不同苦蕎品種抗倒伏特性及品質(zhì)研究

代 呈，王 超，朱先洲，代 鄒

（1.西昌學(xué)院，四川 西昌 615000； 2.四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 615000）

0 引言

苦蕎（Fagopyrumta taricum Gaertn.）屬蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum）的一年生雙子葉草本植物，又名韃靼蕎麥?？嗍w是我國的一種傳統(tǒng)的糧食作物，其種類很多，主要分布于我國東北、華北、西北以及西南等高海拔區(qū)域。作為這些地區(qū)的特色農(nóng)作物之一，它具有耐干旱、耐貧瘠、耐寒性、適應(yīng)性好等特點?？嗍w不僅富含淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)，還含有多種生物類黃酮，具有降血脂、降血糖、抗氧化、防癌等作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對食物的需求也日益增加，苦蕎作為一種既有藥用價值又有營養(yǎng)價值的作物，其產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)的需求量也日益增加。

倒伏在農(nóng)作物中很常見，根據(jù)相關(guān)研究，將倒伏分為莖倒型、節(jié)倒型和根倒型。倒伏將會對莖稈的輸導(dǎo)系統(tǒng)造成一定的影響，使根系吸收的水分和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)不利于植物向上部輸送，從而影響到作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計，倒伏會導(dǎo)致水稻產(chǎn)量降低15%～30%，玉米產(chǎn)量降低15%～25%，油菜作物倒伏后的穗發(fā)芽現(xiàn)象嚴(yán)重，油菜籽粒含油量下降30%～50%。在苦蕎的生產(chǎn)過程中，由于受風(fēng)、雨、病蟲害及自身的遺傳特點等內(nèi)外因素的影響，苦蕎在生長發(fā)育期間很容易發(fā)生莖稈倒伏、彎曲。倒伏后的苦蕎不易收獲，容易掉籽粒，影響了農(nóng)機(jī)具機(jī)械化的收割，使農(nóng)民的生產(chǎn)積極性下降。根據(jù)田間觀察統(tǒng)計，大面積的倒伏會造成苦蕎的產(chǎn)量下降和經(jīng)濟(jì)損失，影響了苦蕎的生產(chǎn)與發(fā)展，倒伏已經(jīng)成為苦蕎高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的一個重要限制因素。本試驗選取5個苦蕎品種，通過比較參試苦蕎品種從播種期到成熟期整個生育期的各項指標(biāo)，研究各自的抗倒伏特性及品質(zhì)，從中鑒定出綜合性狀表現(xiàn)好的品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試苦蕎品種為西蕎1號、云蕎3號、西蕎2號、黔苦3號、油苦2號。分別編號為1、2、3、4、5。

1.2 試驗地基本情況

試驗地設(shè)在西昌學(xué)院雙創(chuàng)基地，地勢平坦，土壤為營養(yǎng)土和珍珠巖混合土，肥力中等。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5個處理，即每個品種為一個處理，其中以西蕎1號作對照（CK）。每個處理10次重復(fù)，采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗方法。

1.4 試驗實施步驟

挑選5個苦蕎品種的健康、飽滿的種子，剔除癟粒、病蟲粒，采用土培法培養(yǎng)。

盆中裝入處理好的營養(yǎng)土和珍珠巖混合土，用水將其完全浸濕，每盆均勻播種0.4g苦蕎種子（25粒），共計50盆，放在農(nóng)藝館培養(yǎng)。

播種以后定期進(jìn)行澆水、除草，觀測生長情況。生長期間在始蓄期測定葉片SPAD值，盛花期測定株高、地上部干物質(zhì)重、葉面積、SPAD值、莖稈基部第二節(jié)間形態(tài)指標(biāo)，成熟期測定株高、地上部干物質(zhì)重、SPAD值、莖稈基部第二節(jié)間形態(tài)指標(biāo)，收獲后測定品質(zhì)。

