山东省不同生态条件气候因素对谷子产量的影响

【目的】谷子籽粒产量是谷子生产最重要指标之一。气候因素的变化对农业生产影响巨大,研究山东地区不同生态条件下气候因素的变化对谷子产量的影响,解析不同生态条件下育成谷子品种籽粒产量的变化规律,为优质特色谷子品种选育及生产利用提供科学依据。【方法】利用华北夏谷区选育的8个优质、特色谷子新品种,2016—2017年种植在山东省不同生态条件下的5个试点,成熟收获后测定谷子籽粒产量,进行多因素方差分析,利用Duncan方法检测籽粒产量差异显著性;利用Pearson方法对谷子产量和谷子生育期间气温、降水量、日照时数等因素进行相关性分析。【结果】不同年份、地点×年份、地点×品种对谷子籽粒产量影响极显著(P0.01),品种、品种×年份、地点×品种×年份对籽粒产量影响显著(P0.05)。地点、地点×年份、地点×品种、品种对谷子产量变异贡献率较大,分别为50.05%、19.76%、12.32%和8.67%;年份、品种×年份变异贡献率相对较小,分别为2.70%和1.69%。2017年谷子产量总体比2016年提高4.55%,但是试点之间表现不一致;济南市、临沂市、济宁市2017年产量比2016年分别提高21.64%、18.47%和3.96%,而德州市、泰安市试点2017年产量水平分别比2016年低8.66%和9.78%,同一试点不同年份之间产量差异显著的原因主要由气候因素引起,特别是降水量和降水时间的分布。2年5个试点8个谷子品种平均产量为5 657.2 kg·hm~(-2),变幅为5 267.8—5 926.0 kg·hm~(-2),豫谷18产量最低,济谷20产量最高。济谷20、济谷22、济绿谷1号、济糯谷2号和中谷2号产量差异不显著,但显著高于济谷19和豫谷18。相关性分析表明,谷子籽粒产量与各时段平均气温正相关(P0.05);与生育期总平均气温显著正相关(P0.05),与各时段最高温度正相关(P0.05);与6月中旬、6月下旬苗期降雨量负相关(P0.05),与7月下旬至8月中旬孕穗至开花期的降雨量负相关(P0.05);与9月中下旬灌浆中后期光照时间正相关(P0.05)。【结论】山东地区不同年份、地点、品种、地点×年份、地点×品种等因素对谷子产量影响有较大影响;不同年份、不同地点的气温和降水是影响谷子产量的重要原因,谷子全生育期平均气温升高提高了谷子籽粒产量;苗期、抽穗开花期降雨多对谷子产量有不利影响。不同年份、不同地点品种产量存在较大差异,济谷20、济谷22、济绿谷1号、济糯谷2号、中谷2号等品种在山东地区不同生态条件下有较好的丰产性和稳定性。     

