韩彦龙 姜 薇 吴 昊 邹凤宇 张 艳
(辽宁省铁岭市农业科学院,铁岭112616)
藜麦(Chenopodium quinoa)是一年生双子叶藜科植物,其蛋白质含量可高达16%~22%,是一种纯天然的碱性食物,在其营养品质方面,可与奶粉、肉类相媲美[1-2]。联合国粮农组织认为,藜麦能够满足人体基本营养需求,并将其列为最适宜人类的“全营养食品”[3-4]。此外,国内外的许多研究表明,藜麦具有良好的抗旱、抗寒、耐盐碱等特性,并具有良好的生态适应性[5-6]。
辽宁省属于温带大陆性季风气候区,干旱灾害具备显著的季节性和区域性特征,尤其是春旱、夏旱对农业生产的危害最为严重。干旱发生时会导致土壤墒情较差,无法满足农作物正常生长发育所需的水分[7]。顶凌播种是指在土壤表层解冻5~7cm而下层土壤仍结冻时,采用机耕后播种的种植方式。藜麦顶凌播种技术主要利用藜麦苗期具有较强的抗冻能力,既可保证藜麦种子正常发芽及苗期对水分的需求,又可使成熟期避开雨季以确保产量和品质[8]。
本研究通过在顶凌播种条件下对引选的16 个藜麦品种(系)在产量及农艺性状方面的鉴定分析,以期探究顶凌播种技术在辽北地区应用的具体效应,筛选出适宜辽北地区高产栽培的藜麦品种,为藜麦的推广种植提供依据。
1.1 试验地情况试验地位于辽宁省铁岭市农业科学院试验基地,土壤为棕壤土,地理坐标为42°14′45.2″N,123°48′7.4″E,海拔59.55m,全年平均日照时数2700h,年平均气温6.3℃,最低气温-31℃,最高气温34.4℃,封冻期150d 左右,无霜期127~162d,年平均降雨量700mm。土地平整,前茬为高粱。
1.2 试验材料如表1 所示,试验材料为16 份南美藜品种(系),其中13 份为引进材料,TL2、TL3和TL6 为铁岭市农业科学院自选材料,以陇2 为对照(CK)。
表1 供试藜麦材料及来源
1.3 试验设计本试验于2023 年3 月31 日进行顶凌播种,每个试验材料3 次重复,共计48 个小区,按随机区组设计,每个处理种18 行,行距0.4m,行长4m,株距0.2m,穴播,每穴5~8 粒。
1.4 田间管理整地前每667m2施有机肥1t,在3月下旬土壤解冻达10cm 时,迅速开始整地并配合施用复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)20kg,覆膜后播种。在种苗达3~5cm 时,进行第1 次间苗,每穴留2 株壮苗,达10cm 左右时进行定苗,每穴留单株,并去除田间杂草。不追肥,苗期根据实际情况,可采用喷灌或沟灌方式补1~2 次水。在植株达20cm左右时进行一次田间除草。在灌浆初期可用菊酯类农药喷雾防治菜青虫等,霜霉病及根腐病可选用75%百菌清500 倍液在发病初期喷施防治[9-10]。待藜麦颜色变深,籽粒变硬,叶片开始脱落时即可进行收获。
1.5 田间调查每个小区随机连续选取10 株调查主要农艺性状(靠近作业道3 株除外)。生育期记载从出苗到成熟的日期(d)。株高 收获前测量植株的最高点到地面的垂直距离(cm)。茎粗 成熟期测量植株底端茎秆的直径(cm)。分枝数 收获前从贴近地面开始查数每株的所有分枝数。有效分枝数 收获时有成熟籽粒的分枝数。主穗长成熟期顶端至第1 个两花序之间的距离大于3cm的距离(cm)。主穗茎粗 主穗底端茎秆的直径(cm)。千粒重 每个处理随机取1000 粒种子,称重3 次的平均值(g)。产量 每个小区随机选取中间3 行,收获全部植株,脱粒晒干,称重3 次的平均值(g)。
1.6 数据分析通过Excel 和SPSS 19.0 对数据进行整理及分析。
2.1 不同藜麦品种(系)的物候期通过表2 可以看出,在顶凌播种条件下,16 个藜麦材料的出苗较早,且较为一致,基本在7d 左右即可全部完成出苗,表明在顶凌播种及覆膜条件下,土壤墒情较好,土壤及气候条件适宜藜麦生长;在分枝期上,与对照陇2相比(29d),除了TL2、TL3、TL6、4712 和津藜1号略偏早,陇1 和2403 偏晚1d,其他材料基本都在出苗后29d 左右进入分枝期;不同藜麦材料在进入初花期的时间上差异较大,津藜1 号最早,出苗后48d 即可进入初花期,其次是TL2 和TL3,最晚的是陇1,需要62d,其余大部分材料需要53d 左右;进入乳熟期较早的是津藜1 号,TL2 和TL3 大概在出苗后56d 左右,较晚的有陇1、2403、陇7 和陇3,分别需要74d、69d、68d 和67d,对照陇2 与其他材料出苗后大致需要61d 左右进入乳熟期;不同藜麦材料的生育期差异较大,对照陇2 为95d,津藜1 号和TL2 最短,为80d,TL3 为81d,最晚的陇1 为103d,其他以90d 左右最多。
表2 不同藜麦品种(系)物候期和生育期
