5個(gè)大麥品種對(duì)開(kāi)花期澇害的適應(yīng)性研究

揭雨成雨奇

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，長(zhǎng)沙410128；2湖南省種質(zhì)資源創(chuàng)新與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙410128）

5個(gè)大麥品種對(duì)開(kāi)花期澇害的適應(yīng)性研究

馬鑫1，譚松林1，邢虎成1，2*，揭雨成1，2，雨奇1

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，長(zhǎng)沙410128；2湖南省種質(zhì)資源創(chuàng)新與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙410128）

湖南大麥易受春夏漬澇的危害，探討不同大麥品種在開(kāi)花期淹水后的生長(zhǎng)狀況和適應(yīng)性，可為大麥耐澇性品種的篩選提供基礎(chǔ)。以華大麥4號(hào)、華大麥6號(hào)、華大麥8號(hào)、華大麥9號(hào)和華大麥12號(hào)為試驗(yàn)材料，采用盆栽實(shí)驗(yàn)，人為淹水模擬澇害，對(duì)5個(gè)大麥品種的株高、產(chǎn)量、葉綠素SPAD值及部分營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明5個(gè)大麥品種對(duì)開(kāi)花期澇害的抵抗能力都較強(qiáng)，華大麥9號(hào)的株高、理論種子產(chǎn)量、理論秸稈產(chǎn)量、全稈粗蛋白含量最高，對(duì)澇害的抗逆性較強(qiáng)。澇害降低了大麥葉綠素SPAD值，導(dǎo)致大麥葉綠素含量降低而減弱光合作用，模擬澇害結(jié)束后華大麥9號(hào)的葉綠素含量恢復(fù)最快，適應(yīng)性好。華大麥9號(hào)耐澇性出色，是適合南方3～5月份有澇害發(fā)生的冬閑田種植的品種。

大麥；澇害；農(nóng)藝性狀；耐澇性

大麥（Hordeum vulgare L.）是世界上被廣泛種植的作物之一，其用途廣泛，具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景［1］。大麥營(yíng)養(yǎng)豐富，含有較高的蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素、礦質(zhì)元素等［2］。大麥籽?？勺鲐i、牛、雞等家畜、家禽的飼料［3］，全稈也可以做牛羊飼草。湖南省養(yǎng)殖業(yè)和啤酒制造業(yè)需要大量的大麥原料，而本省卻無(wú)法生產(chǎn)，尤其近10年來(lái)湖南省大麥的種植面積極少，主要原因是大麥易受漬澇災(zāi)害的影響而減產(chǎn)乃至絕收。在湖南大麥抽穗開(kāi)花—灌漿成熟階段，正處在氣溫多變的春夏之交，冷暖氣流活動(dòng)頻繁，氣溫極不穩(wěn)定，驟冷驟熱，連陰雨、低溫都影響大麥的授粉，而成熟階段的連陰雨等不利天氣易導(dǎo)致大麥赤霉病而使大麥絕收［4］。本文研究不同大麥品種在開(kāi)花期模擬澇災(zāi)淹水后的生長(zhǎng)狀況，探討受澇后大麥的生理特性差異及其變化規(guī)律，以期為大麥耐澇性品種的篩選提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

華大麥4號(hào)、華大麥6號(hào)、華大麥8號(hào)、華大麥9號(hào)、華大麥12號(hào)，由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院孫東發(fā)教授提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用盆栽試驗(yàn)人工淹水模擬澇災(zāi)。盆直徑30 cm，高45 cm，裝入湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園試驗(yàn)基地的土壤至40 cm。11月中旬播種，播種密度為每盆16粒種子。將花盆底部密封嚴(yán)實(shí)，淹水高度與花盆邊沿平齊，在拔節(jié)—出穗期（3月15～29日）進(jìn)行淹水處理，淹水時(shí)間統(tǒng)一為14 d。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

試驗(yàn)開(kāi)始后，每隔7 d測(cè)定1次葉片葉綠素含量。每盆選取3株，每株選取從梢部向下數(shù)第5片展開(kāi)葉，每個(gè)葉片測(cè)定葉尖、葉中和葉基部三個(gè)部位，最后每個(gè)葉片的3次重復(fù)作為植株的葉綠素含量值，而這3株的SPAD值的平均值作為該品種的平均葉綠素含量值，同時(shí)記錄大麥株高。大麥成熟后，調(diào)查株高、分蘗數(shù)、穗數(shù)、穗長(zhǎng)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重、理論種子產(chǎn)量、理論秸稈產(chǎn)量。對(duì)大麥全稈粗蛋白、粗灰分、粗纖維進(jìn)行檢測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 3.0統(tǒng)計(jì)分析軟件和Excel2007進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 開(kāi)花期澇害處理對(duì)大麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