不同生态条件对小米黄色素含量的影响

目的 谷子籽粒脱壳后为小米,小米黄色素含量是反映小米商品性的重要指标,对于小米的商品品质和营养品质都有重要的影响。解析不同生态条件下小米黄色素含量变化规律,为优质特色谷子品种选育及生产利用提供科学依据。 方法 选用华北夏谷区选育的8个优质、特色谷子新品种,于2016—2017在不同生态条件下的5个试点种植,成熟收获后,测定小米的黄色素含量,采用多因素方差分析差异显著性,并对黄色素含量和生育期气温、降水量、日照时数等因素进行相关性分析。 结果 年份、品种、地点×年份、品种×年份、地点×品种×年份对黄色素含量影响极显著（P<0.01）,地点、地点×品种对黄色素含量影响显著（P<0.05）;其中,品种、地点、品种×地点互作对黄色素含量变异贡献率较大,分别为57.12%、27.57%和6.12%。黄色素平均含量2017年显著高于2016年。济南、德州、济宁试点小米黄色素含量2年的结果均显著高于泰安和临沂黄色素含量。5个试点8个谷子品种2年的黄色素平均含量为23.42 mg·kg ^-1,变幅为18.56—26.14 mg·kg ^-1,中谷2号最高,济绿谷1号最低;中谷2号、济糯谷2号、济谷21、济谷19黄色素含量差异不显著,但显著高于豫谷18、济谷22、济谷20、济绿谷1号的黄色素含量。黄色素含量和6月苗期气温、9月灌浆中后期平均气温、生育期平均气温极显著正相关（r=0.908,P<0.01;r=0.798,P<0.01;r=0.808,P<0.01）;和9月灌浆中后期的日照时数、生育期日照总时数极显著正相关（r=0.771,P<0.01;r=0.769,P<0.01）。 结论 不同年份、地点、品种及因素互作对谷子黄色素含量有显著影响,其中,品种因素影响最大;谷子生育期平均气温、降雨量、光照时数等天气因素的变化及时空分布的差异是小米黄色素含量变化的重要原因;谷子灌浆中后期平均气温较高、光照充足有利于黄色素的积累。品种基因型是决定小米黄色素含量的最重要因素。     

种植密度对匀播冬小麦籽粒灌浆及产量的影响

【目的】 分析种植密度与匀播种植冬小麦籽粒灌浆和产量之间的关系,研究匀播条件下不同穗型冬小麦品种适宜种植密度。【方法】 以不同穗型品种新冬22号和新冬50号为材料,匀播(株距行距相等)条件下设置123×10⁴、156×10⁴、204×10⁴、278×10⁴和400×10⁴株/hm²等5个种植密度,用Logistic方程模拟籽粒灌浆过程,分析冬小麦籽粒灌浆相关参数。【结果】 匀播条件下不同穗型品种Logistic方程拟合决定系数均在0.996以上,能准确反映灌浆过程;不同穗型品种灌浆期千粒重、最大灌浆速率、平均灌浆速率、阶段籽粒产量、阶段灌浆速率均随着种植密度的增加、株行距缩小呈下降趋势;小麦千粒重与最大灌浆速率、平均灌浆速率呈正相关;阶段籽粒产量与阶段灌浆速率呈正相关,与阶段灌浆持续时间关系不大。【结论】 匀播条件下,多穗型品种新冬22号适宜种植密度为156×10⁴株/hm²,大穗型品种新冬50号适宜种植密度为278×10⁴株/hm²。     

烯效唑对夏谷生长发育及籽粒产量的影响

以夏谷新品种济谷17和济谷16为材料,采用裂区设计,研究烯效唑不同处理时期、不同处理浓度对谷子籽粒产量及相关性状的影响。结果表明:烯效唑处理抑制两个谷子品种的株高,增加茎秆直径,以60 mg/L处理效果最显著,施用时期之间无显著性差异;烯效唑处理还增加谷子旗叶叶绿素含量。但烯效唑不同处理时期、不同处理浓度对济谷17、济谷16产量及产量相关性状影响均不显著。     

穴距对夏播谷子产量及其相关性状的影响

以济谷14和济谷15为试材,研究了穴播条件下不同穴距对夏播谷子生长发育和产量形成的影响。结果表明:在相同密度条件下,与条播相比,穴播有效提高了谷子籽粒产量、生物产量、谷草产量和谷穗重,其中,13.0 cm和16.5 cm穴距处理显著高于条播(CK)(P<0.05),不同品种间表现有所差异。因此,在生产上根据不同品种特点确定适宜的穴距穴播,有利于提高谷子产量,实现机械化播种。     

