South China Agriculture
2019年5月 May.2019
奚 江,黄 娟,周 瑜,等.二十一个高粱品种的产量品质及再生力比较研究[J].南方农业,2019,13(13):1-5.
二十一个高粱品种的产量品质及再生力比较研究
奚 江1,黄 娟1,周 瑜1,李泽碧1,张亚勤1,张 龙2,吴 毓1※(1. 重庆市农业科学院特色作物研究所,重庆永川 402160;
2. 重庆市工业高级技工学校,重庆永川 402160)
摘 要 对二十一个不同来源的高粱品种进行头季—再生季产量评价和品质分析,以期筛选出适宜西南地区再生生产的优质高粱品种。结果表明,不同品种间头季和再生季的穗粒重、产量有显著差异,杂交高粱两季产量明显高于常规高粱;高粱再生季蛋白质、淀粉含量高于头季,脂肪含量低于头季,杂交高粱单宁含量高于头季,常规高粱单宁含量低于头季;川糯粱1号、晋渝糯3号、金糯粱1号两季丰产性好、品质优,可作为西南地区再生高粱的生产品种推广。关键词 高粱品种;再生力;再生高粱;产量;品质;品比试验
中图分类号:S514 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-0x.2019.13.001
高粱产品用途广泛,经济价值高,既可食用、饲用,又可加工用,发展高粱生产具有重要的经济意义。西南地区是优质酿酒(糯)高粱生产的优势区域,其中四川、贵州、重庆高粱产区面积占全国的25%~30%,温光资源丰富,可利用高粱的再生性进行第二季和第三季生产[1]。推广再生高粱生产,能充分利用西南地区丰富的温光资源,省时省工,增加农民收入,对加快促进乡村振兴具有重要意义。关于再生高粱的研究较少,多集中在适宜栽培措施的探索,如播期[2-3]、施肥[4-5]、留桩高度[6]等方面,且现有研究多针对单一品种,对品种本身再生能力的了解并不确切,对再生季与头季在产量和品质上的差异很少涉及。我们认为,筛选出适宜再生栽培的高粱品种,明确两季产量和品质的差异,是研究高粱再生机理,探索适宜栽培措施的基础,因此,本试验对不同来源的高粱品种进行头季—再生季产量评价和品质分析,以期筛选出适宜西南地区再生生产的优质高粱品种,并为高粱
收稿日期:2019-03-05
基金项目:重庆市永川区科委自然基金项目(Ycsts,2017nc1001)。作者简介:奚江(1965—),男,重庆潼南人,大专,农艺师,从事作物育种与生产技术研究。E-mail: cqjsxj881125@126.com。※为通信作者,E-mail: 496370610@qq.com。
再生机理、两季产量及品质提升研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验地点及品种
试验于2018年在重庆市农业科学院渝西作物试验站(重庆市永川区卫星湖街道南华村)(29.52°N、107.°E,海拔298 m)实施,供试土壤为紫色土,耕层土壤pH值为5.6,有机质含量22.3 g·kg-1,全氮含量1.31 g·kg-1,速效氮、速效磷、速效钾含量分别为119.0、25.0、74.7 mg·kg-1。
试验选用来源不同的高粱品种二十一个,品种名称及来源见表1。 1.2 试验设计
采用随机区组设计,3次重复,行长5.0 m,行距0.5 m,小区面积15 m2(5 m×3 m),种植密度为7 000株/667 m2。采用直播的栽培方式,4月4日播种,穴播,播后苗前进行化学除草,3~4叶期间苗,5~6叶期定苗,每穴留苗2株。头季根据品种成熟期及时收割,留茬高度为地上1节。基施复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)50 kg/ 667 m2,拔节期追施尿素12 kg/ 667 m2。
1
奚 江,黄 娟,周 瑜,李泽碧,张亚勤,张 龙,吴 毓:二十一个高粱品种的产量品质及再生力比较研究
表1 供试高粱品种名称及来源地
编号12345671011
品种晋杂22晋杂34晋粱白2号红杂6号晋渝糯3号新杂9203青壳洋郎糯1号红青壳泸糯8号茅高9号
来源地山西山西山西山西重庆山西四川四川贵州四川贵州
类型杂交高粱杂交高粱杂交高粱杂交高粱杂交高粱杂交高粱常规高粱常规高粱常规高粱杂交高粱常规高粱
编号12131415161718192021
品种红珍珠茅高8号红缨子金糯粱1号机糯粱1号川糯粱1号川糯粱15号吉品609凤杂4号国窖红1号
来源地贵州贵州贵州四川四川四川四川吉林吉林重庆
类型常规高粱常规高粱常规高粱杂交高粱杂交高粱杂交高粱杂交高粱杂交高粱杂交高粱常规高粱