到3月15號(hào)，5個(gè)大麥都出現(xiàn)了抽穗情況。從大麥株高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)來(lái)看，3月15日處于大麥對(duì)數(shù)生長(zhǎng)的末期，模擬澇害處理使得華大麥6號(hào)株高先減低后增加，而其他品種則表現(xiàn)為平緩增長(zhǎng)（圖1）。因?yàn)橹旮呤嵌嘀昶骄档姆从常退幚砗?，華大麥6號(hào)的部分植物出現(xiàn)倒伏、死亡，因此華大麥6號(hào)對(duì)澇害比其他品種略為敏感。淹水處理后5個(gè)大麥品種的生長(zhǎng)沒(méi)有停滯，因此5個(gè)大麥品種對(duì)開(kāi)花期澇害的抵抗能力都較強(qiáng)。從收獲時(shí)株高可知，華大麥9號(hào)的株高最高，而華大麥12號(hào)株高最低。

圖1 5個(gè)大麥品種的株高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.1 Plantheightgrowthdynamics offivebarleyvarieties

調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，華大麥9號(hào)理論種子產(chǎn)量最高，華大麥12號(hào)理論種子產(chǎn)量最低，顯著低于其他大麥品種。產(chǎn)量構(gòu)成因子中，分蘗數(shù)以華大麥9號(hào)和華大麥8號(hào)最多；穗數(shù)和穗長(zhǎng)在5個(gè)大麥品種間沒(méi)有顯著差異；總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和千粒重都以華大麥9號(hào)最高。考慮到大麥秸稈可以飼用，因此對(duì)秸稈的產(chǎn)量進(jìn)行了估測(cè)，理論秸稈產(chǎn)量以華大麥9號(hào)最高，達(dá)到6372 kg/hm2（表1）。因此華大麥9號(hào)開(kāi)花期對(duì)澇害的抗逆性較強(qiáng)，更適合在湖南4～5月份雨水較多的地區(qū)推廣。

表1 5個(gè)大麥品種的農(nóng)藝性狀與理論產(chǎn)量Table1 Agronomictraitsandtheoreticalyieldoffivebarleyvarieties

2.2 不同大麥品種的葉綠素SPAD值

大麥淹水后，所有品種的葉綠素SPAD值都開(kāi)始下降，結(jié)束淹水處理15 d后，其葉綠素SPAD值又開(kāi)始上升，在4月24日達(dá)到一個(gè)峰值后，又出現(xiàn)下降（圖2）。葉綠素SPAD是葉綠素a和葉綠素b吸收光值的相對(duì)比值，可以代表植物葉綠素的相對(duì)含量。從圖2可知，3月15～29日漬澇處理期，所有品種的大麥葉綠素相對(duì)含量都降低了，即使在模擬淹水澇害處理結(jié)束后的半個(gè)月內(nèi)，葉綠素的含量都在持續(xù)下降，直到4月17日達(dá)到谷底。華大麥6號(hào)、8號(hào)和9號(hào)在淹水處理下葉綠素相對(duì)含量減低的速度最快，模擬澇害處理結(jié)束后回復(fù)的也最快。而華大麥4號(hào)和12號(hào)的葉綠素相對(duì)含量受淹水處理后，下降平緩，回復(fù)也較慢。因此澇害對(duì)華大麥9號(hào)、8號(hào)和6號(hào)的葉綠素影響較大。4月24日以后，大麥進(jìn)入成熟期，葉片開(kāi)始逐漸變黃，大麥葉綠素SPAD值也逐漸降低。

圖2 澇害處理下不同大麥品種葉片葉綠素SPAD值趨勢(shì)Fig.2 SPADvaluetrendofchlorophyllindifferent barleyvarietiesunderwaterloggingtreatments

2.3 不同大麥品種全稈蛋白質(zhì)、粗纖維和灰分比較

大麥蛋白質(zhì)含量是大麥的重要品質(zhì)性狀，影響大麥的質(zhì)量。收獲期以華大麥9號(hào)蛋白質(zhì)含量最高，為12.99%，顯著高于其他品種。粗纖維含量也以華大麥9號(hào)最高，其次是華大麥12號(hào)，都顯著高于其他品種。幾個(gè)大麥品種間粗灰分含量差異不顯著，即淹水處理對(duì)各大麥粗灰分影響不顯著（表2）。

表2 澇害處理下不同品種大麥全稈蛋白質(zhì)、粗纖維和灰分比較Table2 Comparisonofprotein，crudefiberand ashcontentofdifferentbarleyvarieties underwaterloggingtreatment

