延安糜子地方種質資源川旱地鑒定與評價

譚愛萍，李 倩*，劉小進，封 偉，殷 霞，馮海智

(1.延安市農業(yè)科學研究所，陜西延安 716000；2.延安市農產品質量安全檢驗檢測中心，陜西延安 716000)

糜子(PaninummiliaceumL.)屬于禾本科黍屬短日照C4作物，生育期短，在干旱、鹽堿地、土壤貧瘠等逆境中有良好的適應能力，是我國北方干旱、半干旱地區(qū)的主要雜糧作物；此外，也被人們用來作為抗逆、救災作物[1-2]。糜子是我國古老的糧食作物，考古發(fā)現(xiàn)證明糜子在我國的馴化、種植有10 000 年以上歷史[2-4]，目前主要分布在我國華北、西北、東北干旱和半干旱地區(qū)[2,5]。延安位于黃河中游，屬于黃土高原夏(春)糜子區(qū)，粳性糜子和糯性糜子均有種植，2020年糜子種植面積達到346 hm2。

種質資源是作物育種等研究領域的物質基礎，涵蓋古老的地方品種、育成推廣品種、重要的育成品系、特殊遺傳材料及野生近緣植物等[6-7]。我國糜子的種質資源十分豐富，胡興雨等[8]以我國黍稷種質資源數(shù)據(jù)庫中的8 000余份種質資源為材料，構建了我國黍稷的核心種質。目前我國國家中期庫保存有糜子種質資源已經達到了7 516 份[9]。王綸等[10]從我國23 個省(區(qū))征集到8 515 份糜子種質資源，北方占資源總數(shù)的60%以上。2001—2015年，我國農技推廣中心鑒定了糯性糜子品種18個，粳性22個，為我國糜子產量的穩(wěn)定及新品種的選育指明了方向[11]。王濤等[12]對40份糜子種質資源的農藝性狀進行分析、評價，選出了4種適合在榆林地區(qū)種植的糜子品種，結果顯示株高最低的品種MZ18和千粒重最大的 MZ2可作為以后育種材料進行試驗。但總的來說，我國糜子的育種方法大多是通過系統(tǒng)選育選擇優(yōu)良單株，先進育種技術的應用較少[13]；鮮有文獻進行全面分析與總結陜西省糜子種質資源的研究進展。目前延安地區(qū)糜子品種混雜、退化已成為制約當?shù)孛幼赢a量提高的重要因素之一。鑒于此，筆者通過對12份糜子種質資源的農藝性狀鑒定和產量進行綜合分析，篩選出適宜陜北地區(qū)種植的優(yōu)良糜子種質資源，從而提高當?shù)孛幼赢a量，促進農民增收。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況2018—2020 年連續(xù)3 年的糜子地方品種資源多年多點鑒定試驗分別安排在延安市甘泉縣石門鎮(zhèn)雷村、甘泉縣石門鎮(zhèn)魏家溝村、安塞區(qū)沿河灣鎮(zhèn)沙渠灣村，所選地區(qū)均為川旱地，土壤是黃綿土質。安塞區(qū)沿河灣鎮(zhèn)海拔1 030 m，年平均氣溫8.8 ℃，降水量505.3 mm，無霜期175 d；甘泉縣石門鎮(zhèn)海拔1 040 m，年平均溫度8.6 ℃，降水量561.3 mm，試驗地均無污染。連續(xù)3年試驗田生育期間的平均氣溫和降雨量如圖1所示。

圖1 2018—2020年試驗田平均氣溫和降雨量Fig.1 Average temperature and rainfall in trial fields from 2018 to 2020

1.2 供試材料12份糜子種質資源均為在延安市各縣區(qū)所征集(表1)。

1.3 試驗方法試驗小區(qū)面積30 m2(5 m×6 m)，行距33 cm，株距5 cm，18 行區(qū)，每小區(qū)留苗1 800 株，留苗60萬株/hm2，鑒定試驗不設重復。按照《黍稷種質資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》進行項目調查，觀察記錄物候期包括播種期、出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、成熟期；植物學特征包括穗型、花序色、粒色、粒形、粳糯性[14]；生物學特征包括抗旱性、抗倒伏性、落粒性、抗病性；經濟產量指標包括基本苗數(shù)、株高、有效分蘗、主莖節(jié)數(shù)、主穗長、穗粒重、千粒重及產量等。采用墜地法測定糜子落粒性[15]，直接比較法鑒定抗旱性，糜子的抗倒伏性采用喬春貴的倒伏等級測定方法[16]，抗病性、基本苗數(shù)、株高采用田間調查法，其余指標在后期考種時測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Excel 2007進行原始數(shù)據(jù)的錄入及整理；采用SPSS 21對各性狀指標進行單因素方差分析處理及平均值、標準差的計算。

表1 糜子種質資源來源比較Table 1 Comparison of sources of germplasm resources of broom corn millet

