楊彬,張海燕,史紅梅,張桂香
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所,高粱遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新山西省重點實驗室,山西晉中030600)
鳥害與高粱性狀間相關(guān)性分析
楊彬,張海燕,史紅梅,張桂香
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所,高粱遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新山西省重點實驗室,山西晉中030600)
對105份高粱種質(zhì)進行了田間鳥害調(diào)查以及鳥害與高粱性狀間的相關(guān)性研究。結(jié)果表明,中緊穗型、籽粒單寧含量低、生育期短的品種穗部受害嚴(yán)重;中散和散穗型、籽粒深色的高單寧含量材料以及生育期長的材料受害較輕;芒長、穎殼包被度等性狀與鳥害間有一定的關(guān)系,長芒及籽粒穎殼包被度大在一定程度上可以減輕鳥害。不同類型品種的受害情況不同,我國地方品種和育成品種受害比例較低,說明地方品種在長期種植的過程中,自然選擇和高粱抗鳥害育種中的人工選擇起了一定作用;而國外品種白籽粒材料較多,單寧含量相對少,受鳥害比例較高。
高粱;鳥害;穗型;籽粒單寧含量;籽粒顏色;生育期;相關(guān)分析
農(nóng)業(yè)害鳥是指數(shù)量較多、以谷物種子、果樹果實、花瓣、花蕾為食,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來較大經(jīng)濟損失的鳥類[1]。農(nóng)田、果園、林地都會發(fā)生鳥害,為害農(nóng)作物的鳥類主要有雁類,如黑額黑雁、鳩鴿類、鸚鵡、鴉科、鶇類、椋鳥、擬椋鳥科、文鳥科及雀科的少部分鳥類[2-3],受害的農(nóng)作物主要是小麥、谷子、水稻、高粱、大麥及油料作物如向日葵等。
高粱作為耐旱、耐瘠、耐鹽堿的傳統(tǒng)作物,在一些區(qū)域種植廣受歡迎,但存在的一些問題制約了高粱生產(chǎn)的快速發(fā)展,其中,高粱鳥害就是一個[4]。危害高粱的鳥類主要是文鳥科的麻雀,在高粱灌漿至成熟階段,麻雀成群結(jié)隊而來,啄破灌漿的籽粒,吸食漿汁,造成籽粒破損落粒,或受害部位產(chǎn)生霉變,造成高粱不同程度的減產(chǎn)。鳥害對于高粱育種是一個更大的威脅,麻雀啄食試驗材料籽粒后不僅會造成調(diào)查數(shù)據(jù)的誤差,嚴(yán)重時還會導(dǎo)致育種材料的丟失[5]。
鑒于麻雀對高粱育種和生產(chǎn)帶來的嚴(yán)重危害,本試驗進行了鳥害與高粱相關(guān)性狀的分析研究,以期為預(yù)防和減輕高粱生產(chǎn)中鳥害發(fā)生程度及抗鳥害高粱品種的選育提供參考。
1.1 試驗材料
試驗材料為105份高粱種質(zhì),包括我國地方品種、育成品種和國外引進品種。
1.2試驗方法
試驗在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所試驗基地進行,2014年5月11日播種,田間播種采用隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積6.25 m2。按照《高粱種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[6]記載每個材料的穗型、籽粒顏色和生育期。籽粒單寧含量采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15686—1995中高粱單寧含量的測定法測定。
鳥害分級標(biāo)準(zhǔn)為:一級為全穗未受害(小于1/5受害);二級為1/5~4/5受害;三級為全穗受害(大于4/5受害)。在試驗材料成熟時調(diào)查麻雀危害情況,按分級標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計受害情況。
2.1 不同類型品種的受害情況
從表1可以看出,105份材料中有我國地方品種45份,育成品種17份,國外品種43份,地方品種中的一級品種占到地方品種總數(shù)的36%,按照高粱大部分品種在沒有任何防范措施下會遭受不同程度鳥害的情況,這是較低的受害率,也是我國地方高粱品種長期種植自然選擇的結(jié)果;育成品種一級品種占育成品種總數(shù)的41%,表明高粱抗鳥害育種中的人工選擇起了一定作用;國外一級品種占國外品種總數(shù)的21%,這是因為國外品種白籽粒材料較多,單寧含量相對低[7],鳥類更喜食。
表1 不同類型高粱材料受鳥害情況
2.2 受害程度與各性狀間相關(guān)性分析
2.2.1 高粱穗型與鳥害的關(guān)系由表2可知,在全部45份緊穗型的材料中,全穗受害材料有21份,占47%;未受害材料中,中散和散穗型材料居多,占到這2種穗型的44%,說明中緊穗型材料穗部枝梗的硬度、長短及枝梗上籽粒分布的疏密較適合麻雀的采食,而松散穗型的材料穗部枝梗較長、較細,在啄食的過程中,枝梗的晃動給鳥類取食增加了困難。
表2 高粱穗型與鳥害的關(guān)系
2.2.2 籽粒單寧含量與鳥害的關(guān)系由表3可知,全穗未受害的一級材料單寧平均含量為0.86%,二級材料單寧平均含量為0.41%,三級材料單寧平均含量0.39%,很明顯,遭受鳥害最嚴(yán)重的三級材料有較低的單寧含量,一級材料的單寧平均含量是三級材料的2倍多,說明材料單寧含量的多少對鳥害程度有較大的影響。
表3 高粱單寧平均含量與鳥害的關(guān)系
2.2.3 籽粒顏色與鳥害的關(guān)系一般來說,籽粒顏色與籽粒單寧含量存在一定的關(guān)系,有色種皮的高粱籽粒單寧含量高[8]。因此,籽粒顏色和鳥害的關(guān)系與單寧含量和鳥害的關(guān)系類似,即籽粒顏色較深的紅、褐材料,受到鳥害的程度較輕。
從表4可以看出,籽粒紅色和褐色的材料害鳥不太喜歡啄食。有研究表明,不同粒色谷子品種的鳥害程度也不同[9]。
表4 高粱籽粒顏色與鳥害的關(guān)系
