慈姑種質(zhì)資源的引種研究

陳兵，杜靜，馮翠，張培通

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇 泰州 225300； 2.長(zhǎng)江師范學(xué)院，重慶 涪陵 408100)

慈姑(SagittariasagittifoliaL.)屬澤瀉科慈姑屬慈姑種，我國(guó)主要分布在長(zhǎng)江中下游、華南及西南地區(qū)，是當(dāng)?shù)厝嗣裣矏?ài)的一種根莖類水生蔬菜，江蘇常年種植面積超過(guò)3 300 hm2[1-2]。慈姑是泰州地方特色水生蔬菜之一，慈姑球莖含蛋白質(zhì)5.6%、脂肪0.2%、碳水化合物25.7%、粗纖維0.9%以及鈣、鐵、維生素B、C和甜菜堿等[3-4]，既富營(yíng)養(yǎng)，風(fēng)味亦佳，深受消費(fèi)者青睞。近年來(lái)泰州地區(qū)主栽慈姑品種單一，加之常年復(fù)種造成土壤連作障礙以及品種退化，慈姑黑粉病及褐斑病發(fā)生嚴(yán)重，制約了慈姑產(chǎn)業(yè)發(fā)展。研究表明，通過(guò)合理的輪作和培育引進(jìn)抗病品種，能有效改善土壤連作障礙[5-6]，提高慈姑產(chǎn)量和品質(zhì)。為此本單位從國(guó)內(nèi)慈姑主栽地區(qū)引進(jìn)22份資源，調(diào)查了生育期、產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀和抗病性與抗逆性，探討各種質(zhì)資源在泰州地區(qū)的表現(xiàn)，以期能篩選出高產(chǎn)抗病優(yōu)質(zhì)的慈姑品種及優(yōu)良育種材料，為泰州慈姑優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗(yàn)從國(guó)內(nèi)慈姑主栽地區(qū)引進(jìn)22份種質(zhì)資源，以泰州主栽慈姑品種刮老烏為對(duì)照，具體資源如表1。

表1 國(guó)內(nèi)引進(jìn)的22份種質(zhì)資源

1.2 處理設(shè)計(jì)及田間管理

供試材料于2016年3月15日育苗，4月15日移栽，株行距為40 cm×40 cm，密度為62 500株·hm-2。以不同供試材料為試驗(yàn)處理，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)2次，每小區(qū)面積為12 m2。

慈姑水分管理。前期保持淺水層；進(jìn)入莖葉旺盛生長(zhǎng)期，擱田與灌水相間進(jìn)行，灌水深度5～6 cm，擱田1周后再灌水保持2周，交替循環(huán)2次；進(jìn)入球莖膨大期，擱田1次；球莖膨大中后期，保持淺水層。

慈姑肥料運(yùn)籌。移栽前施足基肥，主要是以腐熟牛糞等畜禽糞為主，施用量為30 t·hm-2腐熟雞糞，另加45%復(fù)合肥(N、P2O5、K2O均15%)300 kg·hm-2；球莖膨大期，于7月22日、8月24日2次追施51%復(fù)合肥(N 26%，P2O510%，K2O 15%)300 kg·hm-2。其他田間管理同大田常規(guī)高產(chǎn)栽培措施。

1.3 測(cè)定調(diào)查項(xiàng)目

每份資源選取10株定期記錄株高、葉齡進(jìn)程、葉片相關(guān)性狀。在慈姑花期，調(diào)查慈姑開(kāi)花數(shù)、花期相關(guān)性狀。在球莖成熟期，每份材料選取5株調(diào)查各種質(zhì)資源球莖相關(guān)性狀，收獲期進(jìn)行小區(qū)測(cè)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)在Excel 2007中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

從表2可以看出，鄂-WH、滇-QJ的生育期與CK相差5～7 d，來(lái)自廣西(桂-GC、桂-LP、桂-LZ)的3個(gè)品種生育期較CK提前31 d，蘇-YC、蘇-HA、蘇-CZ的生育期較CK推遲31～34 d，其余14個(gè)品種的生育期較CK推遲15 d。來(lái)自廣東的3個(gè)品種，緩苗期持續(xù)時(shí)間約20 d，其余品種緩苗期為10～15 d。

表2 慈姑各種質(zhì)資源生育期的比較

4月中旬泰州地區(qū)一般旬均氣溫高于15 ℃，適宜種植當(dāng)?shù)卮裙谩?3份資源生育期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，廣東地區(qū)的慈姑生長(zhǎng)溫度較高(苗期>15 ℃，生長(zhǎng)中期耐35 ℃以上高溫)，廣西地區(qū)的慈姑生長(zhǎng)溫度較低、耐熱性差(苗期<15 ℃，生長(zhǎng)中期高于35 ℃生長(zhǎng)不良，葉片焦黃，提前枯死)，其余地區(qū)的慈姑均能在泰州地區(qū)正常生長(zhǎng)(15 ℃左右)。綜上所述，廣西地區(qū)的慈姑品種生長(zhǎng)的特異性強(qiáng)，主要為適宜生長(zhǎng)溫度的范圍為15～30 ℃；廣東地區(qū)慈姑苗期生長(zhǎng)溫度較高；長(zhǎng)江流域慈姑生長(zhǎng)溫度范圍較為一致，可實(shí)現(xiàn)地區(qū)間品種交換。

2.2 莖葉性狀

從表3可以看出，各慈姑品種在植株長(zhǎng)勢(shì)上差異明顯，主要表現(xiàn)在株高、葉齡總數(shù)及葉片大小上。綜合比較發(fā)現(xiàn)，滇-QJ長(zhǎng)勢(shì)最佳，株高151.6 cm，較對(duì)照增高13.6%，最大葉葉面積較對(duì)照增大20.0%，葉齡總數(shù)較對(duì)照多0.8葉。蘇-SZH、滬-CM-2和浙-JX品種株高與CK比均矮2 cm，除浙-JX最大葉葉面積較CK小36%之外，其余2個(gè)品種較CK小12%～15%。

