宁夏藜麦引种试验研究初报

2021-09-06 02:25徐蕊马力文李剑萍
农学学报 2021年12期
关键词:物候期农艺性状宁夏

徐蕊 马力文 李剑萍

摘要:为筛选出适宜宁夏种植的藜麦(Chenopodium quinoa)品种和区域,试验于2017—2018年在宁夏海原、盐池、彭阳、同心、西吉5个地点根据当地环境特点试种不同品种藜麦。结果表明:彭阳、同心、西吉试点连续2年试种失败;盐池试点2017年低产,为3.69 kg/hm2,2018年绝产,均不适合藜麦种植生长;海原试点连续2年各试种品种均试种成功,且适应性、丰产性最好,田间表现基本一致,其中‘条藜1号和‘陇藜1号产量和适应性最好,能够在海原县示范种植。本试验结果可为在宁夏推广种植藜麦规避风险,为进一步利用气象因子进行藜麦种植区划奠定前期基础。

关键词:宁夏;藜麦;引种试验;物候期;农艺性状

中图分类号:S519文献标志码:A论文编号:cjas20191100273

A Preliminary Study on Introduction Experiment of Quinoa in Ningxia

XU Rui1,2,MA Liwen1,2,LI Jianping1,2

(1Key Laboratory of Monitoring and Early Warning and Risk Management of Arid Area Agro-meteorological Disaster,China Meteorological Administration,Yinchuan 750002,Ningxia,China;2Ningxia Key Laboratory for Meteorological Disaster Prevention and Reduction,Yinchuan 750002,Ningxia,China)

Abstract:To screen out suitable quinoa varieties and planting regions for Ningxia,we carried out the test planting of different quinoa varieties in five locations,including Haiyuan,Yanchi,Pengyang,Tongxin and Xiji,according to local environmental characteristics from 2017 to 2018. The results showed that the trials in Pengyang,Tongxin and Xiji failed for 2 consecutive years,Yanchi had a low yield in 2017 of 3.69 kg/hm2,no yield in 2018. None of these four locations was suitable for quinoa cultivation. Haiyuan test point successfully cultivated different quinoa varieties for 2 consecutive years,and the varieties showed the best adaptability and high yield. The field performance of the varieties was basically the same,among them,‘Tiaoli No.1and ‘Longli No.1had the best yield and adaptability,and could be planted in Haiyuan for demonstration. The results of the experiment could provide references for avoiding risks in quinoa promotion in Ningxia,and establish a foundation for further use of meteorological factors for quinoa planting zoning.

Keywords:Ningxia;Quinoa;Introduction Experiment;Phenology Period;Agronomic Traits

0引言

藜麦(Chenopodium quinoa)属石竹目(Caryophyllales)藜属(Chenopodium),是一年生双子叶草本植物,原产于南美洲安第斯山区,是印加土著居民的主要传统食物,有5000~7000年的种植历史,被古代印加人称为“粮食之母”[1-2]。藜麦垂直分布广泛(0~ 4500m),適宜生长在海拔3000~4000 m的高山或高原,是一种耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐盐碱、喜冷凉的短日照高海拔作物[3]。藜麦营养价值高且全面,是唯一一种单体植物就可以基本满足人体基本营养需求的食物,堪称“粮食之王”,其蛋白质氨基酸组成非常接近联合国粮农组织(FAO)对食物蛋白质所含必需氨基酸的推荐含量。与其他谷物相比,藜麦富含多种维生素,如B族维生素、维生素E和叶酸等[4],除此之外,藜麦还富含赖氨酸、多酚、类黄酮、类皂苷、多种微量元素、植物甾醇类物质,能够促进人体酸碱平衡[5-6],具有很好的抗氧化、抗癌、预防心脏病、预防糖尿病、抑制肥胖等保健功能[7-9]。在2013年2月20日的联合国大会上,主席阿什先生指出“只有藜麦真正配得上‘超级食物的美誉,起源于安第斯山区的这一种粮食从许多方面代表了联合国的理想和目标。”[10]

20世纪80年代末,中国首次在西藏地区进行引种试验,2008年在山西省进行大规模种植,2014年山西省静乐县种植面积达1000 hm2,总产1250 t,获“中国藜麦之乡”的美誉[11-12]。2015年吉林省成为中国第二大藜麦种植省份,同年青海省位居第三。另外,西藏、黑龙江、内蒙古、四川、山东、江苏、甘肃等地都展开了不同规模的藜麦引种及栽培研究[13-15]。

