十五個全生育期耐鹽水稻品種篩選試驗

摘 要 為篩選全生育期耐鹽水稻品種，通過盆栽模擬鹽脅迫對15份不同來源的水稻品種在加0.3%NaCl溶液的土壤中進行篩選試驗。結(jié)果表明，與不加NaCl溶液的對照相比，鹽脅迫降低了15份水稻品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，產(chǎn)量相比對照減少3.3%～75.5%。聚類分析表明，可將15份水稻品種聚為4類，其中泰豐優(yōu)208、豐優(yōu)絲苗、軟華優(yōu)金絲、繁源優(yōu)460、特優(yōu)668等5個水稻品種的減產(chǎn)率低于15%，耐鹽性較好。

關(guān)鍵詞 水稻；鹽脅迫；全生育期；產(chǎn)量；聚類分析

中圖分類號：S511 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.21.027

水稻是我國最重要的糧食作物之一，產(chǎn)量和種植面積位居世界前列[1]。水稻是一種對鹽中度敏感的作物，擴大水稻在鹽堿地區(qū)的種植面積是挖掘水稻總產(chǎn)量潛力的一個重要方向[2]。植物對鹽的耐受性差異很大，在其不同的生長階段，耐鹽機制也不盡相同，這是篩選耐鹽水稻品種的依據(jù)[3]。目前，水稻耐鹽性鑒定和耐鹽資源篩選的相關(guān)研究大多集中于芽期、苗期等早期發(fā)育階段，而水稻全生育期耐鹽性是水稻各生育時期耐鹽性的綜合反映，因此對水稻全生育期進行耐鹽鑒定和篩選對于實際生產(chǎn)更具現(xiàn)實意義[4-5]。筆者選用15份水稻品種作為研究材料，設(shè)置加0.3%NaCl溶液的處理組與不加NaCl溶液的對照組，通過分析水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，結(jié)合減產(chǎn)率綜合評定不同水稻品種的耐鹽能力，旨在篩選全生育期耐鹽水稻品種，為水稻耐鹽育種研究提供材料。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2021年3月15日至7月5日，在廣東省湛江市廣東海洋大學(xué)的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究所防雨玻璃大棚內(nèi)進行試驗。湛江市地處北回歸線以南的低緯地區(qū)，屬熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為23 ℃，年降水量為1 417～1 802 mm，年平均日照時間為1 817～2 106 h，≥10 ℃積溫為8 309～8 519 ℃。

1.2" 試驗材料

試驗水稻品種均適應(yīng)廣東省氣候條件。如表1所示，三系雜交稻10個、兩系雜交稻3個、常規(guī)秈稻2個。

1.3" 試驗設(shè)計

1.3.1" 種子處理

用75%乙醇消毒水稻種子，再用純水沖洗3次，浸種24 h后，放入35 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進行催芽，芽長為谷長的1/2時為催芽成功。

1.3.2 盆栽土特性

盆栽桶高32 cm，直徑32 cm，裝風(fēng)干土10 kg。盆栽土堿解氮含量為138.95 mg·kg-1，有效磷含量為37.17 mg·kg-1，有效鉀含量為40.75 mg·kg-1，有機質(zhì)含量為2.08%，pH值為6.12。播種前，用土壤鹽度計測得土壤鹽度為0.019%，電導(dǎo)率為346 μS·cm-1。

1.3.3" 分組處理及水肥管理

每種水稻品種設(shè)置兩個組別，T0組桶中不加NaCl（對照）；T1組將30 g的NaCl溶于10 kg水后加入桶，保證水層有3 cm，攪拌均勻后靜置備用。

每個品種每個組別設(shè)置6盆，每盆5穴，每穴播5粒谷苗。當苗齡2葉時，進行間苗，保證每穴有3株苗。在3葉前保持水層1～2 cm，4葉至成熟時保持水層3～5 cm。苗4葉1心時，每盆施硫酸鉀、尿素、磷酸二銨各4 g，分蘗期追施復(fù)合肥10 g。生長期注意病蟲害的防治。

