全 文 ：作物品种资源1 9 95 年第4 期
中国慧芭的生态型 、 多样性及利用价值
黄亨履 陆 平 朱玉兴
(中国农业科学院作物品种资源研究所 , 北京 l 。。。 8 1)
李英材
( 广西农业科学院作物品种资源所 )
摘要 通过时我国 17 个省 、 市 、 区 10 2份惹茂资源 的形态学 、 生物学 、 农艺和品质 性 状
鉴定 , 认为我国惫改资源丰富多样 , 可分为南方 、 长江 中下游和 北方三个生态型 。 我 国确是
世界惹茨的重要起源地之一 。 我国惫改多数品质优 良, 具有广阔的利 用价 值 。
关键词 惹找 生态型 多样性 利用价值
晋茵 ( j o b s t e a r s ) 俗名 药 玉 米 、 苗
米 、 草珠子 , 是我国古老的粮药兼用作物 。
慧苗属禾本科玉蜀黍族慧苗属 ( C ol’ x
L
.
)
, 据报道世界上有 10 个种 ( Z n = 1。 、 20
和 4 0) , 我国对昔苗的分 类 众 说 不 一 , 有
的分为 慧苗 (C . la cr y o a 一 j o bl’ L . )和川谷
( C
·
a 夕 r e s t i s L o u r . ) 两个种〔 , 〕〔2〕 , 也有
认为慧苗是一个变种 ( v ar . f : 。 。 en 一 t 。 c 。 。
M
a k i n o ) 〔 3 〕或 ( v a r . o a 夕 u e 。 (R o m a n . )
s t aP f
.
) 〔 4 〕。 也有认为野生的川谷是一 个种
( C
.
l a e r 少。 a 一 j o b i L ) ( 4 〕 。 19 9 4年 庄 体
德等将我国慧苗 、 川谷分为 3种 4 变种 〔 5 〕。
本文论述了我国慧苗的生态类型 、 形态和性
状的多样性及慧米仁的营养品质 , 为深入鉴
定和利用提供依据 。
材料与方法
19 81 年以来 , 在 海南岛 、 湖北神农架和
川 、 黔 、 桂等重点山区考察巾 , 以及近年的
种质征集中 , 搜集到 17 个省 (市 、 区 ) 的慧苗
和川谷种质 2 5 0余份 。 从中 选 择 1 0 2份 种质
在 北京 、 南宁两地种植 , 包括 : 栽培种 54 份
(贵州 26 份 , 四川 、 湖南 、 江苏各 4 份 , 云
南 、 浙江 、 安徽各 3份 , 广西 2份 , 广东 、 湖
北 、 山东 、 Il r西 、 北京各 z份 ) ; 野生种 遵s份 ,
(四川 10 份 , 海南 、 广西各 8 份 , 江苏 7 份 ,
浙江 3份 , 贵州 、 湖南 、 湖北 、 北京各 2 份 ,
安徽 、 吉林 、 内蒙 、 辽宁各 1份 ) 。 并在北京
进行短日照处理和品质分析 : 粗蛋白质用经
典开氏法 、 脂肪用索氏残余法 、 氨基酸用离
子交换色谱法 、 脂肪酸用 A O A C法 。
结果与讨论
一 、 形态特征
(一 ) 植株与茎叶 昔苗为 C ` 植 物 ,
植株高大 , 茎叶繁茂 , 在北京种植时 (见表
l)
, 南方的种质平均株高 3m左右 , 长江 中
下游的种质平均株高 2 . 2 m左右 , 北方的种 质
株高平均为 1 . 6 m左右 . 相同生态 区栽培种 与
野生种的株高差别不大 , 主茎节数是 南多北
少 。 茎粗与叶形上 , 南方种质多数表现秆粗
叶大 (但广西的水生慧茵是秆细叶窄 ) , 北