生产条件下谷子品种盐碱耐性的差异及综合评价

【目的】明确生产条件下不同谷子品种的耐盐碱性差异,确定谷子大田耐盐碱性鉴定方法和指标。【方法】 以华北夏谷区主推的8个谷子新品种为材料,设置东营滨海盐碱地条件和济南试验地正常条件处理,进行谷子大田耐盐碱性研究。【结果】 在盐碱地和对照正常条件下,参试谷子品种产量均表现出显著差异,变异系数分别为39.1%和13.0%。与对照相比,盐碱地条件下,各品种产量均显著降低,产量盐害率变幅为20.7%—63.4%,变异系数为48.4%;盐碱地条件下,所有品种单穗重、单穗粒重、千粒重、出谷率、株高、SPAD、地上部同化物质积累量和收获指数均降低;盐碱地花前同化物质的转运量提高,平均增幅为34.4%,花后同化物质的积累量降低,平均降幅为42.7%。产量盐害率与单穗重（R=-0.937）、单穗粒重（R=-0.933）、干物质重（R=-0.895）、花前同化物质转运量（R=-0.935）、花前同化物质转运率（R=-0.880）、花前转运同化物质对籽粒贡献率（R=-0.859）、花后同化物质积累量（R=-0.909）和开花期地上部含水量（R=-0.834）均呈显著负相关,与花后同化物质积累量对籽粒贡献率（R=0.859）呈极显著正相关,而与出谷率和千粒重间无显著相关性。通过主成分分析,确定了单穗重、单穗粒重、干物质重和地上部含水量可以作为耐盐碱性鉴定指标,且通过主成分分析和隶属函数进行了谷子耐盐碱性的综合评价,济谷22和济谷21的综合得分值最高。【结论】 在盐碱地条件下,不同谷子品种存在耐盐碱性差异,单穗重、单穗粒重、干物质重和地上部含水量可以作为大田耐盐碱性的鉴定指标,济谷22和济谷21为耐盐碱性品种;在盐碱地条件下,不同谷子品种花前同化物质的转运量提高,且花前转运同化物质对籽粒的贡献率和开花期地上部含水量均与盐害率呈显著负相关,因此,提高开花期地上部各器官的含水量和花前转运同化物对籽粒的贡献率是提高盐碱地条件下谷子产量的重要手段。     

低氮胁迫对不同品种谷子生长及产量的影响

为研究不同品种谷子对氮肥的反应,试验以冀谷31、豫谷8、济谷18、济谷17、济谷16、济谷15、济谷14、济谷12为材料,进行不施氮和正常施氮处理,探究低氮胁迫对不同品种谷子的叶面积指数、叶片叶绿素含量、产量等性状的影响。结果表明,低氮胁迫对不同品种谷子叶面积指数、叶片叶绿素含量和产量等性状均有不利影响,处理间差异极显著;不同品种间氮肥利用率不同。豫谷8的耐低氮胁迫指数(NSI)较小,氮肥贡献率较大,即对于低氮胁迫最为敏感,对氮素的依赖性较大;而济谷12和济谷17的NSI指数均较大,氮肥贡献率较小,即耐低氮性较强,对氮素的依赖较小,更为耐贫瘠。     

留苗密度与施氮量对不同株型谷子生长发育及产量的影响

为研究不同株型优质高产谷子品种保213和济谷14的适宜留苗密度和施氮量,2010～2011年在保定市农业科学研究所试验基地进行了留苗密度(52.5、60.0、67.5和75株/m2)和氮肥施用量(0.0、4.5、9.0、13.5和18 g/m2)的裂区试验,系统比较了不同处理对保213和济谷14产量和生理性状的影响。结果表明:不同处理保213的产量和各生理指标显著优于济谷14。在试验条件范围内,不同施氮量处理对保213和济谷14产量影响不显著,施氮量为9.0～13.5 g/m2时可以满足高产需求;而不同密度处理对保213和济谷14产量有显著影响,其中济谷14在留苗密度为67.5株/m2时产量最高,而保213在留苗密度为52.5株/m2时产量最高。与松散型品种济谷14相比,紧凑型品种保213具有较强的抗倒伏性能,更适合在高肥、高密下获得高产。本研究对指导谷子优质高产栽培具有重要的理论和实践意义。     

