杂交谷子主要农艺性状及产量构成因素分析

韩浩坤，杜伟建，苗泽志，赵杰，石小倩，曾蓉，王宏富

（山西农业大学 农学院，山西 太谷030801）

谷子栽培历史悠久，具有营养丰富、耐旱耐瘠、粮草兼用等特点［1］，是我国北方重要的粮食作物之一。山西省谷子年播种面积在27万hm2左右［2］。已有研究表明，“张杂谷”系列杂交种同常规谷子品种相比增产达30%以上，经济效益显著［3］。谷子产量为数量性状，受遗传和环境的控制［4］。谷子对生态环境反应敏感，在同一地区种植来自不同生态区的谷子品种在相同的耕作水平下其农艺形态性状的表现有很大的差异，同一品种在不同生态区种植也会有较大差异［5］。本试验针对太谷地区，引进张杂谷3、5、9、10号和长杂2号等5个杂交谷子品种，与当地主推品种晋谷21号进行比较，通过对谷子产量主要指标进行分析，以明确杂交谷子品种在该地的产量表现和适应性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用张杂谷3、5、9、10号，由河北省张家口市农科院提供。长杂2号由山西农科院谷子研究所提供。晋谷21号由山西农科院经济作物所提供。

1.2 试验地点

试验在山西省太谷县侯城乡韩村进行，试验地前茬为马铃薯，土壤pH 8.1，有机质18.2g·kg－1、全氮0.92g·kg－1、碱解氮75mg·kg－1、全磷0.68g·kg－1、速效磷46mg·kg－1、全钾25.5 g·kg－1、速效钾102mg·kg－1。

1.3 试验设计

试验采用完全随机区组设计，4次重复，小区面积18m2，共24个小区。行距30cm，密度按品种推荐留苗（张杂谷系列和长杂2号每m2留苗18株，晋谷21每m2留苗30株）。种植方式及耕作管理按当地习惯进行。

1.4 指标调查

定苗后每小区标记长势基本一致的6株，在不同生长发育阶段观察记载植株的生长发育情况及株高动态；灌浆期测定倒1叶、倒2叶、倒3叶叶面积；成熟时，记载各品种生育期、测定单位面积有效穗数，并室内测定株高、穗长、穗粗、穗重、穗粒数、千粒重等；小区实收测产。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel2003进行整理，采用DPS7.05统计分析软件进行Tukey固定极差法多重比较和相关分析［6］。

2 结果与分析

2.1 不同品种产量表现

经Tukey固定极差检验法多重比较（表1），参试品种中平均产量最高的为张杂谷3号，达5763.9 kg·hm－2，产量最低的是晋谷21号，只有3701.4 kg·hm－2。“张杂谷”系列杂交品种产量均显著高于晋谷21号和长杂2号，且“张杂谷”系列杂交品种比晋谷21号增产32.1%～55.7%。而“张杂谷”系列品种之间差异不显著；长杂2号和晋谷21号之间的平均产量也无显著差异。由于长杂2号属春播晚熟品种［7］，在太谷地区表现过于晚熟，收获时成熟度较差，这可能是其产量表现较差的原因之一，也说明长杂2号不适宜在该地种植。

表1 参试谷子品种的产量结果Table 1 The yield result of millet

2.2 不同品种株高

不同品种株高生长动态如图1。从出苗到7月19日6个品种株高生长速度基本一致，日增长量在3.14cm·d－1～3.47cm·d－1，各品种差异不显著，但“张杂谷”系列比长杂2号和晋谷21号生长快。7月19日到7月30日期间处于抽穗期，晋谷21号和长杂2号比“张杂谷”系列株高增长快，张杂3日增长量为1.44cm·d－1，张杂5号日增长量为1.29cm·d－1，张杂9号日增长量为1.43cm·d－1，张杂10号日增长量为1.70cm·d－1，长杂2号日增长量为3.35cm·d－1，晋谷21号日增长量为3.18cm·d－1。7月30日到8月28日期间“张杂谷”系列的株高基本保持平缓，日增长量在0.24cm·d－1～0.39cm·d－1之间，晋谷21号和长杂2号增长幅度减缓但比“张杂谷”系列增长较大，长杂2号日增长量为0.57cm·d－1，晋谷21号日增长量为0.44cm·d－1。

图1 不同品种株高生长动态Fig.1 Different species of plant height growth

2.3 产量构成因素相关性分析

由于长杂2号收获时成熟度较差，在结果分析中不对其分析。单位面积有效穗数、千粒重和穗粒数，与平均产量的相关系数分别为0.3123，0.6429，0.2800，均为正相关，说明随着单位面积有效穗数、千粒重和穗粒数的增加产量提高。

2.4 穗部性状与产量构成因素的相关分析

从表2可以看出，穗长、穗粗和穗重，与千粒重的相关系数分别为0.6120，0.5124，0.6116。与穗粒数的相关系数分别为0.6400，0.7430，0.9989。其中穗重与穗粒数呈极显著正相关。说明随着穗长、穗粗和穗重的增加千粒重和穗粒数增加，间接提高产量。