方种质茎粗仅 cI m 左 右 , 叶 面 积 平 均 为
12 o c m
“左右 , 叶窄茎细 。
在 南宁种植 , 株高普遍比在北京降低一
半左右 , 如南方种质株高仅 17 0c m , 长江 中
下游仅 1 2 5 c m , 北方种质仅 60 o m 左 右 。 茎
粗 、 叶形也略为细小 。 植株的分孽 , 野生种为
8 ~ 16 个 , 栽培种为 3一 7个 。
(二 ) 花序 (穗 ) 与果实 (种子 ) 慧
苗和川谷的花序均为腋生总状花序 , 小穗单
性 , 雌雄同序 。 雌小穗位于花序基部 , 外包
作物品种资源9 19 5年第 4期
中国慧芭的生态型 、 多样性及利用价值
黄亨履 陆 平 朱玉兴
(中国农业科学院作物品种资源研究所 , 北京 l 。。。 8 1)
李英材
( 广西农业科学院作物品种资源所 )
摘要 通过时我国 17 个省 、 市 、 区 10 2份惹茂资源 的形态学 、 生物学 、 农艺和品质 性 状
鉴定 , 认为我国惫改资源丰富多样 , 可分为南方 、 长江 中下游和 北方三个生态型 。 我 国确是
世界惹茨的重要起源地之一 。 我国惫改多数品质优 良, 具有广阔的利 用价 值 。
关键词 惹找 生态型 多样性 利用价值
晋茵 ( j o b s t e a r s ) 俗名 药 玉 米 、 苗
米 、 草珠子 , 是我国古老的粮药兼用作物 。
慧苗属禾本科玉蜀黍族慧苗属 ( C ol’ x
L
.
)
, 据报道世界上有 10 个种 ( Z n = 1。 、 20
和 4 0) , 我国对昔苗的分 类 众 说 不 一 , 有
的分为 慧苗 (C . la cr y o a 一 j o bl’ L . )和川谷
( C
·
a 夕 r e s t i s L o u r . ) 两个种〔 , 〕〔2〕 , 也有
认为慧苗是一个变种 ( v ar . f : 。 。 en 一 t 。 c 。 。
M
a k i n o ) 〔 3 〕或 ( v a r . o a 夕 u e 。 (R o m a n . )
s t aP f
.
) 〔 4 〕。 也有认为野生的川谷是一 个种
( C
.
l a e r 少。 a 一 j o b i L ) ( 4 〕 。 19 9 4年 庄 体
德等将我国慧苗 、 川谷分为 3种 4 变种 〔 5 〕。
本文论述了我国慧苗的生态类型 、 形态和性
状的多样性及慧米仁的营养品质 , 为深入鉴
定和利用提供依据 。
材料与方法
19 81 年以来 , 在 海南岛 、 湖北神农架和
川 、 黔 、 桂等重点山区考察巾 , 以及近年的
种质征集中 , 搜集到 17 个省 (市 、 区 ) 的慧苗
和川谷种质 2 5 0余份 。 从中 选 择 1 0 2份 种质
在 北京 、 南宁两地种植 , 包括 : 栽培种 54 份
(贵州 26 份 , 四川 、 湖南 、 江苏各 4 份 , 云
南 、 浙江 、 安徽各 3份 , 广西 2份 , 广东 、 湖
北 、 山东 、 Il r西 、 北京各 z份 ) ; 野生种 遵s份 ,
(四川 10 份 , 海南 、 广西各 8 份 , 江苏 7 份 ,
浙江 3份 , 贵州 、 湖南 、 湖北 、 北京各 2 份 ,
安徽 、 吉林 、 内蒙 、 辽宁各 1份 ) 。 并在北京
进行短日照处理和品质分析 : 粗蛋白质用经
典开氏法 、 脂肪用索氏残余法 、 氨基酸用离
