耐鹽堿高油酸花生品種(系)的田間篩選 鑒定及產(chǎn)量形成相關(guān)因素分析

陳娜，許靜，陳明娜，潘麗娟，崔鳳高，謝宏峰，鄒宗峰，黃翔，黃會(huì)文，遲曉元*

(1.山東省花生研究所，山東 青島 266100； 2.煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東 煙臺(tái) 264001；3.山東臥龍種業(yè)有限責(zé)任公司，山東 沂南 276301； 4.山東省沂南縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 沂南 276300)

當(dāng)前土壤鹽漬化已成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的全球性問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)具有農(nóng)業(yè)利用潛力的鹽堿地面積達(dá)1 333萬(wàn)hm2，占國(guó)內(nèi)耕地總面積的10%左右。截至2008年，我國(guó)還有80%左右的鹽漬土尚未開發(fā)利用[1]。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明，篩選培育耐鹽植物是改良、開發(fā)和利用鹽堿地的有效途徑。近年國(guó)內(nèi)外相繼開展了棉花、玉米、小麥等作物耐鹽種質(zhì)的篩選與選育工作，并且取得了一定的成果[2-4]。我國(guó)鹽堿地目前主要種植作物有棉花、小麥和玉米，以上作物尤其以棉花產(chǎn)量低，投入大，效益低，農(nóng)民生產(chǎn)積極性不高。

通過對(duì)花生種質(zhì)耐鹽性評(píng)價(jià)研究表明，花生對(duì)鹽脅迫具有一定的耐受性[5]，具有成為鹽堿土區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的優(yōu)良替代作物的潛力。培育篩選耐鹽花生新品種，使花生能夠在鹽漬化土壤中正常生長(zhǎng)并達(dá)到理想的產(chǎn)量，是擴(kuò)大花生種植面積，提高花生產(chǎn)量的有效手段。

油酸含量≥75%且油亞比(O/L)≥10的花生即可稱為高油酸花生[6]。高油酸花生油具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、耐儲(chǔ)藏等特點(diǎn)，其油酸與橄欖油中的油酸含量相當(dāng)，俗稱“花生橄欖果”。隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步和大眾消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，高油酸花生油在市場(chǎng)上逐步受到消費(fèi)者的青睞，是未來花生生產(chǎn)和消費(fèi)的方向，高油酸花生品種的培育和推廣也成為近幾年花生育種者的工作熱點(diǎn)。目前花生耐鹽堿品種的田間篩選研究較多，如陳志德、李瀚等均通過鹽脅迫下的萌發(fā)率分析對(duì)耐鹽堿的品種或種質(zhì)進(jìn)行了篩選[7-9]；王傳堂等對(duì)其培育的126個(gè)花生品種(系)進(jìn)行了耐鹽堿篩選，最終篩選到69個(gè)耐鹽堿品種(系)[10]；閆彩霞等通過全生育期9個(gè)性狀指標(biāo)分析從22個(gè)花生品種(系)中篩選到8個(gè)高度耐鹽堿的品種(系)[11]。然而目前有關(guān)高油酸花生耐鹽堿品種篩選的研究還比較少，本研究團(tuán)隊(duì)許婷婷等對(duì)13個(gè)高油酸花生品種(系)進(jìn)行了耐鹽堿篩選，篩選到4個(gè)耐鹽堿性較強(qiáng)的高油酸品系[12]。

本研究將本課題組培育的46個(gè)高油酸花生品種(系)在鹽堿地進(jìn)行了種植篩選，通過對(duì)參試品種(系)出苗率、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面的分析，篩選出適宜鹽堿地種植的花生品種(系)4個(gè)，為適于鹽堿地種植的高油酸花生提供了種質(zhì)資源。

1 材料與方法

1.1 材 料

本試驗(yàn)選用本課題組培育的46個(gè)高油酸花生品種(系)為材料，其中大花生品種(系)42個(gè)，小花生品種(系)4個(gè)(表1)。材料分別種植在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院東營(yíng)黃河三角洲試驗(yàn)示范基地和臨沂沂南花生試驗(yàn)基地。

表1 試驗(yàn)材料 Table 1 List of peanut varieties (lines)

1.2 方法

1.2.1 種植方式

機(jī)械起壟后人工播種于大田中，壟寬85 cm，壟高20 cm。每壟2行，穴距15cm。每個(gè)品種(系)種植3壟，每行25穴，地膜覆蓋栽培。兩地栽培方式、施肥量等均相同。田間管理與一般大田生產(chǎn)保持一致。