2.5 株高、叶面积与产量构成因素的相关分析

从表3可以看出，株高与单位面积有效穗数相关系数为－0.7139。在本试验条件下，单位面积有效穗数越多，株高越低。倒1叶面积、倒2叶面积和倒3叶面积与千粒重和穗粒数均呈正相关，其中倒2叶面积与千粒重呈显著正相关。

表2 参试谷子穗部性状与产量构成因素的相关性Table 2 The correlation between spike traits and yield component of millet

表3 参试谷子株高、叶面积与产量构成因素的相关性Table 3 The correlation between plant height，leaf area and yield components of millet

3 结论与讨论

“张杂谷”系列杂交种的产量普遍比长杂2号和晋谷21高，增产潜力等综合性状表现较突出［8］。张杂谷3号折合产量每公顷为5763.9kg，比目前太谷地区生产上主推的晋谷21号增产2062.5kg。张杂谷9号折合产量每公顷为5666.7kg，比晋谷21号增产1965.3kg。张杂谷10号折合产量每公顷为5388.9kg，比晋谷21号增产1687.5kg。

参试谷子品种中株高最高的是常规品种晋谷21号，平均184.17cm，其次是长杂2号，为179.92 cm，株高最低的是张杂谷5号，为153.00cm；“张杂谷”系列的株高在153.00～165.67cm之间。株高生长动态分析表明，“张杂谷”系列品种前期生长快，能尽快搭建好丰产株型。在抽穗期晋谷21号和长杂2号的株高日增长量明显高于张杂谷系列。

谷子产量的高低，决定于单位面积有效穗数、千粒重和穗粒数三因素的乘积，栽培措施以达到该乘积最大值为目的。“张杂谷”系列谷子的产量高，是由于其单位面积有效穗数多（本试验调查，其平均有效分蘖数达2.73，晋谷21号平均有效分蘖为1.45），千粒重重（比 CK 重0.15g）和穗粒数多。杨艳君［9］在对张杂谷5号产量及其构成要素的影响研究中表明，谷子单位面积有效穗数与产量关系密切。程汝宏［10］等研究表明谷子高产创建中，千粒重的提高难度较大，要大幅扩大产量库容应该增加单位面积有效穗数和穗粒数。薛亚光［11］关于水稻产量的研究认为，在高产高效栽培条件下增穗增粒是增加产量的重要措施。本试验表明，产量与千粒重高度相关，与单位面积有效穗数中度相关，与穗粒数弱相关。分析与上述研究结论不完全一致的原因，可能是本试验仅研究了不同品种在太谷地区的适应性表现，没有涉及水、肥、密度等因素。穗长、穗粗和穗重的增加有利于提高千粒重和穗粒数，倒1叶面积、倒2叶面积和倒3叶面积与千粒重和穗粒数均呈正相关，且倒2叶面积对千粒重贡献最大。结果与郑向阳［12］的研究结果一致。本试验中，长杂2号产量各方面表现均与“张杂谷”系列存在较大差异，与郭晋襄［7］等人研究的长杂2号表现丰产、稳产结论有异，分析其原因，可能其研究地在晋东南的襄垣县，而在太谷地区因其成熟期晚，成熟度较差。孙欣［3］关于“张杂谷”系列品种系列介绍中，张杂3号、9号产量大，抗旱、抗倒、适应性强、适应面广、高产稳产，本试验也表明，就产量表现而言，“张杂谷”系列品种可在太谷地区推广种植。但是太谷地区目前主推品种是晋谷21号，除了产量之外可能在小米食用品质以及人们的接受程度上存在差异，“张杂谷”系列品种是否能在太谷地区大面积推广有待做进一步研究。

［1］李荫梅.谷子育种学［M］.北京：中国农业出版社，1997：391.

［2］李会霞，王玉文，田岗.对山西省谷子杂种优势利用研究的实践与思考［J］.山西农业科学，2011，39（10）：1035－1039.

［3］孙欣.“张杂谷”系列杂交谷子品种介绍［J］.种子世界，2009（4）：47－48.

［4］袁峰，杨慧卿，王军，等.谷子产量相关性状的主成分分析［J］.河北农业科学，2010，14（11）：112－114.

［5］秦岭，管延安，杨延兵，等.不同生态区谷子创新种质主要农艺性状与产量相关性分析［J］.山东农业科学，2008（9）：10－13.

［6］郭平毅.生物统计学［M］.北京：中国林业出版社，2010：97.

［7］郭晋襄，李会霞，田岗.长杂2号在襄垣县的表现与高产栽培技术［J］.山西农业科学，2011，39（11）：1174－1176.

［8］石龙，杨红梅，周青，等.谷子新品种比较试验［J］.山西农业科学，2011，39（5）：432－433.

［9］杨艳君，郭平毅，曹玉凤，等.施肥水平和种植密度对张杂谷5号产量及其构成要素的影响［J］.作物学报，2012，12：2278－2285.

［10］程汝宏，刘正理.谷子育种中几个主要性状选育方法的探讨［J］.华北农学报，2003（S1）：145－149.

［11］Xue Y A N G ，Chen T T ，Yang C ，et al.Effects of different cultivation patterns on the yield and physiological characteristics in midseason japonica rice［J］.Acta Agron Sin，2010，36（3）：466－476

［12］郑向阳，吴锦云.谷子主要性状间的相关关系分析［J］.甘肃农业科技，2005（2）：15－17.