子交换色谱法 、 脂肪酸用 A O A C法 。
结果与讨论
一 、 形态特征
(一 ) 植株与茎叶 昔苗为 C ` 植 物 ,
植株高大 , 茎叶繁茂 , 在北京种植时 (见表
l)
, 南方的种质平均株高 3m左右 , 长江 中
下游的种质平均株高 2 . 2 m左右 , 北方的种 质
株高平均为 1 . 6 m左右 . 相同生态 区栽培种 与
野生种的株高差别不大 , 主茎节数是 南多北
少 。 茎粗与叶形上 , 南方种质多数表现秆粗
叶大 (但广西的水生慧茵是秆细叶窄 ) , 北
方种质茎粗仅 cI m 左 右 , 叶 面 积 平 均 为
12 o c m
“左右 , 叶窄茎细 。
在 南宁种植 , 株高普遍比在北京降低一
半左右 , 如南方种质株高仅 17 0c m , 长江 中
下游仅 1 2 5 c m , 北方种质仅 60 o m 左 右 。 茎
粗 、 叶形也略为细小 。 植株的分孽 , 野生种为
8 ~ 16 个 , 栽培种为 3一 7个 。
(二 ) 花序 (穗 ) 与果实 (种子 ) 慧
苗和川谷的花序均为腋生总状花序 , 小穗单
性 , 雌雄同序 。 雌小穗位于花序基部 , 外包
( 表3 ) , 而且南方生态区 (包括海南 、 广西 、
云南 、 贵州等 ) 的种质也能在 7月中下 旬 抽
穗 , 但正在常光照下则南方生态区的种质多
数不能成熟 。 由此充分证明慧该是短 日性作
物 , 对光周期敏感 。 尤其是南方的野生种质
对短 日要求更为严格 , 表现 出原始的特性 。
裹 3 各地 , 欲和川谷姐日处理效应
类 种质名称 原产地型
出 苗
(日 / 月 )
短 日 处 理 ( s h ) 正 常 光 照
抽 穗 成 熟 出苗 ~ 成熟 抽 穗 成 熟 出苗 ~ 成熟
(日 / 月 ) (日 / 月 ) (天 ) (日 / 月 ) (日 / 月 ) (天 )
那 坡 白
滇 二
坡妹五谷
通江惹该
江苏惹截
广西
云 南
贵州
四川
江苏
3 0 / s
2 2 / 8
2 7 / 7
1 1 / 7
5 / 2 0个别
2 8 / 9
2 0 / 9
1 8 5个别
: ;;
琼海川谷
兰白川谷
空烈花川谷
海南
广西
贵州
四川
江苏
3 0 / g
OóRà9,//子了了491上
,自川 野
苏
2 0 / 8
Z Q / 8
3 0 / 8
1 6 7
1 2 3
1 2 5
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5 / 10个别
1 0/ 10 个别
1 71 个别
18 5个别
时`叮口门月`附了子产/z尹Z了j月`9854口`,上4了2 2/夕/产了了片`印妇0Rg1止2,目且
对异地试验的结果进行分析 , 不 同生态
区种质的结实状况有一定的规律 。 即低纬度
产区的种质到高纬度地 区种植 , 如海南 、 广
东的种质在南宁种植 , 百粒重增加 2~ 4 9 ;
长江中下游产 区的种质到北京种植 , 百粒重
也普遍增加 0 . 5 ~ 19 , 相反从高纬度到 低 纬
度地区种植 , 则粒重普遍下降 , 纬度相差愈
大则粒重降低愈多 。 同纬度地区的种质则与
海拔高度有关 , 海拔高处的种质在低海拔地
区种植 , 则粒重下降 , 如贵州种质到广西南
宁种植 , 百粒重下降2 ~ g3 , 山西山区 的 栽
培品种平定五谷到北京种植 , 百粒重也下降
0
.
