葉增新, 何勇清, 吳應(yīng)齊*, 陳吳偉, 周秋慧
(1.慶元縣自然資源和規(guī)劃局,浙江 慶元 323800; 2.慶元縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,浙江 慶元 323800)
紅藜(Chenopodiumformosanum)為一年生藜屬草本植物,有“谷物中的紅寶石”之美譽(yù)[1]。2020年對8個(gè)品種(系)藜麥的適應(yīng)性進(jìn)行綜合評價(jià)表明,紅藜株型高大,抗倒伏性好,產(chǎn)量高,在浙西南地區(qū)具有較好的適應(yīng)性[2]。為了進(jìn)一步探索不同紅藜品系在浙西南地區(qū)的適應(yīng)性,通過引進(jìn)國內(nèi)5個(gè)紅藜品系的生育期、植株性狀、抗倒伏性狀和生產(chǎn)性狀進(jìn)行綜合評價(jià),以期篩選出適合浙西南地區(qū)種植的紅藜品系,為藜麥種植推廣提供依據(jù)。
試驗(yàn)地設(shè)于浙江省慶元縣屏都街道農(nóng)田,地理坐標(biāo)為118°58′0.6″E,27°35′10.7″N,海拔320 m,紅壤,前茬作物水稻。試驗(yàn)地屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫18 ℃,最熱月平均氣溫27.3 ℃,最冷月平均氣溫7.6 ℃,年降水量1 746.9 mm,年蒸發(fā)量1 461.3 mm,年無霜期255 d。
供試紅藜材料、來源信息見表1。
每個(gè)紅藜品系設(shè)置1個(gè)處理,重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。處理面積12 m2,按1.2 m×10 m布設(shè),處理間保留寬30 cm,深15 cm的操作溝。各試驗(yàn)處理施有機(jī)肥(屏南金翼有機(jī)肥有限公司,N+P2O5+K2O≥5%,有機(jī)質(zhì)≥45%)50 kg,深耕、耙耱平整,垂直于畦長方向按50 cm行距開溝深3~5 cm的播種溝,按株距50 cm點(diǎn)播后履土1 cm左右,播種后連續(xù)澆透水3 d。出苗后及時(shí)間苗、定株,每個(gè)處理保留植株60株,不施追肥。
1.4.1 生育期
從播種開始記載各紅藜品系的出苗期、分枝期、顯穗期、花期、成熟期。
1.4.2 農(nóng)藝性狀
于成熟期隨機(jī)選取各處理10株進(jìn)行農(nóng)藝性狀的測量。株高為從植株生長最高部位至地面的垂直距離;莖粗為植株莖稈最粗處的直徑;主穗長為主穗基部到頂端的長度;主穗基部以從穗頂向莖稈方向第一個(gè)出現(xiàn)兩個(gè)花序間距離>3 cm花序部位為標(biāo)準(zhǔn);主穗莖粗為主穗底端莖稈的直徑[3];主穗徑為主穗最大處的直徑;分枝數(shù)為從主穗基部至地面植株分枝長>5 cm的分枝數(shù)量;分枝高為地面至第一個(gè)分枝長>5 cm分枝部位的垂直距離;按十二基本色相觀測記錄穗、莖色。
1.4.3 抗病性
發(fā)生病害時(shí),統(tǒng)計(jì)發(fā)病株數(shù),并計(jì)算發(fā)病率。病害發(fā)生率=發(fā)病株數(shù)÷調(diào)查株數(shù)。
1.4.4 生產(chǎn)性狀
于成熟期,采用等距取樣法隨機(jī)選擇植株10株,脫粒、晾曬后計(jì)算產(chǎn)量和千粒重。
對穗、莖色質(zhì)量性狀予以賦值:黃=l,黃綠=2,綠=3,藍(lán)綠=4,藍(lán)=5,藍(lán)紫=6,紫=7,紅紫=8,紅=9,紅橙=10,橙=11,黃橙=12,多色=13。
采用WPS Office進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和繪圖,利用SPSS 19.0對所測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,不同品系間同一指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析,對各性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。
由表2可見,各品系紅藜均可正常完成生育周期,但生育歷期存在一定差別,Q1生育歷期最長,達(dá)117 d,比其他品系生育歷期長13 d。
表2 不同品系紅藜生育期
5個(gè)紅藜品系農(nóng)藝性狀如表3,數(shù)量性狀間株高、莖粗、主穗莖粗、主穗徑、分枝數(shù)存在顯著差異(P<0.05),主穗長、分枝高差異未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。Q1株高、主穗莖粗、主穗徑、分枝數(shù)最高,顯著高于其他紅藜品系,其他品系間差異不顯著。Q1莖粗最大,顯著大于其他品系,Q5次之,顯著大于Q4,其他品系間差異不顯著。5個(gè)紅藜品系質(zhì)量性狀有所差別,Q1穗、莖色皆呈紅色,其他品系呈多色。
