不同油菜品種在鹽堿地的耐鹽性鑒定及篩選

朱孔志，吳明昊，申玉香，李洪山，楊世才，杜希寬，丁世峰

(1.江蘇金色農(nóng)業(yè)股份有限公司，江蘇 大豐 224100； 2.鹽城工學(xué)院 化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224051)

隨著人口的增長和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對(duì)糧食的需求持續(xù)增加。為了保障糧食安全，國家制定了到2020年增加千萬億斤糧食的計(jì)劃。多年來，江蘇省堅(jiān)持統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，加大強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策的支持，農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力顯著提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益穩(wěn)步提升，取得了驚人的成績。由于江蘇省耕地資源有限，工業(yè)和城鎮(zhèn)化發(fā)展等因素，可利用的耕地面積不斷地減少，因此，依靠原有的土地來提高總產(chǎn)變得十分困難。因此，開發(fā)利用江蘇沿海灘涂鹽堿地是解決糧食安全的有效途徑之一[1]。

油菜是一種耐鹽堿適應(yīng)性較廣的油料作物，是江蘇省主要經(jīng)濟(jì)作物之一[2]，在江蘇沿海灘涂區(qū)域表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽堿耐貧瘠的特性，油菜具有較大的生物量，不僅可以增加土壤有機(jī)質(zhì)，還可以提高土壤肥力，促進(jìn)鹽堿地土壤改良，改善土壤環(huán)境[3-4]，同時(shí)配套相應(yīng)的農(nóng)機(jī)設(shè)備，解決油菜零散種植品質(zhì)不穩(wěn)定問題，提高對(duì)油菜機(jī)械化作業(yè)程度和規(guī)?；N植效應(yīng)具有重要的意義[5]。

本研究采用不同的油菜品種在沿海灘涂鹽堿地上栽培，篩選出在鹽分含量為0.4%～0.6%的鹽堿地適宜當(dāng)?shù)卦耘嗟挠筒似贩N蘇油6號(hào)、浙油51和滬油039，并配套相關(guān)的高產(chǎn)栽培技術(shù)。目前有關(guān)沿海灘涂耐鹽油菜品種的研究較少，因此篩選和培育適合沿海灘涂鹽堿地種植的耐鹽油菜品種，并研究適應(yīng)江蘇省沿海灘涂鹽堿地的機(jī)械化、規(guī)?；筒嗽耘嘈录夹g(shù)，為研究江蘇沿海灘涂鹽堿地的油菜的大面積育種、栽培及技術(shù)推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與品種

試驗(yàn)在鹽城市大豐區(qū)三龍鎮(zhèn)中路港試驗(yàn)基地進(jìn)行，供試地為沙壤性土壤，土地平整，肥力均勻，排灌方便，形狀規(guī)整，前茬為水稻。有機(jī)質(zhì)含量為0.79 g·kg-1，全氮含量為0.81 g·kg-1，有效磷含量為6.64 mg·kg-1，速效鉀含量為170.0 mg·kg-1，pH值7.96。供試品種為蘇油6號(hào)、浙油51、鹽油雜3號(hào)、秦油33和滬油039。

1.2 處理設(shè)計(jì)

選擇含鹽量3.0～6.5 g·kg-1的鹽土上進(jìn)行試驗(yàn)，為中低度鹽化土壤。在實(shí)驗(yàn)室用不同濃度NaCl脅迫下，測定14份雙低油菜品種的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，篩選出5個(gè)耐鹽品種，分別是鹽油雜3號(hào)、浙油、滬油039、蘇油6號(hào)和秦優(yōu)33。按照隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)進(jìn)行田間小區(qū)安排，每個(gè)油菜品種設(shè)置3個(gè)不同的小區(qū)作為重復(fù)。