3 結(jié)論與討論

大麥的抗?jié)承源嬖诨蛐筒町?，一般采用包括株高、穗?shù)、穗重、稈重等指標(biāo)［5，6］的濕害指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)大麥的抗?jié)承?。本研究也?yàn)證了株高、種子產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量等指標(biāo)可以用來(lái)對(duì)大麥品種的耐澇性進(jìn)行評(píng)價(jià)。鑒定和篩選耐澇性較強(qiáng)的品種資源，對(duì)大麥遺傳育種和栽培生產(chǎn)具有重要意義。作物耐漬澇性鑒定有田間鑒定法、盆栽鑒定法、人工氣候箱（室）鑒定法、芽期缺氧鑒定法等，其中盆栽鑒定法是較為簡(jiǎn)單直接便于控制的耐漬澇鑒定方法［7］。

本研究采用盆栽法對(duì)5個(gè)大麥品種開(kāi)花期漬澇的適應(yīng)性進(jìn)行了研究。在參試的5個(gè)大麥品種中，除了華大麥9號(hào)表現(xiàn)最好，適應(yīng)性最強(qiáng)，其他幾種大麥表現(xiàn)都差強(qiáng)人意，尤其是華大麥12號(hào)生長(zhǎng)較差。這些結(jié)果可為湖南省冬春大麥耐漬澇性研究提供基礎(chǔ)。湖南梅雨季節(jié)主要在4～6月份，對(duì)于低洼易積水的農(nóng)田種植大麥易出現(xiàn)漬澇災(zāi)害，除了采用構(gòu)建大麥田溝渠網(wǎng)絡(luò)排水，適時(shí)中耕和積極防治由漬害引起的嚴(yán)重病害［8］來(lái)應(yīng)對(duì)外，選擇耐漬澇品種也非常關(guān)鍵。

澇害對(duì)植物的葉綠素有明顯的影響，淹水會(huì)減弱作物的光合作用，降低葉綠素a和葉綠素b的含量［9～12］。本研究中大麥淹水后，葉綠素SPAD值出現(xiàn)下降，而停止淹水后又出現(xiàn)上升，與前人研究結(jié)果一致。大麥苗期漬澇處理會(huì)降低大麥葉綠素含量［13］，因此大麥葉綠素含量對(duì)澇害較為敏感。葉綠素SPAD值的檢測(cè)簡(jiǎn)單方便，如果能夠用來(lái)評(píng)價(jià)大麥的耐澇性具有很大的優(yōu)勢(shì)，是否可以作為大麥耐澇性鑒定評(píng)價(jià)的指標(biāo)需要進(jìn)一步研究確定。

本研究?jī)H對(duì)5個(gè)大麥品種在開(kāi)花期漬澇處理下的秸稈飼用品質(zhì)進(jìn)行了分析，品種間蛋白質(zhì)和粗纖維對(duì)澇害的耐受性有差異。在生產(chǎn)中，可以對(duì)澇害脅迫的大麥進(jìn)行飼料化利用從而減少損失。

在長(zhǎng)沙地區(qū)對(duì)所選擇的5個(gè)大麥品種對(duì)開(kāi)花期漬害的適應(yīng)性進(jìn)行研究，從株高、產(chǎn)量、粗蛋白質(zhì)、粗灰分、粗纖維等各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看，表現(xiàn)最優(yōu)異的為華大麥9號(hào)，其耐漬性出色，是適合南方3～5月份有澇害發(fā)生的冬閑田種植的品種。

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Study on the Waterlogging Adaptation of Five Barley Varieties During Flowering Stage

MA Xin1，TAN Song lin1，XING Hucheng1，2*，JIE Yucheng1，2，YU Qi1

（1 Institute of Ramie，Hunan Agriculture University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Hunan Provincial Key Laboratory of Crop Germplasm Innovation and Utilization，Changsha，Hunan 410128，China）

A pot Experiment simulatingwaterloggingwas conducted with five barley varieties to investigate the growth status and waterlogging adaptability of barley cultivars during flowering stage，and to provide basis for screening of barley varieties with waterlogging tolerance.The effects ofwaterlogging on the plantheight，yield，Chlorophyll SPAD value and some nutrients of five barley varieties were studied.The five barley cultivars showed high resistance to waterlogging during flowering stage.The plant height，theoretical seed yield，theoretical straw yield，and crude protein of Huadamei9 were the highest，which showed good resistance against waterlogging.The chlorophyll SPAD value and chlorophyll content of barley plant were reduced by waterlogging，so its photosynthesiswas decreased.But the chlorophyll content in Huadamei9 recovered faster after waterlogging.Therefore，Huadamei9 is a suitable variety to cultivate in winter idle fields wheremay be waterlogging during March to May in the south.

barley；waterlogging；agronomic traits；flowering period

S512.307

A

1001-5280（2017）01-0030-04

10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.01.09

2016 11 04

馬 鑫（1989-），女，碩士研究生，Email：348554662@qq.com。*通信作者：邢虎成，副教授，主要從事草類植物種質(zhì)資源、遺傳育種、分子生物學(xué)及抗逆生理研究，Email：xhcsoldier@163.com。

國(guó)家科技支撐計(jì)劃子課題（2012BAD20B05-04）。