赤峰地区谷子主栽品种主要性状比较分析

赖佳成 王伟平 王宇 李雪 刘畅 相吉山

摘 要：内蒙古赤峰市是我国谷子产业发展核心区，目前主栽谷子品种较多。本研究对赤峰地区19个谷子主栽品种的主要性状进行比较分析，结果表明，这些品种农艺性状和产量性状的平均值为，生育期112.53d，分蘖数1.72个，主茎长度143.10cm，主茎直径7.63mm，主茎节数11.46个，穗下节间长度31.13cm，旗叶长度36.82cm，旗叶宽度3.04cm，主穗长度21.24cm，主穗直径23.39mm，主穗重25.08g，主穗粒数6876.57粒，主穗粒重20.15g，出谷率78.36%，千粒重2.87g。方差分析表明，这些品种的分蘖数、旗叶宽度的差异不显著;其他性状的差异均达到显著水平。其中，赤谷5号生育期最长，主茎节数、穗下节间长度、主穗重、主穗粒数、主穗粒重、出谷率、千粒重最小;赤谷8号生育期最短，主茎长度、主茎直径、主茎节数、出谷率最大;赤谷10号旗叶长度、主穗直径、主穗重、主穗粒重最大;赤谷4号主茎节数最多;赤谷K2主穗长度最长;豫谷18主穗粒数最多;红苗压破车千粒重最大。总体而言，赤峰地区对谷子品种生育期的选择较严格，且生育期对产量的影响较大;19个主栽品种总体表现优良，个别品种的部分性状较好，是该区谷子产业发展的重要品种资源保障。

关键词：谷子;农艺性状;产量性状;方差分析

中图分类号：Q945  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2021）05-0021-05

谷子（去壳后叫小米）比高粱、玉米等作物具有更高的水分利用率[1，2]，适宜在干旱贫瘠的土壤上种植，具有良好的稳产性[3]，是旱作农业的理想作物。内蒙古赤峰地区是我国典型的半干旱区[4]，适合发展旱作农业[5]。2001-2003年，在赤峰市敖汉旗兴隆沟发掘的碳化粟（谷子）和黍（糜子）粒距今已有8000多年的历史，从而证明敖汉旗是世界谷子发源地之一[6]，是世界旱作农业系统重要文化遗产地[7]，也是“世界小米之乡”[8]和“全国最大优质谷子生产基地”[9]，是我国谷子产业发展核心区。

近年来，随着敖汉旗谷子产业的发展，赤峰谷子产业日益兴起，已形成拥有300多万亩优质谷子生产基地、年产小米9.7亿斤的产业规模，区域影响力不断扩大。2016年，赤峰小米被国家农业部认定为农产品地理标志产品;2017年，赤峰小米荣获全国唯一最具影响力农产品区域公用品牌奖（神农杯）;2018年，赤峰小米获国家工商总局地理标志证明商标;2019年，赤峰小米被国家九部委评定为中国特色农产品优势区;2020年，赤峰小米列入自治区首批“蒙字标”内蒙古品牌。

目前，支撑赤峰地区谷子产业发展的主要品种有黄金苗、红谷子、毛毛谷、岗台大金苗等農家品种，和“峰红谷”系列、“峰谷”系列、“赤谷”系列、“金苗”系列、“敖谷”系列等选育品种，以及“张杂”系列、“晋谷”系列、“豫谷”系列等引进品种。刘斌等[10]对赤峰地区“赤谷系列”谷子品种的9个主要农艺性状的变异系数、相关性和主成分进行分析;林在隆等[11]对以引进品种为主的21个谷子品种在赤峰地区的产量及性状进行分析;相吉山等[12]从春播特早熟区、春播中熟区、春播晚熟区引进435个谷子品种在赤峰地区进行表型鉴定及比较分析，对495 个不同产区谷子品种（系）在赤峰地区的农艺性状进行分析[13];徐峰等[14]对不同来源的115个谷子品种（系）在敖汉旗进行田间种植鉴定，并对产量及表型性状进行分析。上述这些研究大多是针对引进品种开展的研究。本研究对赤峰地区谷子主栽品种的主要农艺性状和产量性状进行比较分析，探讨各品种的性状特征，为指导当地谷子育种、生产及促进产业发展提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

