25个谷子品种（系）主要农艺性状分析及评价

摘要：为筛选出适宜延安市种植的生育期适宜、产量高、田间表现较好的谷子品种（系），以25个引进及自育谷子品种（系）为试验材料，进行新品种（系）的比较筛选试验。通过综合考量各参试品种（系）的生育期、农艺性状、产量、抗倒伏性等，利用主成分分析，选取累积贡献率前三的主成分评价参试谷子品种（系），计算综合得分后筛选出6个得分较高的品种（系），即延2017-23、K281、中谷19、长农47号、延谷14号和承谷20号，生育期在132～136d之间，株高适宜，抗倒伏性强、产量较高，适宜在延安市示范推广种植。

关键词：延安市；谷子；农艺性状；主成分分析

Analysis and Evaluation of Main Agronomic

Traits of 25 Millet Varieties（Lines）

谷子是起源于我国的重要粮食作物，具有抗旱耐瘠、营养丰富等特点[1-2]。延安位于陕西北部，地处黄土高原中段腹地，是谷子的优势产区。谷子在延安种植历史悠久，是延安的传统作物，也曾在延安光荣的革命历史中发挥了重要作用，以其独特的红色文化背景为优势[3]。陕西谷子的播种面积为7.07万hm2（106万亩）左右，主要集中在陕北区域，关中等地有零星种植[4]，延安谷子常年种植面积约2万hm2（30万亩），在延安杂粮作物中占有重要地位。随着人们对健康饮食的注重，小米等杂粮作物逐渐受到消费者的青睐，谷子的市场需求不断增长。因此选育和引进适合延安种植的优质谷子品种，丰富谷子品种类型，提升谷子产量和品质，以满足消费者多样化需要，对延安谷子产业发展具有重要意义。本研究以自育品种（系）及从生态区相近的山西、河北、辽宁等西北中晚熟区引进的25个品种（系）为试验材料，通过对其生育期、株高、叶鞘色、苗色、叶姿、穗型等性状的调查及产量测定，从丰产性、适应性、抗倒伏性等方面对品种（系）特征特性进行综合评估，利用主成分分析对各品种（系）综合得分进行计算，以期筛选出适宜延安市种植的优质高产谷子品种（系），为当地谷子种植提供科学依据，助力谷子产业发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验于2023年在陕西省延安市安塞区沿河湾镇沙渠湾村延安市农业科学研究院试验基地（36°47′58.3″N，109°20′51.4″E）开展，前茬作物为荞麦。试验地土壤为黄绵土，谷子生育期内平均气温16.3℃，降水量3286.5mm。

1.2 参试材料 参试谷子品种（系）包括自育品种（系）4个、引进品种（系）20个，对照品种为长生07，具体信息见表1。

1.3 试验设计 采用随机区组设计，每个品种（系）为1个小区，小区长11m，宽4m，面积44m2，行距40cm，种植密度2万株/667m2，重复3次。每667m2施用羊粪1000kg、复合肥40kg作为基肥，播种前使用吡虫啉防治地下害虫。2023年5月12日采用人工开沟播种的方法进行播种，7月初结合中耕培土追施尿素15kg/667m2。谷子生育期进行2次人工锄草，防治金龟子、象鼻虫等各1次，10月6日收获。

1.4 调查项目 于谷子生长期间记载各参试品种（系）的出苗期、抽穗期、成熟期，计算生育期（出苗至成熟）。乳熟后期观测倒伏性，以0～4级表示，0级为抗倒伏性很强（植株基本直立不倒伏，稍微倾斜，但能很快恢复直立），1级为抗倒伏性强（倾斜角度≤30°、倒伏面积15%，对产量有轻微影响），2级为抗倒伏性中等（30°lt;倾角≤45°、倒伏面积在30%以上，对产量有影响），3级为抗倒伏性弱（45°lt;倾角≤60°、倒伏面积在50%以上，对产量有较大影响），4级为抗倒伏性很弱（倾角在60°以上，倒伏面积在50%以上，并严重减产）。收获前在每个小区选择10株进行室内考种，测定株高、茎粗、穗长、穗粗、单穗重、穗粒重、千粒重，全区实收测产后计算折合每667m2产量。

1.5 数据处理 使用WPS进行数据统计分析，采用SPSS 26.0对各项测定指标进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 生育期 由表2可知，参试谷子品种出苗期一致，抽穗期以张杂谷10和张杂谷13较早，其余品种（系）在8月6日左右；成熟期在9月28日至10月15日之间，陕豫谷3号最早成熟，张杂谷16最晚成熟，对照长生07成熟期在10月7日。各品种（系）的生育期在129～146d之间，对照长生07的生育期为138d；张杂谷16（146d）、张杂谷18（144d）、中谷25（143d）和10-69（139d）比对照生育期长，但生育期太长可能导致籽粒成熟度稍差；生育期较短的有陕豫谷3号（129d）、中谷19（132d）、承谷20号（132d）、张杂谷10（133d）。倒伏级别1级、抗倒伏性强的品种（系）有长农39号、长杂谷466、长杂谷333、陕豫谷3号、张杂谷10、张杂谷13、张杂谷18；张杂谷16倒伏级别2级，抗倒伏性中等；其余品种倒伏级别0级，抗倒伏性很强。