2.3 開(kāi)花習(xí)性

慈姑為單子葉植物，花為兩性花，雌花位于花序下部，每輪2～3個(gè)，雄花位于花序上部，雌花的數(shù)目比雄花少，同一花序上雌花先開(kāi)放，雄花開(kāi)放時(shí)間較雌花晚7～10 d，單個(gè)瘦果內(nèi)含有幾十粒種子。

表3 慈姑各種質(zhì)資源植株葉片性狀的比較

鐘蘭等[7]研究表明，慈姑群體的花期從6月持續(xù)到10月，但雌花開(kāi)放速率比雄花快，為典型的異交傳粉作物，需要傳粉者活動(dòng)才能完成授粉過(guò)程。對(duì)慈姑進(jìn)行人工雜交可在開(kāi)花后的6 h之內(nèi)進(jìn)行。

不同種質(zhì)資源慈姑群體開(kāi)花率存在差異。從表4可知，開(kāi)花率低于5%的品種有10個(gè)，開(kāi)花率在5%～15%的品種有2個(gè)，開(kāi)花率高于15%的品種有8個(gè)，不開(kāi)花的品種有3個(gè)(鄂-TM-1、鄂-WH和滬-CM-1)。滇-QJ和浙-JX慈姑開(kāi)花率分別為3%、15%，對(duì)照的開(kāi)花率為13%。慈姑開(kāi)花率高的品種來(lái)自于廣西和廣東地區(qū)，尤其是廣西的3個(gè)品種開(kāi)花率高于70%。

表4 慈姑各種質(zhì)資源的開(kāi)花習(xí)性

2.4 球莖性狀

在慈姑成熟期，取樣調(diào)查各種質(zhì)資源球莖相關(guān)性狀。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，來(lái)自廣西的3個(gè)品種、廣東的3個(gè)品種單株產(chǎn)量極低，單個(gè)球莖鮮重低于10 g，橫徑與縱徑長(zhǎng)均為1.5～2.0 cm。

從表5可知，鄂-TM-2、滬-CM-2、浙-JX和滇-QJ單個(gè)球莖鮮重較CK重0.04～15.81 g；刮老烏球莖頂芽粗為11.64 mm，鄂-TM-2、浙-JX和滇-QJ這3個(gè)品種頂芽粗大于刮老烏慈姑。

2.5 田間抗病性表現(xiàn)

慈姑黑粉病是由擔(dān)子菌亞門虛球黑粉菌侵染引起的真菌病害，主要侵染植株葉片、葉柄、花器和球莖，對(duì)匍匐莖危害發(fā)生較少。慈姑黑粉菌在氣溫15 ℃以上開(kāi)始冬孢子萌發(fā)，釋放出擔(dān)孢子隨水流進(jìn)行傳播。5月份，泰州地區(qū)月平均氣溫16～25 ℃，雨天數(shù)12 d。6—7月份，泰州地區(qū)由南向北進(jìn)入梅雨季節(jié)，長(zhǎng)期陰雨天氣加速黑粉病菌的擴(kuò)散，而此時(shí)慈姑正處在莖葉旺盛生長(zhǎng)階段，植株黑粉病發(fā)病嚴(yán)重。在黑粉病發(fā)病高峰期，調(diào)查慈姑植株葉片發(fā)病情況發(fā)現(xiàn)，23份品種中僅有3個(gè)品種(桂-LP、桂-LZ、桂-GC)對(duì)黑粉菌抗性表現(xiàn)為免疫，其余20個(gè)品種對(duì)黑粉菌表現(xiàn)出不同程度的感病，尤其是CK病葉率達(dá)100%且病情指數(shù)高。

表5 慈姑各種質(zhì)資源球莖相關(guān)性狀的比較

2.6 產(chǎn)量表現(xiàn)

進(jìn)入收獲期，對(duì)各慈姑品種進(jìn)行小區(qū)產(chǎn)量測(cè)定。由表6可知，有7個(gè)品種的理論產(chǎn)量高于CK，分別是鄂-TM-2、鄂-WH、滬-CM-1、滬-CM-2、滇-QJ、浙-JX和蘇-SZH。分析單株球莖鮮重發(fā)現(xiàn)，浙-JX最重，高達(dá)0.533 kg·株-1，單株結(jié)球數(shù)11.3個(gè)。分析單個(gè)球莖鮮重發(fā)現(xiàn)，滇-QJ單個(gè)球莖重達(dá)52.5 g，其次為浙-JX的47.2 g，均高于對(duì)照的39.7 g。

表6 慈姑各種質(zhì)資源的產(chǎn)量表現(xiàn)

3 小結(jié)與討論

不同地區(qū)慈姑資源在泰州種植表現(xiàn)不一樣，主要表現(xiàn)在生育期、主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量相關(guān)性狀上。整體來(lái)看，22份慈姑資源中滇-QJ生育期199d，屬于中早熟的品種，生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，株高、葉面積均較高，產(chǎn)量高于對(duì)照品種刮老烏，黑粉病抗性高于對(duì)照；浙-JX、蘇-SZH屬中晚熟品種，產(chǎn)量分別較刮老烏高91.7%、43.9%。桂-LP、桂-LZ、

桂-GC在黑粉菌抗性上表現(xiàn)出免疫，群體開(kāi)花率高達(dá)70%，可用于慈姑雜交優(yōu)勢(shì)育種的抗原材料。