中国大麦品种在蒙古国的品种适应性研究

郭呈宇，Z.ERDENECHIMEG，SH.SHINEBAYAR，张凤英

大麦（Hordeum vulgare L.）是第一个被驯化的谷类作物，于10 000年前在新月沃土地区驯化而来，因其早熟和高度抗逆性（包括耐寒、耐旱、耐盐碱等）而在世界范围内广泛种植[1-2]。根据2020年联合国粮农组织（FAO）官网（http：//www.fao.org/faostat）公布的产量和种植面积数据，大麦是全球第四大谷类作物。大麦还是重要的饲料作物，以及制造麦芽和酿造酒、醋的重要原料，近年来大麦进入食品市场的比例越来越大[3-4]。根据FAO 统计，2020年我国大麦的种植面积为26.00 万hm2，平均单产3.46 t/hm2，总产为90.00 万t；蒙古国大麦的种植面积为0.46 万hm2，平均单产0.65 t/hm2，总产为0.30 万t。

大麦作为蒙古国重要的谷类作物，存在产业滞后，种植品种单一、退化严重，生产技术落后等问题，而我国国内出现大麦成果、技术相对过剩、产业市场低迷的现状[5]，二者形成互补。本研究以此作为切入点，将我国内蒙古地区大麦新品种引入蒙古国试种，旨在筛选适宜在蒙古国种植的大麦品种，从而实现我国科技成果“走出去”[6]并在蒙古国发挥作用。

1 材料和方法

1.1 试验地点及气候

试验地点位于蒙古国中央省宝淖尔苏木的蒙古国生命科学大学培训研究中心试验地，北纬48°29′01.1″，东经106°15′21.4″。该地区年有效积温在2 800 ℃以上，年平均降水量160 mm 左右，雨热同期（图1）。

1.2 试验材料

我国内蒙古大麦品种6 个，分别为蒙啤麦1 号、蒙啤麦2 号、蒙啤麦3 号、蒙啤麦4 号、蒙啤麦5 号、蒙啤麦6 号；俄罗斯大麦品种2 个：PA-459、PA-412/6（为蒙古国农业大学新引进品种）；对照为蒙古国当地主栽大麦品种BURKHANT-1。

图1 2020年蒙古国中央省宝淖尔苏木平均气温和降水量

1.3 试验设计

采用随机区组设计，每个材料设置3 次重复，行长5 m，行距20 cm，小区面积为5 m2，播种量300 kg/hm2。人工开沟、播种，2020年5月20日播种，播种后浇浅水1 次，生育期无施肥、无灌溉。人工除草3 次，常规管理。

1.4 指标测定方法

生育时期、农艺性状调查标准参照《大麦种质资源描述规范和数据标准》[7]；每个材料的种植小区选取10 株测定株高、株数、总茎数（包括成穗的分蘖茎和未成穗的分蘖茎）、有效穗数、生物量、主穗长度、主穗粒数、主穗粒重、千粒重、产量；小区产量为成熟期人工收割晾晒至籽粒含水量低于13%的实测产量；采用瑞典波通仪器公司DA7200 型近红外分析仪测定籽粒的水分、蛋白质、淀粉含量。土壤的pH 值、含盐量、腐殖质含量、Ga2+含量、Mg2+含量、P2O5含量、K2O 含量测定由蒙古国生命科学大学负责，测定方法参照蒙古国的标准。

1.5 数据处理

使用Microsoft Excel 2016 软件进行试验数据统计分析，采用SPSS 21 软件进行方差分析，并用最小显著性差异法（LSD）检验差异的显著性。

2 结果与分析

2.1 不同大麦品种生育时期及保苗率比较

由表1 可知，9 个参试品种的生育期变幅为88～100 d。其中，蒙啤麦4 号生育期最短，为88 d，属于早熟品种；蒙啤麦4 号分蘖—拔节、拔节—抽穗、抽穗—乳熟3 个生育时期分别为3、3、19 d，即分蘖—乳熟较其他品种缩短3～25 d，呈现分蘖后营养和生殖均快速生长的特征。除蒙啤麦4 号外，其余8 个品种生育期接近，在96～100 d。分析不同大麦品种拔节—抽穗的天数发现，我国内蒙古大麦品种的变幅为3～11 d，而俄罗斯品种的变幅为17～18 d，对照品种为15 d，由此可见，我国内蒙古大麦品种的拔节—抽穗天数均短于俄罗斯的品种和对照品种。大麦品种抽穗—乳熟的天数，我国内蒙古大麦品种的变幅为16～21 d，俄罗斯品种的变幅为24～28 d，对照品种为29 d，我国内蒙古大麦品种的抽穗—乳熟天数短于俄罗斯的品种和对照品种。不同大麦品种乳熟—蜡熟的天数，我国内蒙古大麦品种的变幅为24～30 d，俄罗斯品种均为11 d，对照品种为9 d，我国内蒙古大麦品种的乳熟—蜡熟天数长于俄罗斯品种和对照品种。