宁夏回族自治区东邻陕西省,西部、北部接内蒙古自治区,南部与甘肃省相连,光照充足,昼夜温差大,属于典型的大陆性半湿润半干旱气候,与已引种成功的甘肃省、青海省、内蒙古自治区气候有较多相似之处。黄杰等[16]研究表明,在甘肃临夏旱作区试种的13个藜麦品种均可以成熟,但在农艺性状上差异显著。任永峰等[17]研究表明藜麦在内蒙古阴山北麓种植,具有较高的产量潜力,适宜播期为4月中旬—5月上旬[18],并进一步开展了该地藜麦生长发育、水肥利用及产量形成的特性研究[19]。李建等[20]在吉林省利用气象因素拟合藜麦生长。然而,藜麦试种的研究在宁夏开展较少,也没有基于气象因素对藜麦进行区划的研究。

为此,本研究2017—2018连续2年在宁夏中南部5个典型气候代表区开展了5个藜麦品种的播种和品种比较试验。通过观测发育进程、农艺性状、抗逆性和产量表现等,初步筛选出适合在宁夏种植的藜麦品种和区域,以期在宁夏引种并发展藜麦种植,提高农民经济收入。

1材料与方法

1.1试验时间、地点

田间试验分别在海原县海城乡武源村、盐池县花马池镇裕兴村、彭阳县白阳镇南山村、同心县预旺乡南源村、西吉县马建乡台子村5个点进行,基本能代表宁夏中南部山区的地理情况,时间为2017—2018年,播种期为4—5月。该地区地处西北内陆高原,地势南高北低,属典型的大陆性半湿润半干旱气候,雨季多集中在6—9月,年平均气温6.1~8.31℃,年平均日照时数2518.2~2724.3 h,年平均降水量289.6~492.2 mm,具有冬寒长、夏季短、气候干燥等特点。从地貌类型看,海原、西吉、彭阳3县以流水侵蚀的黄土地貌为主,同心、盐池2县以干旱剥蚀、风蚀地貌为主,是内蒙古高原的一部分。研究区域内海拔由南到北逐渐由2928 m降至1250 m,土壤以黑垆土、灰钙土、黄绵土及山地土为主。

1.2试验材料

参试品种由试验点的实际情况和不同藜麦品种的特性决定,‘条藜1号、‘陇藜1号2个品种5个试验地均有种植,‘ZYQ、‘BLQ和‘PYQ等参试材料种植情况见表1。

1.3试验方法

1.3.1试验设计5个试验点试验方案相同,采用随机区组排列设计,小区面积为10 m2,重复3次,重复间距100 cm,区组间距80 cm,播种行向与小区长边平行。2017、2018年连续2年开展试验。播种期根据各试验点实际条件确定,一般在4月中旬—5月上旬。采用穴播方式播種,深度2 cm,密度90000 株/hm2,行距40 cm,株距11~12 cm,田间管理与大田相同。

1.3.2田间试验观测项目

(1)藜麦发育期观测包括出苗期、四叶期、六叶期、分枝期、显穗期、开花期、成熟期。

(2)生长性状观测包括株高、茎粗、穗长等要素。穗粒性状的观测包括穗色、粒色,熟相,分枝数。

(3)穗粒结构的观测包括单株产量、千粒重和单位面积苗数。收获时对实际收获的种子称重作为小区产量,折合成每公顷产出。同时调查各品种的耐旱性、耐涝性、抗倒伏性和发生病虫害的植株受害率。

1.3.3统计分析利用Excel软件处理各试验点藜麦发育期,并分析各阶段物候期差异。

2结果与分析

2.1引种的基本情况

2017、2018年连续2年在宁夏5个县进行藜麦引种试验,结果表明彭阳、同心、西吉试点连续2年试种失败,海原和盐池均有产量。2017年海原试点‘秘鲁白受10月9—10日雨雪霜冻天气影响没成熟,‘条藜1号、‘陇藜1号丰产性最好,‘RYQ-1、‘ZY01也试种成功。2018年将‘RYQ-1、‘秘鲁白、‘ZY01替换为‘ZYQ、‘PYQ、‘蒙黎1号进行试种,发现试种的五个品种均成功,其中‘条藜1号产量最佳。2017年盐池试点‘白藜麦没有成熟,其他品种产量欠佳,2018年将‘白藜麦为替换为‘蒙黎1号继续试种,发现试种的5个品种均无产量。

