物[2]。我國谷子的種植面積、單產、總產均居世界首位。谷子抗旱、耐瘠，水分利用效率高，化肥農藥用量少，是典型的環境友好型作物，也是維持我國干旱丘陵地區糧食安全和農業經濟穩定的重要雜糧作物[3]。近年來隨著人們的飲食觀念轉變，以及谷子醫食同源的優勢帶來的巨大市場需求，使谷子這一傳統作物熱度不斷攀升，種植面積呈明顯上升趨勢[4]。

谷子是我國北方主要糧食作物之一[5]，尤其是在干旱少雨、土質貧瘠、春季易旱的遼寧省西部地區。遼西地區的朝陽市、阜新市、錦州市西部和葫蘆島市建昌縣等地是遼寧省谷子的主產區，谷子種植面積常年在6.67 萬hm2左右，占全省種植面積的80%以上[6]。但是，近年來該地區谷子生產存在著一些問題，如推廣應用的谷子品種表現豐產、不優質，商品性差，或是優質、不高產。新品種的引進對促進谷子生產發展、產業化發展，提升旱地農業經濟效益具有重要作用。遼西地區種植的谷子品種繁多，魚龍混雜，但大面積主栽品種較少，高產優質品種較少，病蟲害逐年增長，導致生產的谷子質量無法保證，收購時呈現出一種一價的趨勢，給加工企業進行深加工和產品質控帶來了巨大挑戰。對引進品種開展適應性試驗，篩選出適宜遼西地區種植的高產、優質、適宜機械化生產的品種至關重要[7-8]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗材料為遼寧省旱地農林研究所引進的18 個谷子品種（表1），其中朝谷58 為對照品種。

表1 18 個參試谷子品種及來源

1.2 試驗地概況于2020-2021 年在遼寧省旱地農林研究所朝陽市朝陽縣試驗基地（120.37°E、41.49°N，海拔180.6m）種植，前茬作物為高粱，沙壤土，地勢平坦，具備灌排條件，0～20cm 耕層土壤全氮0.50g/kg、堿解氮64.40mg/kg、有效磷27.45mg/kg、速效鉀143.10mg/kg、有機質16.37g/kg、pH 值8.23。2020 年5-9 月降雨總量382.0mm，月平均氣溫23.2℃，日照時數1655.5h；2021 年5-9 月降雨總量719.5mm，月平均氣溫21.5℃，日照時數1095.8h。

1.3 試驗方法試驗采用隨機區組排列，3 次重復，6 行區，行長5.0m，行距0.6m，留苗密度為45.0萬株/hm2，試驗地四周設保護行，管理同大田生產。收獲時去掉兩側邊行，收中間4 行計產，每小區取20 株調查農藝性狀，取平均值。

1.4 測定指標參試谷子物候期:出苗期、抽穗期、成熟期；谷子農藝性狀:幼苗色、穗型、穗碼密度、粒色、米色、株高；產量性狀:穗長、單穗重、單穗粒重、千粒重、產量；谷子抗病性:調查遼西地區頻發病害，包括白發病、紋枯病、谷銹病、谷瘟病。本研究性狀調查方法均按照《谷子種質資源描述規范和數據標準》[9]進行。

1.5 數據分析采用Microsoft Excel 2016 和DPS v18.10進行數據處理與分析，繪圖分析采用OriginPro 2018 SR1 軟件。

2 結果與分析

2.1 參試品種生育期情況由表2 可知，18 個參試谷子品種的生育期在不同年際間有小幅差異，能顯示出參試的各個品種在遼西地區的生育期情況。18個谷子品種2020 年生育期在99～119d 之間，2021年在101～121d 之間。從2 年的生育期數據來看，龍谷25 生育期最短，2021 年101d，較2020 年多2d；其次為嫩選15 號，2021 年101d，較2020 年少2d；龍谷38 的2 年生育期均為103d。晉谷21 號生育期最長，2021 年121d，比2020 年多2d；其次為長農47 號，2021 年116d，比2020 年少1d；長農35 號2021 年生育期114d，比2020 年少3d。

表2 18 個參試谷子品種物候期

2.2 參試品種農藝性狀比較從表3 可以看出，參試品種中赤優金苗1 號幼苗色為黃綠色，隴谷13 號為淺紫色，其余品種均為綠色。穗松緊度指標中松1 個、中7 個、緊10 個。穗型指標中棍棒形品種2 個、圓筒形品種3 個、紡錘形品種13 個。粒色指標中紅色1 個、白色6 個、黃色11 個。米色均為黃色。株高2020 年變幅為93.43～179.04cm，2021 年變幅為90.75～181.64cm。2 年數據中株高最高的品種為隴谷13 號，最低的品種為公谷88。

