福建野生薏苡与栽培薏苡株高与分蘖的观察比较研究
2019-09-10黄金星邱招渭刘玮婷王小兰季彪俊夏法刚吴锋
黄金星 邱招渭 刘玮婷 王小兰 季彪俊 夏法刚 吴锋
文章编号: 1005-2690(2019)09-0039-03 中图分类号: S519 文献标志码: B
摘 要:试验研究比较了5种农家栽培薏苡与5种野生薏苡在株高、日生长速度和分蘖动态上的异同。日生长速度与株高测定结果表明,农家薏苡中,龙薏1号与临2无显著差异,但与其余3个品种有显著差异;野生薏苡品种间,日生长速度没有显著差异;品种间的株高存在极显著差异,河2株高最高,与河1、石陂没有显著差异,但与寿宁有显著差异,与临1有极显著差异;野生薏苡株高伸长的延续时间上较栽培薏苡长15 d。农家品种表现出2个明显的分蘖缓慢期,分别在5月底(5月30日,约44 d)与6月初(6月5日,约50 d),野生品种没有明显分蘖放缓现象,直到营养生长后期才放缓分蘖。采用一元非线性Logistic回归模型拟合了株高与分蘖的方程,決定系数都在0.92以上。
关键词:野生薏苡;栽培薏苡;株高;日生长速度;分蘖特性;比较
薏苡为一年生或多年生的C4草本植物[1],因其用途广泛,药食两用,有“生命和健康之禾”之称。薏苡在我国栽培历史悠久,河姆渡遗址有发现它的存在[2-4]。历史上,中原的日趋干旱和寒冷限制了薏苡的发展,同时玉蜀黍的子粒大、产量高,代替了薏苡在生产上的位置[5-7]。南方栽培稻的出现,也抑制了薏苡的进一步发展,逐渐退居为半野生的药用植物。
福建省薏苡种质资源十分丰富,是重要的生产省份之一,尤以闽西北地区为主要产地,曾以品质好而著名。但长期以来,薏苡以药用为主,种植粗放、品种杂乱、研究基础薄弱、关键生产技术缺乏、产量很不稳定,极大地限制了薏苡产业的发展。随着人们对保健的需求,促进了薏苡产业的发展,人们更加注重薏苡的产量和品质,也需要高效的高产优质薏苡栽培技术体系。
薏苡的生长与分蘖特性是研究建立高效栽培体系的基础,目前这方面的研究较少,因此研究比较薏苡的生长尤其分蘖特性,是建立薏苡高效栽培体系的重要理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
所用材料为福建省收集的10个品种,其中5个栽培品种:浦薏6号(2010年通过福建省品种认定);龙薏1号(2008年通过福建省品种认定);田2为三明永安农家品种;临2为浦城县临江镇的农家栽培薏苡;实验室2010年由莆田农家品种组培的组培苗。5个野生品种:寿宁为从寿宁县收集的野生薏苡;临1为野生薏苡,由浦城县农科所提供;石陂为野生薏苡,来自建阳县;河1为从永安市采集的野生薏苡;河2为从建宁县采集的野生薏苡。
1.2 方法
试验在福建农林大学实践教学基地进行。每个材料各播一个小区,每个小区面积5 m2,行距40 cm,穴播,每穴2粒,株距40 cm,2个重复。
试验于2016年4月16日播种,在每个小区随机选取长势一致的6株薏苡,作好标记,出苗后30 d开始,每隔15 d进行定点定时调查,测量各品种从出苗至成熟期间相隔一段时间的株高,计算其分蘖数。
数据曲线采用DPS统计软件的一元非线性Logistic回归模型拟合[8]。
2 结果与分析
2.1 不同品种间株高变化的差异
10个品种株高的方差分析结果见表1。由表1可见,10个薏苡品种间有着极显著差异,其中农家品种的龙薏1号与临2无差异;但与剩余3个栽培品种有极显著差异;组培苗最低,与其余9个品种有极显著差异;野生品种中,河2株高最高,与河1、石陂没有显著差异,但与寿宁有显著差异,与临1有极显著差异。
日增长上,农家薏苡中,龙薏1号与临2无显著差异,但与其余3个品种有显著差异,是增长最快的品种;野生薏苡品种间没有显著差异。
绘制生育期内栽培薏苡品种株高的变化,结果见图1;野生薏苡品种的株高变化结果见图2。回归模型拟合后的结果见表2。
由图1可见,株高生长上,5个栽培品种间有差异,多数播种后105 d(7月30日)接近最高值;仅品种临2迟至165 d(9月28日)才达最高,这也是该品种生育期较长的因素之一;5个品种在播种后30~45 d(5月16—31日)为株高生长低缓期间;在45~105 d(7月30日)则是各品种的株高迅速伸长期。
