長江中下游及黃淮冬麥區(qū)小麥主栽品種耐鹽性評價

邢錦城 ，陳 超 ，董 靜 ，劉 沖 ，朱小梅 ，洪立洲 *

（1.江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇鹽城 224002；2.德州市農(nóng)業(yè)局，山東德州253000）

鹽脅迫是導致農(nóng)作物減產(chǎn)的主要非生物因子之一[1]。隨著水資源的日趨匱乏、化肥的大量應(yīng)用和工業(yè)污染的加重，全球?qū)⒂?0%的耕地和近半數(shù)的灌溉土地不同程度地受到土壤鹽漬化的威脅[2]。我國目前擁有各類可利用鹽堿地總面積約3 666.69萬hm2，其中具有較好農(nóng)業(yè)開發(fā)價值、近期具備農(nóng)業(yè)改良利用潛力的鹽堿地面積為666.67萬hm2，集中分布在東北、中北部、西北、濱海和華北5大區(qū)域，其中濱海鹽堿區(qū)為100.5萬hm2，黃淮海鹽堿區(qū)為67 萬 hm2[3]。

培育抗鹽作物品種是利用鹽堿地的有效措施之一，而耐鹽性評價鑒定是作物耐鹽育種及篩選耐鹽材料的重要組成部分[4]。小麥（Triticum aestivum L.）是我國的主要糧食作物，其生產(chǎn)和人民生活息息相關(guān)。近年來，我國小麥主產(chǎn)區(qū)品種更新速度明顯加快，當前各主產(chǎn)麥區(qū)已基本完成新一輪品種的更新?lián)Q代，當家品種和主栽品種群逐步被新的品種群所代替，其中，黃淮冬麥區(qū)完成了第9次品種更換，長江中下游冬麥區(qū)完成了第6次品種更換[5]，但對當前長江中下游冬麥區(qū)及黃淮冬麥區(qū)小麥主栽品種耐鹽性的評價尚未見報道。

國內(nèi)外學者在小麥耐鹽性鑒定方法和耐鹽種質(zhì)資源篩選等方面已開展了較為深入的研究[6-8]，其中有關(guān)耐鹽小麥種質(zhì)資源篩選的鑒定報道較多，鑒定指標主要集中在發(fā)芽率、苗期生長指標[7,9]和胚芽鞘生長指標[10]等，但其中多數(shù)報道集中在對傳統(tǒng)骨干親本和種質(zhì)資源的耐鹽性評價上[11-13]。本試驗通過實驗室芽期耐鹽性鑒定和田間全生育期耐鹽性鑒定相結(jié)合，對當前長江中下游冬麥區(qū)及黃淮冬麥區(qū)的14份主栽小麥品種進行耐鹽性評價，以期為我國黃淮海鹽堿區(qū)和江蘇濱海鹽堿區(qū)小麥品種的選擇提供依據(jù)，并為小麥耐鹽性鑒定、耐鹽品種選育和耐鹽機理研究等提供有益參考。

1材料和方法

1.1 供試材料

試驗材料為江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所收集和保存的長江中下游冬麥區(qū)及黃淮冬麥區(qū)的14份主栽小麥品種（見表1），對照品種為黃淮冬麥區(qū)耐鹽小麥德抗961，該品種由德州市農(nóng)科院提供。

1.2 試驗方法

1.2.1小麥品種芽期耐鹽性鑒定。在直徑為9 cm玻璃培養(yǎng)皿中預先鋪3層濾紙，挑選飽滿且均一的小麥種子，0.1%升汞溶液消毒15 min后用蒸餾水沖洗干凈，均勻排布于培養(yǎng)皿濾紙上，每皿用種50粒。每品種試驗設(shè)置鹽脅迫與清水處理2組，鹽脅迫處理組每皿加入250 mmol/L NaCl溶液5 mL，清水處理組每皿加入去離子水5 mL，每組設(shè)置3個重復。所有培養(yǎng)皿置于25℃、16 h光照/8 h黑暗條件下培養(yǎng)，適時補充蒸餾水，培養(yǎng)箱內(nèi)恒溫發(fā)芽14 d。調(diào)查小麥發(fā)芽情況，根據(jù)如下公式計算相對鹽害率[4]，并取整數(shù)進行分級：

