不同谷子品种在气象条件影响下病虫害发生的抗逆性鉴定

刘慧敏 王强 刘志磊 喇果涛

摘要 气候因素是影响农业生产最为重要的因素之一，它提供的光热、水分、风向等自然因素对农业生产方式、种植模式、生产潜力以及质量和经济系数都起着决定性作用，气候条件的发生改变还导致了作物的病虫害的发生进而影响作物的生长发育。培育抗逆性强的谷子新品种是解决这一问题的重要途径之一。鉴定不同谷子品种的抗逆性，可以为培育高产优质的谷子新品种奠定基础。本试验主要在冀东地区气象条件下研究了不同谷子品种的抗逆性。在相同的气象和栽培管理条件下，以豫谷18为对照，对16个谷子品种进行了抗逆性与产量的比较研究，通过试验表明：郑谷607、冀谷41、冀谷T8、沧15-298、济谷20、济谷21、豫谷31、衡谷17对红叶病的抗性强于对照品种表现为免疫;中谷6、衡谷16和衡谷17对白发病的抗性与对照品种相同表现为免疫;保谷23、郑谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8 、沧谷9号、济谷20、济谷21、泰谷002、衡谷16对纹枯病的抗性弱于对照品种;参试品种对谷瘟病均表现出抗性;郑谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8、沧15-298、中谷6、济谷20、济谷21、豫谷31、衡谷16的产量高于对照品种，在相同的气象和栽培管理条件下不同的谷子品种对不同的病虫害表现出不同的抗性和生产力。

关键词 谷子;气象条件;抗逆性;产量

中图分类号：S435.1 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）03-168-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.070

谷子属于禾本科狗尾草属，又称为粟，是我国古老的栽培作物之一[1]。谷子抗旱耐瘠薄，适应性广，抗逆性强，是旱作农业中的首选作物[2]。谷子的籽粒外壳坚硬，可以防潮防热，不容易发生霉变，方便长期贮存。谷子起源于中国，广泛种植于中国、印度、日本等国家，是世界上栽培历史最悠久的作物之一，也是我国重要的粮食作物之一，在我国已有近8000年的栽培历史，被誉为中华民族的哺育作物[3]。从20世纪80年代开始，因为玉米、小麦等作物产量的增高及谷子自身栽培管理的复杂和市场需求的缺乏，谷子种植面积迅速地降低，从粮食作物变为杂粮作物，从全国主栽作物变成北方干旱半干旱地区的地域作物[4]。而谷子作為自花授粉作物，具备许多其他禾谷类作物不具有的特殊有益基因，如抗旱性、耐盐性、耐瘠薄性、抗病虫害性[5]。谷子优异品种的选育一直被作为焦点，但因谷子是区域性的小杂粮作物，因而对其研讨的广度和深度还是相对不够[6]。

目前杂粮生产中大部分地区还处于"靠天吃饭"的状态，气候因素是影响农业生产最为重要的因素之一，它提供的光热、水分、风向等自然因素对农业生产方式、种植模式、生产潜力以及质量和经济系数都起着决定性作用。气候条件的发生改变还导致了作物的病虫害的发生进而影响作物的生长发育，气象灾害的发生更是对农业生产有致命的影响。培育抗逆性强的谷子新品种是解决这一问题的重要途径之一。鉴定不同谷子品种的抗逆性，可以为培育高产优质的谷子新品种奠定基础。进行大田实验，选育出在当地高产的品种，可进一步拓宽谷子的遗传基础， 提高其生产潜力， 培育出多抗、营养高效、广适、稳产型的谷子新品种， 以保障粮食安全[7]。

通过区域试验初步探讨不同谷子品种对于受气候条件影响下的病害发生的抗逆性的异同，筛选出利于冀东地区种植的高产品种，期望对谷子抗逆性生理研究及育种工作等有所裨益。

1 材料与方法

1.1 实验材料

供试谷子品种：保谷23、郑谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8、邯谷2号、沧谷9号、沧15-298、中谷6、济谷20、济谷21、泰谷002、豫谷31、安13-5079、衡谷16、衡谷17、豫谷18。共同对照谷子品种：豫谷18（见表1）。