1.4" 指標測定

1）株高：使用米尺以水稻根部為起點，測量其根部至穂頂?shù)拈L度。

2）產(chǎn)量及其構(gòu)成因素：待水稻成熟后，每個品種每個處理選3盆單獨收割曬干后進行室內(nèi)考種，從穂頸部到穂頂?shù)拈L度，求其平均值為穂長；調(diào)查每盆有效穗數(shù)、實粒數(shù)、空秕粒數(shù)，計算結(jié)實率、每穗總粒數(shù)、著粒密度，數(shù)取2次1 000粒稻谷稱量并計算平均值作為千粒重；將剩余的3盆水稻分別進行收割、手動脫粒、曬干、風(fēng)選后稱量，根據(jù)盆上口徑面積換算成每667 m2產(chǎn)量。

M=（m／S×667）/1 000" （1）

式中：M為667 m2產(chǎn)量，kg；m為每盆稻谷質(zhì)量，g；S為盆上口徑面積，m2。

P_S=LS／L_S+B_S×100 （2）

式中：P_S為結(jié)實率，%；L_S為每盆實粒數(shù)，粒；B_S為每盆空秕粒數(shù)，粒。

C_E=（S₁／S×667）/10 000 （3）

式中：CE為667 m²有效穂數(shù)，萬穗；S1為每盆有效穂數(shù)，穗；S為盆上口徑面積，m2。

P_G=L_S+B_S／S₁ （4）

式中：P_G為每穗總粒數(shù)，粒。

D_S=P_G／L_L （5）

式中：D_S為著粒密度，?！m^-1；L_P為穂長，cm。

3）減產(chǎn)率計算公式為

R=（M₁-M₀）M₀×100 （6）

式中：R為減產(chǎn)率，%；M₀為T₀組產(chǎn)量，kg；M₁為T1組產(chǎn)量，kg。

1.5 統(tǒng)計分析方法

研究采用“品種×處理”兩因素完全隨機設(shè)計，使用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)整理，使用Statistix 8.0進行方差分析，采用最小顯著差異（Least Significant Difference，LSD）法進行多重比較分析；使用SPSS 25.0軟件進行聚類分析。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 鹽脅迫對不同水稻品種株高、穂長、著粒密度的影響

由表2可知，T0組水稻株高為102.4～127.8 cm，T1組水稻株高為95.8～117.0 cm，T1組水稻株高相比T0組水稻株高降低了4.1%～10.4%；水稻品種華航31號（V13）在鹽脅迫下株高下降最多，達到10.4%；而鹽脅迫下水稻株高下降最少的是吉田優(yōu)16（V14），下降了4.1%。

15個水稻品種間，T0組水稻穂長為20.8～24.6 cm，T1組水稻穂長為19.5～23.7 cm；15個水稻品種中，興兩優(yōu)3089（V08）在鹽脅迫下的穗長減少最多，達到了10.2%；泰豐優(yōu)208（V01）的穗長減少最少，達到了1.9%，但兩者之間的差距未達到顯著水平。

15個水稻品種間，T0組水稻著粒密度為5.4～7.8粒·cm-1，T1組水稻著粒密度為4.1～6.9粒·cm-1，T1組水稻相比T0組水稻著粒密度變化為-47.4%～1.7%。15個水稻品種中，相比T0組而言，鹽脅迫增加了興兩優(yōu)3089（V08）、軟華優(yōu)金絲（V10）、繁源優(yōu)460（V12）、特優(yōu)668（V15）等4個水稻品種的著粒密度，但是差異不顯著。除了水稻品種泰豐優(yōu)208（V01）、豐優(yōu)絲苗（V03）和樂兩優(yōu)1173（V09），鹽脅迫顯著降低了其他8個水稻品種的著粒密度，其中水稻品種增兩優(yōu)金絲（V04）在鹽脅迫下的著粒密度下降最多，達到-47.4%。