式中：CK代表清水處理的發(fā)芽率；T代表鹽脅迫處理的發(fā)芽率。

表1 供試小麥品種

表2 小麥芽期耐鹽性分級標準

1.2.2小麥品種田間全生育期鹽土適應(yīng)性鑒定。試驗設(shè)置在江蘇省鹽城市金海農(nóng)場（33°46′N,120°22′E），該地區(qū)屬北亞熱帶氣候，年平均氣溫13℃，年無霜期218 d，秋季晝夜溫差大，年日照合計2 278～2 314 h，年平均降水量為1 042.2 mm。試驗地塊土壤類型為濱海鹽漬土，試驗設(shè)置對照區(qū)（CK）和處理區(qū)（T）2個部分，其中對照土為長期栽培農(nóng)作物的脫鹽土壤，鹽脅迫土為灘涂鹽漬土，2種土壤的物理結(jié)構(gòu)基本相同，對照田塊0～20 cm土壤含鹽量為0.095%～0.104%，處理區(qū)含鹽量為0.283%～0.316%。

黃淮冬麥區(qū)小麥品種統(tǒng)一于10月20日人工開溝播種，長江中下游冬麥區(qū)主栽小麥品種統(tǒng)一于11月2日人工開溝播種，行距15 cm，行長1 m，每行50粒，每份材料種植3行區(qū)，重復3次。分別在苗期（3月20日）、抽穗期（4月28日）、灌漿期（5月25日）測定土壤鹽分變化，并記載出苗期、基本苗、最高總莖數(shù)、總穗數(shù)，收獲后考種，測每株株高、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量等，計算理論產(chǎn)量和耐鹽指數(shù)[14]：

1.2.3 數(shù)據(jù)分析。采用Microsoft excel 2010和SPSS 12.0軟件對數(shù)據(jù)進行平均值計算和差異顯著性分析。

表3 試驗田土壤（0～20 cm）理化性狀

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥芽期耐鹽性

小麥芽期耐鹽性鑒定結(jié)果表明（表4），長江中下游冬麥區(qū)主栽小麥品種間耐鹽性差異較小，各品種間相對鹽害率變幅為20.93%，除揚麥13耐鹽級數(shù)鑒定為5級高感外，其余6個品種（寧麥13、鄭麥9023、揚麥 11、揚麥 15、揚麥 16和揚麥 20）耐鹽級數(shù)均為4級（敏感）；黃淮冬麥區(qū)主栽小麥品種耐鹽性差異較長江中下游大，品種間相對鹽害率變幅為32.06%，良星66和良星99耐鹽性較強，鑒定為3級中耐，濟麥22耐鹽性較弱，鑒定為5級高感，百農(nóng)AK58、周麥22、鄭麥366和西農(nóng)979耐鹽級數(shù)均為4級（敏感）。

總體而言，長江中下游冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)小麥主栽品種的芽期耐鹽性較差，其耐鹽級數(shù)集中在4級左右，表明主栽品種中無芽期耐鹽小麥品種，耐鹽級數(shù)最強的品種為3級（中耐）；黃淮冬麥區(qū)小麥品種的芽期平均耐鹽性稍高于長江中下游麥區(qū)。