8 9
。 由此可见 , 灌浆与结实状况主要决定
于开花与灌浆期间的气温状况 , 在 气温适宜
情况下 , 昼夜温差大 , 气温凉爽 , 生育期延
长 , 则有利于籽粒的结实与饱满 (见表 4 ) 。
三 、 惫茨的分布 、 生态型与多样性
据末湛庆〔 1〕 介绍 , 史书中提及慧 截 在
苏 、 皖 、 赣 、 闽 、 湘 、 鄂 、 鲁 、 京 、 冀 、 豫 、 吉 、
辽 、 内蒙 、 川 、 陕 、 粤 , 桂 . 滇等省 (市 、
表4 各地燕截种质在北京和南宁的籽粒性状表现
生态
区
种质名称 产地
海拔
( m )
百 粒 重 ( g ) 百 仁 重 ( g )
类型 柱头色 粒
色 粒形 原产
地 北京 南宁
原产
地 北京 南宁
白沙川谷
南方 滇 二
盘县五谷
海南
云南
贵州
1 0 0 野 紫
7 0 0 栽 紫
1 52 0 栽 紫
浅蓝
灰花
白
小球
扁球
卵
6
。
7
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.
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7
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3
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。
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。
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长江
中
下游
建始川谷
城步五谷
兴隆五谷
竹园慧该
湖北
湖南
四川
安徽
灰棕 长卵 2 3 。 3
9
。
4
9
。
5
8
。
2
2 8
。
2
1 0
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.
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.
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。
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.
1
卵白
紫野栽0八Uonùnl入JùU工匕R内j92
北京草珠子 北京
北方 平定五谷 山西
白城川谷 吉林
白紫 蓝褐
褐
灰褐
球
阔卵
卵
3 5
。
2
1 0
.
5
2 9
。
0
3 1
.
0
9
.
7
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。
5
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.
9
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0
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。
0
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。
8
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.
4
1 0
。
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6
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。
1
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。
5
1 0
。
6
4
.
1
5
.
1
紫白
野栽n八比óUonéùaOJ丹Dl孟
区 )均有种植 。 在我们 1 0余年考察征集和文
献查阅中 , 发现在藏 、 琼 、 黔 、 晋 、 黑 、 浙 、
台 、 新等省 (区 ) 也有分布 , 即除青 、 一甘、
宁尚未见报道外 , 全国各省 (区 )均有分布 。
通过 1 9 9 2和 19 9 3年在北京和南宁的试验
观察 , 我国各省 (区 ) 慧苗和川谷在形态 、
生育特性上具有明显 的 多 样 性 , 从花序和