1.2 试验设计

试验在秦皇岛市昌黎县施各庄村（海拔16.02、东经39.70度、北纬119.15度）试验地进行，试验设计为小区试验，小区面积为16 m2，区长和区宽都为4 m，每小区9行，每个品种重复3次，留苗密度为每亩4万苗，试验田面积为2.2亩。

1.3 栽培管理方法

试验地前茬为春玉米，土质为壤土，播种前每亩施用农家肥（腐熟牛粪）1 m3;整个生育期未施用化肥。播种方法采用人工条播，播种前人工造墒，行距40 cm;分别在出苗期、定苗期、拔节期进行人工除草3次，在5叶期喷施吡虫啉防治蓟马、蚜虫等虫害。

1.4 试验测定项目与方法

1.4.1 谷瘟病的测定 谷瘟病在我国谷子产区普遍发生，是谷子的重要气传流行性病害。20世纪70年代曾在吉林、山西、河北、山东等地严重发生，后经推广抗病品种得到有效控制。近年来由于推广的品种抗性较差，在部分地区为害有逐年加重的趋势[8]。

谷瘟病的流行程度受气象条件影响较大。生长季节降水量、田间湿度和结露程度等往往对谷子发病程度有重要影响。一般情况下，温度25℃，相对湿度大于80%，有利于该病发生和蔓延。春谷区7月中、下旬连续高湿、多雨，有利于叶瘟发生;7月下旬至8月初阴雨多、露重、寡照、气温偏低，有利于穗瘟发生。8月份是华北地区谷瘟病的发病高峰期[9]。

在谷子病害的盛发时期，目测病斑占总叶面积的百分数，分为五级并以0、1、2、3、4表示。0级：谷子植株叶面无病状（高抗）;1级：病斑占叶面积的10%以下（抗）;2级：病斑占叶面积的11%～25%（中抗）;3级：病斑占叶面积的26%～40%（感）;4级：病斑占叶面积的41%以上（重感）。

1.4.2 纹枯病的测定 于谷子灌浆中后期考察，分为五级分别以0、1、2、3、4表示。0级：没有发病症状（高抗）;1级：主茎茎部1～2片叶叶鞘有轮纹状病斑（抗）;2级：主茎地上部3～5片叶叶鞘有轮纹状病斑（中抗）;3级：主茎地上部6片叶以上叶鞘有轮纹状病斑（感）;4级：全株叶鞘均出现轮纹状病斑（重感）。

1.4.3 白发病的测定 白发病主要靠气流和雨水传播，土壤低温、潮湿、墒情差时容易发病，同时也受大气湿度和田间饱和湿度影响较大。

在谷子成熟前进行调查，以病茎率表示，一般在5%～10%，严重则可达50%以上，抗性评价为：病茎率0%（免疫）;病茎率0.1%～5%（高抗）;病茎率5.1%～10%（抗）;病茎率10.1%～30%（轻感）;病茎率30.1%～50%（感）;病茎率50%以上（高感）。

1.4.4 红叶病的测定 一般情况下，冬季气温高，春季干旱，温度回升快，夏季降水少时红叶病发病重。在抽穗期调查，以病株率表示，抗性评价为：0%（免疫）;0.1%～5%（高抗）;5.1%～10%（抗）;10.1%～20%（轻感）;20.1%～40%（感）;40.1%～100%（高感）。

1.4.5 其他抗性的测定 在灌浆后调查线虫病，以病株率表示;在成熟前取100株调查虫害（主要指钻心虫蛀茎），计算蛀茎株占总株数的百分比。

2 结果与分析

2.1 不同谷子品种抗逆性比较

试验中供試的17个谷子品种在试验地均未感谷锈病和褐条病;其中除衡谷17外试验所测谷子品种也均未发生倒伏，衡谷17因茎秆软的原因发生倒伏，倒伏级别为2级，对产量有所影响。

