王 超 代 鄒 朱先洲 張 麗
(1.四川省煙草公司涼山州公司,四川 西昌 615000;2.西昌學院,四川 西昌 615000)
苦蕎[(L.)Gaertn]為蓼科蕎麥屬,是蕎麥屬兩個栽培種之一,是起源于我國的一種古老農作物,也是重要的出口創匯農產品,分布于亞洲、歐洲及美洲;在我國分布于東北、華北、西北,西南山區也有栽培。苦蕎有時為野生,生長于海拔500~3 900 m的田邊、路旁、山坡、河谷。苦蕎是四川省涼山彝族自治州(以下簡稱涼山州)的特色農作物,在涼山州有悠久的栽培歷史。涼山是人類歷史有文字記載以來最早種植和食用苦蕎的地方,也是世界苦蕎麥的核心起源地和全球最大的苦蕎麥種植中心、加工中心和市場中心。2010年,原農業部批準對“涼山苦蕎麥”實施農產品地理標志登記保護。蕎麥的蛋白質含量明顯高于大米、小米、小麥、高粱、玉米。據《本草綱目》記載,蕎麥具有“實腸胃、益氣力、續精神,能煉五臟污穢,作飯食、壓丹食毒”和“降氣寬腸,磨積滯,消熱腫風痛,除百濁、白帶,脾積泄瀉”等功效。《千金要方》《中藥大辭典》中記載:苦蕎可安神、活氣血、降氣寬腸、清熱、祛積化滯,具有清腸、潤腸、通便、止咳、平喘、抗炎、減肥、美容等功效。隨著生活質量的提高,人們對食物的優質化和多樣化需求增加,蕎麥作為健康食品逐漸受到人們的青睞。隨著苦蕎需求量的不斷增長,苦蕎的經濟效益逐步顯現。我國是全球第二大苦蕎種植國和第一大苦蕎出口國,苦蕎產區主要集中在四川、云南、陜西等高寒地區。我國蕎麥產量在近年來呈現逐漸上升的趨勢,2014年全國蕎麥產量為30萬t,2017年達到53.9萬t。在此背景下,篩選抗倒伏、高產苦蕎新品種有著十分重要的意義。目前,我國苦蕎生產上存在的主要問題是單位面積產量不高。其中,苦蕎較短的營養生長期是其產量不高的重要原因。此外,苦蕎產量不高的原因還包括田間管理粗放、使用農家品種以及生育中后期易倒伏等。前人關于苦蕎栽培的研究已有較多報道,但有關適宜涼山州栽培的抗倒伏、高產苦蕎品種的篩選卻未見較多報道。該試驗以此為切入點,研究6個參試品種的抗倒伏能力及產量水平,以期為涼山州苦蕎產業的發展提供品種支撐。
參試苦蕎品種為西蕎1號(對照品種,在當地大面積種植)、涼山苦蕎、川蕎1號、川蕎2號、川蕎4號和西蕎5號。
采用盆栽試驗,以品種為試驗因素,采用單因素隨機試驗設計。選用上部直徑35 cm、下部直徑25 cm、高度30 cm的塑料盆,每盆裝營養土1.2 kg。將營養土用清水澆透后,每盆播種精選過的苦蕎種子30粒,每個品種播20盆,6個品種共計120盆。苦蕎栽植管理采用常規管理方式。
1.3.1 葉片SPAD值。在苦蕎始蕾期、盛花期和成熟期,每個品種隨機選擇10株苦蕎,使用SPAD儀(塞亞斯,SPAD-502Plus)測定苦蕎頂端第一片完全展開葉SPAD值。
1.3.2 苦蕎地上部干物質量。在盛花期,每個品種取樣4盆,按盆將盆中的地上部分從營養土表面剪下,將地上部分為莖稈和葉片兩部分。對葉片進行葉面積測定后,將葉片、莖稈用烘箱烘干至恒質量,測定每盆苦蕎地上部干物質量。
1.3.3 苦蕎葉面積。選擇1.3.2中的新鮮葉片60片,采用打孔計數法,測定苦蕎盛花期和成熟期的葉面積。