籽粒的形成和发育的变化来看 , 主要 与光照
长度和后期的气温相关 , 即主要与地理纬度
密切相关 , 其次是与垂直分布的海拔高度相
关 . 据此我国慧该初步可分为南方 、 长江中
下游和北方三大生态型 。
1
. 南方晚熟生态型 包括海南 、 广东 、
广西 、 福建 、 台湾 、 云贵 高 原 、 湖南南部
与西藏南部 (即 N 28 . 以南 , 全 年 日 平均 气
温 > 10 ℃的积温 5 0 0 0℃以上 , 年 日 照 时数
Z 0 0 0 h以下 ) 的种质 。 在北京长 日照下 多 数
不能抽穗或成熟 , 在 南宁出苗到成熟的生育
日数为 17 5天左右 。 植株高大 , 秆粗 叶 宽 ,
株高在南宁和北京分别为 Zm和 3 m以上 。 这
里野生种广为分布 , 除旱生型野生种外 , 在
广西还分布有只开花不结实靠根茎繁衍的水
生型野生种 。 这些种质对 日长反应敏感 , 特
别是野生种更为严格 , 在北京要经过 40 天以
上短 日处理 , 才能在育种上利用 。
2
. 长江中下游中熟生态型 包 括 苏 、
浙 . 皖 、 赣 、 川 、 鄂 、 陕西南部 、 湖南北部
等地 (即 N 28 一 3 3 。 , 全年 日平均气温 > 10 ℃
的 积 温 在 4 5 0 0℃左 右 , 年 日照时数为 2 0 0 0
~ 24 0 h) 的种质 , 野生种也分布很广 。 在
北京和南宁种植 , 株高分别为 2 . 2m和 l m 左
右 , 出苗到成熟的生育 日数分别为 2 0 天 和
14 。天左右 。 这一生态区种质引到北京种植 ,
生育期比原产地延长 , 籽粒灌浆期昼夜温差
较大 , 因此粒重比原产地增加 , 产量较高 。
3
. 北方早熟生态型 包括北京 、 河北 、
河南 、 山东 、 山西 、 辽宁 、 吉林 、 黑龙江 、
内蒙 、 新疆等 省 、 市 、 区 (即 N 3 ’ 以北 ,
全年 日平均气温》 10 ℃的积温4 0 ℃ 以下 ,
年 日照时数为 2 4 0 。五以上 ) 的种质 。 植株 中
矮 , 在北京和南宁的株高分 别为 1 . 6 m和 。 . 8
m左右 , 秆细叶窄 , 主茎节数较少 。 出苗 到
成熟的生育 日数分别为巧 0天和 8 0天左 右 。
对 日长反应敏感 , 引到南方种植 , 生育加速
不能形成经济产量 。 东北与内蒙的种质引到
北京 ,也提前成熟 ,产量很低 。 同纬度或海拔
相近的山东 、 山西的栽培品种 ,在北京种植 ,
每亩产量可达 Z o o k g左右 ,可直 接利用 。
我国慧芭和川谷丰富多样 , 除在生态类
型上可分为相对独立的三大类型外 , 在生 长
习性上可分为水生 、 旱生两类 , 在形态上如
株型 、 花序稀密 、 果实大小 . 果形 、 粒色以
及茎色 , 苗色和分粟 .习性上均有较大差异 。
例如广西的多年生水生型野生种株型瘦高 ,
叶片窄长 , 花序稀疏 , 是一种开花不结实的
类型 。 慧苗雌花柱头可分为 紫 色 、 白 色 两
种 ; 果实大似樱桃 , 如北方野生种果形为扁
球形 , 百粒重可远5 09 以上 , 而海南岛 的 白
沙川谷 , 粒小如高粱 , 百粒重仅 6 . 7 9 ; 栽培
品种中 , 大粒的滇二百粒重达 16 9 , 而 安 徽
的石英慧苗百粒重才 5 . 9 9 , 粒重相差一倍以
上 。 此外 , 同省不 同海拔高度的种质 , 粒重
差异也大 , 如贵州盘县的五谷子 (海拔 15 20
m ) 百粒重达 10 . 飞 , 而海拔 64 o m的望 漠 县
大观乡的五谷百粒重仅 6 . 9 9 。
综上所述 , 我国慧苗可分为南方 、 长江
中下游和北方三个多样性中心 , 从种类多样
和野生种分布密度来分析 , 广西 、 海南 、 贵
州 、 云南应为我国的初生中心地区 , 而长江
中下游及北方各省 (区 ) , 应是慧苗和川谷
逐步北移 、 驯化 、 选择而形成的次生中心 。
四 . 惹茂的利 用价值
在供试的慧该种质中 , 对28 份惹茵的蛋
白质 、 脂肪 、 氨基酸和脂肪酸含量的测定结
果表明 , 慧苗是品质优 良 、 营养价值较高的
食物 。 2 8份供试材料的祖蛋白质平均含量为
17
.
8肠 , 脂肪平均含量为 6 . 9肠 。 其 中野生
种 5 份 , 粗蛋白质平均含量达 2 1 . 2肠 , 脂肪
含量平均为6 . 5肠 。 栽培品种中临 沂 慧苗 、
江宁五 谷和 紫云 川谷 蛋白 质含量 分别 为
9 1
.