2019年，从赤峰地区收集谷子主栽品种19个。

1.2 试验方法

2019、2020年连续两年在赤峰学院农业科技试验示范基地种植供试品种，田间排列采用随机区组设计，每材料重复3次，每重复5行，行长4.0m，行距0.5m，株距0.05m。试验地土壤为栗钙土，土壤肥力中等，灌溉条件为沟灌，分别在播种前、抽穗后各浇水一次，其他田间管理同当地大田。

1.3 性状考察

播种后，田间记载出苗期、成熟期，并计算生育期。成熟后，每重复中间行随机连续选10株，田间调查分蘖数、主茎长度、主茎直径、主茎节数、穗下节间长度、旗叶长度、旗叶宽度;收获样株，室内调查主穗长度、主穗直径、主穗重、主穗粒重、千粒重，并计算主穗粒数和出谷率。所有性状考察均按照《谷子农艺性状形态特征鉴定标准》[15]进行。

主穗粒数=主穗粒重/千粒重×1000;出谷率=主穗粒重/主穗重×100。

1.4 统计方法

用Excel 2010软件进行初步统计，用SAS 8.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 参试品种的总体表现

参试品种主要性状如表1所示。从表1可以看出，参试品种的生育期平均为112.53±4.57d，分蘖数平均为1.72±0.55个，主茎长度平均为143.10±16.18cm，主茎直径平均为7.63±0.76mm，主茎节数平均为11.46±1.18个，穗下节间长度平均为31.13±5.16cm，旗叶长度平均为36.82±5.53cm，旗叶宽度平均为3.04±0.48cm，主穗长度平均为21.24±3.66cm，主穗直径平均为23.39±4.62mm，主穗重平均为25.08±8.80g，主穗粒数平均为6876.57±2428.30粒，主穗粒重平均为20.15±8.24g，出谷率平均为78.36±10.24%，千粒重平均为2.87±0.58g。从变异系数来看，参试品种各性状的变异系数大小依次为：主穗粒重>主穗粒数>主穗重>分蘖数>千粒重>主穗直径>主穗长度>穗下节间长度>旗叶宽度>旗叶长度>出谷率>主茎长度>主茎节数>主茎直径>生育期。总体而言，产量性状的变异系数较大，遗传较丰富;生育期的变异系数较小，遗传较狭窄。

2.2 参试品种的农艺性状比较分析

参试品种主要农艺性状方差分析如表2所示。从表2可以看出，参试品种的分蘖数、旗叶宽度的差异不显著;生育期、主茎长度、主茎直径、主茎节数、穗下节间长度的差异达到极显著水平;旗叶长度的差异达到显著水平。其中，赤谷5号的生育期极显著最大，赤谷K2、赤谷4号、赤谷8号的生育期极显著最小;赤谷8号的主茎长度极显著最大，赤谷K1、豫谷18、赤优金谷、矮88-1、红苗压破车的主茎长度极显著最小;赤谷8号的主茎直径极显著最大，峰红谷的主茎直径极显著最小;赤谷4号、赤谷8号的主茎节数极显著最大，峰红4号、赤谷K2、赤优金谷、赤谷5号、红苗压破车的主茎节数极显著最小;峰红谷的穗下节间长度极显著最大，赤谷5号的穗下节间长度极显著最小;赤谷10号的旗叶长度显著最大，赤谷17号的旗叶长度显著最小。总体来看，赤谷8号的生育期短，主茎长度、主茎直径、主茎节数最大;赤谷5号的生育期长，主茎节数、穗下节间长度最小;赤谷4号的主茎节数最多;赤谷10号的旗叶长度最长。

