7個燕麥品種在寧南地區的抗旱性評價

張久盤，穆蘭海，杜燕萍，賈寶光，常克勤

（寧夏農林科學院固原分院，寧夏 固原 756000）

燕麥（Avena sativa Linn.）屬于禾本科（Poaceae）燕麥屬（Avena），為糧草兼用型一年生植物，具有抗寒、耐貧瘠和耐鹽堿等特性，被稱為鹽堿地改良的先鋒作物［1-3］。燕麥含有豐富的亞油酸，占全部不飽和脂肪酸的30%～40%，可輔助治療脂肪肝、糖尿病、浮腫和便秘等，還具有止血和止虛汗等功效［4］，對于中老年人延年益壽、增進體力大有益處。中國燕麥的栽培已有2 500多年歷史，主要分布于內蒙古、河北、山西、甘肅及寧夏等地區，年種植面積約55萬hm2［5］。目前，對燕麥的研究主要集中在適應性栽培、種質資源遺傳分析、產量和品質提高及產品開發等方面［6-8］。國家實施西部大開發的戰略措施，提出發揮資源優勢，發展特色農業。寧夏南部山區把燕麥作為區域優勢作物和特色產業發展，以促進山區農村經濟發展。為了篩選適宜種植的高產、抗逆性強、優質高產燕麥新品種，我們對從東北、華北、西北和西南四大燕麥種植區引進的7個燕麥優良品種進行生態適應性鑒定，以確定不同品種與生長環境因子的匹配程度，種植的適應區域，為寧南地區燕麥種植提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試燕麥品種7個，其中裸燕麥品種4個，為草莜1號、壩莜8號、白燕2號及寧莜1號（CK1），依次編號為L1、L2、L3、L4；皮燕麥品種3個，為白燕7號、燕科1號、本德（CK2），依次編號為P1、P2、P3。品種來源見表1。

表1 供試燕麥品種及來源

1.2 試驗地概況

試驗設在寧夏固原市原州區頭營鎮徐河村寧夏農林科學院固原分院科研基地。試驗地位于東經 106°44′、北緯 36°16′，海拔 1 550 m。氣候類型屬典型的大陸性半干旱氣候，年均日照2 600 h，年均降水量350 mm，降水主要集中在5—10月。年平均氣溫7.6℃，無霜期142 d。試驗地為川旱地，黑壚土，pH 8.5，地勢平坦，試驗地前茬為玉米。2016年試驗區固原頭營鎮逐月降水量和溫度見圖1。

圖1 2016年固原頭營鎮逐月降水量和溫度

1.3 試驗方法

試驗設計脅迫與灌水2種處理。脅迫處理（標記為S1）旱作種植，全生育期除播種前墑情因不足適量澆水保證出苗外，其余時間不再澆水。灌水處理（標記為S2）的土壤條件與脅迫處理一致，分別在拔節期、抽穗期及灌漿期予以灌水，使土層0～5 cm土壤水分含量達到田間持水量的80%以上。大區面積260 m2（20 m×13 m），不設重復，共14個大區。試驗播種前進行耙耱打碎土塊，結合整地施入磷酸二銨（含N 16%，P2O546%）150 kg/hm2。2016年4月7日播種，機械條播，播深5～7 cm，行距25 cm，密度450萬株/hm2，播后覆土耱平。各處理四周種植保護行1 m，大區走道及區組間距均為0.5 m。灌溉處理區與相鄰脅迫處理區間挖深防滲漏溝50 cm，防止竄水竄肥。所有處理在同一水平、同一條件下統一進行田間管理，分蘗后期進行人工鋤草。

1.4 測定指標及方法

產量性狀的抗旱性篩選。每品種按不同處理單收單脫，計實產。利用收獲后的產量結果計算脅迫和灌溉2種處理下各參試材料的單位面積產量，并計算各品種的抗旱系數GI、干旱敏感指數SSR，抗旱指數DI，計算公式如下。

式中，Ya為某參試品系脅迫處理產量；Ym為某參試品系灌水處理產量；為所有參試品系脅迫處理平均產量；為所有參試品系灌水處理平均產量。

根據農作物綜合抗旱指數定義，參照蘭巨生［9］的農作物抗旱性分級標準（表2），對參試燕麥進行抗旱性比較與分析。試驗數據采用Microsoft Excel和DPSv7.05進行統計分析。

表2 農作物抗旱性分級標準

2 結果與分析

2.1 主要性狀

通過表3可以看出，水分脅迫對7個燕麥品種性狀影響不大。在S1處理下，燕麥株高均較對照品種有所降低。白燕2號、寧莜1號（CK1）、燕科1號、本德4個品種的S1/S2均在80%以上，表明燕麥的形態性狀受環境影響較小。田間觀測發現，白燕7號和草莜1號表現為萎蔫發生較早，持續時間長，恢復也比較慢，初步判定為抗旱性弱；燕科1號及壩莜8號品種表現為萎蔫發生較晚，持續時間短，恢復快，初步判定為其抗旱性強。其余品種的表現介于二者之間，初步判定為其抗旱性較強或較弱。S1處理下，燕麥的穗鈴數和穗粒數均較S2處理減少。通過對各品種產量構成因素的對比分析，燕科1號、壩莜8號、寧莜1號（CK1）、本德（CK2）4個品種在 S1處理下的穗鈴數為16.1～21.6個，穗粒數為31.8～57.3粒，在S2處理下，同樣有較好的表現，表明這4個品種的產量性狀受環境影響較小；白燕7號、草莜1號在S2處理下表現較好，但在S1處理下表現較差，表明這2個品種的產量性狀受環境影響較大。