9 个大麦品种的保苗率变幅为33.9%～60.9%。其中，我国内蒙古的大麦品种除了蒙啤麦2 号，其余5 个品种的保苗率均高于对照品种，蒙啤麦5 号、蒙啤麦1号、蒙啤麦3 号、蒙啤麦6 号、蒙啤麦4 号分别比对照品种高20.2、14.0、6.8、5.1、0.5 个百分点。

表1 不同大麦品种的生育时期及保苗率

2.2 不同大麦品种生长指标比较

由表2 可知，9 个品种株高的变幅为34.25～56.25 cm，最高的是PA-459，株高56.25 cm；蒙啤麦5 号的株高为50.25 cm，居第二；蒙啤麦5 号的株高与PA-459、对照（居第三）无显著差异（P＞0.05）。9 个品种株数的变幅为52.03 万～245.12 万株/hm2，其中蒙啤麦5 号的株数最高，为245.12 万株/hm2，较其他参试品种增加99.05 万～193.09 万株/hm2，呈显著差异（P＜0.05）。9 个品种总穗数的变幅为156.08 万～510.26 万穗/hm2，其中蒙啤麦5 号的总穗数最高，为510.26 万穗/hm2，较其他参试品种增加53.03 万～354.18 万穗/hm2，与PA-459 以外的其他参试品种呈显著差异（P＜0.05）。9 个品种有效穗数的变幅为51.03 万～313.16 万穗/hm2，其中，PA-459的有效穗数最高，为313.16 万穗/hm2，且与其他参试品种呈显著差异（P＜0.05）；蒙啤麦5 号的有效穗数为230.12 万穗/hm2，居第二，且与其他参试品种呈显著差异（P＜0.05）。9 个品种生物量的变幅为1 044.45～3 601.80 kg/hm2，其中，PA-459 的生物量最高，为3 601.80 kg/hm2；蒙啤麦5 号的生物量为3 037.50 kg/hm2，居第二，与PA-459 无显著差异（P＞0.05），与其他7 个品种呈显著差异（P＜0.05）。

2.3 不同大麦品种产量性状及产量的比较

由表3 可知，9 个参试品种主穗长的变幅为4.60～9.40 cm，对照品种的主穗长为9.40 cm，居第一；PA-459 的主穗长为9.00 cm，居第二，与对照无显著差异（P＞0.05），但与其他参试品种差异显著（P＜0.05）。9 个参试品种主穗粒数的变幅为12.80 ～38.40 粒，其中蒙啤麦3 号主穗粒数为38.40 粒，居第一，且与其他参试品种差异显著（P＜0.05）；PA-459 主穗粒数为23.10 粒，居第二，与对照和PA-412/6 相比差异不显著（P＞0.05），与其他6 个参试品种呈显著差异（P＜0.05）。9 个参试品种主穗粒重的变幅为0.59～1.69 g，蒙啤麦3 号的主穗粒重为1.69 g，居第一，且与其他品种呈显著差异（P＜0.05）；PA-412/6 主穗粒重1.26 g，居第二，与对照、PA-459、蒙啤麦5 号相比差异不显著（P＞0.05），与其他5 个参试品种呈显著差异（P＜0.05）。9 个参试品种千粒重的变幅为44.50～61.40 g，PA-412/6 的千粒重为61.40 g，居第一，且与其他品种呈显著差异（P＜0.05）；蒙啤麦5 号千粒重为54.00 g，居第二，与对照及其他参试品种呈显著差异（P＜0.05）。9 个参试品种产量的变幅为199.60～1 580.10 kg/hm2，其中，蒙啤麦5 号产量为1 580.10 kg/hm2，居第一，比对照增产99.99%，与对照及其他参试品种呈显著差异（P＜0.05）；PA-459 产量为965.50 kg/hm2，居第二，比对照增产20.2%，与对照呈显著差异（P＜0.05）；其他参试品种均比对照减产，减产幅度8.7%～75.1%。

表2 不同大麦品种的生长指标

表3 不同大麦品种的产量性状及产量

2.4 不同大麦品种籽粒品质指标的比较

9 个大麦品种籽粒含水量都小于13%的情况下，蛋白质含量的变幅为14.7%～17.5%（表4），其中，对照品种籽粒蛋白质含量为17.5%，在所有品种中最高；而蒙啤麦5 号籽粒蛋白质含量为14.7%，在所有品种中最低，可作为啤酒生产的最佳原料。淀粉含量的变幅为60.1%～67.0%，其中蒙啤麦1 号籽粒的淀粉含量为67.0%，在所有品种中最高；PA-412/6籽粒淀粉含量为60.1%，在所有品种中最低。

