不同藜麦品种(系)在浙西南地区的适应性评价

吴应齐，姚理武，吴丽芳，吴伟玮，叶增新，陈吴伟

（1.庆元县自然资源和规划局，浙江 庆元 323800；2.庆元县睦睦家庭农场，浙江 庆元 323800）

藜麦Chenopodium quinoa为藜科Chenopodiaceae 藜属Chenopodium一年生草本植物[1]，原产于南美洲安第斯山脉，已有5 0 00 多年的种植历史。藜麦籽粒蛋白质含量较其他谷物高，不仅包含人体必需氨基酸且比例均衡，还富含多种对人体健康有益的酚类化合物、类黄酮等生物活性物质[2-7]，被联合国粮农组织推荐为适宜人类食用的全营养食品。藜麦适应性强，具有耐寒、耐旱、耐贫瘠、耐盐碱等特性，种植范围极广，从海平面到海拔4 0 00 m 的地区均可种植[7-8]，但国内藜麦育种工作起步晚，生产中存在优异种质资源少、优良品种缺乏[9]等问题。从国外引进与培育的藜麦品种（系）多适合于高海拔、阴冷、干旱地区栽培，主要集中在山西、甘肃、吉林、青海、河北等地[10]，对低海拔、高温高湿气候地区适种品种（系）匮乏。

目前，浙西南地区庆元县引种成功的仅甘肃‘陇藜1 号’1 个品种，品种数量少、类型单一，且因‘陇藜1号’虽然对干旱、阴湿、冷凉环境具有较强的适应[11]，但对浙西南地区夏季高温高湿气候的适应性不强，往往因强降雨倒伏，造成产量、品质不高，制约了藜麦在浙西南地区的种植发展。因此，引进审（鉴）定品种和优良品系，开展藜麦品种（系）比较和综合评价研究，筛选出适合推广种植的藜麦品种（系），对促进浙西南藜麦种植发展具有重要意义。本研究通过对从国内引进的8 个品种（系）藜麦的生育期、农艺性状、抗倒伏性状和生产性状进行综合评价，筛选出适合浙西南地区种植的藜麦品种（系），为藜麦种植推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于浙江省庆元县江根乡箬坑村睦睦家庭农场的“小虎岙”油茶Camellia oleifera幼林地，地理坐标为119°26′20.2″ E，27°32′2.5 N″，年平均气温为14.4℃，最热月（7 月）均温为23.4℃，最冷月（1 月）均温为4.6℃，年平均降水量为1 765.3 mm，≥10℃年积温为4 686.6℃。试验地海拔为1 018 m，土壤为黄壤，pH值为5.52，水解性氮含量为227 m g·kg-1，有效磷含量为711 mg·kg-1，速效钾含量为123 mg·kg-1。油茶基地于2020 年3 月采用1 年生芽砧苗建园，品种为‘长林53’‘长林4 号’和‘长林27 号’，苗高约为15 cm，株行距为2.5 m×3.0 m，种植密度为1 333 株·hm-2。

1.2 试验材料

供试藜麦品种（系）共8 个，其来源信息见表1。

表1 供试藜麦品种（系）与来源Table 1 Cultivars of Ch.quinoa and origin

1.3 试验设计

试验于油茶幼林间套种，每个藜麦品种（系）设置1 个处理，重复3 次，随机区组设计。每个处理面积为12 m2，按1.2 m×10 m（宽×长）布设，处理间保留宽30 cm、深15 cm 的操作沟。每个处理施有机肥（屏南金翼有机肥有限公司，N+P2O5+K2O 含量≥5%，有机质含量≥45%）50 k g，深耕、耙耱后待植。采用育苗繁殖。2020 年4 月10 日，播种。各藜麦品种（系）苗在苗高生长至12～15 cm 时进行移植，种植株行距为50 cm×50 cm，每穴植苗1 株，每个处理植苗60 株。移植后及时除草、培土。5 月27 日，沟施复合肥（总养分≥45%，N-P2O5-K2O：15-15-15）0.5 kg·处理-1。

1.4 测定内容与方法

1.4.1 生育期观察与记录 从播种育苗开始观察、记录各藜麦品种（系）的出苗期、移植期、花期、成熟期。

1.4.2 农艺性状观测 于幼苗期，观测各藜麦品种（系）苗的心叶颜色。于成熟期，随机选取各处理10 株进行测量和计量，分别测量株高、茎粗、分枝数、有效分枝数、第一有效分枝高；同时观测穗色，主穗状态。株高：从植株生长最高部位至地面的垂直距离；茎粗：植株茎杆最粗处的直径；分枝数量：从主穗基部至地面的植株分枝数量；有效分枝数量：分枝中有结实的分枝数量；第一有效分枝高：第一个有效分枝部位至地面的垂直距离。