2 結果與分析

2.1 不同糜子地方品種生育期比較12 個糜子地方品種資源在播后10～14 d出苗，出苗后10 d相繼開始分蘗，8月上旬進入抽穗開花期(抽穗與開花間隔時間短，為3～5 d，通常將其記作抽穗開花期)，生育日數(shù)為63～70 d，均屬于早熟品種。NM17-06(CK)平均生育日數(shù)最短，為63.67 d；而NM18-03平均生育日數(shù)最長，是69.33 d。2018年的播期較其余2年晚，NM17-01、NM17-02、NM17-03、NM17-04等地方品種資源的生育日數(shù)也比其余2年略有縮短(表2)，說明在糜子適播期內，隨著播期延遲，大部分品種生育日數(shù)會縮短，可見播種時間會對糜子生育日數(shù)產生一定的影響。

表2 不同糜子地方品種生育期比較Table 2 Comparison of growth period of different varieties of broom corn millet

接下表續(xù)表2

2.2 不同糜子地方品種農藝性狀比較由表3可知，NM17-03的基本苗數(shù)最低，且與NM17-01、NM17-04、NM17-05、NM18-03間存在顯著差異，NM18-03的基本苗數(shù)比NM17-03高11.93%。參試品種株高在159.13～189.23 cm，主莖節(jié)數(shù)在6.53～8.13節(jié)，但不同地方品種資源間的株高和主莖節(jié)數(shù)均不存在顯著差異。NM18-03的有效分蘗數(shù)最多，為2.20個/株，且顯著高于NM17-06(CK)0.76個/株，而NM17-03-1有效分蘗數(shù)最少，僅有1.21個/株；NM17-01的主穗長40.70 cm，是所有地方品種資源中主穗最長的，品種NM17-03-1的主穗長是所有資源中最短的，為25.80 cm，品種NM17-01、NM17-07比對照分別高10.16、9.73 cm，均與對照有顯著差異；NM18-02比NM17-01主穗長低9.70 cm,兩者有顯著差異。NM17-06(CK)和NM18-02是密穗型品種，株高適中，穗型緊湊，適于密植和機械化收獲。在實際生產中，群體密度、土壤肥水、品種特性對糜子的株高、主莖節(jié)數(shù)、分蘗及主穗長等產生不同程度的影響。

表3 不同糜子地方品種農藝性狀比較Table 3 Comparison of agronomic characters of different varieties of broom corn millet

2.3 不同糜子地方品種抗逆和抗病性比較在川旱地糜子的各品種資源均表現(xiàn)較強抗旱性，又由于水肥條件較好，在糜子抽穗后，頂部穗重加大，8—9 月進入雨季，遇風容易發(fā)生根倒，倒伏會使糜子落粒，從而造成減產較嚴重；各品種在抽穗至成熟期會發(fā)生黑穗病，感病率不足1%，對產量影響甚微(表4)。川旱地種植糜子時應合理設置留苗密度、加強根部培土、適當肥水管理，從而促進根系發(fā)育下扎，固根防倒伏。

2.4 不同糜子地方品種產量及其構成因素比較由表5可知，糜子品種資源穗粒重3.28～5.20 g，NM17-03、NM17-08顯著高于NM17-06(CK)，比對照分別高57.62 %、58.54 %；NM17-04的千粒重僅有5.49 g，在所有品種中最低，且與其余品種資源間有顯著差異；NM17-01、NM17-08、NM18-03顯著高于NM17-06(CK)的小區(qū)產量，平均比對照分別高29.02%、21.80%、27.64%(表5)。

從產量構成因素來看，留苗密度、有效分蘗、分蘗成穗率、穗粒重、千粒重對產量影響較大，與產量有密切關系；在實際生產中，品種的抗倒伏性和落粒性及鳥害對產量也會造成較大影響。

表4 不同糜子地方品種抗逆和抗病性比較Table 4 Comparison of stress resistance and smut resistance of different varieties of broom corn millet

表5 不同糜子地方品種產量及其構成因素比較Table 5 Comparison of yield and its component factors of different varieties of broom corn millet

3 討論

連續(xù)3年的多點鑒定試驗結果分析表明，參試的12份延安糜子地方品種資源適宜在陜北川旱地種植，均表現(xiàn)出較強的抗逆性、適應性和豐產性；密穗型品種NM17-06(CK)和NM18-02的株高適中，穗型緊湊，分蘗較少，適于密植和機械化收獲。如果要獲得高產或者飼草品種，可以選擇品種NM17-01、NM17-08、NM18-03；此外，NM17-04、NM17-05在連續(xù)3年的試驗中，產量波動幅度最小，STDEV僅為0.18，可在外界環(huán)境變化較大時播種，用來維持原有的產量；其余品種可根據(jù)不同需求進行種植。NM18-03的有效分蘗較多，NM17-01的主穗較長，可以將此作為遺傳資源在延安地區(qū)糜子種質資源的研究中加以利用。

4 結論

延安地區(qū)優(yōu)良的糜子種質資源欠缺，通過此次地方糜子種質資源鑒定試驗，共篩選出12份具有較高抗病性、抗倒伏、抗感病性、抗落粒性糜子品種；其中可供機械化收獲和密植的品種有2份；高產或者適合用作飼草品種有3份；穩(wěn)產品種有2份；具有特殊性狀的優(yōu)異材料2份。