2.2" 鹽脅迫對不同水稻品種產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表3可知，15個水稻品種中，相比T0組，鹽脅迫降低了水稻每穗總粒數(shù)、千粒重、結(jié)實率及667 m2有效穗數(shù)，但不同水稻品種的受影響程度差異較大。軟華優(yōu)金絲（V10）、繁源優(yōu)460（V12）、特優(yōu)668（V15）這3個品種在T1處理下的667 m2有效穂數(shù)與T0組差異不顯著，而鹽脅迫顯著降低了其他12個水稻品種的667 m2有效穂數(shù)，降低幅度為4.5%～29.9%。鹽脅迫降低了軟華優(yōu)金絲（V10）、繁源優(yōu)460（V12）、特優(yōu)668（V15）的每穗總粒數(shù)，但差異不顯著，而顯著降低了其他12個水稻品種的每穗總粒數(shù)，比T0組下降了1.7%～52.8%。T1組的水稻結(jié)實率比T0組減少了1.2%～25.5%，但軟華優(yōu)金絲（V10）鹽脅迫與T0處理的結(jié)實率差異不顯著，其中吉田優(yōu)16（V14）在鹽脅迫下的結(jié)實率下降最多，達到25.5%。對于千粒重而言，鹽脅迫下特優(yōu)668（V15）下降的最少（2.1%）；而增兩優(yōu)金絲（V04）下降的最多（6.3%）。鹽脅迫顯著降低了15個水稻品種產(chǎn)量，其中T0組667 m2產(chǎn)量為352.60～455.39 kg，T1組667 m2產(chǎn)量為106.90～402.37 kg，T1組相比T0組減產(chǎn)3.3%～75.5%。其中，增兩優(yōu)金絲（V04）在鹽脅迫下的減產(chǎn)率最大，達到75.5%；特優(yōu)668（V15）的減產(chǎn)率最小，為3.3%。

2.3" 聚類分析

利用減產(chǎn)率值，依據(jù)組間連接聚類方法進行聚類分析，根據(jù)歐氏平方距離測量，將15份水稻品種分為4個類群（見圖1）。第I類包括泰豐優(yōu)208（V01）、豐優(yōu)絲苗（V03）、軟華優(yōu)金絲（V10）、繁源優(yōu)460（V12）、特優(yōu)668（V15）等5個品種，減產(chǎn)率＜15%；第Ⅱ類包括恒豐優(yōu)1179（V02）、卓優(yōu)2號（V05）、興兩優(yōu)3089（V08）、樂兩優(yōu)1173（V09）、華航31號（V13）等5個品種，減產(chǎn)率在15%～40%；第Ⅲ類包括廣8優(yōu)165（V06）、軟華優(yōu)1179（V07）、華航48號（V11）、吉田優(yōu)16（V14），減產(chǎn)率在40%～65%；第Ⅳ類只有增兩優(yōu)金絲（V04），減產(chǎn)率大于65%。

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圖1" 不同水稻品種減產(chǎn)率的聚類分析

3" 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，泰豐優(yōu)208、豐優(yōu)絲苗、軟華優(yōu)金絲、繁源優(yōu)460、特優(yōu)668等5個水稻品種耐鹽性較好，減產(chǎn)率在15%以內(nèi)，且667 m2產(chǎn)量均在300 kg以上，較為適宜在輕度鹽脅迫土壤中種植；恒豐優(yōu)1179、卓優(yōu)2號、興兩優(yōu)3089、樂兩優(yōu)1173、華航31號等5個品種耐鹽性一般，減產(chǎn)率在15%～40%，可以在鹽堿地內(nèi)種植，但產(chǎn)量下降明顯；剩余5個品種耐鹽性差，減產(chǎn)率大于40%，甚至達到75.5%，建議不要在鹽堿地內(nèi)種植。

篩選和培育優(yōu)良耐鹽水稻品種是有效利用鹽堿地的可行方法之一[6-7]。研究在0.3%NaCl的土壤處理下進行水稻全生育期耐鹽品種篩選，依減產(chǎn)率進行聚類分析，將15份水稻品種聚為4類，篩選出的耐鹽水稻品種為耐鹽機理研究和耐鹽育種提供了材料基礎(chǔ)，也為今后土培條件下水稻全生育期耐鹽性鑒定與篩選提供理論和實踐依據(jù)。由于此次研究的結(jié)論是基于一季的結(jié)果得出，若要進行大田推廣，還需要進行下一步試驗示范。

參考文獻：

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（責任編輯：劉寧寧）