1.4.3 抗倒伏性调查 于成熟期，统计每个处理中的倒伏株数量，包括根倒伏株和茎倒伏株。根倒伏指植株自地表处同根系一起倾斜歪倒，茎倒伏株指植株从基部以上某个节位折断。根据统计数据计算每个处理的植株倒伏率。倒伏率（%）=倒伏株数/处理初植株数×保存率×100。

1.4.4 生产性状调查 于成熟期，调查各处理植株保存株数，计算植株保存率，采用等距取样法随机选择植株5 株，脱粒、晾晒后称量，计算各处理的产量，统一折算成kg·hm-2单位产量，产量=处理初植株数×植株保存率×单株产量×（1－倒伏率）；随机选择每个品种（系）种子1 000 粒种子称量，重复3 次。

1.5 数据标准化

对幼苗期心叶颜色、穗色、主穗状态等质量性状予以赋值[12-13]，见表2。

表2 藜麦质量性状赋值Table 2 Quality character valuation of Ch.quinoa

1.6 数据分析

采用Microsoft E xcel 2010 进行数据整理，利用SPSS 19.0 对所测数据统计分析，不同品种（系）间同一指标进行单因素方差分析，用Duncan’s 检验法进行差异显著性比较，并对各性状指标进行相关性分析、主成分分析及聚类分析，其中聚类方法采用组间联接法，区间度量标准为平方欧式距离。

2 结果与分析

2.1 不同藜麦品种（系）生育期比较

由表3 可见，8 个藜麦品种（系）在浙江庆元均可正常出苗，其中‘冀藜1 号’‘冀藜2 号’出苗稍迟，72 号、65 号生育期最短，比其它品种（系）短10～19 d，红藜生育期最长，比其它品种（系）长8～19 d，‘陇藜1 号’‘陇藜3 号’‘青藜4 号’生育期居中，为116～117 d。

表3 不同藜麦品种（系）生育期比较Table 3 Growth period of different cultivars

2.2 不同藜麦品种（系）农艺性状比较

8 个藜麦品种（系）的农艺性状如表4。由表4 可知，8 个藜麦品种（系）的数量性状间均存在显著差异（P<0.05）。其中，红藜的植株最高，达181.00 cm，显著高于其它品种（系）（P<0.05）；株高从高到低排序为红藜>‘冀藜1 号’>‘陇藜1 号’≈65 号>‘青藜4 号’≈‘冀藜2 号’>‘陇藜3 号’≈72 号。红藜的茎粗显著大于其它品种（系）（P<0.05），茎粗最小的是72 号，显著小于其它品种（系）（P<0.05），其它品种（系）之间均差异不显著。红藜的第一有效分枝高最高，显著高于其它品种（系）（P<0.05），‘冀藜1 号’次之，显著高于72 号（P<0.05），其它品种（系）之间均差异不显著。红藜的分枝数最少，显著少于其它品种（系）（P<0.05）；65 号的分枝数最多，达16.67 条，显著多于其它品种（系）（P<0.05）。65 号的有效分枝数最多，显著多于其它品种（系）（P<0.05）；红藜的有效分枝数最少，仅为0.53 条，显著少于其它品种（系）（P<0.05）。8 个品种（系）的质量性状有所差别，红藜幼苗的心叶颜色呈浅红色，其它品种（系）的心叶颜色呈绿色；成熟期穗色‘陇藜1 号’、红藜呈红、黄色等多色，主穗状态红藜呈下垂状态，其它品种（系）的主穗呈直立状态；粒色中，红藜呈黄色，72 号、65 号呈褐色，其它品种（系）的皆呈白色。

表4 不同藜麦品种（系）的农艺性状比较Table 4 Agronomic characters of different cultivars

2.3 不同藜麦品种（系）抗倒伏性比较

8 个藜麦品种（系）的倒伏率差异，如图1。

图1 不同藜麦品种（系）倒伏率比较Figure 1 Lodging rate of different cultivars

由图1 可看出，8 个藜麦品种（系）的倒伏率存在显著差异（P<0.05）。‘青藜4 号’、65 号、‘陇藜3 号’的倒伏率最高，显著高于其它品种（系）的（P<0.05），红藜的倒伏率最低，显著低于除‘冀藜1 号’外的其它品种（系）（P<0.05），其它品种（系）间差异不显著。红藜未出现倒伏现象，抗倒伏性能最佳。