济南南部山区丰产优质谷子品种鉴定

为振兴济南市南部山区小米产业,以华北谷区12个谷子品种为材料,通过开展2018年仲宫和2019年平阴两个环境下的品比试验,对不同谷子品种7个产量性状和7个营养品质性状进行了鉴定。结果表明,株高、穗长、穗粗、亩穗数、千粒重、出米率和亩产量的变异系数在1.77～19.33,除出米率和亩穗数外,环境对其他5个产量性状的影响在P0.01水平上存在极显著差异;其中6个品种的丰产性较好,特别是冀谷39、豫谷18和中谷2号的平均亩产量分别为379.92 kg、378.56 kg、360.66 kg,比所有参试品种的平均亩产量高出9.99%、9.60%、4.42%;营养品质分析发现,沧谷9号和济谷20在6个营养品质指标上、济糯米2号在5个营养指标上、济谷19在4个营养指标上均高于参试品种的平均值,营养价值较高;综合考虑参试品种的产量和营养品质差异,推荐沧谷9号和济谷20为适合济南南部山区种植的丰产优质品种。     

应用GGE双标图对不同基因型谷子农艺性状及产量稳定性分析

通过GGE双标图分析了7种不同基因型的谷子品种在晋中生态条件下的产量与性状差异以及各品种的突出优势表现,为筛选该地区适宜品种以及根据所需培育适宜品种提供依据.结果表明,张杂谷系列表现出较大的杂种优势,尤其以张杂3号的籽粒产量最高,常规谷种以tg的分蘖力较强,产量高于晋谷.谷粒籽粒的产量与有效穗数、单穗粒重和千粒重呈显著的正相关关系,与穗数、有效穗数、分蘖数和单穗粒重呈负相关关系.     

华北夏谷区2001—2015年谷子育种变化

【目的】对华北夏谷区近15年谷子区域试验数据进行分析,探讨谷子育种变化趋势,为谷子品种改良提供参考。【方法】利用2001—2015年华北夏谷区参试品种的主要农艺性状数据,研究其变化规律;以通过鉴定的51个育成品种为材料进行分析,并与15年间华北地区谷子生长季6—9月份气候因素进行相关分析,梳理通过鉴定的51个品种的类型。【结果】2001—2015年华北夏谷区区域试验参试品种各农艺性状在年度间变异较大,随着年份的推移,产量、生育期、株高、穗长、单穗重和穗粒重持续增加,千粒重基本不变,公顷穗数略有下降。51个通过鉴定品种的整体变化趋势与所有参试品种的变化趋势基本一致。51个通过鉴定品种间产量、生育期、株高、穗长、千粒重和公顷穗数差异极显著,单穗重、穗粒重和出谷率差异不显著。华北夏谷区谷子生育期气候趋向于暖湿的变化趋势。通过鉴定的品种产量和生育期、单穗重、穗粒重呈极显著正相关,与最低温、降水量呈极显著负相关。最低温、最高温、降水量、生育期、穗粒重、出谷率决定谷子产量85.17%的变异。对产量贡献较大且为负效应的是最低温,为正效应的是最高温。近几年谷子育种水平有所提高,品种类型较丰富多样,抗除草剂品种和优质米类型逐渐增多,反映了轻简栽培和优质是目前的主要育种方向。但是以冀谷19、豫谷1、冀谷25等3个主干品种为亲本来源的品种数为26个,占杂交选育品种的57.8%,育成品种亲本范围相对较窄的问题越来越严重。【结论】2001—2015年华北夏谷区区域试验育成品种产量有所提高,品种类型较丰富多样,育种水平取得一定的进步。然而,造成产量显著差异的原因主要取决于气候因素,而且品种培育的亲本选择狭窄可能是育种突破的关键瓶颈。在今后的育种过程中,要从亲本创制和选择着手,丰富亲本类型;提高品种穗粒重和出谷率,以适应气候变化,提高夏谷产量。     