1.3 測定

在油菜生長期間，進(jìn)行生理學(xué)檢測及性狀考察，用游標(biāo)卡尺測量莖粗，量尺測量葉片長、寬以及葉柄長、株高、角果長度、有效分枝點(diǎn)高度、主軸長度、分枝水平生長長度等。油菜成熟時(shí)，實(shí)驗(yàn)室考察1次有效分枝數(shù)、二次有效分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、總每莢粒數(shù)和千粒重，油菜按小區(qū)單打單收進(jìn)行產(chǎn)量測定，種子自然晾干后，使用近紅外反射光譜法進(jìn)行油菜品質(zhì)測定。使用SPSS與Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 越冬性狀

2017年3月中旬進(jìn)行鹽堿地上不同油菜品種的越冬性狀觀察。由表1可知，蘇油6號(hào)、秦油33和滬油39葉色較深，葉片均較寬、大，葉柄中等，花期均較晚；鹽油雜3號(hào)和浙油51顏色較淺，葉片均較窄、短，花期中等，其中鹽油雜3號(hào)越冬時(shí)株型為匍匐性。蘇油6號(hào)和秦油33越冬時(shí)株型為半直立性，浙油51和滬油39越冬時(shí)株型為直立性。

表1 不同油菜品種在鹽堿地上的越冬性狀

2.2 生物學(xué)特性

2017年5月底對(duì)不同油菜品種在鹽堿地上的生物學(xué)特性進(jìn)行考察。由表2可知，不同品種表現(xiàn)出的生物學(xué)特性存在較大差異。其中，浙油51株高較矮，平均為100.6 cm；鹽油雜3號(hào)和蘇油6號(hào)株高較高，分別為149.1和149.2 cm。浙油51和鹽油雜3號(hào)的莖粗較其他3個(gè)品種小，存在極顯著差異。就有效分枝點(diǎn)而言，秦優(yōu)33密度最高，平均為3.6 cm；鹽油雜3號(hào)有效分枝點(diǎn)較大。就主軸長度看，鹽油雜3號(hào)最高，為60.2 cm；浙油51最小，為46.6 cm。就主莖稈倒伏角看，秦優(yōu)33最大，為31.20°，不利于后期生長的抗倒伏；鹽油雜3號(hào)，主莖稈倒伏角最小，為13.80°，有利于其后期生長抗倒伏。而秦優(yōu)33、浙油51和鹽油雜3號(hào)分枝水平生長長度與滬油039、蘇油6號(hào)存在極顯著差異。綜合生物學(xué)性狀，滬油039、浙油51和蘇油6號(hào)表現(xiàn)較好。

表2 不同油菜品種在鹽堿地上的生物學(xué)特性

2.3 產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀

2017年6月對(duì)不同油菜品種在鹽堿地上的產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀進(jìn)行測定。由表3可知，蘇油6號(hào)角果長度顯著高于其他品種，其他品種間差異不明顯。秦優(yōu)33一次分枝數(shù)顯著高于其他品種，平均1次有效分枝數(shù)為11.4個(gè)，二次分枝數(shù)與一次分枝數(shù)類似，顯著高于其他品種，如鹽油雜3號(hào)。各品種單株有效角果數(shù)差異較大，秦優(yōu)33最多，其次為蘇油6號(hào)、浙油51、滬油39，鹽油雜3號(hào)最少?？偯壳v粒數(shù)蘇油6號(hào)最高，其次為秦優(yōu)33和鹽油雜3號(hào)，分別較蘇油6號(hào)高出5.1%和26.4%。而千粒重鹽油雜3號(hào)較高，其次為蘇油6號(hào)和滬油039，分別較鹽油雜3號(hào)高出0.4%和3.0%。根據(jù)實(shí)收產(chǎn)量數(shù)據(jù)，平均值大小依次為蘇油6號(hào)>滬油039>浙油51>秦優(yōu)33>鹽油雜3號(hào)，蘇油6號(hào)在鹽堿地上產(chǎn)量達(dá)200 kg以上。