2.4 不同藜麦品种（系）生产性状比较

不同藜麦品种（系）的生产性状见表5。由表5 可知，8 个藜麦品种（系）的生产性状均存在显著差异（P<0.05）。‘陇藜1 号’、红藜、‘青藜4 号’‘冀藜1 号’‘冀藜2 号’品种（系）植株的保存率显著高于其它品种（系）（P<0.05）；72 号、65 号次之，显著高于‘陇藜3 号’（P<0.05）；其它品种（系）之间差异不显著。单株产量以红藜、‘冀藜1 号’最高，分别达108.33、109.67 g·株-1，显著高于其它品种（系）（P<0.05）；‘青藜4 号’‘冀藜2 号’次之，显著高于‘陇藜1 号’‘陇藜3 号’、72 号（P<0.05）。

表5 不同藜麦品种（系）经济性状比较Table 5 Economic characters of different cultivars

品种（系）的千粒质量间差异较大，最大的为‘冀藜2 号’，其千粒质量为2.93 g；最小的为红藜，其千粒质量为0.79 g，显著小于其它品种（系）的（P<0.05）。产量以红藜、‘冀藜1 号’最高，分别达4 100.4、3 568.47 kg·hm-2，显著高于其它品种（系）的（P<0.05）；产量最低的是‘陇藜3 号’，仅为171.17 kg·hm-2，显著低于其它品种（系）的（P<0.05）；产量从高到低排序为红藜≈‘冀藜1 号’>‘冀藜2 号’>‘陇藜1 号’>‘青藜4 号’≈72 号>65 号>‘陇藜3 号’。

2.5 相关性分析

由表6 可知，藜麦的14 个性状存在不同程度的相关性，在91 个相关系数中，出现了12 个极显著相关（P<0.01），9 个显著相关（P<0.05）。产量与其它性状的相关程度排序为倒伏率（r=－0.83）>单株产量（r=0.80）>株高（r=0.78）>第一有效分枝高（r=0.76）>幼苗心叶颜色（r=0.66）>保存率（r=0.64）>茎粗（r=0.57）>生育期（r=0.56）>有效分枝数（r=－0.54）>分枝数（r=－0.47）≈穗色（r=0.47）>千粒质量（r=－0.44）>粒色（r=－0.20），其中与单株产量、株高、第一有效分枝高呈显著正相关（P<0.05），与倒伏率呈极显著负相关（P<0.01）；而株高与第一有效分枝高呈极显著相关（P<0.01）。

表6 不同藜麦品种（系）综合性状相关性分析Table 6 Correlation analysis of comprehensive traits of different cultivars

2.6 适应性综合分析

对8 个藜麦品种（系）的15 个农艺性状、产量性状、抗倒伏性状指标进行主成分分析，其特征值及贡献率如表7。

表7 不同藜麦品种（品系）性状主成分分析Table 6 Principal component analysis on different traits of different cultivars

由表7 可知，所提取的3 个主成分的累计贡献率为86.616%。其中，第1 主成分总特征值为9.37，其中载荷高且为正值的有生育期、单株产量、产量、株高、茎粗、第一有效分枝高、心叶颜色、穗色、主穗状态，其主成分贡献率高达62.45%；第2 主成分的总特征值为1.88，主要与保存率相关，其主成分贡献率为12.54%，第3 主成分总特征值为1.74，主要与粒色相关，主成分献率为11.63%。

根据特征向量值和经过标准化变换后的标准变量计算各品种（系）主成分值X1～X3，按公式Y＝62.445%×X1+12.542%×X2+11.629%×X3计算各品种（系）的综合评分，结果如表8 所示。

从表8 可见，红藜的综合得分最高，为4.46，表明红藜在试验当地有很好的适应性，‘冀藜1 号’的综合得分居第二，为0.51 >0，表现良好，其它品种（系）的综合得分皆 <0，适应性相对较差。

表8 不同藜麦品种(品系)性状主成分得分Table 8 Principal component score of different traits of different cultivars

2.7 聚类分析

对8 个藜麦品种（系）进行聚类，结果见图2。由图2 中可看出，在遗传距离为5 时，8 个藜麦品种（系）可分为4 个类群，第Ⅰ类群包括72 号、65号，属早熟品系，中低杆，粒色为褐色；第Ⅱ类群包括‘青藜4 号’‘冀藜2 号’‘陇藜1 号’‘冀藜1 号’，属中熟品种，该类群生育期为116～117 d，中秆、千粒质量大；第Ⅲ类群为‘陇藜3 号’，属中熟矮杆品种，植株保存率小，产量性能差；第Ⅳ类群为红藜，属晚熟品系，主要表现为植株高大，分枝少，产量高，抗倒伏性好，千粒质量小的特性。