头季收割后7 d施尿素10 kg/ 667 m2作提苗肥。种植期间治虫不治病,其余管理措施同常规高产栽培种植。1.3 调查项目及方法
调查高粱头季和再生季抽穗期、成熟期,计算生育期天数。
成熟期选取长势均匀的10株,测定穗粒重,小区实收测产。
砍秆后第10天,采用5点取样法,调查各品种再生芽数及芽长。
用近红外光谱( NIRS) 进行高粱品质测试分析。1.4 数据分析
采用Microsoft Excel 2010整理数据,SPSS 20.0软件统计分析,Duncan法多重比较。
短了高粱头季生育期。2018年10—11月期间,阴雨天偏多,温度较低,导致高粱再生季生育期延长。2.2 产量性状
二十一个高粱品种的产量结果见表3。不同品种间头季和再生季穗粒重、产量均有显著差异。头季穗粒重,川糯粱1号最大(52.5 g),吉品609 最小(25.33 g);再生季穗粒重,晋渝糯3号最大(40.50 g),红珍珠最小(10.40 g)。
川糯粱1号头季产量最高,为367.37 kg/667 m2,吉品609最低,为180.4 kg/667 m2。再生季有8个品种不能安全成熟,其他品种中,再生季产量最高的为晋渝糯3号(285.17 kg/667 m2),最低的为茅高8号(76.67 kg/667 m2)。再生季产量/头季产量的变异幅度为0.29~0.81,此比值越大,表明再生季产量越高。两季总产量,川糯粱1号最高(3.37 kg/667 m2),晋渝糯3号次之(635.47 kg/667 m2),吉品609最低(180.4 kg/667 m2)。2.3 再生性
二十一个高粱品种的再生芽数和芽长方差分析结果表明,品种间有显著差异(见表4)。再生芽数的变化幅度大,在1.04~12.80个/株,晋杂22、晋粱白2号、晋渝糯3号最多,分别为12.8、11.2、9.2个/株,红珍珠、国窖红1号、郎糯1号最少,分别为3.6、3.4、1.04个/株;再生芽长的变化幅度在21.50~67.70 cm,晋杂22、凤杂4号、川糯粱15号最长,分别为67.70、.66、.78 cm,青壳洋、红杂6号、新杂9203最短,分别为38.52、30.32、21.50 cm。整体上看,杂交
2
2 结果与分析
2.1 生育期
二十一个高粱品种的生育期见表 2。头季生育期为100~109 d,其中青壳洋最长,为109 d,晋杂22、晋粱白2号和机糯粱1号最短,为100 d,各品种间差异不显著。再生季有8个高粱品种不能正常抽穗、结实,其他品种再生季生育期在107~119 d,晋杂22最长(119 d),茅高8号最短(107 d);能完成再生正常成熟的品种中,两季总生育期在212~219 d,晋杂22、新杂9203、金糯粱1号、凤杂4号最长(219 d),国窖红1号最短(212 d)。所有品种的头季实际生育期比品种登记介绍的生育期短,这主要是由于在4月底播种,气温偏高,使得整个生育期中积温较高,缩
第13卷第13期Vol.13 No.13南方农业
South China Agriculture
表2 二十一个高粱品种头季和再生季的生育期
头季
再生季
成熟/月-日08-0208-0808-0208-0808-0508-0308-1108-1008-0708-0808-0608-0608-0808-0508-0508-0208-0808-0408-0408-0408-05
生育期/d100106100106103101109108105106104104106103103100106102102102103
10-0410-06
11-2911-22
117109
10-0410-0410-0810-03
11-2911-2811-2711-27
116118111115
10-0810-0810-0710-08
11-2711-2311-2311-23
111109109107
10-0610-04
11-2611-29
113118
抽穗/月-日10-04
成熟/月-日11-29
生育期/d119
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品种晋杂22晋杂34晋粱白2号红杂6号晋渝糯3号新杂9203青壳洋郎糯1号红青壳泸糯8号茅高9号红珍珠茅高8号红缨子金糯粱1号机糯粱1号川糯粱1号川糯粱15号吉品609凤杂4号国窖红1号
播种/月-日04-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-2404-24