1.2.2 土壤理化性質(zhì)測(cè)定

采用五點(diǎn)取樣法采集當(dāng)?shù)佧}堿土壤樣品，播前取土，取樣土層深度0～20 cm。由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析土壤含鹽量及pH值。經(jīng)測(cè)定，東營(yíng)鹽堿土壤pH值8.3，鹽分為2.47‰；臨沂試驗(yàn)地土壤pH值6.54，鹽分為0.5‰。

1.2.3 花生品質(zhì)性狀分析

利用近紅外光譜儀分析花生蛋白質(zhì)、脂肪、油酸、亞油酸等成分含量，每次測(cè)定用30～40個(gè)籽仁。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 出苗率統(tǒng)計(jì)

分別統(tǒng)計(jì)臨沂和東營(yíng)兩地種植花生的出苗率，計(jì)算花生品種(系)在東營(yíng)的相對(duì)出苗率。東營(yíng)出苗率為脅迫下的出苗率，臨沂出苗率為非脅迫下的出苗率。

相對(duì)出苗率/%=脅迫下的出苗率/非脅迫下的出苗率×100 …………………………… (1)

1.3.2 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

參照蘇江順等數(shù)據(jù)分析方法計(jì)算參試花生的相對(duì)產(chǎn)量[13]。東營(yíng)單產(chǎn)為脅迫下的單產(chǎn)，臨沂單產(chǎn)為非脅迫下的單產(chǎn)。

相對(duì)產(chǎn)量/%=脅迫下的單產(chǎn)/非脅迫下的單產(chǎn)×100 …………………………………… (2)

花生耐鹽堿鑒定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)按籽仁相對(duì)產(chǎn)量確定：相對(duì)產(chǎn)量>85%為高耐，60%<相對(duì)產(chǎn)量≤85%為中耐，45%<相對(duì)產(chǎn)量≤60%為低耐，相對(duì)產(chǎn)量≤45%為不耐。

1.3.3 農(nóng)藝性狀統(tǒng)計(jì)

分別統(tǒng)計(jì)臨沂和東營(yíng)兩地種植花生的主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、總結(jié)果數(shù)及出米率，以臨沂的數(shù)值為對(duì)照，計(jì)算東營(yíng)種植花生的相對(duì)主莖高、相對(duì)側(cè)枝長(zhǎng)、相對(duì)分枝數(shù)、相對(duì)結(jié)果枝數(shù)、相對(duì)結(jié)果數(shù)及相對(duì)出米率，計(jì)算公式類同公式(1)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析、差異顯著性分析均采用SPSS 24軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽堿地種植高油酸花生品種(系)出苗率

分別對(duì)種植在東營(yíng)鹽堿地花生的相對(duì)出苗率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表2。參試的46個(gè)花生品種(系)中，相對(duì)出苗率最高的是P17-93，為90.56%，相對(duì)出苗率最低的是花育9117，為68.19%。相對(duì)出苗率在90%以上的品種(系)有5個(gè)，分別是P17-93、P17-101、花育9123、P17-102和P17-127；相對(duì)出苗率低于80%的品種(系)有10個(gè)，分別是花育9112、P16-54、P16-7、P17-33、P17-130、R17-4、P17-3、花育9115、P17-16和花育9117；其他31個(gè)品種(系)的相對(duì)出苗率均在80%～90%之間。

2.2 鹽堿地種植高油酸花生品種(系)產(chǎn)量性狀分析

對(duì)東營(yíng)鹽堿地和臨沂普通地塊種植花生的莢果產(chǎn)量及籽仁產(chǎn)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。如表3所示，莢果單產(chǎn)除R17-1和R17-3在東營(yíng)的產(chǎn)量高于臨沂外，其余44個(gè)品種(系)在東營(yíng)種植的產(chǎn)量都低于臨沂對(duì)照，說明鹽堿地對(duì)花生產(chǎn)量影響較大。從莢果產(chǎn)量看，東營(yíng)種植花生莢果單產(chǎn)在300 kg/667m2以上的品種(系)有3個(gè)品種(系)，分別是R17-1、R17-3和花育9125，莢果單產(chǎn)在250～300 kg/667m2的品種(系)有13個(gè)，包括P16-8、P16-21、P16-56、P16-69、P17-23、P17-30、P17-92、R17-4、花育917、花育9111、花育9112、花育9118和花育9123。根據(jù)相對(duì)莢果產(chǎn)量，在鹽堿地表現(xiàn)為高耐的品種(系)有15個(gè)，分別是P16-7、P16-8、P16-69、P17-23、P17-26、P17-30、P17-92、P17-93、R17-1、R17-3、R17-4、花育917、花育9118、花育9121和花育9125；表現(xiàn)為中耐的品種(系)有27個(gè)；2個(gè)品系表現(xiàn)為低耐鹽堿；2個(gè)品種表現(xiàn)為不耐鹽堿。可見，在2.47‰鹽濃度的鹽堿土壤中，大部分花生表現(xiàn)為中等耐性。從以上結(jié)果還可看出，莢果產(chǎn)量在250 kg/667m2以上，且莢果相對(duì)產(chǎn)量大于85%的品種(系)有12個(gè)，分別是P16-8、P16-69、P17-23、P17-30、R17-1、P17-92、R17-1、R17-3、R17-4、花育917、花育9118和花育9125。

