刘伟春,谢 锐,金晓蕾
(1.通辽市库伦旗农业技术推广中心 内蒙古 库伦旗 028200;2.内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古 呼和浩特 010031;3.河北农业大学农学院,河北 保定 071001)
荞麦属小宗粮食作物,生育期短,适应性广,是亚洲和欧洲一些发展中国家和以素食为主国家重要的粮源。荞麦营养丰富,富含蛋白质、脂肪以及芦丁、槲皮素、荞醇等黄酮类物质。荞麦中所含的生物活性成分对改善高血糖、高血脂、高尿糖、胃疾及便秘等症状效果显著,已引起医学界的广泛关注,并已成为新世纪全球重要的保健食品资源[1-5]。随着科技的进步,研究的主要目标集中在高产、稳产、优质、抗逆性强、适应性广等方面。本文通过不同品种、播期两因素对荞麦产量形成及品质影响进行研究,找出当地苦荞与甜荞高产优质栽培技术的最佳播种期,以利大面积推广应用,为荞麦高产提供理论依据和技术指导。
选择2个甜荞品种(赤峰1号和丰甜1号)和2个苦荞品种(川荞1号和西荞1号),本试验设在库伦旗库伦镇,地处东经121°09′~122°21′,北纬42°21′~43°14′,属大陆性季风气候,年平均气温6.6℃,年降水量400~450 mm。无霜期140~150 d。≥10℃积温2900~3010℃。
试验采用二因素随机区组设计,设置因素A为播期,三个水平即A1:5月27日、A2:6月6日、A3:6月16日。设置因素B为品种,分别为B1:川荞1号、B2:西荞1号、B3:赤峰1号、B4:丰甜1号。试验重复3次,共36个处理,小区面积10 m2(2 m×5 m),6行区,行距33 cm,行长5 m,每行20穴,每穴5株。试验地前茬为马铃薯,肥力均匀。
1.3.1 主要农艺性状测定。取各个小区有代表性植株10株进行产量性状测定,考察株高、单株粒数、单株粒重等性状,成熟期进行产量测定。
株高(cm):成熟期主茎基部到顶部的长度。
主茎分枝(个):主茎上一级的分枝个数。
单株粒数(粒):单株的有效果数,即5~10株单株果数的平均值。
单株粒重(g):单株的有效籽粒的重量,即5~10株单株籽粒干重的平均值。
千粒重(g):1000粒饱满籽粒的重量。
1.3.2 黄酮含量测定。采用紫外-可见分光光度计法测定总黄酮含量。首先配制标准溶液和供试样品溶液,确定最大波长,进行稳定性、精密度、加样回收率试验测定,最后测定黄酮总含量。
1.3.3 干物质测定。在荞麦开花期至成熟期,每隔10 d在田间随机选取10株,测定植株全株鲜质量,然后在108℃下杀青后,在80℃下烘干至恒质量,计算其干物质量。
试验数据均采用Microsoft Excel 2013软件进行计算处理,利用SPSS 25软件进行统计分析,利用sigmaplot12.5作图。
由表1得知:不同播期对荞麦不同品种生育进程影响不同,播种期愈晚,成熟期也相应延迟,但生育期不同程度缩短。荞麦生育期为87~99 d,苦荞品种生育期长于甜荞品种,苦荞生育期为90~99 d,甜荞生育期为87~92 d。荞麦播种至出苗时间为5~13 d,苦荞播种至出苗时间较甜荞时间长。苦荞品种播种至出苗时间为8~13 d,甜荞品种播种至出苗时间为5~11 d。不同播期及品种对出苗率影响差异均达到显著水平,出苗率为37.8%~76.5%,第一播期的出苗率最低,平均为44.3%,第三播期的出苗率居中,出苗率为57%,第二播期居中的出苗率最高,达到70.3%。
表1 不同播期对不同荞麦品种生育期及出苗率的影响
不同播期对荞麦品种农艺性状影响不同,株高影响植株生长状况,主茎分枝决定开花数,单株粒数和粒重决定产量。第一播期平均株高为108 cm,第二播期为102.3 cm,第三播期为103 cm,三个播期平均主茎分枝分别为5.2个、5.6个、5.3个,单株粒数、单株粒重及千粒重均表现为在第一播期最高,在第三播期最低。在第一播期平均单株粒数达到259粒,单株粒重为4.8 g,千粒重达到23.3g。
表2 不同播期对荞麦品种主要农艺性状的影响
不同播期对荞麦不同时期干物质积累的影响不同,第一播期对荞麦干物质积累的影响规律为随着生育期而逐渐增加的,第二播期干物质积累规律表现为先增加后降低的趋势,第三播期对4个荞麦品种干物质积累的影响规律不统一,荞麦4个品种中仅有1个品种随着生育期干物质积累规律为先增加后降低,其余3个品种干物质积累规律为随着生育期而逐渐增加的。但三个播期中,干物质积累量第一播期达到最高,即在成熟期干物质积累量平均为68.3 g,第二播期干物质积累量平均为64 g,第三播期干物质积累量平均为61.5 g。
图1 不同播种期对荞麦各品种不同时期干物质积累的影响
不同播期对荞麦不同品种的产量和黄酮含量的影响如图2所示,荞麦产量为1157.2~3238.3 kg·hm2,黄酮含量为0.53%~1.56%,三个播期中,第一播期产量最高,平均为2437.9 kg·hm2,第三播期产量居中,平均为1728.4 kg·hm2, 第二播期产量最低,为1382.6 kg·hm2。黄酮含量最高为第一播期,含量为10.1%,第二播期次之,黄酮含量为9.75%,第三播期黄酮含量最低,为9.74%。
图2 不同播期对荞麦各品种小区产量和黄酮含量的影响
荞麦农艺性状株高与千粒重、产量和黄酮含量达到显著水平,与千粒重和黄酮含量达到极显著水平,与千粒重达到极显著负相关关系,与黄酮含量达到极显著正相关关系。产量与株高、主茎分枝、单株粒数、千粒重和黄酮含量均达到显著水平,与主茎分枝、千粒重呈极显著正相关关系,但与出苗率呈负相关关系,未达到显著水平。黄酮含量与株高、千粒重和产量达到显著水平,呈正相关关系。
表3 荞麦农艺性状对产量及黄酮含量的相关性分析
内蒙古作为荞麦主产区之一,内蒙古荞麦产业发展存在产量低、栽培技术及机械化水平不高等问题,目前需要先进的荞麦栽培技术解决荞麦产量不高等问题。许多学者研究不同播期对荞麦产量及品质的影响,研究发现播期是制约荞麦产量的重要因素[6-10],王炎等研究发现播期对苦荞的生长发育及产量和品质均有一定影响,但随着播期推迟,生育期呈增加趋势。此研究结果与本文不同,本文结果表明随着播期推迟生育期呈不同程度缩短。本文研究得出在产量与干物质积累呈显著正相关关系,此结果与陈彩锦等研究结果相同。本文得出荞麦产量与出苗率呈负相关关系,造成这样研究结果可能与当地荞麦播种密度有关,有可能是当地播种密度过高反而影响荞麦产量等。下一步需将播期与播种密度结合研究对提高荞麦产量具有重要意义。
不同地区、时期的气候条件对荞麦产量和品质影响均不同,只能因地制宜筛选当地的播期,通辽地区荞麦适宜早播,最佳播期为5月27日,特别是苦荞,其生育期较长。