抽穗/月-日06-2507-0206-3007-0507-0306-2607-0107-0807-0107-0206-3006-3007-0207-0306-2906-2707-0206-2806-2706-2706-29
总生育期
/d219
216219
217213213213219218217217219212
表3 二十一个高粱品种的头季、再生季产量和总产量
品种晋杂22晋杂34晋粱白2号红杂6号晋渝糯3号新杂9203青壳洋郎糯1号红青壳泸糯8号茅高9号红珍珠茅高8号红缨子金糯粱1号机糯粱1号川糯粱1号川糯粱15号吉品609凤杂4号国窖红1号
头季
穗粒重/g41.50±0.78 eh43.73±1.62 d44.50±1.68 d31.67±0.85 jk50.00±2.19 b32.67±1.15 j28.00±1.00 m30.27±1.17 kl37.50±0.66 i44.43±1.80 d37.40±0.70 i30.56±1.20 kl27.60±0.75 m29.50±1.05 m50.63±0.74 ab42.73±0.80 de52.50±1.13 a46.80±1.28 c25.33±1.00 n32.73±1.19 j39.73±1.15 h
667 m2产量/kg288.83±3.77 f307.47±2.61 d311.23±1.82 d221.07±2.35 j350.30±2.35 b229.43±1.04 i197.57±0.75 m202.53±0.87 l2.40±1.41 h309.60±1.25 d266.23±2.99 h218.77±1.39 j201.10±3.14 lm208.67±1.44 k353.40±2.50 b299.53±2.00 e367.37±2.96 a325.77±1.81 c180.40±3. n230.03±1.44 i279.70±4.83 g
13.47±1.99 e15.57±1.12 e
95.33±3.16 i109.17±1.65 g
0.410.39
40.37±2.11 a34.23±2.50 b39.70±1.41 a35.80±2.46 b
275.93±4.46 b237.97±1.83 d276.00±2.29 b251.37±1.84 c
0.780.790.750.77
39.80±1.31 a10.97±1.56 f10.40±0.79 f14.73±0.91 e
250.17±6. c76.70±1.73 j76.67±2.51 j103.10±3.20 h
0.810.290.350.51
40.50±1.21 a20.60±0.92 d
285.17±3.37 a140.67±1.39 f
0.810.61
穗粒重/g30.43±0.85 c
再生季
667 m2产量/kg214.40±3.70 e
再生季产量/头季产量0.74
667 m2总产量
/kg503.23±7.45 f307.47±2.61 kl311.23±1.82 k221.07±2.35 o635.47±2.82 b370.10±2.43 h197.57±0.75 r202.53±0.87 qr2.40±1.41 n559.77±7.42 d342.93±1.34 i295.43±1.27 m304.20±6.17 l208.67±1.44 p629.33±5.47 b537.50±0.50 e3.37±0.99 a577.13±0.25 c180.40±3. s325.37±4.31 j388.87±6.47 g
同列中不同小写字母表示差异显著(P<0.05),表4、表5同此
3
奚 江,黄 娟,周 瑜,李泽碧,张亚勤,张 龙,吴 毓:二十一个高粱品种的产量品质及再生力比较研究表4 二十一个高粱品种的再生芽数和芽长
品种晋杂22晋杂34晋粱白2号红杂6号晋渝糯3号新杂9203青壳洋郎糯1号红青壳泸糯8号茅高9号红珍珠茅高8号红缨子金糯粱1号机糯粱1号川糯粱1号川糯粱15号吉品609凤杂4号国窖红1号
平均每株芽数
/个12.80±4.02 a8.80±2.68 bc11.20±1.92 ab7.60±1.34 cdef9.20±1.92 bc6.80±2.04 cdefghi4.20±0.84 hij1.04±0. k5.80±3.42 defghij7.00±1.22 cdefgh4.40±1.52 ghij3.60±1.67 jk4.00±1.22 ijk4.80±1.92 fghij5.60±1.14 defghij8.20±1.92 cd7.80±1.92 cde7.20±1.30 cdefg5.20±1.92 efghij7.80±1.90 cde3.40±1.52 jk