图2 8 个藜麦品种（系）聚类分析Figure 2 Cluster analysis on 8 cultivars

3 结论与讨论

3.1 结论

在浙西南地区庆元县引选的8 个藜麦品种（系）均可正常成熟，但生育历期存在明显差别，红藜的生育期最长，达125 d，72 号、65 号的生育期最短，为106 d。红藜的农艺性状与其它品种（系）相差较大，主要表现为株高、茎粗显著大于其它品种（系）（P<0.05），分枝数、有效分枝数显著小于其它品种（系），红藜幼苗期心叶颜色为浅红色、成熟期主穗下垂，与其它品系存在明显差别。‘青藜4 号’、65 号、‘陇藜3 号’的倒伏率最高，显著高于其它品种（系）（P<0.05），而红藜的倒伏率最低，抗倒伏性能最好。在生产性能方面，‘陇藜3 号’的植株保存率最低，仅为13.3%。单株产量以红藜、‘冀藜1 号’最高，显著高于其它品种（系）（P<0.05），‘冀藜2 号’的千粒质量最大，达2.93 g，红藜的最小，其千粒质量仅为0.79 g。按产量从高到低排序为红藜≈‘冀藜1 号’>‘冀藜2 号’>‘陇藜1 号’>‘青藜4 号’≈72 号 >65 号 >‘陇藜3 号’。

相关性分析结果表明，藜麦产量与单株产量、株高、茎粗呈正相关，与千粒质量、倒伏率呈负相关，而千粒质量与倒伏率呈正相关，这说明藜麦要获得高产，应选择株型高大，抗倒伏、千粒质量不大的品种（系）。聚类分析在遗传距离为5 时将8 个藜麦品种（系）分为4 个类群，第Ⅰ类群包括72 号、65 号，属早熟品系，中低杆，粒色为褐色；第Ⅱ类群包括‘青藜4 号’‘冀藜2 号’‘陇藜1 号’‘冀藜1 号’，属中熟品种，该类群生育期为116～117 d，中秆、千粒质量大；第Ⅲ类群为‘陇藜3 号’，属中熟矮杆品种，植株保存率小，产量性能差；第Ⅳ类群为红藜，属晚熟品系，主要表现植株高大，分枝少，产量高，抗倒伏性好，千粒质量小的特性。

主成分分析发现，前3 个主成分的贡献率达86.62%，可以用来表达全部性状的信息，分别反映了藜麦的植株性状、抗倒伏性状、生产性状方面的特征，上述3 个主成分特征是造成藜麦种质表型多样化的主要因素。综合评价结果表明，红藜的综合得分最高，为4.46 分，综合评价最优；‘冀藜1 号’次之，为0.51 分，仅次于红藜，具有较大的开发利用潜力。红藜、‘冀藜1 号’2 个品种（系）可在与研究地区周边生态环境相似的浙西南地区推广种植，下一步宜进行多点试验验证后推广种植。

3.2 讨论

浙西南地区降水量主要集中在2—7 月，高温期出现在7—8 月。为了考察8 个受试藜麦品种（系）在高湿高温气候条件下的适应性，采用生育期处于雨季，成熟期处于高温期的4 月播期（育苗播种时间）设计。在雨季，8 个品种（系）皆可正常成熟，但因品种（系）选育所处的地理环境、气候条件和土壤类型不同，在形态特征、生产性能和品质方面差异较大[14]，例如‘陇藜1 号’比其品种（系）选育地[11]株高缩短46.40%～56.56%，生育期提早8.59%～16.43%，分枝数减少47.26%～55.07%。其它为高原适应型种质的品种‘陇藜3 号’‘冀藜1 号’‘冀藜2 号’等亦有表型矮化的趋势[15-16]。相关性分析结果表明，千粒质量与倒伏率呈正相关。根据研究地降水量大的气候特点，选择大粒品种（系），易增加倒伏风险，从而影响产量，这与黄杰等的研究结论相近[14,17]。产量与分枝数、有效分枝数呈负相关，与黄杰等的研究结果一致，说明藜麦的产量主要积累于主穗的大小，故藜麦主穗的大小是选育高产藜麦品种的重要指标[14]。此外，产量与生育期、茎粗、幼苗心叶颜色、穗色呈正相关，这与王艳青等研究结果不相一致[12]。以上研究结果的差异，可能是所选性状不完全相同及样本数、调查样本的数量等差异所造成[14,18]。

从生产性状来看，红藜的产量最高，抗倒伏性状好，适合浙西南地区种植，但籽粒偏小，影响其商品性，可以作为加工优势品种（系），进行藜麦粉或是营养元素提取等优势资源开发[14]；另外，根据本研究观察，红藜成熟期穗呈红、黄等多种颜色，叶呈艳红色，极具观赏价值，且观赏期达25～30 d，可作为园林绿化物种。‘冀藜1 号’产量次之，籽粒较大，商品性能好，但成熟期抗倒伏性弱于红藜，可于7—8 月种植，使其成熟期避开浙西南雨季，且宜适当密植，减少倒伏，提高产量[19]。本研究还发现，‘冀藜1 号’的成苗率相对偏低，其单位面积播种量应通过实验进一步确定。