2.2.4 生育期與鳥害的關(guān)系從表5可以看出,一級材料生育期平均為120.3 d,二級材料生育期平均為117.9 d,三級材料生育期平均為112.8 d,說明高粱品種愈早熟鳥害愈嚴(yán)重,品種愈晚熟鳥害愈輕。這與試驗地區(qū)的農(nóng)作物耕種季節(jié)有關(guān),早熟高粱品種灌漿時田間其他作物尚未成熟,食物缺乏,即使是其他性狀不適合鳥類啄食,如單寧含量較高、較松散的穗型材料,鳥類也會努力啄食果腹,維持生存。而生育期長的品種灌漿時,其他作物均已成熟,田間食材豐富,分散了害鳥數(shù)量,減輕了對高粱的危害。
表5 高粱生育期與鳥害的關(guān)系
張新仕等[10]研究認為,對鳥害控制和預(yù)防最好的辦法是選用抗鳥害的品種。本研究表明,培育高粱穗部較松散、籽粒單寧含量較高的品種,也可以減輕高粱鳥害的發(fā)生?,F(xiàn)在隨著我國釀酒、釀醋業(yè)對高粱需求的增加,能預(yù)防鳥害又可以增加白酒、食醋風(fēng)味的高單寧含量的釀造專用高粱品種不斷被育種者選育出來,在一定程度上減輕了高粱鳥害的發(fā)生。
試驗中還發(fā)現(xiàn),高粱品種的芒長、穎殼包被度等性狀與鳥害有一定關(guān)系,長芒及穎殼包被度大的材料在一定程度上可以減輕鳥害。高粱抗鳥與否與籽粒中其他的物質(zhì)也有關(guān)系,有研究表明,抗鳥品種籽粒中的木質(zhì)素、可溶和不溶原花青素、可溶酚化合物及可溶紅色素的含量都比不抗鳥的品種顯著高[11],抗鳥品種的酸性凈化纖維(A,D,F(xiàn))也明顯高于不抗鳥品種[12]。
除以上品種特性可以減輕和預(yù)防鳥害以外,適當(dāng)調(diào)整播期,根據(jù)品種特性早播或晚播使其灌漿階段處于大量農(nóng)作物灌漿成熟的階段,也可以減輕受害程度。對于高粱育種來說,為避免或減輕鳥害,合理選擇育種田塊非常重要,由于育種材料的種植所需田塊不是很大,可以選擇遠離大片莊稼、房屋、池塘、樹林等的地方,因為這些地方能為麻雀提供食物,是麻雀活動和棲息的重要場所。
從嚴(yán)格意義上來說,高粱受麻雀為害程度可分為受害和未受害2個級別。因為之所以有穗部部分受害的材料,可能因為沒有來得及吃完,高粱籽粒已經(jīng)完全變硬成熟,或者其他作物已大面積開始灌漿適宜麻雀啄食,分散了害鳥的聚集,而不是因為品種的緣故而減輕了高粱籽粒的受害。因此,全穗受害和部分受害的情況應(yīng)歸為一類。本試驗分了3個級別,是因為可以更詳細地了解參試材料的受害情況以及不同表現(xiàn),為高粱鳥害研究提供更加全面的參考數(shù)據(jù)。
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Correlation Analysis among Traits of Sorghum and Bird
YANG Bin,ZHANG Hai-yan,SHI Hong-mei,ZHANG Gui-xiang
(Shanxi Key Laboratory of Sorghum Genetic and Germplasm Innovation,Institute of Sorghum,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Jinzhong030600,China)
One hundred and five sorghum germplasms were investigated and analyzed on correlation among traits of sorghum and bird.The result showed that sorghum germplasms of semi-compact panicle type,low content of tannin in grain and short growth period were seriously damaged.Sorghum germplasms of semi-compact and drooping panicle type,high content of tannin in dark color grain and long growth period were not serious.These sorghum germplasms of the characteristics panicle were more suitable for foraging by sparrows. Besides,awn length and glume covering were correlated with damaging bird.In a word,the long awn and the large glume covering could alleviate damaging bird.The damaged condition of different sorghum varieties was also different.In our country,the damaging proportion of local varieties and varieties bred were relatively low,which showed natural selection of long-term planting landraces and artificial selection of sorghum breeding in the anti-bird played a certain role.The materials of white color grain were higher percentage in foreign varieties,these were lower content of tannin in grain and proportion of the damaging bird was higher.
sorghum;damaging bird;panicle type;grain tannin content;grain color;growth period;correlation analysis
S441
A
1002-2481(2016)01-0074-03
10.3969/j.issn.1002-2481.2016.01.21
2015-08-12
楊彬(1985-),女,山西運城人,助理研究員,主要從事高粱品種資源研究工作。張桂香為通信作者。