所测品种除中谷6外都同对照品种相同都抗谷瘟病，其中中谷6未感谷瘟病;邯谷2号、沧15-298、中谷6、豫谷31、安13-5079、衡谷17都同对照品种相同对纹枯病表现为抗，其他品种表现为中抗;中谷6、衡谷16、衡谷17都同对照品种相同对白发病表现为免疫，其他品种表现为高抗;郑谷607、冀谷41、冀谷T8、沧15-298、济谷20、济谷21、豫谷31、衡谷17对红叶病免疫，其他品种同对照品种相同表现为高抗。郑谷607、冀谷41、冀谷T8、沧谷9号、济谷21、安13-5079、衡谷16、衡谷17都同对照品种相同对线虫病免疫;保谷23、郑谷607、冀谷40、沧谷9号、济谷20、济谷21、豫谷31、衡谷16都同对照品种蛀茎率为0，无虫害（见表2）。

2.2 不同谷子品种的产量结果比较

郑谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8、沧15-298、中谷6、济谷20、济谷21、豫谷31、衡谷16的产量均比对照品种豫谷18的产量高。其中冀谷41亩产515.4 kg，较对照豫谷18增产7.35%，居参试品种第一位;沧15-298亩产508.4 kg，较对照豫谷18增产5.90%，居参试品种第二位;中谷6亩产503.1 kg，较对照增产4.80%，居参试品种第三位。保谷23、邯谷2号、沧谷9号、泰谷002、

安13-5079、衡谷17的产量均比对照品种的产量低（见表3）。

3 结论

通过对不同谷子品种在冀东生态类型区区域气候条件下的比较试验，可以得出以下结论：当地的环境条件、气候类型和土壤条件非常适合谷子生长发育，但在相同的气象和栽培管理条件下不同谷子品种对不同病虫害表现出不同的抗性和生产力。在生长过程中，参试的所有谷子品种都没有发生特别严重的病虫害，都没有发生倒伏。供试品种的抗逆性都较强，但表现出不同的抗逆性和生产力。

作物的抗逆性和生产力表现一方面受自身遗传因素的影响，另一方面受外部环境的影响。气候是影响农作物生长的外部环境关键因素之一，就目前大田中生产的农作物来讲，完全或基本上是在自然条件下的现状中生长，气候条件在农作物的生长发育以及产量上起着重要作用。气候环境的变化影响农业生产，如气温升高，喜温农作物的生育期日数会相应缩短，光合作用不足，物质和能量积累就不够，直接影响生长发育的正常进行，进而影响品质和产量。气温升高也容易导致旱涝灾害、农业害虫的迁徙，引起农作物病虫害的发生。现在我国粮食作物生产大部分地区还主要是依靠自然降水，可以认为降水的变化直接影响农作物的生长发育。气候变化中的大风也是影响农作物生长的重要因素，大风可以使农作物发生倒伏甚至折断，使土壤中的水分大量蒸发加重干旱，破坏农业生产设施影响农事活动，传播病虫害。文中提到的一些病虫害就是由于气候变化所引起的，因此，鉴定不同谷子品种的抗逆性不仅为培育新品种奠定了基础，同时也为不同地区根据本地区的气候条件选取适栽品种提供了参考依据。

参考文献

[1] 山西省农业科学院.中国谷子栽培学[M].北京：中国农业出版社，1987.

[2] 张海金.谷子在旱作农业中的地位和作用[J].安徽农学通报，2007，13（10）：169-170.

[3] 黎裕.作物抗旱鉴定方法与指标[J].干旱地区农业研究，1993，11（1）：91-99.

[4] 李荫梅.苗期反复干旱法鉴定谷子抗旱性的可靠性与实用性[J].河北农业科学，1992（4）：9-11.

[5] 龚明.作物抗旱鉴定方法与指标及其综合评价[J].云南农业大学学报，1989，4（1）：73-81.

[6] 胡荣海.抗旱性研究及进展[M].北京：中国农业出版社，1996.279-287.

[7] 刘海萍，王淑君，解慧芳，等.谷子主要病虫害发生特点及防治措施[J].农业科技通讯，2018（11）：204-205，265.

[8] 王志萍.谷瘟病的发生原因及防治方法[J].农民致富之友，2018（18）：57.

[9] 任庆棉.果树种质资源抗逆性研究进展与鉴定方法[J].北方园艺，1993（6）：1-3.

责任编辑：黄艳飞