2005—2015年西北春谷中晚熟区谷子育成品种评价

【目的】对11年来西北春谷中晚熟区育成的谷子品种产量、农艺性状、抗逆性及品质性状综合分析,为西北春谷中晚熟区谷子新品种选育、推广及资源利用提供理论参考。【方法】基于2005—2015年国家谷子品种区域试验西北春谷中晚熟区数据,对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状进行比较与分析。并对通过鉴定的30个品种抗逆性、品质进行分析。【结果】2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。参试品种和通过鉴定品种的农艺性状在年度间存在一定的变异,参试品种的株高、单穗重、穗粒重、出谷率有逐年增加的趋势,生育期有缩短的趋势;通过鉴定的30个品种和对照相比,生育期、株高有降低趋势,株高变幅为105—165 cm;穗长在17—27 cm,70%的品种分布在19—23 cm;单穗重变幅为15—25 g,80%品种为18—22 g;穗粒重为12—20 g;出谷率分布在74%—84%,80%的品种在75%—80%;千粒重变异范围较大,分布在2.5—3.4 g,有9个品种的千粒重超过对照,公顷穗数分布在33万—43万。对通过鉴定品种农艺性状与产量的相关分析表明,产量与单穗重、穗粒重和公顷穗数呈显著正相关,与生育期呈负相关。鉴定品种总体抗性有提高的趋势,其中抗倒性明显优于对照,红叶病和白发病为主要病害,谷锈病、谷瘟病、纹枯病、蛀茎率也有不同程度地发生。穗松紧度多为中等偏紧类型,熟相中等偏好为主。品质上,通过鉴定品种的米色全为黄色,优质米的粗蛋白、粗脂肪含量及胶稠度偏低,赖氨酸含量相对较高。鉴定品种中包括了糯质、高蛋白、高脂肪及粮草兼用、抗除草剂、优质米等多种类型,丰富了品种类型。【结论】西北春谷晚熟区谷子品种的选育取得了一定的进步,所育品种在数量、多样性、产量、品质等方面有了一定的提高,但没有取得大的突破。在育种方法上比较单一,多采取简单杂交、系选的方法,应根据育种目标要求,开展材料创新,融合回交、复交、理化诱变等多种方法,并结合分子育种新技术,提高育种水平。在育种目标上,重点培育品质优良、矮秆抗倒、生育期略短、适合机械化收获的品种,培育多种类型的抗除草剂品种,满足谷子规模化生产的需求。     

东北春谷区近年来谷子育成品种的评价

【目的】通过对11年来东北春谷区育成的谷子品种产量、农艺性状进行相关分析,为东北春谷区谷子新品种选育、推广、资源利用和育种方向提供理论指导。【方法】基于2005—2015年国家谷子品种区域试验东北春谷区生育期、株高、单穗重、穗粒重、出谷率、千粒重、产量等农艺性状数据,结合东北春谷区生态区域类型特点,研究参试品种的农艺性状变化规律,对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状用DPS软件进行比较与分析。【结果】2005—2015年参试品种共有60个,按照全国农业技术推广中心的谷子品种鉴定标准,11年间通过鉴定的品种18个。参加区试的品种和通过鉴定品种的农艺性状平均值在年度间存在一定的变异,受气候条件因素影响较大,2010年通过鉴定的品种的产量较2005年增产4.6%,2015年通过鉴定的品种产量分别较2005年和2010年的品种增产12.62%和7.66%,总体来看育成品种表现出产量逐步增加的趋势。育成品种的产量增产幅度因品种类型不同而有一定的差异,单就产量而言,11年间九谷23、九谷14和龙谷31增产幅度超过10%,是增产幅度较大的品种。通过对18个鉴定品种农艺性状与产量进行相关和多元逐步回归分析表明,产量与单穗重、穗粒重呈极显著正相关;生育期、株高、单穗重、出谷率、千粒重和公顷穗数决定了产量90.98%的变异。过去11年东北春谷区利用夏谷血缘育成的品种九谷23,表现较突出,且株高约115 cm,株高显著低于其他品种,代表着东北春谷区育种的整体方向。【结论】东北春谷区谷子品种的选育取得了一定的进步,2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。单穗重和穗粒重对产量影响最大,同时农艺性状受品种特性、气候、栽培条件等多种因素影响,因此,育种中应在注重单穗重和穗粒重的同时,兼顾株高、生育期、抗性等其他因素对产量的影响,特别是应该降低株高和缩短穗颈长,使新培育的品种适应机械化轻简栽培,并继续加大抗除草剂品种和优质品种的培育,满足中国种植业结构调整和人们膳食结构改善对轻简栽培和优质品种的追求。     