表3 不同紅藜品系農(nóng)藝性狀
9月中旬,紅藜麥穗期發(fā)生病害,發(fā)病部位在主、側(cè)穗莖部,發(fā)病前期呈灰白色,后從發(fā)病部位沿莖稈向莖下部與穗部擴(kuò)展,后期病斑顏色變深,莖、穗部干枯,甚至全株死亡。發(fā)病部在濕度較高時(shí)可見白色絨狀物,后期可見黑色斑點(diǎn)(圖1)。對5個(gè)紅藜品系發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查并計(jì)算發(fā)病率。不同品系紅藜發(fā)病率在0~5.5%,存在一定的差異,Q2、Q3抗病性最差,發(fā)病率為4.2%~5.5%,Q4、Q5抗病性次之,Q1未發(fā)生病害,抗病性最好。病情調(diào)查后剪除病部燒毀,采用72%甲霜·錳鋅+70%甲基硫菌靈與0.5%甲霜靈·2.5%噁霉靈交替使用對病部進(jìn)行噴霧防治4次,后期未見此病害發(fā)生。
圖1 紅藜穗莖部發(fā)病癥狀及不同紅藜品系發(fā)病率
由表4可知,不同品系間的產(chǎn)量存在顯著差異。Q1、Q2、Q5品系單株產(chǎn)量顯著高于Q4,其他品系間差異不顯著。千粒重以Q3最高,顯著高于除Q4外的其他品系,Q5千粒重最小,顯著小于除Q1外的其他品系。各品系紅藜成熟期莖稈多呈彎曲狀,頂穗下垂,但未發(fā)生根倒伏或莖倒伏。處理產(chǎn)量以Q1、Q2、Q5最高,每處理產(chǎn)量在1 302.2~1 518.2 g,顯著高于Q4,其他品系間產(chǎn)量不存在顯著差異,產(chǎn)量從高到低排序?yàn)镼2≈Q1≈Q5>Q3>Q4。
表4 不同品系紅藜產(chǎn)量
對5個(gè)紅藜品系的14個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,其特征值及貢獻(xiàn)率如表5,所提取的3個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率98.789%。其中第1主成分總特征值10.353,其中載荷高且為正值的有生育期、株高、莖粗、主穗長、主穗莖粗、主穗徑、分枝數(shù),主成分貢獻(xiàn)率高達(dá)73.952%,第2主成分總特征值2.141,主要與產(chǎn)量性狀、抗病性狀相關(guān),主成分貢獻(xiàn)率15.291%,第3主成分總特征值1.336,主要與籽粒質(zhì)量、分枝高相關(guān),主成分貢獻(xiàn)率9.546%。
表5 不同品系紅藜性狀主成分分析
根據(jù)特征向量值和經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化變換后的標(biāo)準(zhǔn)變量計(jì)算各品系主成分值X1~X3,按公式Y(jié)=10.353%×X1+2.141%×X2+1.336%×X3計(jì)算各品系綜合評分(表6)。Q1得分最高,表明Q1在試驗(yàn)當(dāng)?shù)赜泻芎玫倪m應(yīng)性,Q2得分0.232,表現(xiàn)良好,其他品系綜合評分皆<0,適應(yīng)性相對差一些。
表6 不同品系紅藜性狀主成分得分
在試驗(yàn)當(dāng)?shù)兀?個(gè)紅藜品系皆可成熟,Q1品系全生育期最長,為117 d,其他品系為104 d;Q1品系株型相對高大,株高、主穗莖粗、主穗徑、分株數(shù)最高,顯著高于其他品系;Q1品系在麥穗期穗莖部未發(fā)生病害,其他品系發(fā)病率在1.67%~5.5%;在產(chǎn)量表現(xiàn)方面,以Q1、Q2、Q5最高,產(chǎn)量從高到低排序?yàn)镼2≈Q1≈Q5>Q3>Q4。
主成分分析發(fā)現(xiàn),前3個(gè)主成分貢獻(xiàn)率達(dá)98.789%,可以用來表達(dá)全部性狀的信息,反映農(nóng)藝性狀、抗病性、產(chǎn)量性狀等方面特征。綜合評價(jià)Q1得分最高,為4.713分,綜合評價(jià)最優(yōu),Q2次之,為0.232分,僅次于Q1,具有較大利用潛力。
相關(guān)研究與生產(chǎn)實(shí)踐表明,干旱和田間管理水平是限制藜麥產(chǎn)量的重要因素[4-7]。7月11日播種后久晴未雨,雖于播種后連續(xù)3 d噴水補(bǔ)墑,但持續(xù)高溫,補(bǔ)墑效果不好,出苗率差。7月19日,灌溉補(bǔ)墑促進(jìn)出苗。墑情的影響造成幼苗生長一致性差,后期植株生長整齊度不一致[8]。出苗后持續(xù)降雨,未及時(shí)中耕除草造成草荒,補(bǔ)救除草后,雖未出現(xiàn)缺株現(xiàn)象,但幼苗孱弱纖細(xì),造成植株矮小,產(chǎn)量低下。試驗(yàn)地Q5品系與2020年相近播期(7月)紅藜[9]的株高下降了34.3%,產(chǎn)量減少44.8%;Q1品系比引種地嘉藜2號品系[10]株高下降46.4%,產(chǎn)量減少51.9%。Q2、Q3、Q4、Q5于麥穗期發(fā)生病害,其癥狀與賀健元[11]描述的黑稈病癥狀相近,具體病原菌需進(jìn)一步研究確定。