表4 小麥芽期耐鹽性鑒定結(jié)果

2.2 小麥品種田間全生育期鹽土適應(yīng)性鑒定

全生育期鹽土適應(yīng)性鑒定結(jié)果表明（表5），在所檢測的指標中，對鹽脅迫最敏感的是產(chǎn)量，其次是株高，再次是千粒質(zhì)量，影響最小的是穗粒數(shù)。從株高、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量來看，長江中下游冬麥區(qū)當前主栽小麥品種耐鹽性稍優(yōu)于黃淮冬麥區(qū)，但從產(chǎn)量指標來看，長江中下游冬麥區(qū)當前主栽小麥品種耐鹽性則低于黃淮冬麥區(qū)，這可能是由于黃淮冬麥區(qū)小麥品種在鹽堿條件下的出苗率和穗數(shù)高于長江中下游冬麥區(qū)主栽小麥品種造成的。從產(chǎn)量指標來看，長江中下游冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)區(qū)域內(nèi)主栽品種間的耐鹽性差異較大，長江中下游冬麥區(qū)當前主栽小麥品種耐鹽指數(shù)最高的品種為寧麥13，最低的是揚麥15，耐鹽指數(shù)差值為29.07%；黃淮冬麥區(qū)當前主栽小麥品種耐鹽指數(shù)最高的品種為良星66，最低為周麥22，耐鹽指數(shù)差值為27.68%。這表明在輕度鹽堿地區(qū)的小麥生產(chǎn)中，品種選擇對產(chǎn)量的影響巨大。相關(guān)性分析表明（表6），所檢測的株高和千粒質(zhì)量同產(chǎn)量的相關(guān)性較低，并不是影響田間產(chǎn)量的關(guān)鍵指標。

表5 小麥品種田間全生育期鹽土適應(yīng)性鑒定

表6 產(chǎn)量耐鹽指數(shù)與其他因素耐鹽指數(shù)的相關(guān)性

3 結(jié)論和討論

萌發(fā)期是植物整個生育期中對鹽分最為敏感的時期[2]，因此，一般采用芽期耐鹽性鑒定的方法鑒定作物的耐鹽性。同時，發(fā)芽期耐鹽性鑒定具有可操作性強、周期短、效率高的特點，可用于大批量小麥品種耐鹽性初步評價，有助于小麥耐鹽品種的選育[8]。王萌萌等[5]、王軍等[15]研究也認為，小麥芽期耐鹽性鑒定對于耐鹽小麥新品種選育不可或缺，同時也是最簡單易行、快速有效的鑒定方法。發(fā)芽率對于小麥芽期耐鹽性評價較為可靠，能有效指示其芽期耐鹽能力，且鹽害指數(shù)能夠較為客觀地反映品種的耐鹽能力。但高長宇等研究認為，小麥芽期耐鹽性并不能代表全生育期耐鹽性，很多小麥品種在不同生育階段的耐鹽性表現(xiàn)并不完全一致[16]，因此，小麥芽期耐鹽性需要田間試驗進一步驗證。本研究通過芽期鑒定表明，黃淮麥區(qū)的良星99和良星66耐鹽性較為突出，揚麥13和濟麥22耐鹽性最差；但全生育期耐鹽性綜合鑒定結(jié)果表明，良星66耐鹽性最強，揚麥15和周麥22耐鹽性最差。14個參試小麥品種芽期耐鹽性鑒定結(jié)果和全生育期耐鹽性鑒定結(jié)果并不完全一致。王萌萌等[5]、馬雅琴等[6]、張巧鳳等[8]也報道了類似現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的原因有可能與不同小麥品種在不同生育期的鹽敏感程度，以及小麥不同生育期耐鹽機理不同有關(guān)。但本試驗中，小麥品種芽期鑒定結(jié)果和全生育期的鑒定結(jié)果總體上仍基本一致，表明芽期鑒定對大田全生育期鑒定具有一定的指導意義，兩者可以互相驗證鑒定結(jié)果的可靠性[6]。

本研究結(jié)果表明，在株高、千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)3個指標中，同產(chǎn)量耐鹽指數(shù)相關(guān)性最高的是穗粒數(shù)，鹽脅迫下穗粒數(shù)的減少是小麥產(chǎn)量降低的原因之一，這與馬洪波等[17]、李樹華等[18]的研究結(jié)果基本一致。同時，試驗中還發(fā)現(xiàn)土壤鹽脅迫下小麥品種的出苗率和分蘗數(shù)出現(xiàn)不同程度地降低，進而影響了單位面積有效穗數(shù)，也可能是造成產(chǎn)量降低的重要原因，這還有待下一步從小麥田間群體結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)性狀的角度深入研究。

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