冀北荞麦品种多年定点高产试验分析

2021-02-03赵世锋曹丽霞刘文婷石碧红刘君馨赵雪峰

农学学报 2021年10期

赵世锋曹丽霞刘文婷石碧红刘君馨赵雪峰

摘要：为了探明适应于冀北坝上地区种植荞麦品种的高产性和适应性，以4个苦荞麦和2个甜荞麦品种为试验材料，连续5年进行定点高产试验，研究6个荞麦品种的产量、主要经济性状和区域适应能力。结果表明：参加试验的6个荞麦品种抗逆性均极强，耐旱、耐瘠薄、喜水肥，产量较为稳定；‘美国甜荞麦’是最适宜冀北种植的甜荞品种，产量1078.5 kg/hm2左右，其次为‘日本大粒’970.5 kg/hm2，甜荞麦需辅助授粉提高产量；‘冀苦荞2号’是最适宜冀北种植的苦荞麦品种，产量在2745 kg/hm2左右，其次为‘冀苦荞1号’2442.0 kg/hm2和‘川荞1号’2395.5 kg/hm2；甜荞麦生育期短，是较好的备荒作物，在冀北地区不适宜过早播种；中熟苦荞麦品种在冀北有特殊适应性，‘黑丰1号’因生育期较长，肥力较好的地块易徒长、不结实，种植风险较大。本试验结果得出结论：改进栽培措施可以进一步提高甜荞麦产量，苦荞麦同甜荞麦一样在冀北有更好的适应性。

关键词：荞麦；产量；一点多年；平均值；变异系数

中图分类号：S323文献标志码：A论文编号：cjas20200300059

Multiyear High-yield Analysis of Buckwheat Varieties in Northern Hebei Zhao Shifeng， Cao Lixia， Liu Wenting， Shi Bihong， Liu Junxin， Zhao Xuefeng

（Zhangjiakou Academy of Agricultural Sciences， Zhangjiakou 075000， Hebei， China）

Abstract： To explore the fertility and adaptability of main application buckwheat varieties in Bashang area of northern Hebei， 4 tartary buckwheat varieties and 2 common buckwheat varieties were used as materials to study for 5 consecutive years. The results showed that all the 6 buckwheat varieties were considered to have good resistance （to drought and barren）， water and fertilizer tolerance， and relatively stable yield.‘American common buckwheat’was considered to be the most suitable variety of common buckwheat for planting in northern Hebei， with the yield of about 1078.5 kg/hm2， followed by‘Japanese big grain’about 970.5 kg/hm2， and common buckwheat required supplementary pollination for yield increase.‘Jikuqiao No. 2’was considered to be the most suitable variety of tartary buckwheat for planting in northern Hebei， with the yield of about 2745 kg/hm2， followed by‘Jikuqiao No. 1’about 2442.0 kg/hm2and‘Chuanqiao No. 1’about 2395.5 kg/ hm2. It can be concluded that the common buckwheat should be used as a reserve crop because of its short growth period， and it is not suitable for early sowing in northern Hebei. The medium ripe tartary buckwheat variety has special adaptability in northern Hebei， with the relatively long growth period，‘Heifeng No.1’has high planting risk in better fertility soil. In general， the improvement of cultivation measures could increase the yield of common buckwheat， and both tartary buckwheat and common buckwheat have better adaptability in northern Hebei.

Keywords： Buckwheat； Grain Yield； Multiyear in the Same Site； Average； Coefficient of Variation

0引言

蕎麦起源于中国，为蓼科荞麦属一年生草本植物，栽培历史非常悠久，距今已有2000多年。荞麦属短日照作物，喜凉爽湿润气候，不耐高温，畏霜冻，对土壤要求不严，可以在不同的土壤条件下种植，适应性较强[1]。栽培荞麦有4个种，甜荞麦（F.esculentum Moench）、苦荞麦（F.tataricumGaertn）、翅荞麦（F. emarginatum Mtissner）和米荞麦（Fagopyrum spp），生产上应用最多的是甜荞麦和苦荞麦。甜荞麦生育期短、抗逆性强，是首选备荒作物，既可在无霜期短的地区直播，也可在无霜期长的地区复播，当年可多次播种多次收获[1]。荞麦营养价值丰富，富含蛋白质、脂肪、维生素、膳食纤维和镁、钙、铁、磷、硒等矿物质，特别是其富含黄酮、酚酸、D-手性肌醇等生物活性成分，与其他大宗作物相比，不仅营养价值高，而且具有抗氧化、软化血管，调节血糖、血脂，辅助降血压等许多独特功效[2]。籽粒是人类的特色食材，皮壳、秸秆也具有独特的应用价值，籽粒、皮壳、秸秆和青贮都可喂养畜禽，碎粒、米糠和皮壳是家禽、雏鸡、奶牛、猪优质饲料[3-4]。