表2 參試花生品種(系)在鹽堿地種植的相對(duì)出苗率 /% Table 2 Relative seedling rate of peanut varieties (lines) planted in saline-alkali soil

表3 兩種類型土壤種植花生莢果和籽仁產(chǎn)量分析 Table 3 Yield analysis of peanut planted in two types of soil

從籽仁產(chǎn)量看，除R17-3在東營(yíng)的產(chǎn)量高于臨沂外，其余45個(gè)品種(系)在東營(yíng)種植的產(chǎn)量都低于臨沂對(duì)照(表3)。籽仁相對(duì)產(chǎn)量表現(xiàn)為高耐的品種(系)只有6個(gè)：P16-7、R17-3、R17-4、花育9118、花育9121和花育9125；表現(xiàn)為中耐的品種(系)有26個(gè)；分別有11個(gè)和3個(gè)品種(系)表現(xiàn)為低耐和不耐鹽堿。

為了分析鹽堿地花生產(chǎn)量形成與花生哪些特性相關(guān)，我們將所有品種莢果相對(duì)產(chǎn)量、籽仁相對(duì)產(chǎn)量與相對(duì)出苗率、相對(duì)出米率、相對(duì)主莖高度等進(jìn)行了相關(guān)性分析(圖1)。結(jié)果表明，莢果相對(duì)產(chǎn)量與花生的相對(duì)出苗率、相對(duì)主莖高度和相對(duì)側(cè)枝長(zhǎng)相關(guān)性極顯著；而籽仁相對(duì)產(chǎn)量與相對(duì)出苗率、相對(duì)出米率、相對(duì)側(cè)枝長(zhǎng)相關(guān)性呈極顯著，與主莖高度呈顯著相關(guān)。

2.3 鹽堿地種植高油酸花生品質(zhì)性狀分析

對(duì)東營(yíng)和臨沂種植的高油酸花生品種(系)進(jìn)行了品質(zhì)測(cè)定與比較(表4)。脂肪含量分析結(jié)果表明，東營(yíng)種植的46個(gè)高油酸品種(系)中，脂肪含量比臨沂對(duì)照下降的有38個(gè)，占82.6%，其中脂肪含量下降水平達(dá)到顯著或極顯著的有22個(gè)；8個(gè)品種(系)脂肪含量有所升高，但差異均不明顯。蛋白質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果表明，所有品種(系)中有34個(gè)(占73.9%)品種(系)在東營(yíng)種植后蛋白質(zhì)含量降低，其中23個(gè)品種(系)蛋白質(zhì)含量顯著降低；12個(gè)品種(系)蛋白質(zhì)含量有所增加，只有2個(gè)品種(系)呈顯著增加。從油酸、亞油酸含量來看，34個(gè)品種(系)在東營(yíng)種植后油酸含量有所降低，亞油酸含量有所升高。從油亞比測(cè)定結(jié)果看，在東營(yíng)種植后油亞比降低的品種(系)有34個(gè)，其中29個(gè)顯著下降；12個(gè)品種(系)在東營(yíng)種植后油亞比有所增加，其中11個(gè)增加明顯。結(jié)果還表明，雖然很多品種在東營(yíng)種植后油酸含量降低，但大部分(占95.6%)品種(系)油酸含量仍然在高油酸標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

表4 兩種類型土壤種植的花生品質(zhì)性狀分析 Table 4 Quality analysis of peanut planted in two types of soil

表4 兩種類型土壤種植的花生品質(zhì)性狀分析 (續(xù)表) Table 4 Quality analysis of peanut planted in two types of soil (Continued)