5肠 、 8 1. 9% 和 17 . 9肠 , 超过供试品种的
平均含量 , 有较大的利用价值 (表 5) 。
裹 5 , 该 、 川谷品质分析结果
类 种 质 百粒 蛋白 脂肪
产地 重 质型 名 称 ( g ) (肠 ) (肠 )
氛 基 酸 (肠 ) 脂 肪酸 (肠 )
亮氨
酸 赖氮酸 苏
氨
酸
脯氨
酸
绳氨
酸
谷氨
酸 油酸
亚油
酸
亚麻
酸
8几DO乙8no80口R.…0斑lJ滇 二 云南紫云川谷 贵州那 坡 白 广西
临沂葱芭 山东
通江慈苗 四川
江宁五谷 江苏
:::
6 14
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9
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7
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9
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9
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5 4
培 1 1 7。
4 1 8
。
9
.肠U,几n
ù,山,上心二
北京草珠子 北京 3 2 . 0 2 0 . 0 e . z ` 0 . 7 2 2 , 55 0 . 3 2 0 . 0 0 . 4 4
野 锦屏野六谷 贵州 2 1 . 2 2 2 . 7 0 . 0 4 0 . 7 5 2 . : 3 0 . 34 0 . 0 4 0 . 5 2
荔波米六谷 贵州 。 . 2 1 , . 9 6 . 5 3生 南京川谷 江苏 2 3 . 0 1 0 . 。 。 . 。
2 4 0
。
9 3 4
。
3 3 1
。
0 1 4
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0
。
2 8
0
。
4了
氨基酸与脂肪酸的测定表明 , 慧苗所含
的必需氨基酸多数含量是较高 的 , 如 亮氨
酸 、 苯丙氨酸 、 撷氨酸等 , 而赖 氨酸含量稍
低 。 在脂肪酸中 , 对人体 有益的不饱和脂肪
酸如油酸 、 亚油酸含量较高 , 而亚麻酸则含
量稍低 。 总之 , 慧茵的营养品质优 良 , 蛋白
蜀黍族的杂交育种和慧该的起
质含量平均比稻 、 麦 、 玉米 、 小麦 、 高粱等
作物高 5 ~ 8 个百分点 , 脂肪含量也高 2~ 5
个百分点 , 多数氨基酸及不饱和脂肪酸也比
其它粮食作物稍高 。 因此 , 在今后发展粮食
和饲料作物中 , 在发展食品工业中 , 应予以
足够的重视 ; 在 药用价值和 保健机理以及玉
裹6 慈该引种与栽培试验结果
源 、 分类 等领 域也 应立 题研
究 , 开发潜在的价值 。
19 9 4年在北京中国农科院
品资所的试验地里 , 安排了引
种和栽培试验 。 供试品种来 自
山东 、 山西 、 韩国和江苏 (见
表 6 ) , 并采取春播 、 夏播和
麦茬套播 (套栽 ) 三种方案 ,
产 星 ( k g / 6 6 7 m 2 ) 成 熟 期 ( 日 /月 )
品种名称 产地 稻 田 麦 地 稻 田 稻 田 麦 地夏 稻 套 播 (栽 ) 春 播 夏 播 套播 (栽 )
( s / 6 ) ( 27 / 5 ) ( 21 / 6 )
临沂惹苗
平定五谷
引韩一号
江宁葱该
平 均
山东
山西
韩国
江苏
1 8 4
。
6
16 6
。
0
1 5 1
。
9
20 1
。
6
1 7 6
。
0 3
1 39
。
3
9 6
。
3
1 4 2
。
3
7 4
。
1
1 1 3
。
0
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4 8
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。
0 5
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9 5
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。
8
9 4
。
3 2
1 5 / 9
1 0 / 9
2 5/ 9
8 / 10
8 / 1 0
30 / 9
5/ 1 0
1 5八 。
5 / l
2 / 1
2 0 / 1 0
30 / 1 0
结果表 明稻茬 田春播产量 最高 , 平 均 亩 产
z 7 6
.
0 3k g ; 稻田夏播平均产 量为 1 13 k g ; 麦
地套种 ( 5月 27 日播种 , 6 月 21 日移栽 于 Zm宽
小区内 , 移栽 2行 , 行 距 均 为。 . 67 m ) 平均
亩产 94 . 3 2 k g 。 当年气候干旱 , 管理粗糙 , 产
量水平较低供试品种中以江宁 慧芭和临沂慧
截表现较好 , 同时这两个品种品质较优 , 因
此应继续试验示范 , 为生产利用打下基础 。
主要参考文献
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