芽长/cm67.70±11. a51.08±7.33 bcdef40.34±+3.65 efg30.32±2.97 gh56.76±8.73 abc21.50±6.14 h38.52±9.18 fg41.02±6.19 efg60.28±4.80 abc52.86±8.46 bcde55.08±8.70 abcd61.18±9.39 abc48.84±10.26 cdef48.60±5.27 cdef60.26±6.73 abc52.72±13.22 bcde60.08±16. abc.78±12.40 ab58.72±11.78 abc.66±9.87 ab42.16±10.93 defg
高粱的再生芽数多于常规高粱,而再生芽长杂交、常规间没有明显差异。2.4 品质
对二十一个高粱品种头季和再生季4个品质指标的测试分析表明(见表5),不同品种间头季和再生季蛋白质、淀粉、脂肪、单宁含量均存在显著差异,不同品种两季间的差异不同。头季中蛋白质含量,郎糯1号最高,晋粱白2号最低;淀粉含量,晋粱白2号最高,国窖红1号最低;脂肪含量,川糯粱1号最高,青壳洋最低;单宁含量,茅高8号最高,晋粱白2号最低。再生季中蛋白质含量,川糯粱1号最高,新杂9203最低;淀粉含量,茅高8号最高,川糯粱1号最低;脂肪含量,金糯粱1号最高,茅高8号最低;单宁含量,川糯粱15号最高,茅高9号最低。
常规高粱和杂交高粱相比较,头季中,常规高粱的蛋白质含量和单宁含量普遍高于杂交高粱,淀粉含量低于杂交高粱,脂肪含量无明显规律;再生季中,常规高粱的单宁含量普遍低于杂交高粱,而蛋白质、淀粉和脂肪含量均无明显规律。两季高粱品质比较,
表5 二十一个高粱品种头季、再生季品质性状比较
头季
品种晋杂22晋杂34晋粱白2号红杂6号晋渝糯3号新杂9203青壳洋郎糯1号红青壳泸糯8号茅高9号红珍珠茅高8号红缨子金糯粱1号机糯粱1号川糯粱1号川糯粱15号吉品609凤杂4号国窖红1号
蛋白质/%9.25±0.23 fgh7.37±0.14 j5.35±0.21 k7.24±0.22 j8.02±0.07 i9.49±0.25 ef10.45±0.41 b11.13±0.16 a9.99±0.37 cd9.31±0.18 fg10.31±0.16 bc10.11±0.36 bcd9.90±0.33 cde9.85±0.15 de8.93±0.06 gh8.83±0.22 h7.59±0.09 j8.16±0.12 i7.32±0.21 j7.±0.06 j10.13±0.47 bcd
淀粉/%73.07±0.48 defg74.±0.71 cde80.44±0.10 a75.15±0.18 cd74.09±0.57 def72.14±0.62 fghi72.53±1.77 efgh69.75±0.94 ij70.59±1.07 hij72.14±0.42 fghi71.48±0.23 fghij70.60±0.16 hij70.07±0.93 ij70.72±0.67 ghij74.91±0.58 cde74.28±0.31 def74.37±0.34 def75.16±1.06 cd77.62±0.38 b77.13±4.86 bc69.61±0.79 j
脂肪/%4.01±0.22 defgh3.28±0.32 hi4.32±0.16 cdef3.70±0.35 efghi3.57±0.10 fghi4.30±0.37 cdefg2.94±0.84 i3.46±0.06 fghi4.85±0.23 abcd4.68±0.22 bcde4.94±0.09 abcd5.17±0.03 abc5.43±0.41 ab5.00±0.18 abcd4.06±0.25 defgh4.60±0.33 bcde5.82±1. a4.02±0.10 defgh3.31±0.11 ghi3.43±0. fghi5.38±0.22 ab
单宁/%0.51±0.04 fg0.26±0.15 hi
0 j0.21±0.08 hij0.22±0.06 hij0.57±0.06 ef0.30±0.27 gh0.77±0.03 de0.96±0.33 cd0.61±0.06 ef1.01±0.05 bc1.17±0.03 abc1.32±0.21 a1.10±0.08 bc0.23±0.15 hij0.31±0.08 gh0.28±0.02 h0.60±0.01 ef0.04±0.06 ij0.13±0.12 hij1.19±0.10 ab