3 討論與結(jié)論

當(dāng)前，篩選和培育耐鹽堿花生品種是解決糧油作物爭(zhēng)地矛盾，擴(kuò)大花生種植面積的重要有效措施。高油酸花生因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、耐儲(chǔ)藏等優(yōu)點(diǎn)，是近幾年花生育種的熱點(diǎn)。本研究專門針對(duì)高油酸花生進(jìn)行了耐鹽堿品種的田間鑒定，根據(jù)莢果相對(duì)產(chǎn)量鑒定出15個(gè)高耐鹽堿的高油酸花生品種(系)，根據(jù)籽仁相對(duì)產(chǎn)量鑒定出6個(gè)高耐鹽堿的高油酸花生品種(系)。綜合考慮莢果單產(chǎn)、莢果相對(duì)產(chǎn)量和籽仁相對(duì)產(chǎn)量，發(fā)現(xiàn)R17-3、R17-4、花育9118和花育9125這4個(gè)品種(系)在鹽堿地種植后莢果單產(chǎn)都達(dá)到了250 kg/667m2以上，相對(duì)莢果產(chǎn)量和相對(duì)籽仁產(chǎn)量表明這4個(gè)品種(系)均高耐鹽堿。雖然品質(zhì)分析表明R17-3、R17-4、花育9118在鹽堿地種植后油酸含量明顯下降，但從油酸測(cè)定結(jié)果來看，它們?cè)邴}堿地的油酸含量也都達(dá)到了75%以上，仍然符合高油酸花生的標(biāo)準(zhǔn)。因此我們推薦R17-3、R17-4、花育9118和花育9125適宜于鹽堿地種植。

閆彩霞等的研究表明，相對(duì)小區(qū)產(chǎn)量與相對(duì)成苗率、相對(duì)主莖高、相對(duì)側(cè)枝長(zhǎng)、相對(duì)地上部干質(zhì)量和相對(duì)單株產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān), 與相對(duì)地下部干質(zhì)量為顯著正相關(guān)[11]。本研究的相關(guān)性分析結(jié)果表明，高油酸花生莢果相對(duì)產(chǎn)量及籽仁相對(duì)產(chǎn)量與相對(duì)出苗率、相對(duì)主莖高及相對(duì)側(cè)枝長(zhǎng)均呈顯著或極顯著相關(guān)，籽仁相對(duì)產(chǎn)量還與相對(duì)出米率極顯著相關(guān)，與閆彩霞等的結(jié)果基本一致。但是本研究的結(jié)果表明，莢果相對(duì)產(chǎn)量和籽仁相對(duì)產(chǎn)量與植株單株相對(duì)結(jié)果數(shù)沒有明顯相關(guān)性。我們推測(cè)可能是由于鹽堿脅迫下花生出苗率降低，株距、行間距變大，群體通風(fēng)透氣性改善[14]，所以鹽堿地花生單株結(jié)果數(shù)可能有的會(huì)高于對(duì)照，但這并不能彌補(bǔ)由出苗率降低和花生飽滿度下降造成的花生產(chǎn)量損失。

花生尤其是高油酸花生，其品質(zhì)如蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、油亞比等受生長(zhǎng)環(huán)境影響較大[15-16]，田家明等報(bào)導(dǎo)鹽堿土種植的花生籽仁蛋白質(zhì)含量、脂肪含量及油亞比值降低，可溶性糖含量提高[17]。鹽堿地種植的高油酸花生品質(zhì)變化目前報(bào)導(dǎo)較少，許婷婷等研究表明，在鹽堿地種植的花生品種(系)的含油量和油亞比值均有不同程度降低[12]。

本文研究表明，大部分品種(系)在鹽堿地種植后脂肪、蛋白含量及油亞比值均降低，與前期報(bào)導(dǎo)基本一致。從品質(zhì)測(cè)定結(jié)果看，也有部分品種(系)在鹽堿地種植后品質(zhì)變化不明顯或呈相反的趨勢(shì)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因目前還不清楚。鹽堿地對(duì)花生品質(zhì)影響的作用機(jī)理尚缺乏深入研究，今后我們將繼續(xù)通過多年多點(diǎn)試驗(yàn)篩選耐鹽堿性強(qiáng)且油亞比值較穩(wěn)定的品種，同時(shí)對(duì)鹽堿地對(duì)花生品質(zhì)影響的原因及作用機(jī)理做進(jìn)一步研究。