从图2可以看出,野生品种株高的生长差异较大。除河2外,野生种的株高低缓期与栽培种一致,也表现在播种30~45 d,可见这是薏苡生长的特性;野生品种多数在生长150 d(9月13日)达到伸长高峰,较栽培品种延迟45 d左右,也是野生种多数迟熟的原因。
河2播种后,没有明显的伸长低缓期,直至90 d
(7月15日)后,才逐渐伸长放缓,直至135 d (8月29日)开始第2个快速生长期,直至210 d(11月12日)达到峰值。石陂也有相似的表现,播种后45~90 d(5月31日—7月15日)为第1生长高峰,其第2伸长期开始于105 d(7月30日),至150 d(9月13日)结束。
表2中,10个薏苡品种拟合的方程都达到极显著,决定系数高于0.92,可用Logistic回归模型来近似表达薏苡的株高变化。
2.2 不同品种的分蘖动态
绘制分蘖期内薏苡品种间分蘖的变化曲线,栽培品种见图3,野生品种见图4。回归模型拟合后,结果列于表3。
从图3可见,分蘖初期,栽培品种分蘖数量并不多。除组培苗外,其余品种在生长45 d(5月30日)与50 d(6月5日)有2个明显的分蘖放缓期。50 d后,分蘖快速增多;临2表现稍早,48 d(6月3日)开始分蘖增加;组培苗6月5日前一直保持分蘖势头,但在52 d(6月7日)后分蘖增加不多。总体上,各品种的分蘖数,龙薏1号>田2>临2>浦薏6号>组培苗,可能与组培苗刚转入田间生长而适应环境的过程有关。
圖4中,野生品种与农家品种表现不同,寿宁在49 d(6月4日)呈现分蘖放缓;临1表现迟1 d(6月5日);河2则在45 d(5月31日)出现。但石陂与河1没有出现放缓现象,直至分蘖末期才放缓分蘖。野生品种分蘖多,一直到营养生长后期才放缓分蘖,可能是与环境适应有关。
表3中拟合的方程都达到极显著水平,决定系数高于0.96,可见Logistic回归模型能拟合薏苡的分蘖变化情况。
3 小结与讨论
3.1 小结
本研究结果表明,在株高、分蘖特性上野生薏苡和栽培薏苡差异较大。在作物生长期内,野生薏苡多数有两个伸长峰值,栽培薏苡则只有一个伸长高峰;野生薏苡株高伸长的延续时间上较栽培薏苡长15 d,表现出较强的株高生长能力;野生薏苡株高的高峰值普遍迟于栽培薏苡,因此田间表现出野生薏苡的株高普遍高于栽培薏苡的现象。分蘖力上,野生薏苡没有与栽培薏苡的分蘖放缓期,只是在转为生殖生长时才表现放缓分蘖,这些可能是野生薏苡适应野生的状态,利用极强的分蘖性来扩散种子。
试验观察表明,野生薏苡的抗病性、百果重和百仁重较栽培薏苡大;而栽培薏苡的株粒数、结实率则较野生薏苡高,生育期比野生薏苡早[9,10]。这些性状的差异表明,在长期的栽培驯化中,薏苡适应了人们的需要,出现了性状的分化。因此,育种上能通过选择获得高产、优质与适应性好的新品种。
3.2 讨论
本研究试验地点在福州,并不在野生薏苡生长的原生态进行,环境差异对野生薏苡有否影响需要进一步研究。
参考文献:
[ 1 ] 黄亨履,陆平,朱玉兴,等.中国薏苡的生态型、多样性及利用价值[J].作物品种资源,1995(4):4-8.
[ 2 ] 中国医学院药用植物资源开发研究所.中国药用植物栽培学[M].北京:中国农业出版社,1991.
[ 3 ] 陈清硕.多用途的高产作物-薏苡[J].农村科学,1984 (12):2-3.
[ 4 ] 李瑶.中国栽培植物发展[M].北京:科学出版社,1984.
[ 5 ] 余爱国,张桂珍,余世望,等.薏苡的营养成分分析[J].江西大学学报,1991,15(1):23-26.
[ 6 ] N.w.西蒙兹.作物进化[M],北京:中国农业出版社,1987.
[ 7 ] 李英材,覃初贤.广西薏苡资源性状分析与分类[J].西南农业学报,1995,8(4):109-112.
[ 8 ] 唐启义,冯光明.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002.
[ 9 ] 张华锋,邢冰玲,陈剑威,等.福建野生薏苡与农家栽培薏苡的生物学特征比较[J].河南科技大学学报,2009,30(2):70-74
[ 10 ] 张华锋,邢冰玲,陈剑威,等.福建野生薏苡与栽培薏苡的种子发芽比较研究[J].中国农学通报,2009,25(9):110-113.
(收稿日期:2019-07-15)