华北夏谷区适宜机械化生产谷子新品种筛选

秦岭 陈二影 杨延兵 黎飞飞 管延安

摘要：为筛选出适宜华北夏谷区机械化生产的谷子品种并确定其性状指标，采用大田随机区组试验设计，调查分析15个华北夏谷区谷子品种的特征特性及产量性状，进而通过隶属函数分析对测试品种进行综合评价。结果表明：15个参试品种株高在105.63～118.93 cm之间，株高适宜;茎秆强度在112.33～256.33 kPa之间，最大的品种是济谷14;666.7m2产量在291.99～478.42 kg之间，高于400 kg的品种有9个，包括济谷20、济谷22、济谷21、济谷12、济谷18、冀谷36、中谷2号、豫谷18和冀谷37;单穗粒重最大的品种为豫谷18，为14.89 g;穗下节间冀谷37最长，为31.44 cm，济谷20最短，为21.11 cm。综合分析15个参试品种认为，济谷12、济谷20、济谷21、济谷22、中谷2号和豫谷18性状优良，更适合机械化生产。

关键词：谷子;品种;筛选;机械化

中图分类号：S515.037文献标识号：A文章编号：1001-4942（2019）07-0017-04

谷子[Setaria italica （L.） P. Beauv.]是抗旱、耐瘠薄、抗逆性强的短日照作物，是我国旱作农业的重要组成部分，距今已有8 000多年的栽培历史[1-3]。小米营养丰富而且各种成分均衡，含有丰富的维生素、矿物质、膳食纤维，具有很好的保健作用[4，5]。近年来，随着种植谷子比较效益的提高，谷子生产逐渐从散户种植向专业合作社和种植大户集中，谷子机械化生产趋势越来越明显[6，7]，而培育适宜机械化生产的谷子新品种是推动谷子机械化生产的关键环节。

目前，春谷区已开展适宜当地机械化操作的谷子品种筛选[8-11]，而华北夏谷区适宜机械化生产的谷子品种以及特性研究还未见报道。为了提高生产效率、增加农民收入，近年来华北夏谷区各谷子育种单位选育出数十个优良谷子新品种，其中包括山东省农业科学院作物研究所培育的各具特色的济谷系列品种。为鉴定其对机械化生产的适应程度，选取15个优良夏谷品种为材料，开展华北夏谷区适宜机械化生产谷子品种筛选试验，以期为谷子机械化生产提供品种支撑。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2018年在山东省农业科学院作物研究所试验基地进行，前茬作物为小麦。土壤为壤土，0～20 cm土层有机质含量22.31 g/kg、全氮1.3 g/kg、有效磷18.19 mg/kg、速效钾262.23 mg/kg，pH值8.1。

1.2 试验材料

山东省农业科学院作物研究所选育的济谷系列品种以及引进的豫谷18、中谷1号、中谷2号、冀谷36、冀谷37共15个品种，编号为01～15（表1）。

1.3 试验设计

试验设置15个处理，每品种为一处理。随机区组排列，重复3次。小区行长5 m，6行区，行距50 cm，小区面积15 m2。6月18日播种，6月23日出苗，4叶期间苗，5～6叶期定苗，666.7m2留苗密度4万株，9月26日收获。

1.4 指标测定

收获期，每小区取10株考种，测定株高（X1）、主茎粗（X2）、穗下节间长（X3）、茎秆强度（X4）、单穗重（X5）、单穗粒重（X6），其中茎秆强度是在谷子灌浆期采用YYD数显植物茎秆强度检测仪（浙江托普仪器有限公司生产）进行测量。全小区收获，脱粒风干后称重计算小区产量，根据小区面积折算为666.7m2产量（Y）。

1.5 品种综合评价方法

1.6 数据处理

采用Microsoft Excel 2007软件进行数据整理，用DPS 7.05软件进行数据分析，采用Tukey方法进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 供试品种产量表现

由表2看出，15个参试品种666.7m2产量在291.99～478.42 kg之间，最低的是济谷16，最高的为济谷20。单产高于400 kg的品种有济谷20、济谷22、济谷21、济谷12、济谷18、冀谷36、中谷2号、冀谷37和豫谷18。

2.2 主要农艺性状表现

由表3可知，所有15个供试品种株高在105.63～118.93 cm之间，株高适宜。茎秆强度在112.33～256.33 kPa之间，最大的是济谷14，最小的为中谷2号，该性状的变异系数最大，为24.27%。单穗粒重最大的是豫谷18，为14.89 g。穗下节间最长的是冀谷37，为31.44 cm，最短的是济谷20，为21.11 cm。茎粗在5.11～6.60 mm之间，品种间差异不显著。

2.3 参试品种性状的隶属函数分析

參试谷子品种7个性状的隶属函数值见表4。其中济谷21各性状隶属函数平均值最高，为0.68，在所有品种中表现最优;其次，豫谷18、济谷12、中谷2号、济谷20和济谷22的各性状隶属函数平均值分别为0.66、0.61、0.58、0.56、0.56，综合农艺性状较好。再根据国家提出的适合机械化生产的谷子品种性状参考标准[10]进行综合分析，表明适合机械化收获的品种有济谷21、豫谷18、济谷12、中谷2号、济谷20和济谷22。

3 讨论与结论

随着谷子产业化的进一步发展，在突出品质的前提下，兼顾高产抗逆、适合机械化生产也成为重要的谷子育种目标[16]。谷子和水稻、小麦均是以群体优势争取产量的禾本科作物，水稻和小麦已通过矮秆基因的利用实现了绿色革命，产量大幅度提高[17]。谷子也已开展矮化育种研究，并培育出矮88、郑737青等矮秆品种，但这些品种存在早衰、结实性差等问题[18]。2017—2018年华北夏谷区国家联合鉴定试验参试谷子品种的株高在117.2～145.0 cm之间，谷子矮秆的“绿色革命”仍未实现[19]。刁现民等[20]指出，谷子株高中矮秆、穗颈较短，适宜田间机械作业和机械化收获。本研究中所有15个供试品种的株高在105.63～118.93 cm之间，以国家谷子糜子产业技术体系提出的适合机械化生产的谷子株高指标（100～120 cm）衡量，15个品种的株高均适宜。黄瑞等[10]研究发现，穗下节间长度在20～30 cm之间的谷子品种最适宜机械化收割，本试验15个品种中只有冀谷37的穗下节间长度大于30 cm。供试品种666.7m2产量在291.99～478.42 kg之间，高于400 kg的品种有济谷20、济谷22、济谷21、济谷12、济谷18、冀谷36、中谷2号、豫谷18和冀谷37。

隶属函数评估法是对研究对象进行综合评估的方法，目前已广泛应用到农作物、经济作物的单项性状或综合性状的评价中[21-25]。利用隶属函数法对适宜机械化生产的谷子性状进行综合评价，结果筛选出综合性状优良的济谷21、豫谷18、济谷12、中谷2号、济谷20和济谷22。综合评价最优的济谷21是山东省农业科学院最新培育的优质、高产谷子新品种，2017年12月在全国第十二届优质米评选中荣获“一级优质米”，2018年3月經农业部登记。该品种大穗、产量高、抗倒伏，适宜华北夏谷区机械化生产。本试验对适宜机械化生产谷子品种的自身特性进行了研究，其结果可为谷子机械化生产新品种选用提供参考依据。

参 考 文 献：

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