10.86±0.20 c10.±0.11 cd
76.84±1.16 cde76.83±0. cde
3.33±0.10 cd3.78±0.50 c
0.81±0.03 cd0.32±0.13 g
10.33±0.24 d10.61±0.23 cd12.18±0.24 a10.93±0.23 c
77.11±0.41 cd81.59±1.59 b74.77±1.25 e75.52±0.88 de
5.75±0.29 a5.28±0.29 a3.11±0.20 d3.43±0.23 cd
0.±0.06 bc0.99±0.03 b1.00±0.06 b1.12±0.03 a
9.29±0.17 f11.36±0.35 b12.12±0.27 a9.69±0.09 e
86.78±0.88 a78.35±2.46 c77.12±1.06 cd88.68±0.78 a
0.92±0.36 f2.26±0. e3.04±0.11 d0.84±0.20 f
0.94±0.07 b0.16±0.05 h0.55±0.06 e0.68±0.06 e
9.78±0.25 e8.28±0.17 h
76.73±1.22 cde77.47±0.15cd
4.38±0.32 b4.40±0.39 b
0.73±0.13 d0.47±0.07 f
蛋白质/%8.73±0.21 g
淀粉/%77.02±0.39 cd
再生季
脂肪/%4.44±0.23 b
单宁/%0.30±0.02 g
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第13卷第13期Vol.13 No.13南方农业
South China Agriculture
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发现大部分品种的蛋白质、淀粉含量表现为再生季高于头季,脂肪含量表现为再生季低于头季,单宁含量因种质类型的差异表现不同,常规高粱是再生季低于头季,杂交高粱则是再生季高于头季。
适宜的品种是高粱再生生产成功的关键,应具备以下三个特征:1)生育期适宜,确保安全抽穗成熟;2)再生能力强;3)产量潜力大。此次试验中川糯粱1号、晋渝糯3号、金糯粱1号表现出丰产、优质兼具的特征,可作为西南地区再生高粱的生产品种推广。
3 讨论与小结
再生高粱生产是指在高粱收割后,茎秆基部节位上的休眠腋芽在适宜养分、温度、光照等环境下,生长出不定根,萌发成苗,进而抽穗、开花、成熟,从而获得第二次产量的栽培方式[7]。在水稻中通常用再生芽萌发率、活芽率等来评价水稻的再生力[8-9],而本研究发现,高粱再生产量与再生芽数和再生芽长无明显的相关性。高粱腋芽萌发能力较强,在头季收割后,大部分能萌发成苗,但每株只能保留1~2个幼苗[10],否则无法成穗获得产量,所以笔者认为不能用水稻再生力的鉴定指标再生芽萌发率、活芽率等作为高粱再生力强弱的评价指标。再生产量是衡量再生力强弱的直接依据,大面积生产统计再生稻产量≤50 kg/667 m2则不认为再生稻有收[11],而高粱品种之间产量差异极大,以再生季产量/头季产量的比值作为衡量高粱品种再生力强度的标准更为合理,<0.5为弱再生力,不推荐进行再生生产,0.5~0.7为中再生力,0.7~0.9为强再生力,>0.9为特强再生力。本试验结果显示,晋渝糯3号、泸糯8号再生季产量/头季产量的值最高,再生力最强;杂交高粱再生季产量/头季产量的值明显高于常规高粱,说明杂交高粱的再生力强于常规高粱,杂交高粱的再生季产量高于常规高粱。从产量性状上综合分析,川糯粱1号、晋渝糯3号、金糯粱1号两季产量均优,具有推广价值。
蛋白质、淀粉、脂肪和单宁含量是高粱籽粒中最重要的4个品质性状,是影响高粱酒品质的重要因素[12],高含量的淀粉、蛋白质,适中的脂肪和单宁有利于出酒率的提高[13]。本试验对两季高粱品质进行比较,发现高粱再生季蛋白质、淀粉含量高于头季,脂肪含量低于头季,杂交高粱单宁含量高于头季,常规高粱单宁含量低于头季,说明再生高粱酿酒品质优于头季高粱。
参考文献:
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(责任编辑:丁志祥)
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