2.2 不同藜麦品种(系)的农艺性状16 个藜麦材料的农艺性状表现见表3,在顶凌播种条件下,不同藜麦品种(系)在株高、主穗长、茎粗、主穗茎粗、总分枝数、有效分枝数及千粒重上差异显著。16 个藜麦材料株高范围在103.2~190.2cm,陇7、陇1、陇3 和2403 显著高于对照陇2(124.2cm);在主穗长性状上,以2403 最 长(47.2cm),TL2 最 短(24.5cm),除TL3和TL2 外,其他13 个材料均高于对照陇2(30.5cm),其中2403、陇1、陇7、744、陇5、77 和2837 达到显著水平;在茎粗性状上,陇7 最粗(1.712cm),其次为陇1(1.616cm),然后是陇5(1.492cm),其中陇7 和陇1 显著高于对照陇2(1.429cm),其他12个材料均低于对照,最低的为TL6(1.091cm);在主穗茎粗性状上以307(1.215cm)最高,最低的为4712(0.843cm),307 与对照陇2(0.995cm)达到显著差异,其他14 个材料与对照差异不显著;在总分枝数性状上,陇5 最高(32.7),77 和津藜1 号最低,均为21.7,陇5、陇7 和2403 均显著高于对照陇2(28.7);16 个材料在有效分枝数性状上以TL2 最高(7.3),744 最低(2.3),并且只有744 略低于对照陇2(3.3);16 个材料千粒重范围2.38~3.47g,具体表现为陇5>TL3>TL2=2831>4712>津藜1 号>对照陇2>TL6>77>2837>陇3>307>744>陇1>陇7>2403,其中陇5 和TL3 显著高于对照陇2(3.09g),陇3、307、744、陇1、陇7 和2403 显著低于对照。
表3 不同藜麦品种(系)的农艺性状比较
2.3 不同藜麦品种(系)的产量从表4 可以看出,在辽北地区顶凌播种条件下,每667m2折合产量以TL3 最高,可达194kg;其次是TL2 和津藜1号,分别为181kg 和170kg;在150~170kg 的品种(系)由高到低依次为TL6、陇2(CK)和2837;在130~150kg 的品种(系)由高到低依次为744、陇1、4712、307、77 和2831;在100~120kg 的品种(系)由高到低依次为2403、陇7 和陇3;产量最低的为陇5,只有91kg。多重比较结果表明,小区产量间的差异达极显著水平,TL3 和TL2 的小区产量极显著高于对照陇2;77、2831、2403、陇7、陇3 和陇5 显著低于对照。
表4 不同藜麦品种(系)的产量比较
对小区产量结果的方差分析表明(表5),在顶凌播种条件下,16 个藜麦材料区组间差异不显著(F=1.12<F0.05=3.32),16 个材料间的差异达极显著水平(F=19.48>F0.01=2.70)。
表5 小区产量的方差分析
2.4 抗病性表现霜霉病和叶斑病是藜麦最常见的病害。在顶凌播种条件下,通过对16 个藜麦材料整个生育期的田间观察表明,16 个材料在苗期至灌浆前期无病害发生,在灌浆后期有极少数叶斑病产生,病害较轻,对藜麦的生长发育影响很小。整个生育期无霜霉病及其他病害的发生。
藜麦顶凌播种技术的关键是抢墒。2022 年铁岭市农业科学院首次尝试将藜麦顶凌播种整地时间设置为3 月21 日,2023 年由于骤然升温及阵雨等特殊天气,使得土壤泥泞,无法进行机械作业,因此将整地时间推迟到3 月30 日。同2022 年相比,2023 年铁岭农业科学院内藜麦田总体长势略弱一些,但对总体产量影响不大。
藜麦顶凌播种的好处主要表现在以下几点:保墒 顶凌播种可以利用初春时温度较低,蒸发量小,融化的雪水及冻土层的保水作用来提高土壤墒情,有利于保全苗。延长前期营养生长 由于辽北地区在3 月下旬到4 月中旬期间温度总体较低,顶凌播种有利于延长藜麦苗期营养生长阶段,苗期能积累更多的养分,为后期成大穗,提高产量奠定基础。促壮苗,提抗性 早播的藜麦初生根系发达,根壮根深,吸肥能力强,抗病性强。抑制杂草 由于藜麦的耐寒性强,早播的藜麦可以比田间杂草早5~7d 出苗,且长势强,对田间杂草能起到有效的抑制作用。提早成熟 早播的藜麦能够提早成熟,尤其是一些早熟品种,在7 月前就可完成收获,有利于避开夏季高温高湿、多雨等不利气候,减少病虫害的发生。
顶凌播种是辽北地区藜麦种植的有效措施。通过对16 个藜麦材料顶凌播种的研究表明,在顶凌播种条件下,藜麦的长势良好,抗病性强,产量较高。铁岭市农业科学院自选品种(系)TL3 产量表现最好,可达194kg/667m2,综合农艺性状较好,生育期只有81d,较适合在辽北地区种植;表现其次的为津藜1 号和铁岭市农业科学院自选品种(系)TL2,具有株高较矮,有效分枝数较高,千粒重较高,生育期较短等特点,较适宜辽北地区种植;陇3、陇5、陇7、2403 产量较低、生育期偏长,陇1 和陇2 虽然产量表现较好,但生育期偏长,种植风险较大,因此以上6 个品种不建议在辽北地区大量种植;4712、2831、2837、307、744 和77 在试验中产量及各农艺性状表现居中,TL6 产量居第4 位,生育期偏长,具体应用前景有待于进一步研究。