黄土高原旱地谷子品种地上器官干物质分配与产量形成相关性分析

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2018.05.024

摘要/Abstract

摘要：

提高黄土高原旱地谷子产量和资源利用效率的关键是品种适应性与形态可塑性的高效发挥。以晋谷21号（G21）、晋谷29号（G29）、长生07号（G07）和汾选03号（G03）4个黄土高原旱地主栽谷子品种为研究对象,对其地上部生物量、收获指数、产量和水分利用效率的差异进行了比较研究,结果表明：（1）收获期G03单株地上生物量较G07、G21、G29分别高出9.0%、4.9%和74.4%;收获指数较G07、G21与G29分别提高23.5%、29.4%和44.6%。（2）收获期G03单穗生物量最大,茎生物量较高,而叶生物量显著减低,相关性分析表明茎、叶生物量间呈显著正相关,而叶生物量与单穗生物量呈显著负相关。（3）G03子粒产量较G07、G21、G29分别增加了11.4%、27.3%和18.1%;水分利用效率较G07、G21、G29分别提高了11.0%,33.0%和14.2%。综上所述,紧凑株型、叶片同化物转移率较高的汾选03号在黄土高原旱地雨养农业区生物量分配更有利于实现高产和水分高效利用。

关键词: 谷子, 器官生物量分配, 收获指数, 子粒产量, 水分利用效率

Abstract:

The key to improving millet yield and utilization efficiency in dry land of the Loess Plateau is the efficient use of cultivar adaptability and morphological plasticity. To explore the correlation between biomass allocation and grain yield of different millet cultivars under film border mulching tillage, four major cultivars: Jingu 21 (G21), Jingu 29 (G29), Changsheng 07 (G07) and Fenxuan 03 (G03) were selected and field experiments were conducted in a semi-arid region of northern Shaanxi. Aboveground biomass, harvest index, grain yield and water use efficiency were measured and systematically analyzed. The results showed that: (1) G03 had the highest total biomass which was 9.0%, 4.9% and 74.4% higher than that of G07, G21 and G29 at harvested stage; The harvest index of G03 was significantly increased by 23.5%, 29.4% and 44.6% compared with that of G07, G21 and G29. (2) G03 showed the highest spike and stems biomass accumulation, while leaf biomass decreased significantly. Correlation analysis indicated that stem and leaf biomass revealed positive correlation but leaf and panicle biomass showed negative effect. (3) The yield of G03 was 11.4%, 27.3% and 18.1% higher than that of G07, G21 and G29. The water use efficiency of G03 was 11.0%, 33.0% and 14.2% higher than that of G07, G21 and G29. Under the drought environment, G03 was suitable for the high grain yield and better water use efficiency in a semi-arid region of China, perhaps due to its compact plant architecture and flexible leaf photosynthate transfer.

Key words: Foxtail millet, Organ biomass allocation, Harvest index, Grain yield, Water use efficiency

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图/表 9

表1

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表2

表3

表4

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表5

参考文献 24

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品种Variety	生育期Growth period (d)	株高Plant height (cm)	单穗重Panicle weight (g)	穗粒重Grain weight per panicle (g)	出谷率Grain rate (%)
G21	130	152.0	23.8	19.7	75.0
G29	120	130.0	20.5	16.8	77.8
G03	100	130.0	19.8	16.0	80.0
G07	125	125.0	24.2	20.3	83.2

品种Variety	茎秆生物量Stem biomass	叶生物量Leaf biomass	单穗生物量Panicle biomass	地上部生物量Aboveground biomass
G03	69.5±3.11a	59.3±3.99a	29.8±1.92a	158.6±9.64a
G07	60.4±3.43a	61.2±2.86a	23.3±2.80b	144.9±15.16b
G21	63.8±2.17a	64.2±3.54a	23.2±1.75b	151.2±13.46ab
G29	36.9±0.55b	28.3±1.45b	25.6±1.33ab	90.9±2.77c

品种 Variety		茎秆生物量(SB) Stem biomass	叶生物量(LB) Leaf biomass	单穗生物量(PB) Panicle biomass
G03	SB	1
	LB	0.54^**	1
	PB	0.33	-0.51^**	1
G07	SB	1
	LB	0.68^**	1
	PB	0.33	-0.33	1
G21	SB	1
	LB	0.83^**	1
	PB	0.41	-0.52^**	1
G29	SB	1
	LB	0.53^**	1
	PB	0.43	-0.45^*	1

品种Variety	G03	G07	G21	G29
产量Yield (kg/hm²)	5 472.7±0.7a	4 912.5±0.8b	4 300.2±0.1b	4 632.3±1.1b
耗水量ET (mm)	452.2b	449.6b	470.5a	438.8b
WUE [kg/(mm·hm²)]	12.1±0.9a	10.9±1.0b	9.1±0.5b	10.6±0.5b