甜荞麦在世界分布较广，俄罗斯、加拿大、美国、日本、韩国等国均有种植，在中国分布甚广，南到海南省，北至黑龙江，西至青藏高原，东抵台湾省。主要产区在西北、东北、华北以及西南一带高寒山区，尤以北方为多，分布零散，播种面积因年度气候变化较大，我国常年种植面积5×105hm2左右[5]，是中国古代重要的粮食作物和救荒作物之一，北方常用甜荞品种有‘美国甜荞’、‘日本大粒’、‘定甜2号’、‘榆荞4号’、‘西农T1321’[6-7]等；苦荞麦仅在中国南方少数民族地区有较多种植，常用品种有‘六苦2号’、‘九江苦荞’、‘苦荞10号’等，北方地区也开始选育试种，主要品种有‘黑丰1号’、‘晋荞麦2号’、‘定苦荞1号’、‘冀苦荞1号’[8-10]等，在品种的生产潜力方面还未有权威评价。

荞麦是特色保健作物，已经得到世界公认。冀北坝上有久远的荞麦种植历史，可以在干旱少雨、土壤贫瘠的条件下种植，荞麦面条、凉粉碗托口感好、易消化，是当地百姓喜爱的特色食物。本区域属高原寒带气候，土壤瘠薄、气候干旱，生态类型多样，是荞麦的适宜种植区。坝上荞麦过去种植的是甜荞麦，苦荞麦是难以除掉的田间杂草。甜荞麦在瘠薄旱地种植，产量低效益差使荞麦的种植面积逐年减少。本项研究对近年来筛选出的6个不同类型主要荞麦品种在同一地块进行了连续5年产量试验，拟鉴定其在冀北坝上的产量潜力和稳产特性综合性状表现，旨在进一步总结实现荞麦高产途径，为荞麦育种、栽培和理论研究提供科学信息。

1材料与方法

1.1试验材料

参试荞麦品种共计6个（表1），甜荞2个、苦荞4个，其中早熟品种2个（甜荞）、中熟品种3个、晚熟品种1个，均为经荞麦品种展示试验验证适宜坝上地区应用的品种，以‘黑丰1号’为对照品种。

1.2试验方法

2011—2015年在张家口市农业科学院坝上基地（张北县武老二房村）高产创建试验圃同一地块与马铃薯倒茬连续种植，每年5月中下旬播种，每品种年种植面积810 m2，不设重复。土壤为沙质栗钙土，地势平坦，土壤肥力中等较为一致，排灌方便，2014—2015年经张家口市农牧局土肥站和北方学院测定0～30 cm土壤肥力：有机质含量18.4～18.5 g/kg，碱解氮含量63.0～ 69.3 mg/kg，全氮含量0.21 g/kg，有效磷含量22.4～ 25.8 mg/kg，速效钾含量111.1～122.0 mg/kg，pH 8.1～ 8.5。

试验于5月16—21日播种，施种肥磷酸二铵120 kg/hm2，2011年浇水3次，其余年份未浇水未追肥。

1.3试验期间主要气候因素。

据张北县气象站统计，荞麦生长期间气温变化动态见表2。5—8月基本呈抛物线型，峰值在7月下旬，7月上旬至8月上旬为高温期，平均气温19.51～20.34℃。

蕎麦生长期降雨变化见表3。从平均数看，一般5月份前和8月下旬以后降雨较少，7月下旬是多雨季节，其他月份降雨较为均衡。从年份间看，2011年、2014年和2015年是典型干旱年份，2012年和2013年是雨水较多年份，2013年降雨较为均衡。播种期间2012年降雨较多；苗期2011年、2013年降雨较多；现蕾开花期2013年降雨较多；灌浆结实期2012年降雨最多，2011年、2013年也较多；2014年、2015年全年降雨偏少。

1.4测产及主要经济性状调查

试验品种的产量和主要经济性状测定。籽实产量以kg/hm2记，总产和测产点相结合；经济性状调查株高（cm）、苗数（万/hm2）、节数（个）、分枝数（个）、株粒重（g）、千粒重（g）和产量（kg）等。数据统计平均值（X）、标准差（S）及变异系数（CV）。