1.5 測定指標(biāo)與方法

始蓄期、盛花期、成熟期的葉片SPAD值測定：任取各時期每個品種3株植株，用葉綠素儀進(jìn)行測定。

這兩個時期取每個品種的3盆，將盆中的地上部分剪除，并保持莖葉分離，經(jīng)烘箱處理后分別測定莖葉部分干重，其中每個品種選3×20葉片，用打孔器處理，再測葉片打孔的和剩余部分干物質(zhì)，計算干物質(zhì)。葉面積測定采用打孔稱重法。

盛花期和成熟期取10株長勢一致的植株，直尺測定其第二節(jié)間長度、株高，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定第二節(jié)間莖粗；電子天平測定其第二節(jié)間鮮重；數(shù)顯拉力計測定第二節(jié)間拉斷瞬間的抗折力。

蘆丁、淀粉、蛋白質(zhì)含量測定均送至檢測中心進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同苦蕎品種葉片SPAD

從表1對各時期葉片的平均SPAD值進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明不同苦蕎品種在始蓄期、盛花期、成熟期的葉綠素含量數(shù)據(jù)間差異顯著。

表1 不同苦蕎品種各時期葉片SPAD值

在始蓄期的葉片平均SPAD值方面，云蕎3號、西蕎2號與西蕎1號差異顯著。其中，云蕎3號、西蕎2號始蓄期的葉片平均SPAD值較西蕎1號分別低了25.3%、15.8%，其余品種與西蕎1號差異不顯著。在盛花期的葉片平均SPAD值方面，云蕎3號與西蕎1號差異顯著。其中，云蕎3號較西蕎1號低了21.8%。其余品種與西蕎1號差異不顯著。在成熟期的葉片平均SPAD值方面，所有品種與西蕎1號差異不顯著。一般認(rèn)為，SPAD值越高，葉綠素相對含量就越高，而葉綠素相對含量高低代表了其光合能力的高低，與產(chǎn)量密切相關(guān)。就此而言，云蕎3號、西蕎2號表現(xiàn)較差。

2.2 盛花期和成熟期葉面積以及地上部干物質(zhì)重

在平均葉面積方面，葉面積數(shù)值介于120.93～ 218.46 cm。其中，西蕎2號最低，為120.93 cm，云蕎3號最高，為218.46 cm，云蕎3號葉面積比西蕎2號高了80.6%。所有品種與西蕎1號差異不顯著。

在盛花期的地上部平均干物質(zhì)重方面，云蕎3號與西蕎1號差異顯著，較西蕎1號增加了25.6%。其余品種與西蕎1號差異不顯著。在成熟期的地上部干物質(zhì)重方面，所有品種與品種1差異不顯著。子葉節(jié)干物質(zhì)的大量積累對提高植株的抗性是有利的，綜上所述，云蕎3號表現(xiàn)較好。

表2 地上部干物質(zhì)重以及葉面積

2.3 盛花期和成熟期莖稈基部第二節(jié)間形態(tài)指標(biāo)分析

在盛花期莖稈基部第二節(jié)間莖粗方面，黔苦3號最低，為2.40 mm，油苦2號最高，為3.24 mm，油苦2號比黔苦3號高了35.0%。所有品種與西蕎1號差異不顯著。在成熟期莖稈基部第二節(jié)間莖粗方面，黔苦3號最低，為2.38 mm，云蕎3號最高，為2.64 mm，云蕎3號比黔苦3號高了10.9%。所有品種與西蕎1號差異不顯著。

在盛花期莖稈基部第二節(jié)間莖長方面，云蕎3號與西蕎1號差異顯著，較西蕎1號高了37.1%，其余品種與對照差異不顯著。在成熟期莖稈基部第二節(jié)間莖長方面，云蕎3號與西蕎1號差異顯著，較西蕎1號高了22.0%，其余品種與西蕎1號差異不顯著。