2.3 参试品种的产量性状比较分析

参试品种主要产量性状方差分析如表3所示。从表3可以看出，参试品种产量性状的差异均达到极显著水平。其中，赤谷K2的主穗长度极显著最大，红苗压破车的主穗长度极显著最小;赤谷10号的主穗直径极显著最大，峰红4号的主穗直径极显著最小;赤谷10号的主穗重、主穗粒重极显著最大，赤谷5号的主穗重、主穗粒重极显著最小;豫谷18的主穗粒数极显著最大，赤谷5号的主穗粒数极显著最小;赤谷8号的出谷率极显著最大，赤谷5号的出谷率极显著最小;红苗压破车的千粒重极显著最大，赤谷5号的千粒重极显著最小。总体来看，赤谷K2的主穗长度最长，豫谷18的主穗粒数最多，赤谷8号的出谷率最高，赤谷10号的主穗直径、主穗重、主穗粒重最大，红苗压破车的千粒重最大，而赤谷5号的大部分产量性状均较低。

3 讨论

3.1 赤峰地区对谷子品种生育期的选择较严

王殿瀛等[16]根据与谷子适应性有关的生态因子，将我国谷子主产区划分为春播特早熟区（Ⅰ，分2个亚区）、春播早熟区（Ⅱ，分2个亚区）、春播中熟区（Ⅲ，分2个亚区）、春播晚熟区（Ⅳ，分3个亚区）、夏谷区（Ⅴ，分2个亚区）等5个生态区11个亚区。刁现民等[17]按照具体生态区，将全国谷子主产区划分为华北夏谷区、西北春谷早熟区、西北春谷中晚熟区、东北春谷区4个生态区。相吉山等[13]研究发现，内蒙古自治区属于春播中熟区，谷子品种生育期在110-120d之间。本研究发现，内蒙古赤峰地区谷子主栽品种的生育期在108-128d之间，平均为112.53d，且生育期的变异系数较低。说明赤峰地区对谷子生育期的控制较严格，育种过程中对谷子品种的生育期进行了严格的选择。

3.2 生育期对赤峰地区谷子产量的影响较大

谷子产量是多个性状和环境条件共同作用的结果，产量构成相关因素关系复杂[18-21]。谷子的产量构成三要素为亩穗数、穗粒数、粒重[22]。已有研究发现，不同地区、不同品种的产量主效因子不同[10，23-26]。相吉山等[13]研究发现，内蒙古自治区谷子品种的生育期与产量呈显著或极显著负相关，主穗重、主穗粒重与产量均呈极显著正相关，与西北春谷中晚熟区谷子[27]的结果一致。徐峰等[14]研究发现，赤峰地区谷子的生育期对产量起决定性作用。本研究发现，赤谷8号生育期短（108d），主茎长度、主茎直径、主茎节数、出谷率最大;赤谷10号生育期适中（115d），主穗直径、主穗重、主穗粒重最大;红苗压破车的生育期适中（114d），千粒重最大;赤谷5号生育期长（128d），主茎节数、穗下节间长度、主穗重、主穗粒数、主穗粒重、出谷率、千粒重最小。说明生育期对赤峰地区谷子产量的影响较大，该区谷子品种的最佳生育期范围为108-115d。

3.3 各性状表现优良品种可作为谷子育种及生产的重要品种资源

在一定的条件下，株高是影响谷子产量的关键因素[28]。矮秆品种虽然具有较强的抗倒伏性，但是株高过矮会降低生物量，约束产量的提升。相吉山等[13]研究发现，产量高于赤峰地区对照品种（赤谷4号）的谷子品种的平均株高为133.75cm，本研究中7个谷子品种的株高低于133.75cm。近年来，随着农业机械化程度的提高，选育适宜机收的品种已成为谷子育种的重要方向。黄瑞等[29]研究发现，穗下节间长度介于20～30cm的谷子品种最适宜机械化收割，本研究中7个品种的穗下节间长度介于20～30cm。徐峰等[14]研究发现，赤峰地区谷子品种的主穗粒数对产量起决定性作用，本研究中豫谷18的穗粒数极显著最多。相吉山等[13]研究发现，赤峰地區谷子品种的主穗重、主穗粒重与产量均呈极显著正相关，且主穗粒重决定产量较高的变异，本研究中赤谷10号的主穗重和主穗粒重均极显著最高。这些品种可作为赤峰地区谷子育种及生产的重要品种资源，应加以重点利用。

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