表3 不同油菜品種在鹽堿地上產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀

一次分枝數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性分析，其中R2達(dá)0.162 4，方程為y=68.24x+2 139.1；二次分枝數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性分析，其中R2達(dá)0.628 8，方程為y=118.55x+1 978.2；單株有效角果數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)性分析，其中R2達(dá)0.183 1，方程為y=2.041 1x+2 047.3(圖3)；總每莢粒數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)性分析，其中R2達(dá)0.181 4，方程為y=37.637x+1 716.9(圖1)；千粒重與產(chǎn)量相關(guān)性分析，其中R2達(dá)0.008 3，方程為y=216.46x+2 165(圖5)。

圖1 品種性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性

3 小結(jié)與討論

長期以來江蘇沿海灘涂中低產(chǎn)田鹽堿地種植油菜出現(xiàn)缺苗斷壟、成苗難等嚴(yán)重問題，鹽脅迫抑制了根系和地上生長，導(dǎo)致地上部和地下部生物量下降。因此種質(zhì)資源的篩選，若以高產(chǎn)為目標(biāo)，應(yīng)在沿海灘涂鹽漬化中低產(chǎn)田生態(tài)條件下，使與高產(chǎn)相關(guān)的性狀達(dá)到最佳組配，構(gòu)建理想株型[6]。理想株型是由影響油菜生長發(fā)育、光合作用和籽粒產(chǎn)量的性狀所組成，最大限度地提高光能利用率，增加油菜生物學(xué)產(chǎn)量和提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)，從而有利于物質(zhì)的積累。油菜在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量因素中最基本的因素是栽培密度、有效分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、總每莢粒數(shù)和千粒重。油菜的株型性狀包括葉片長度、寬度、葉柄長度、株高、葉色、莖粗、主軸長度、有效分枝點(diǎn)數(shù)等因素[7]。其作用本質(zhì)是通過提高光合作用，增加油菜地上部分和地下部分生物量或通過改良株型提高群體密度或增加產(chǎn)量性狀。

本研究試驗(yàn)結(jié)果表明油菜葉片顏色深、葉柄長度、葉片長和寬大、二次分枝數(shù)多，有利于增強(qiáng)光合作用和促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的積累，源、庫、流的協(xié)調(diào)發(fā)展，增加地上部分和地下部分生物量，提高油菜的耐鹽特性。通過考察不同油菜品種的越冬特性、生物學(xué)特性和產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀，篩選出適宜在鹽漬化中低產(chǎn)田栽培的油菜理想株型3個(gè)，分別是浙油51、滬油039和蘇油6號(hào)。浙油51在栽培過程中適當(dāng)提高氮肥的使用量，增加葉片顏色深度和增加株高等生物量，可進(jìn)一步提高產(chǎn)量，但有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。蘇油6號(hào)株高、分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、千粒重等較高，在鹽堿地上生長強(qiáng)勢，產(chǎn)量較高。滬油039，表現(xiàn)介于二者之間。而鹽油雜3號(hào)在鹽堿地上表現(xiàn)，有效分枝數(shù)尤其是二次分枝數(shù)最小，分枝水平生長長度等農(nóng)藝性狀均較小，因此在鹽堿地上高密度栽培可提高鹽油雜3號(hào)的產(chǎn)量。秦優(yōu)33主莖倒伏角較大、單株角果數(shù)較多，但千粒重較低，限制了產(chǎn)量，在鹽堿地上栽培，需要提高千粒重可達(dá)到增產(chǎn)的目的，同時(shí)有效分枝點(diǎn)較低，不利于機(jī)械化作業(yè)[8-9]。在研究的5個(gè)品種中，一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、總每莢粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)分析顯示，二次分枝數(shù)與產(chǎn)量呈現(xiàn)極顯著水平，其余性狀與產(chǎn)量不顯著。因此，在沿海灘涂鹽漬化中低產(chǎn)田油菜品種篩選的過程，選擇二次分枝數(shù)較強(qiáng)的品種，通過品種或其他栽培措施來提高油菜的二次分枝數(shù)，同時(shí)注意理想株型包括葉型、莖型、分枝形態(tài)及空間分布等個(gè)體指標(biāo)選擇，增加光合作用，提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)指數(shù)，同時(shí)滿足于機(jī)械化作業(yè)的要求。