莖長同株高一樣，與抗倒伏能力密切相關(guān)。綜上所述，云蕎3號表現(xiàn)較差。

在盛花期莖稈基部第二節(jié)間莖鮮重方面，云蕎3號與西蕎1號差異顯著，較西蕎1號增加了94.4%，其余品種與西蕎1號差異不顯著。在成熟期莖稈基部第二節(jié)間莖鮮重方面，云蕎3號與西蕎1號差異顯著，較西蕎1號增加了47.1%，其余品種與西蕎1號差異不顯著。一般認(rèn)為，莖鮮重越重，其抗倒伏能力越強。綜上所述，云蕎3號表現(xiàn)好。

在盛花期莖稈基部第二節(jié)間莖抗折力方面，所有品種與西蕎1號差異不顯著。在成熟期莖稈基部第二節(jié)間莖抗折力方面，西蕎2號與西蕎1號差異顯著，較西蕎1號高了11.5%，其余品種與西蕎1號差異不顯著。西蕎2號表現(xiàn)較好。

2.4 品質(zhì)分析

從圖1可看出在以下苦蕎籽粒成分中，淀粉含量最高，蛋白質(zhì)含量次之，蘆丁含量最低。在蘆丁含量方面，黔苦3號的蘆丁含量最高，西蕎1號的蘆丁含量最低，黔苦3號比西蕎1號高了3.9%，云蕎3號和油苦2號的蘆丁含量比西蕎1號高了3.1%，西蕎2號的蘆丁含量比西蕎1號高了1.6%；就淀粉含量而言，西蕎1號最低，西蕎2號最高，云蕎3號、西蕎2號、黔苦3號、油苦2號較西蕎1號分別高了3.4%、6.0%、2.0%、3.0%；從蛋白質(zhì)含量來看，西蕎1號最低，云蕎3號、西蕎2號、黔苦3號、油苦2號較西蕎1號分別高了3.5%、5.1%、3.0%、5.8%。綜上所述，云蕎3號、西蕎2號、黔苦3號、油苦2號在蘆丁、淀粉、蛋白質(zhì)含量方面都高于西蕎1號，表現(xiàn)較好。

圖1 不同苦蕎品種蘆丁、淀粉、蛋白質(zhì)含量

3 討論

3.1 參試苦蕎品種葉片的SPAD差異分析

黃影華等的研究表明，葉片的SPAD是較好的預(yù)測作物產(chǎn)量的指標(biāo)之一，合理的SPAD會使作物獲得較好的產(chǎn)量。在此次試驗中，云蕎3號在三個時期的葉片SPAD值均低于對照，而其余品種與對照差異不顯著。原因一方面可能在于苦蕎品種對葉片SPAD有一定的影響，不同品種的葉片厚度也有差異，從而造成葉片 SPAD讀數(shù)的差異；此外，不同品種對光照的敏感程度不同。有些品種對光強的變化有較強的抵抗力，但對光強敏感的品種，則要注意不同的種植密度對葉片 SPAD的影響。另一方面可能與施氮量有關(guān)，由于葉綠素含量和葉片中的氮含量有很大關(guān)系，而葉片 SPAD則是葉綠素含量的一個重要指標(biāo)。但在本次試驗中，并未對其進(jìn)行施肥，可以排除這一影響因素。在以后的大田種植過程中，應(yīng)注意按需施肥和合理密植，使葉片SPAD值增大，進(jìn)而提高產(chǎn)量。

3.2 地上部干物質(zhì)重差異分析

在地上部干物質(zhì)重方面，子葉節(jié)干物質(zhì)的大量積累對提高植株的抗性是有利的。在本次試驗中，除了云蕎3號地上部干物質(zhì)高于對照外，其余品種與對照差異不顯著。一方面可能與株高有關(guān)，因為株高越高，更有利于光能的吸收，增加物質(zhì)積累，而云蕎3號的株高也高于對照，另外，第二節(jié)間莖鮮重也顯著高于對照，第二節(jié)間莖鮮重是地上部物質(zhì)的組成部分，可見株高與其相關(guān)性。另一方面在干物質(zhì)積累的過程中，葉面積的大小以及葉的多少也會影響干物質(zhì)積累。云蕎3號的葉面積最大，能充分吸收光照，進(jìn)行干物質(zhì)積累。