2结果与分析

2.1不同品种间的产量差异

试验产量结果列表4。6个荞麦品种籽实5年平均产量为970.5～2745 kg/hm2，苦荞麦品种‘冀苦荞2号’的平均产量最高为2745 kg/hm2，比对照‘黑丰1号’增产95.7%，显著高于甜荞麦品种。甜荞麦品种产量较低，以‘美国甜荞’平均产量最高为1078.5 kg/hm2，‘日本大粒’平均产量为970.5 kg/hm2，晚熟对照品种‘黑丰1号’的平均产量最低为1402.5 kg/hm2，但是，从生产实践中，‘黑丰1号’在瘠薄旱地有一定适应优势。

从试验品种的籽实产量稳定性看，苦荞麦品种‘冀苦荞2号’最具优势，且稳定性好，‘冀苦荞1号’和‘川荞1号’次之。甜荞品种‘美国甜荞’产量及稳定性略优于‘日本大粒’。

2.2不同年份荞麦品种籽实产量

不同年度间气候对荞麦产量的影响，甜荞麦、苦荞麦的籽实产量结果按照年度进行统计，见表5、表6。

从年份间看，播种期间2012年降雨较多；苗期2011年、2013年降雨较多；现蕾开花期2013年降雨较多；灌浆结实期2012年降雨最多，2011年、2013年也较多；2014年、2015年全年降雨偏少，不同年份试验品种平均产量有较大差异。

苦荞品种：2015年干旱年份平均产量2580.0kg/hm2，‘冀苦荞1号’获得3111.0 kg/hm2的最好产量；2011年干旱年份平均产量2562.0 kg/hm2，‘川荞1号’获得3024.0 kg/hm2的最好产量；2013年均衡多雨年份平均产量2509.5 kg/hm2，‘冀苦荞2号’获得3288.0 kg/hm2的最高产量。

甜荞品种：2013年均衡多雨年份平均产量1444.5 kg/hm2，‘日本大粒’产量最高为1536.0 kg/hm2；2014年、2015年为干旱年且较为均衡，2014年欠收几乎没有产量，2015年平均产量1149.0 kg/hm2，‘美国甜荞’产量较高为1395.0 kg/hm2；2012年灌浆期降雨较多，对提高产量作用明显，平均产量1074.0kg/hm2，‘美国甜荞’产量最高为1135.5 kg/hm2。

因此，在有较多降雨和较少降雨的条件下均能取得较好产量，也是荞麦品种适应性好的具体表现，荞麦的生产对生长期气候条件的均衡性具有较高要求。

2.3特殊气象因素对荞麦品种产量的影响

气候条件对熟性不同的品种反应差异较大，不同年份气候特点及代表性品种产量见表7。气候特点表现，2011年春雨较多，有轻夏旱；2012年降雨较均衡，8月下旬有早霜冻，对晚熟品种影响较大；2013年降雨最多也较为均衡；2014年严重夏旱；2015年春旱夏旱相连。

试验结果看出，夏旱对早熟品种的影响是致命的，早霜冻对晚熟品种的影响也是致命的。荞麦品种在正常气候条件和适度干旱均能获得较好产量，中熟品种的适应能力要远远高于极早熟品种和晚熟品种。极早熟品种仅在严重春旱的条件下有应用价值。

2.4试验品种主要性状表现

对试验品种的主要经济性状平均值及变异系数列表8、表9。

各性状表现发现，2个甜荞麦均为极早熟品种，苦荞麦品种3个表现中熟，1个表现晚熟；甜荞麦株高表现稍矮120.4～124.2 cm，苦荞品种表现较高140.3～153.0 cm；基础苗数‘冀苦荞1号’和‘川荞1号’较少为3.7×105～ 4.2×105株/hm2，其余品种为4.9×105～5.7×105株/hm2；甜荞节数较少为13.4～13.7个，苦荞为18.7～20.8个；分枝数‘川荞1号’高为8.58个，其余品种较少为5.1～6.36个；甜荞株粒重较低为7.15～10.4 g，苦荞较重为16.5～ 18.3 g；甜荞千粒重为21.5～26.6 g，苦荞为18.6～19.4 g。從产量上看，中熟苦荞品种产量最高为2395.5～ 2745.0 kg/hm2，晚熟苦荞品种‘黑丰1号’次之为1402.5 kg/hm2，极早熟甜荞品种产量较低为970.5～ 1078.5 kg/hm2。