1.3.4 莖稈基部第二節間形態指標。在苦蕎盛花期和成熟期,每個品種各取1盆,測量盆中每株苦蕎的第二節間長度,使用數顯游標卡尺測定第二節間莖直徑,使用電子天平測定第二節間鮮質量,使用數顯拉力計測定第二節間拉斷瞬間的抗折力。
1.3.5 苦蕎產量及其構成要素。在苦蕎成熟期,每個品種取3盆用于考種,剩余苦蕎按盆進行收獲測產。
由表1可知,6個參試品種的生育期存在差異。
表1 不同苦蕎生育期
由表2可知,不同苦蕎品種在不同時期葉片SPAD值存在顯著差異。在參試品種中,西蕎5號在始蕾期、盛花期、成熟期表現均優于對照。①始蕾期。此期西蕎5號SPAD值最高,比對照高26.23%;涼山苦蕎SPAD值最低,為對照品種的92.46%,但與對照差異不顯著;川蕎1號、川蕎2號和川蕎4號分別比對照高5.90%、5.57%和6.23%,但與對照差異不顯著。②盛花期。此期川蕎2號、川蕎4號及西蕎5號葉片SPAD值顯著高于對照品種,分別比對照高24.15%、18.75%和17.61%;涼山苦蕎比對照低11.08%,差異顯著。③成熟期。此期所有苦蕎品種的葉片SPAD值均較始蕾期、盛花期有較大幅度的下降。此期除西蕎5號比對照高11.39%、差異顯著外,其余品種均顯著低于對照,涼山苦蕎、川蕎1號、川蕎2號和川蕎4號分別比對照低13.17%、13.52%、8.90%和20.64%。
表2 各參試苦蕎品種各時期葉片SPAD值
由圖1可知,在所有參試品種中,涼山苦蕎、川蕎2號與對照地上部干物質量差異不顯著,但川蕎2號比對照高5.84%,川蕎1號、川蕎4號和西蕎5號盛花期的地上部干物質量均顯著高于對照品種。其中,西蕎5號干物質量最高,為8.82 g/盆,比對照品種高25.64%;川蕎1號和川蕎4號間差異不顯著,分別比對照高10.26%和10.40%。
圖1 不同品種苦蕎地上部干物質量
由圖2可知,川蕎4號和西蕎5號盛花期的葉面積差異不顯著,但都顯著高于對照品種,分別比對照高41.25%和23.82%;川蕎1號比對照高17.19%,但與對照無顯著差異;川蕎1號、川蕎4號及西蕎5號之間也無顯著差異;川蕎2號和對照無顯著差異。在參試品種中,只有涼山苦蕎盛花期葉面積顯著低于對照,僅為對照的78.19%。
圖2 各種參試品種苦蕎盛花期葉面積
由表3可知,在盛花期,川蕎4號和西蕎5號莖直徑分別比對照高15.33%和18.25%,涼山苦蕎、川蕎1號和川蕎2號的莖直徑與對照差異不顯著,但涼山苦蕎最細,為對照的87.59%。所有參試品種莖長均顯著低于對照,其中川蕎4號和川蕎1號莖長最短,為對照的72.44%和72.94%。西蕎5號的第二節間鮮質量和川蕎2號之間無顯著差異,但顯著高于其他品種,西蕎5號第二節間鮮質量比對照高59.09%;涼山苦蕎、川蕎1號、川蕎2號和對照品種差異不顯著,但川蕎2號>對照>涼山苦蕎>川蕎1號;川蕎4號第二節間鮮質量在參試品種中最低,比對照低36.36%,差異顯著。在參試品種中,川蕎2號和西蕎5號第二節間抗折力顯著高于對照,分別比對照高8.02%和10.91%;對照分別比川蕎1號、川蕎4號抗折力高6.15%和8.19%,差異不顯著;涼山苦蕎第二節間抗折力顯著低于對照品種,僅為對照的84.63%。