表3 18 個參試谷子品種農藝性狀

2.3 參試品種產量性狀分析由表4 可知，參試谷子品種2020 年穗長最長的是大同29 號（30.47cm），最短的是長農35 號（19.09cm），2021 年穗長最長的是山西紅谷（29.58cm），最短的是龍谷25（16.54cm）。2020 年單穗重變幅為18.53～28.73g，超過對照朝谷58（23.21g）的有9 個，2021 年單穗重變幅為21.34～30.51g，超過朝谷58（27.16g）的有4個。2020 年參試谷子單穗粒重最大的為長農35 號（22.74g），最小的為龍谷25（14.22g），2021 年單穗粒重最大的為嫩選18 號（24.58g），最小的為晉谷21 號（16.03g）。2020 年千粒重變幅為2.85～3.79g，2021 年變幅為2.32～3.88g，2 年試驗中大同29 號千粒重均最高。2020 年每hm2折合產量排前4 位品種為豫谷35（6753.38kg），朝谷58（6356.51kg）、嫩選18 號（6013.01kg）、大同29 號（5882.94kg），產量最低的品種為晉谷21 號（4542.27kg）；2021 年產量較高的品種依次為嫩選18 號（6826.75kg），張雜谷16 號（6706.69kg）、豫谷35（6670.00kg）、朝谷58（5872.94kg），產量最低的品種也為晉谷21 號（3675.17kg）。

表4 18 個參試谷子品種產量性狀

圖1 為18 個參試谷子品種產量性狀年度間比較箱線圖，從上至下為最大值、第1/4 分位數、中位數、第3/4 分位數和最小值。從圖1 可知，2021 年參試谷子的產量性狀與2020 年相比，單穗重、單穗粒重稍有增加，其余指標均減少，各指標年度間差異較大，主要由年度間環境差異導致。

圖1 18 個參試谷子品種產量性狀年度間比較箱線圖

2.4 參試品種抗病性分析由表5 可知，參試谷子品種2021 年病害較2020 年嚴重，主要由于2021 年降水量偏高，谷子在生長期處于高溫高濕環境導致病害程度加劇。2020 年白發病發病程度最高的品種為中谷9 號（4.24%），2021 年白發病發病程度最高的品種為公谷88（10.22%）。2020 年紋枯病發病級數最高的是隴谷13 號（3 級），2021 年紋枯病發病級數最高為3 級，包括6 個品種。2020 年谷銹病發病級別最高為3 級，包括5 個品種，2021 年谷銹病發病級別最高為5 級，包括6 個品種。2020 年谷瘟病除了晉谷21 號未發生外，其余均為1 級，2021 年谷瘟病發病級別最高的品種為山西紅谷（5 級）和大同29 號（5 級）。

表5 18 個參試谷子品種抗病性

3 結論與討論

本文結合遼西地區實際生產環境和栽培措施，主要通過以下幾個方面進行有效的品種篩選。第一，是產量性狀，選擇高產品種，能夠在不同栽培條件下保證一定的豐產性和穩產性。第二，選擇的是生育期適宜的品種，有研究表明西北春谷晚熟品種產量與生育期呈負相關[10]；內蒙古自治區、河北省、山西省、遼寧省谷子品種（系）的生育期與產量均呈負相關[11]。生育期過短的品種雖然能夠較早收獲上市，搶占一定的市場先機[12]，但是浪費了當地的溫光資源，產量也不理想，而且容易遭受鳥害，造成谷子減產。生育期較長的品種產量受到影響，含水量高，為機械化收獲帶來不便[13]。第三，選擇抗病性強的品種是提高產量的主要方法[14]，遼西地區頻發的谷子病害抗性被列為重點篩選的指標。

綜合比較篩選出高產優質谷子品種豫谷35、嫩選18 號。豫谷35 較朝谷58（CK）平均增產9.76%，居參試品種首位，生育期107～109d，幼苗綠色，穗碼緊，紡錘形穗，黃谷黃米，平均株高133.15cm，穗長26.44cm，單穗重25.76g，單穗粒重21.03g，千粒重2.96g，病害發生較輕。嫩選18 號較朝谷58（CK）平均增產4.99%，居參數品種第2 位，生育期109～113d，幼苗綠色，穗碼緊，紡錘形穗，黃谷黃米，平均株高137.70cm，穗長23.86cm，單穗重26.00g，單穗粒重20.75g，千粒重3.05g，病害發生較輕。通過對18 個來源廣泛的谷子品種進行2 年的田間種植鑒定，測定物候期、農藝性狀、產量性狀和抗病性等指標，最終選擇豫谷35 和嫩選18 號在遼西地區推廣種植。