甜荞麦品种受异花授粉作物特点限制产量显著低于苦荞麦品种，在生产中应增加辅助授粉技术提高产量。

从各性状变异系数发现，产量、分枝数受遗传及气候影响变异稍大，属欠稳定性状；千粒重、节数和株高最为稳定。

3讨论

荞麦是耐旱、耐瘠薄、喜水肥、抗逆性极强作物，北方地区多种植甜荞麦，南方多种植苦荞麦。本研究在中等肥力地块种植，采用大区对比数据，取样测产和大区测产相结合，连续5年定点试验规避了因气候、土壤条件出现的特殊情况对品种平均产量结果的影响。

3.1冀北地区宜选用中熟荞麦品种应用

甜荞麦和苦荞麦均表现极强的抗逆性，耐旱、耐瘠薄、喜水肥，结实期较长，在较好的气候条件下可以取得较好产量，极端灾害年份也会有一定产量，无绝种风险。苦荞麦品种‘六苦2号’、‘晋荞麦2号’、‘九江苦荞’、‘定苦荞1号’等品种在北方也具有特殊适应性[6]。

本试验期间2012年出现早霜冻和2014年出现严重夏旱，对极早熟品种‘美国甜荞’和极晚熟品种‘黑丰1号’均造成了严重影响，产量极低。‘黑丰1号’为极晚熟苦荞麦品种，耐旱耐瘠薄性极强，2012年遇早霜冻不能成熟，产量极低；‘美国甜荞’甜荞麦生育期短，作为救灾作物晚播可以取得较好结果，本试验播种偏早，产量较低，2014年遇夏旱发育不充分，产量更低；极早熟和极晚熟品种均不适合冀北坝上区域种植。

3.2苦荞麦在冀北地区具有更好的区域适应性

本试验发现苦荞麦品种在冀北有更好的区域适应性，瘠薄地均可以获得较好产量，本试验‘冀苦荞2号’平均产量2745 kg/hm2左右，是最适宜冀北种植的品种；甜荞麦产量相对较低，表现最好的‘美国甜荞’平均产量仅有1078.5 kg/hm2左右，同大田种植产量水平差异较大。

甜荞麦是常异花授粉作物，低结实率是影响产量提高的主要因素，小区种植受授粉限制产量均较低，高卿、罗中旺等对甜荞麦结实规律进行了研究并提出了提高甜荞麦结实率的措施[11-12]，甜荞麦在冀北坝上种植历史悠久，具有特殊适应性，因高产高效作物的推广种植，荞麦面积缩减明显，近年，因本产区产品品质优异，获得日本出口订单种植面积有所回升[13-14]，大面积种植通过增加授粉辅助可以提高产量和种植效益。

3.3适当晚播有利于提高荞麦产量

在荞麦栽培研究上各地对荞麦进行了大量播种期、播种量和施肥效果进行了试验，明确了荞麦播种期及栽培措施对荞麦生长发育、产量和品质的影响等，分别总结出了适合各地的综合高产栽培技术[15-17]，阮培均等研究建立了‘黔苦4号’秋播高产栽培数学模型[18]，李静、黑旭明等报道了气候及不同栽培措施对荞麦产量影响明显，提出了荞麦田间管理技术与高产耕种技术[19-20]，王丽红等提出了苦荞高产栽培技术[21-22]。

本试验5年间有不同的气候特点，2013年为正常年份，春旱和夏旱年份各1次，春旱夏旱相连1次，早霜冻年份1次，夏旱和早霜冻气候对荞麦产量结果影响明显，分析认为适当晚播也应是冀北坝上最主要的栽培措施。

4结论

通过本试验明确‘日本大粒’在适宜气候条件下可以创1536.0 kg/hm2高产纪录，‘美国甜荞麦’1078.5 kg/hm2稳产性优于‘日本大粒’970.5 kg/hm2，增加辅助授粉应该可以进一步提高甜荞麦产量；‘冀苦荞2号’是最适宜冀北种植的苦荞麦品种，适宜气候条件下可以创3288.0 kg/hm2高产纪录，稳产性优于‘冀苦荞1号’2442.0 kg/hm2和‘川荞1号’2395.5 kg/hm2；‘黑丰1号’生育期偏长，特殊年份产量较低。荞麦适应性品种间差异较为明显，甜荞麦生育期短，宜作为备荒作物应用，播种早产量较低；苦荞麦产量显著高于甜荞麦，适宜种植中熟品种，晚熟品种因生育期较长，种植风险较大。

参考文献

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