3.3 莖稈基部第二節(jié)間形態(tài)指標(biāo)對抗倒性的影響

表3 盛花期和成熟期的株高以及莖稈基部第二節(jié)間形態(tài)指標(biāo)

在田間種植中，莖稈基部節(jié)間承重著苦蕎地面部分，也是莖倒伏的一個敏感點，最容易發(fā)生在季節(jié)之間，特別是在暴雨、大風(fēng)等惡劣氣候條件下，由于承受不住地上部的重量而彎折或斷裂，從而導(dǎo)致倒伏，可見莖稈基部節(jié)間的性狀至關(guān)重要。據(jù)相關(guān)研究表明，莖稈基部第二節(jié)間莖粗、莖長、莖鮮重、莖抗折力等可作為評價苦蕎品種抗倒性的主要指標(biāo)。在此次試驗中，就第二節(jié)間莖粗而言，所有品種與對照差異不大。莖粗不斷增大主要是由于在進(jìn)行光合作用的時候，通過固定碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)養(yǎng)分，進(jìn)行生長，外界氣溫、二氧化碳量、氮磷鉀肥的施用均會影響莖粗。在第二節(jié)間莖抗折力方面，西蕎2號優(yōu)于對照。莖抗折力的大小與苦蕎莖稈中木質(zhì)素的含量有關(guān)，木質(zhì)素是植物細(xì)胞壁上的一種物質(zhì)，它可以增加細(xì)胞壁的強度，增加莖稈的機(jī)械強度，莖稈中的木質(zhì)素含量高，其莖稈抗折力大。

3.4 不同苦蕎品種的品質(zhì)差異分析

苦蕎營養(yǎng)豐富，富含淀粉、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、生物類黃酮等功能性成分，而蕎麥中功能性物質(zhì)的含量是決定其品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。在此次試驗中，所有品種在蘆丁、淀粉、蛋白質(zhì)含量方面都高于西蕎1號，說明它們的營養(yǎng)價值及品質(zhì)較好。影響其品質(zhì)的因素?fù)?jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，施氮可增加苦蕎的蛋白質(zhì)含量和脂肪含量，但施氮會降低苦蕎的蘆丁含量；萬麗英研究發(fā)現(xiàn)種植密度對苦蕎的產(chǎn)量和主要品質(zhì)有明顯的影響。在每公頃播種75萬～105萬株范圍內(nèi)，種子中的總黃酮含量隨密度的增大而增大，超過105萬株，籽粒黃酮含量隨密度的增大而減小；隨著密度的增大，蛋白質(zhì)的含量也隨之升高?？傊?，在以后的大田種植過程中，要合理施肥和嚴(yán)格控制播種密度，以促進(jìn)植株營養(yǎng)吸收，間接提高品質(zhì)。

4 結(jié)論

綜上所述，在苦蕎品種抗倒性的主要指標(biāo)和品質(zhì)方面，與對照相比，云蕎3號在株高、莖鮮重、莖長、地上部干物質(zhì)重、品質(zhì)方面明顯高于西蕎1號；西蕎2號在莖抗折力、品質(zhì)方面高于西蕎1號。在本次試驗中，云蕎3號和西蕎2號綜合性狀表現(xiàn)好，但由于本次試驗在校內(nèi)農(nóng)藝館進(jìn)行，館內(nèi)的氣候環(huán)境、土質(zhì)與大田有所差異，再加之采用土培盆栽的方法進(jìn)行種植苦蕎，因此為進(jìn)一步鑒定這些品種的抗倒伏特性，需在大田試驗中進(jìn)一步考察。