2.2发育进程

海原试点2018年较2017年藜麦发育期均提前,全生育期明显缩短。‘条藜1号全生育期缩短28天,营养生长缩短18天,生殖生长缩短10天(显穗一开花期延长7天,开花一成熟期缩短17天);‘陇黎1号全生育期缩短13天,显穗明显提前,提前15天,营养生长缩短18天,生殖生长延长5天。可见,2年间‘条藜1号和‘陇黎1号发育进程差异较大(图1)。盐池试点2年试种的藜麦生育进程差异较大,2018年较2017年各品种藜麦发育期提前,其中‘条藜1号全生育期缩短11天,播种—分枝期缩短18天,分枝—开花延长12天,开花—成熟缩短5天,其他品种发育期变化趋势相似(图2)。

2017年海原试点各品种藜麦全生育期差异较大,且均高于2018年,其中,‘条藜1号全生育期由146天缩短至117天,‘陇藜1号由152天缩短至138天,‘RYQ-1、‘ZY01全生育期均为152天,2018年新增的‘ZYQ、‘PYQ全生育期为122天,‘蒙藜1号138天。2017—2018年盐池试点各品种藜麦全生育期差异不大,2017年略高5~8天(图3)。

2.3农艺性状

由2017、2018年各品种藜麦试种结果可知,海原试点2017年与2018年相比,试种的藜麦植株普遍矮18.4%、茎粗粗17.6%、穗长无明显差异、有效分枝数减少68.4%、首次有效分枝高度高37.5%。‘条藜号成熟时穗色转为玫红色、粒色转为黄褐色,2年表现一致;‘陇藜1号2017年穗色和粒色均为黄色,2018年穗为红色、粒为白色,2年表现不一致;2017年‘秘鲁白因雨雪霜冻天气没成熟,其他品种均成熟(表2)。盐池试点2017年与2018年相比,藜麦株高稍高,高9.7%、茎粗粗30%,穗长短19.9%、有效分枝数多

66.6%、首次有效分枝高度高44.4%。2年各品种藜麦成熟期穗色和粒色转色表现一致,均为黄色,‘PYQ-01、‘ZYQ-01穗色相对较深,为黄褐色。2017年‘白藜麦没有成熟,其他品种均成熟(表3)。

2.4经济性状和产量

海原试点2年间试种的藜麦单株产量差异较大,出现两极分化,2017年的‘RYQ-1与2018年的‘ZYQ、‘PYQ、‘陇藜1号、‘蒙藜1号单株平均产量为120.78 g,其他品种单株平均产量69.75 g,其中‘条藜1 号单株产量2年间差异不大,‘陇藜1号相差61.9 g。2年间各品种田间苗数差异很大,2017年‘秘鲁白为8.1万株/hm2,其他品种田间苗数很低且参差不齐,2018年各品种苗数表现很一致,均为9万株/hm2。2年间各品种千粒重差异不大,‘条藜1号和‘陇藜1号2年千粒重相同。2017年各品种小区产量差异显著,其中‘条藜1号最佳,‘陇藜1号次之,其他品种较低,2018年各品种小区产量表现基本一致。由此可见,‘条藜1号和‘陇藜1号2年间产最高,稳定性、丰产性、适应性最好,其他品质也种植成功(表4)。盐池试点2017年各品种单株产量很低,千粒重也较低,籽粒空枇,尽管苗数表现良好,小区产量和总产量很差,2018年各品种后期倒伏严重,籽粒空枇,基本绝产,故不适宜种植(表5)。

2.5抗性

海源试点除‘秘鲁白,其他品种均表现出强的抗旱性,2017年虫害较为严重,无病害,2018年及时监测预防,无病虫害发生。藜麦是浅根作物,株高较高,在灌浆成熟阶段,受连阴雨和大风影响,出现了大面积倒伏现象,且籽粒不饱满。盐池试点藜麦适应性不好、不适宜种植,故暂不讨论其抗逆性(表6)。

3结论与讨论

试验结果表明,在宁夏5个试点中只有海原县试种的藜麦能够在2年间稳定丰产,且表现出良好的适应性,其中‘条藜1号和‘陇藜1号连续2年产量最佳,推荐在海原县示范种植,其他参试地点均试种失败。藜麦的生长发育由本身生物学特性和生长环境共同决定,盐池、彭阳、同心和西吉试种失败的原因还需结合气象条件、地理环境、人工管理等因素进一步分析,试验结果可为在宁夏推广种植藜麦规避风险提供依据。试验会继续在海原进行分期播种,以获得可观可靠的农艺性状、经济性状、抗逆性和产量数据,通过对相关气象因子进行分析,进一步利用气象因子进行藜麦的区划,筛选出宁夏适宜藜麦生长的区域再次进行藜麦引种。

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