表4 不同大麦品种籽粒品质指标测定结果单位：%

2.5 种植大麦对蒙古国土壤养分的影响

经调研得知，蒙古国种植大麦不施用化肥，因此，有必要对种植大麦后土壤养分变化情况进行监测。通过对不同耕层深度土壤养分的测定发现（表5），0～40 cm 耕层的土壤pH 值在种植大麦后没有变化，为7.6；0～20 cm 耕层的土壤含盐量在种植大麦后增加了0.01 个百分点，20～40 cm 耕层的土壤含盐量在种植大麦后没有变化；0～20 cm 耕层的腐殖质含量在种植大麦后降低了0.54 个百分点，20～40 cm 耕层的腐殖质含量在种植大麦后降低了0.03 个百分点；0～20 cm 耕层的Ga2+含量在种植大麦后增加了0.1 mg/kg，20～40 cm 耕层的Ga2+含量在种植大麦后没有变化；0～20 cm 耕层的Mg2+含量在种植大麦后降低了0.4 mg/kg，20～40 cm 耕层的Mg2+含量在种植大麦后也降低了0.4 mg/kg；0～20 cm耕层的P2O5含量在种植大麦后降低了0.06 mg/kg，20～40 cm 耕层的P2O5含量在种植大麦后降低了0.01 mg/kg；0～20 cm 耕层的K2O 含量在种植大麦后降低了0.1 mg/kg，20～40 cm 耕层的K2O 含量在种植大麦后降低了0.7 mg/kg。总体来看，种植大麦对土壤养分影响较小。

表5 大麦种植田的土壤养分

3 讨论与结论

中蒙两国都是啤酒消费大国和畜牧业大国[8]，大麦作为最重要的啤酒酿造原料[9]和重要的饲草原料[10-11]，在两国都有非常好的发展空间。蒙古国存在大麦品种混杂、单一、产量低、品质差等缺陷，而我国内蒙古的大麦品种具有高产、优质的潜力，且内蒙古大麦品种也是在蒙古高原生态条件下选育而成，将内蒙古大麦品种引种至蒙古国种植成功的概率非常高。

通过引种试种我国内蒙古的6 个大麦品种和俄罗斯的2 个大麦品种，发现两国的品种都可适应蒙古国的生态气候，均能完成生长周期。从生育期调查结果来看，蒙啤麦4 号在蒙古国属早熟大麦品种，这与该品种在内蒙古地区的早熟特性一致[12]。从不同来源大麦品种在蒙古国的生育时期来看，我国内蒙古大麦品种拔节—乳熟的时间短，乳熟—完熟的时间长，表明我国内蒙古大麦品种具有快速从营养生长过渡到生殖生长的特点，而乳熟—完熟时间长有利于营养物质积累，进而获得籽粒的高产，而俄罗斯和蒙古国的大麦品种则相反。从保苗率来看，我国内蒙古大麦品种普遍具有高保苗率的特点，由图1 可知蒙古国以旱作农业为主，苗期抗旱性对后期的产量尤为重要，保苗率高才有可能获得高产，参试品种中蒙啤麦5 号保苗率最高，这也与该品种生育特性一致[13]。从生长指标来看，蒙啤麦5 号的株数和穗数最高，间接反映出其抗旱能力较强，有高产潜力，俄罗斯品种PA-459 有效穗数最高，表明其也有高产潜力，且PA-459 株高较高，生物量最高，更适合作饲草，而蒙啤麦5 号的生物产量也较高，也有作饲草品种的潜力。从产量及产量性状来看，对照品种BURKHANT-1 和俄罗斯品种PA-459 的主穗长排前两位，可以作为改良穗长的种质利用；蒙啤麦3 号的主穗粒数最多，可以作为改良穗粒数的资源利用；俄罗斯品种PA-412/6 为大粒材料，而千粒重小的材料更适合啤用[14]，因此，该品种不适合啤用。从品质指标来看，俄罗斯和蒙古国品种籽粒蛋白质含量较高，不适合啤用[15]，而蒙啤麦5 号是最适合在蒙古国啤用的品种。“绿色种植”是蒙古国农业倡导的[16]，本研究的所有试验地未使用化肥，通过测定土壤养分指标，种植大麦对土壤养分消耗非常小，这也表明大麦属耐瘠薄的农作物[2]。

通过9 个参试品种引种试验，蒙啤麦5 号在蒙古国产量最高，比对照增产幅度达到99.99%，该品种具有啤饲兼用特性，适宜在蒙古国推广。