不同品种小米矿质元素含量差异分析

矿质营养是构成机体和维系生命不可或缺的成分。为了明确不同品种小米矿质元素含量的差异,测定了三个地点8个品种小米中磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、钠(Na)、铬(Cr)、铜(Cu)、碘(I)、锰(Mn)、锌(Zn)和硒(Se)11种矿质元素的含量,采用主成分分析方法进行矿质元素含量综合评价。结果表明,小米中不同矿质元素含量的变异性存在差异,小米Na、I、Cr和Se元素含量的变异系数较大,超过5%;除K和Se以外的其他9种矿质元素含量受品种影响差异显著,除Cu以外的其他10种矿质元素含量受地区影响差异显著;利用主成分分析方法矿质元素综合表现的排序,按照品种从高到低排序为冀谷18冀谷31冀谷38冀谷39豫谷19冀谷1912H402豫谷18,按照地区从高到低排序为藁城、井陉和博山。该结果对于明确谷子矿质营养价值具有重要意义,对于了解品种间和不同地点的小米矿质营养成分差异也具有较好的实用价值。     

优质高产谷子新品种“冀谷24”选育研究

冀谷24是R219经60Coγ射线辐射诱变后选育而成的谷子新品种。该品种抗阿特拉津,通过喷施阿特拉津可以实现化学除草,能够减轻谷子除草的劳动强度。2004～2005年国家夏谷新品种区域试验,平均产量为5 024.85 kg/hm2,较对照豫谷5号增产5.26%,居2 a所有参试品种第4位。2006年通过国家鉴定。     

"谷子糜子育种"专题导读:十五年区试数据分析展示谷子糜子育种现状

谷子（Setaria italica Beauv.）和糜子（Panicum miliaceum L.）是中国起源的古老粟类作物，在旱作生态可持续农业建设和种植业结构调整中具有重要作用，也是应对未来更加干旱环境的战略储备作物。自2001年到2015年，全国农技中心组织国家谷子糜子区域试验，对这个时期培育的谷子糜子品种的产量、适应性和品质进行综合鉴定，积累这个时期谷子糜子育成品种的产量和农艺性状表现的基础数据。本期《中国农业科学》发表了6篇对过去10—15年谷子糜子育成品种产量和农艺性状表现的分析评价文章，这些文章从整体上梳理了中国华北夏谷区、西北早熟区、西北中晚熟区、东北春谷区和糜子育成品种的产量水平、育种进步的性状和存在问题等，也提出了近期及将来的育种目标。本文是对这6篇文章进行的简评，希望能引导这6篇文章的深入研读。谷子糜子育种的突破有赖于关键性亲本的发现、创制和利用，以及有益产量性状累加育种技术的突破；商品性优质、食味优质、功能性优质专用和中矮秆适合机械化轻简化栽培应成为谷子糜子育种最应关注的重点方向。     

优质高产夏谷新品种衡谷11号的选育

衡谷11号是以培育优质、高产夏谷新品种为目标,用冀谷20为母本、豫谷11为父本进行杂交,历经7代选育而成的夏谷新品种。该品种具有优质、高产、适应性强等特点。2011～2012年国家区域试验平均产量为4813.5 kg/hm2,居2 a参试品种第2位,较对照品种冀谷19增产6.33%。2013年1月通过国家谷子品种鉴定委员会鉴定。