表3 各參試品種時期莖稈第二節間形態指標
在成熟期,川蕎1號和川蕎2號第二節間莖直徑顯著高于對照,分別比對照粗8.64%和5.35%,涼山苦蕎、川蕎4號和西蕎5號第二節間莖直徑與對照無顯著差異。所有參試品種莖長均顯著低于對照,其中涼山苦蕎和西蕎5號莖長無顯著差異,但顯著短于川蕎1號、川蕎2號和川蕎4號,涼山苦蕎為所有處理中最短的,僅為對照的81.98%。參試品種除涼山苦蕎的第二節間鮮質量在成熟期與對照差異不顯著外,其余品種第二節間鮮質量均顯著高于對照,其中川蕎4號和西蕎5號分別比對照高52.94%和47.06%。川蕎2號成熟期第二節間抗折力顯著高于對照,比對照高7.39%,其余品種與對照差異不顯著。
從表4可以看出,川蕎1號和對照品種主莖節數顯著多于其他品種,川蕎1號最高;涼山苦蕎和西蕎5號主莖節數顯著少于對照,分別比對照低2.88%和2.16%,但顯著多于川蕎2號和川蕎4號;川蕎2號和川蕎4號主莖節數最少,分別為對照的91.37%和94.24%。所有參試品種的一級分枝數只有西蕎5號顯著多于對照品種,比對照多9.30%;涼山苦蕎的一級分枝數最少,比對照少4.65%,差異顯著。在千粒質量方面,川蕎4號和西蕎5號都顯著高于對照,分別比對照高2.54%和4.56%;川蕎1號、川蕎4號和西蕎5號3個品種的千粒質量沒有顯著差異;涼山苦蕎和川蕎2號千粒質量顯著低于對照,分別比對照低5.08%和4.61%。所有參試品種中,西蕎5號株粒質量顯著高于其他參試品種,達2.74 g,比對照高26.85%;川蕎4號也顯著高于對照品種,比對照高18.06%;川蕎1號跟川蕎2號株粒質量相同,比對照高4.17%,但差異不顯著;涼山苦蕎則比對照低4.63%,差異顯著。參試品種的株粒數表現出類似的變化規律,川蕎4號和西蕎5號的株粒數比對照高16.88%和20.45%,其他參試品種與對照差異不顯著,但川蕎2號>西蕎1號>川蕎1號>涼山苦蕎。川蕎4號和西蕎5號實收產量顯著高于對照,分別比對照高18.19%和27.28%;川蕎1號和川蕎2號與對照無顯著差異;涼山苦蕎比對照低10.44%,差異顯著。
表4 各參試品種苦蕎產量及其構成要素
該試驗結果表明,在同一栽培環境下、同一時期,不同苦蕎品種的葉綠素含量、地上部干物質量和葉面積等指標上存在差異,這與劉睿敏等的研究結果一致。其主要原因在于不同苦蕎品種遺傳背景存在差異,導致其對環境的適應性不同,不同品種的生育期表現出差異。生育期長短與苦蕎產量密切相關,一般表現為生育期短的品種產量較低。造成這一結果的原因在于生育期短的品種營養生長期短,干物質積累量不足,導致后期物質轉運量偏少。從試驗數據來看,西蕎5號整體抗倒伏性較強。其原因在于西蕎五號莖稈粗壯、抗折力較強,且因節間較短導致重心降低。宋月等研究表明,苦蕎莖稈第二節間形態指標與其抗倒伏能力存在顯著關系,該研究結果與之一致。該研究結果表明,株粒數、株粒質量是影響參試品種產量的主要因素,這與吳曹陽等的研究結果部分相同。綜上所述,西蕎5號的抗倒伏和產量表現較好,但還須進行大田試驗進一步驗證田間表現情況。