2.2 农艺性状 由表3可知，参试谷子品种（系）叶鞘色大多数是绿色，10-69、陕豫谷3号、延谷12号、延谷13号为浅紫色；苗色均为绿色。植株叶姿有16个品种（系）为上冲，其余均为半上冲。穗型以纺锤居多，占48%，其次是圆筒，占36%，长农47号、张杂谷13、张杂谷18均为棍棒，延谷14号为圆锥。籽粒颜色以白色居多，有16个品种（系），其余均为黄色。除张杂谷16、张杂谷18熟相一般外，其余品种（系）熟相均为好。

株高变幅为107.8～171.1cm，延谷13号最高，张杂谷16最低；9个品种（系）株高较对照高0.4～38.5cm，15个品种（系）株高较对照低2.0～24.8cm。

茎粗变幅为3.99～8.29mm，K281茎最粗，张杂谷16茎最细；K281、13-169-9-2、张杂谷10、陕豫谷3号茎粗为7.86～8.29mm，高于对照0.04～0.47mm，其余品种较对照低0.05～3.83mm。穗长变幅为15.2～24.0cm，张杂谷10穗长最长，张杂谷16最短；12个品种（系）穗长较对照高0.1～4.5cm，12个品种（系）穗长较对照低0.2～4.3cm。穗粗变幅为17.50～32.14mm，长农47号穗最粗，延谷13号穗最细；12个品种（系）穗粗较对照高0.57～10.47mm，12个品种（系）穗粗较对照低0.12～4.17mm。

2.3 产量相关性状 由表4可知，参试谷子品种（系）中延谷14号的单穗重和穗粒重均最大，分别为23.50g、20.98g；张杂谷16的单穗重和穗粒重最小，分别为10.01g、8.20g；有17个品种（系）的单穗重高于对照0.03～8.14g，其余7个品种（系）均低于对照；有14个品种（系）的穗粒重高于对照0.03～8.34g，其余较对照低0.24～4.44g。延2017-23的千粒重最大，为3.43g，长生13的千粒重最小，为2.69g；张杂谷16、中谷25、陇谷23、长生13的千粒重均低于对照，其余20个品种（系）均高于对照。

参试谷子品种（系）每667m2产量在165.99～452.50kg之间，14个品种较对照增产1.52%～50.76%；产量最高的是张杂谷10，较对照增产50.76%，居参试品种第1位，其次是延谷14号，产量为428.24kg，较对照增产42.68%，居参试品种第2位；除此之外，晋汾113、延2017-23、长生13、中谷19、中谷25、陕豫谷3号、长农47号、长杂谷333的增产幅度也在10.00%以上，产量较高。

2.4 主成分分析 对参试谷子品种（系）的生育期、株高、茎粗、穗长、穗粗、单穗重、穗粒重、千粒重、产量进行主成分分析（表5）。结果表明，前3个主成分的累积贡献率达71.679%，可反映所测指标的绝大部分信息。其中，第1主成分的贡献率为39.505%，单穗重、穗粒重载荷值较大。第2主成分的贡献率为20.428%，株高载荷值较大。第3主成分的贡献率为11.746%，千粒重和茎粗载荷值较大。

对25个参试谷子品种（系）的9个性状数值进行标准化处理，利用表5的各主成分得分系数得到如下方程式：第1主成分：y1=-0.256x1-0.133x2+0.216x3+0.354x4+0.302x5+0.477x6+0.463x7+0.237x8+0.395x9，第2主成分：y2=-0.420x1+0.526x2+0.361x3+0.368x4-0.117x5-0.198x6-0.178x7+0.337x8-0.289x9，第3主成分：y3=0.232x1+0.068x2-0.581x3+0.122x4+0.272x5-0.151x6-0.118x7+0.688x8+0.081x9。

式中x1～x9为9个性状值。利用公式Y=0.39505y1+0.20428y2+0.11746y3可计算出25个谷子品种（系）主要性状的主成分得分，即各材料主要性状的综合得分，从中可以筛选出性状表现较好的材料。由表6可知，综合得分较高的品种（系）有张杂谷10、长杂谷466、长杂谷333、延2017-23、K281、陕豫谷3号、中谷19、长农47号、延谷14号和承谷20号。

3 讨论与结论

不同谷子品种在生育期、产量和农艺性状上存在着诸多差异，科学地评价不同品种（系）的优劣是筛选适宜品种的关键。主成分分析将多个相关性状，通过降维转换为数目较少且独立的指标[5-6]，目前已在谷子[7]、大麦[8]、水稻[9]、小麦[10]、玉米[11]等多种作物品种筛选中被广泛应用。本试验对25个不同谷子品种（系）各项性状指标进行主成分分析，提取了3个主成分，累计贡献率达71.679%，筛选出了10个综合性状优良的品种，再根据品种的抗倒伏性最终筛选出了延2017-23、K281、中谷19、长农47号、延谷14号和承谷20号，这6个品种（系）综合表现好、产量较高、抗逆性强。本文研究结果可为后续在延安或同等生态条件地区示范推广种植提供理论依据，为进一步促进谷子产业增产增效奠定基础。

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