辽西地区谷子品种区域适应性综合评价

刁玉霖 朱康宁 张海金 张文飞 王凯玺 刘明水 陈国秋

（辽宁省旱地农林研究所，朝阳 122000）

谷子（Setaria italica（L.）Beauv）是起源于我国黄河流域的传统优势作物，具有1 万多年的栽培历史[1]，被誉为中华民族的哺育作物[2]。我国谷子的种植面积、单产、总产均居世界首位。谷子抗旱、耐瘠，水分利用效率高，化肥农药用量少，是典型的环境友好型作物，也是维持我国干旱丘陵地区粮食安全和农业经济稳定的重要杂粮作物[3]。近年来随着人们的饮食观念转变，以及谷子医食同源的优势带来的巨大市场需求，使谷子这一传统作物热度不断攀升，种植面积呈明显上升趋势[4]。

谷子是我国北方主要粮食作物之一[5]，尤其是在干旱少雨、土质贫瘠、春季易旱的辽宁省西部地区。辽西地区的朝阳市、阜新市、锦州市西部和葫芦岛市建昌县等地是辽宁省谷子的主产区，谷子种植面积常年在6.67 万hm2左右，占全省种植面积的80%以上[6]。但是，近年来该地区谷子生产存在着一些问题，如推广应用的谷子品种表现丰产、不优质，商品性差，或是优质、不高产。新品种的引进对促进谷子生产发展、产业化发展，提升旱地农业经济效益具有重要作用。辽西地区种植的谷子品种繁多，鱼龙混杂，但大面积主栽品种较少，高产优质品种较少，病虫害逐年增长，导致生产的谷子质量无法保证，收购时呈现出一种一价的趋势，给加工企业进行深加工和产品质控带来了巨大挑战。对引进品种开展适应性试验，筛选出适宜辽西地区种植的高产、优质、适宜机械化生产的品种至关重要[7-8]。

1 材料与方法

1.1 试验材料试验材料为辽宁省旱地农林研究所引进的18 个谷子品种（表1），其中朝谷58 为对照品种。

表1 18 个参试谷子品种及来源

1.2 试验地概况于2020-2021 年在辽宁省旱地农林研究所朝阳市朝阳县试验基地（120.37°E、41.49°N，海拔180.6m）种植，前茬作物为高粱，沙壤土，地势平坦，具备灌排条件，0～20cm 耕层土壤全氮0.50g/kg、碱解氮64.40mg/kg、有效磷27.45mg/kg、速效钾143.10mg/kg、有机质16.37g/kg、pH 值8.23。2020 年5-9 月降雨总量382.0mm，月平均气温23.2℃，日照时数1655.5h；2021 年5-9 月降雨总量719.5mm，月平均气温21.5℃，日照时数1095.8h。

1.3 试验方法试验采用随机区组排列，3 次重复，6 行区，行长5.0m，行距0.6m，留苗密度为45.0万株/hm2，试验地四周设保护行，管理同大田生产。收获时去掉两侧边行，收中间4 行计产，每小区取20 株调查农艺性状，取平均值。

1.4 测定指标参试谷子物候期:出苗期、抽穗期、成熟期；谷子农艺性状:幼苗色、穗型、穗码密度、粒色、米色、株高；产量性状:穗长、单穗重、单穗粒重、千粒重、产量；谷子抗病性:调查辽西地区频发病害，包括白发病、纹枯病、谷锈病、谷瘟病。本研究性状调查方法均按照《谷子种质资源描述规范和数据标准》[9]进行。

1.5 数据分析采用Microsoft Excel 2016 和DPS v18.10进行数据处理与分析，绘图分析采用OriginPro 2018 SR1 软件。

2 结果与分析

2.1 参试品种生育期情况由表2 可知，18 个参试谷子品种的生育期在不同年际间有小幅差异，能显示出参试的各个品种在辽西地区的生育期情况。18个谷子品种2020 年生育期在99～119d 之间，2021年在101～121d 之间。从2 年的生育期数据来看，龙谷25 生育期最短，2021 年101d，较2020 年多2d；其次为嫩选15 号，2021 年101d，较2020 年少2d；龙谷38 的2 年生育期均为103d。晋谷21 号生育期最长，2021 年121d，比2020 年多2d；其次为长农47 号，2021 年116d，比2020 年少1d；长农35 号2021 年生育期114d，比2020 年少3d。

表2 18 个参试谷子品种物候期

2.2 参试品种农艺性状比较从表3 可以看出，参试品种中赤优金苗1 号幼苗色为黄绿色，陇谷13 号为浅紫色，其余品种均为绿色。穗松紧度指标中松1 个、中7 个、紧10 个。穗型指标中棍棒形品种2 个、圆筒形品种3 个、纺锤形品种13 个。粒色指标中红色1 个、白色6 个、黄色11 个。米色均为黄色。株高2020 年变幅为93.43～179.04cm，2021 年变幅为90.75～181.64cm。2 年数据中株高最高的品种为陇谷13 号，最低的品种为公谷88。

