趙小琴 賈瑞玲 劉軍秀 劉彥明 張娟寧 師麗麗 馬 寧
(定西市農(nóng)業(yè)科學研究院 甘肅 定西 743000)
蕎麥(Buckwheat)屬寥科(Polygonaceae)蕎麥屬(fagopyram),為一年生或多年生雙子葉植物,具有生育期短、耐冷涼、耐貧瘠等特性,可分為甜蕎(F.esculenium,普通蕎麥)和苦蕎(F.tataricum,韃靼蕎麥)2 個栽培種[1-3]。 以秦嶺、巴山以南為我國苦蕎起源地[4],與云貴川毗鄰的高山丘陵地帶為苦蕎主產(chǎn)區(qū)[5]。 苦蕎作為一種藥食同源作物[6],因其籽粒所含氨基酸十分均衡,具有獨特的全蛋白[7],且富含蘆丁、槲皮素、牡荊堿等生物類黃酮[8-9]及微量元素[10],這些成分具有抗氧化、抑菌、抗癌、降血糖和降血脂等生理功能[11-13],成為人們改善膳食結(jié)構(gòu)的必需品[14-15]。 甘肅地處我國西北雜糧主產(chǎn)區(qū), 種植蕎麥具有獨特的地理條件及生產(chǎn)優(yōu)勢。 因此,本研究在已有蕎麥引種工作基礎(chǔ)上,立足甘肅中部旱地蕎麥生產(chǎn)實際,選取引進的 8 個蕎麥品種進行3 年田間比較和驗證試驗, 結(jié)合生長表現(xiàn),基于產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀差異分析,準確評估不同品種蕎麥在甘肅中部地區(qū)的綜合性狀, 以期篩選更適宜、更穩(wěn)定、更具有潛力的蕎麥品種,為蕎麥育種及遺傳改良提供依據(jù)。
試驗于2020-2022 年進行, 試驗地設(shè)在定西市農(nóng)業(yè)科學研究院科研創(chuàng)新基地(35°56′N、104°59′E),平均海拔1 920 m,無霜期110 d,屬典型的雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū),多年平均氣溫8.6℃,年降水量330~380 mm,年日照時數(shù)2 600~2 900 h,年蒸發(fā)量1 420~1 500 mm,7-9 月降水量占全年降水量的50%以上, 雨熱不同期,分配不均,季節(jié)性干旱嚴重。 蕎麥生育期間平均氣溫和降水量見圖1。 試驗地土壤類型為黃綿土,前茬作物分別為燕麥、豌豆、玉米。
圖1 蕎麥生育期間降水量及氣溫狀況
9 個蕎麥品種由國家燕麥蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系定西試驗站提供,具體信息見表1。
表1 供試蕎麥品種信息
試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計,3 次重復(fù), 每個品種種植6 行,行距0.33 m,行長5 m,小區(qū)面積10 m2。 試驗四周設(shè)置保護行。 2020-2022 年均在5 月下旬播種,采用人工開溝條播方式種植,播深3~5 cm,播前深耕,結(jié)合深耕施入農(nóng)家肥22.5 t/hm2、尿素75.0 t/hm2、磷酸二銨120.0 t/hm2、普通過磷酸鈣120.0 t/hm2, 整個生長期內(nèi)不追肥,分枝期和現(xiàn)蕾期人工中耕、除草4 次。 管理措施等同大田,成熟期至收獲期間取樣并測定各指標。
利用Excel 2010 整理數(shù)據(jù), 利用DPS 軟件進行單因素方差分析,采用Duncan′s 法進行多重比較。
由表2 可知,全生育期各年份間變化較大,從單個品種來看,除了額曲木爾惹、處額外其余品種均表現(xiàn)為在2022 年生育期最短,年際間變化為90~119 d,這與年降雨量存在較大關(guān)系;畝基本苗年份間、品種間變化不明顯, 變化為5.52 萬~8.12 萬株; 輪紋病發(fā)病率與褐斑病發(fā)病率年際間、品種間變化較明顯,整體表現(xiàn)為2021 年發(fā)病率較高,額曲木爾惹與處額2 個品種發(fā)病率高于其他品種, 年際間變化分別為7%~26%、6%~20%;種子雜粒率、果殼率年際間變化不明顯、品種間變化較明顯,整體表現(xiàn)為2022 年各品種種子雜粒率較高,2020 年各品種果殼率較高,年際間變化分別為6%~21%、18.87%~33.06%。
表2 不同蕎麥品種抗病性及農(nóng)藝性狀
由表3 可知,籽粒產(chǎn)量構(gòu)成要素中主莖分枝、主莖節(jié)數(shù)、 株高、 單株粒重年份間變化較明顯、 品種間變化不明顯, 年份間變化分別為3.1~8.7 個、9.3~18.0 節(jié)、87.3~165.1 cm、2.23~6.78 g,且表現(xiàn)為2022 年均小于其他年份,與籽粒產(chǎn)量的變化是一致的;單株粒數(shù)、千粒重2 個要素品種間、年份間均有波動,但變化不明顯, 年份間變化分別為157~394 粒、13.70~20.48 g。 所有品種的籽粒顏色以灰黑色為主,籽粒呈心形或短錐形; 所有品種年份間產(chǎn)量及其構(gòu)成要素均存在較大變化。 從同一性狀來看,產(chǎn)量及其構(gòu)成性狀年際間主莖分枝、主莖節(jié)數(shù)、株高、單株粒重存在較大差異。
表3 不同蕎麥品種籽粒產(chǎn)量構(gòu)成因素年際變化
由表4 可知,參試蕎麥品種籽粒產(chǎn)量在124.41~238.15 kg/畝之間,對產(chǎn)量進行比較,品種處額較對照增產(chǎn)12.19%,位居參試品種第1 位;其余品種均較對照減產(chǎn),減產(chǎn)0.92%~41.39%。 對各品種產(chǎn)量進行差異顯著性分析,品種間達到顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)差異。
表4 不同蕎麥品種籽粒產(chǎn)量及差異顯著性
定苦蕎1 號作為國鑒品種, 在農(nóng)藝性狀、 抗逆性、產(chǎn)量方面表現(xiàn)優(yōu)異,在8 個品種適應(yīng)性研究中選用定苦蕎1 號為對照,能從抗逆性、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量等方面反映各品種的特性; 各品種產(chǎn)量相關(guān)性狀在2022 年均表現(xiàn)減少或下降, 對比2020-2022 年3 年生育期間的降雨量,說明在甘肅中部地區(qū)水分是制約蕎麥產(chǎn)量的重要因素。
2020-2022 年對不同蕎麥品種綜合分析,其中處額、黔苦5 號2 個品種的生育期、抗病性、籽粒產(chǎn)量在甘肅中部干旱地區(qū)表現(xiàn)優(yōu)良, 一定程度上反映了這2 個品種的適應(yīng)性和產(chǎn)量水平; 處額平均生育期119 d, 輪紋病、 褐斑病發(fā)病率適中, 種子雜粒率、果殼率較低, 籽粒呈灰色心形, 籽粒產(chǎn)量平均達到238.15 kg/畝;黔苦5 號平均生育期100 d,輪紋病發(fā)病率、褐斑病發(fā)病率較低,種子雜粒率較小, 籽粒呈灰色短錐形,籽粒產(chǎn)量平均達到210.32 kg/畝;處額、黔苦5 號可以作為優(yōu)良品種在甘肅中部干旱半干旱地區(qū)推廣種植。