表3 18 个参试谷子品种农艺性状

2.3 参试品种产量性状分析由表4 可知，参试谷子品种2020 年穗长最长的是大同29 号（30.47cm），最短的是长农35 号（19.09cm），2021 年穗长最长的是山西红谷（29.58cm），最短的是龙谷25（16.54cm）。2020 年单穗重变幅为18.53～28.73g，超过对照朝谷58（23.21g）的有9 个，2021 年单穗重变幅为21.34～30.51g，超过朝谷58（27.16g）的有4个。2020 年参试谷子单穗粒重最大的为长农35 号（22.74g），最小的为龙谷25（14.22g），2021 年单穗粒重最大的为嫩选18 号（24.58g），最小的为晋谷21 号（16.03g）。2020 年千粒重变幅为2.85～3.79g，2021 年变幅为2.32～3.88g，2 年试验中大同29 号千粒重均最高。2020 年每hm2折合产量排前4 位品种为豫谷35（6753.38kg），朝谷58（6356.51kg）、嫩选18 号（6013.01kg）、大同29 号（5882.94kg），产量最低的品种为晋谷21 号（4542.27kg）；2021 年产量较高的品种依次为嫩选18 号（6826.75kg），张杂谷16 号（6706.69kg）、豫谷35（6670.00kg）、朝谷58（5872.94kg），产量最低的品种也为晋谷21 号（3675.17kg）。

表4 18 个参试谷子品种产量性状

图1 为18 个参试谷子品种产量性状年度间比较箱线图，从上至下为最大值、第1/4 分位数、中位数、第3/4 分位数和最小值。从图1 可知，2021 年参试谷子的产量性状与2020 年相比，单穗重、单穗粒重稍有增加，其余指标均减少，各指标年度间差异较大，主要由年度间环境差异导致。

图1 18 个参试谷子品种产量性状年度间比较箱线图

2.4 参试品种抗病性分析由表5 可知，参试谷子品种2021 年病害较2020 年严重，主要由于2021 年降水量偏高，谷子在生长期处于高温高湿环境导致病害程度加剧。2020 年白发病发病程度最高的品种为中谷9 号（4.24%），2021 年白发病发病程度最高的品种为公谷88（10.22%）。2020 年纹枯病发病级数最高的是陇谷13 号（3 级），2021 年纹枯病发病级数最高为3 级，包括6 个品种。2020 年谷锈病发病级别最高为3 级，包括5 个品种，2021 年谷锈病发病级别最高为5 级，包括6 个品种。2020 年谷瘟病除了晋谷21 号未发生外，其余均为1 级，2021 年谷瘟病发病级别最高的品种为山西红谷（5 级）和大同29 号（5 级）。

表5 18 个参试谷子品种抗病性

3 结论与讨论

本文结合辽西地区实际生产环境和栽培措施，主要通过以下几个方面进行有效的品种筛选。第一，是产量性状，选择高产品种，能够在不同栽培条件下保证一定的丰产性和稳产性。第二，选择的是生育期适宜的品种，有研究表明西北春谷晚熟品种产量与生育期呈负相关[10]；内蒙古自治区、河北省、山西省、辽宁省谷子品种（系）的生育期与产量均呈负相关[11]。生育期过短的品种虽然能够较早收获上市，抢占一定的市场先机[12]，但是浪费了当地的温光资源，产量也不理想，而且容易遭受鸟害，造成谷子减产。生育期较长的品种产量受到影响，含水量高，为机械化收获带来不便[13]。第三，选择抗病性强的品种是提高产量的主要方法[14]，辽西地区频发的谷子病害抗性被列为重点筛选的指标。

综合比较筛选出高产优质谷子品种豫谷35、嫩选18 号。豫谷35 较朝谷58（CK）平均增产9.76%，居参试品种首位，生育期107～109d，幼苗绿色，穗码紧，纺锤形穗，黄谷黄米，平均株高133.15cm，穗长26.44cm，单穗重25.76g，单穗粒重21.03g，千粒重2.96g，病害发生较轻。嫩选18 号较朝谷58（CK）平均增产4.99%，居参数品种第2 位，生育期109～113d，幼苗绿色，穗码紧，纺锤形穗，黄谷黄米，平均株高137.70cm，穗长23.86cm，单穗重26.00g，单穗粒重20.75g，千粒重3.05g，病害发生较轻。通过对18 个来源广泛的谷子品种进行2 年的田间种植鉴定，测定物候期、农艺性状、产量性状和抗病性等指标，最终选择豫谷35 和嫩选18 号在辽西地区推广种植。