2.2 產量

由表4可以看出，S1處理下燕科1號、壩莜8號、寧莜 1號（CK1）、本德（CK2）4個品種的產量較高，為 1 399.5～2 503.5 kg/hm2，在S2處理下，同樣有較好的表現，表明這4個品種的產量受環境影響較小。白燕7號、草莜1號在S2處理下產量較高，但在S1處理下表現較差，表明這2個品種的產量性狀受環境影響較大。

表3 不同處理燕麥的主要性狀

表4 不同處理燕麥品種的產量

2.3 抗旱性分級

根據作物抗旱性指數評價分級標準及燕麥參試品種抗旱性評價結果（表5），依據抗旱指數將7個燕麥參試品種分為5個抗旱類型。燕科1號的抗旱指數（DI）為1.77，可以判定燕科1號對干旱的適應性及本身的穩產性非常強，為抗旱性極強的品種，這與目測法觀察篩選結果相吻合。壩莜8號品種的抗旱指數為1.22，在灌水條件下穩產性較高，在旱地條件下也有較高的產量水平，為抗旱性強的品種。本德（CK2）、寧莜1號（CK1）的抗旱指數分別為1.04、0.97，可以判定在不同種植條件下這2個品種穩產性中等，而且在旱地條件下的產量水平中等，為抗旱性中等的品種。白燕2號的抗旱指數為0.85，可以判定在不同種植條件下這個品種穩產性較低，而且在旱地條件下的產量水平較低，為抗旱性弱的品種。草莜1號、白燕7號的抗旱指數分別為0.50、0.46，表明這2個品種對干旱的適應性極弱，產量受環境變化影響大，穩產性非常弱，在干旱條件下產量低，因旱減產幅度比較大，為抗旱性極弱或不抗旱品種。

表5 不同處理燕麥品種的抗旱性

2.4 不同處理下同一性狀相關分析

從S1與S2處理間同一性狀相關系數來看，7個燕麥品種株高的相關系數r＝0.22，表明其受環境影響較大；穗鈴數的相關系數r＝0.84，經測驗達到極顯著水平，表明其受環境影響較小；穗粒數的相關系數r＝0.64，其受環境影響較大。方差分析得出，各品種的抗旱指數與其在水分脅迫環境下的實際產量呈正相關，相關系數為0.86，達到極顯著水平。

3 小結與討論

以7個燕麥品種的抗旱系數（GI）、干旱敏感指數（SSR）、抗旱指數（DI）為指標，經過形態性狀、產量性狀的早期篩選，抗旱性分級評價等手段，初步篩選出1級抗旱（高抗）品種燕科1號，2級抗旱品種壩莜8號，3級中抗類型品種寧莜1號（CK1）和本德（CK2），4級弱抗類型品種白燕2號，5級不抗類型品種草莜1號和白燕7號。其中燕科1號、壩莜8號抗旱指數分別為1.77、1.22，均為抗旱性較強的品種，可作為重點關注對象。

植物在其生命周期中不可避免地要經歷復雜的環境變化，在這諸多逆境中，干旱脅迫嚴重的影響著植物的生長，其造成的危害超過了其他非生物脅迫的總和［10］。本研究表明，在2種處理條件下，7份供試材料的產量相關性狀都有不同程度的降低，但在相同干旱脅迫下的影響卻差異較大，從而體現出各材料的抗旱性不同。

干旱脅迫對燕麥農藝性狀的影響與不同燕麥品種對干旱的敏感性有關。抗旱性強的品種農藝性狀受干旱脅迫較小，抗旱性弱的品種農藝性狀受干旱脅迫較大。供試材料中抗旱性最強的品種是燕科1號，在干旱脅迫條件下萎蔫發生較晚，持續時間短，恢復快，單株粒數和籽粒產量等也較穩定，對干旱的適應性以及本身的穩產性非常強，為抗旱性極強的品種。

在育種實踐中，為縮短燕麥抗旱型新品種育種年限，在選擇方法上，應從品系鑒定圃開始，用株高、穗鈴數、穗粒數、籽粒產量4個主要性狀綜合抗旱系數、干旱敏感指數進行篩選，再結合產量用抗旱指數進行分級，可以提高篩選的準確性和可靠性。

參考文獻：

［1］范 遠，任長忠，李品芳，等.鹽堿脅迫下燕麥生長及陽離子吸收特征［J］.應用生態學報，2011，22（ 11）： 2875-2882.

［2］劉彥明，南 銘，邊 芳，等.11個燕麥品種在甘肅中部干旱半干旱地區的表現［J］.甘肅農業科技，2017（ 9）： 33-36.

［3］王海峰.5個燕麥品種在甘南州的引種試驗結果［J］.甘肅農業科技，2017（4）：52-54.

［4］SHU Q Y， FORSTER B P， NAKAGAW A H.Plant mutation breeding and biotechnology［R］.CABI international，2012.

［5］林葉春，曾昭海，任長忠，等.局部根區灌溉對裸燕麥光合特征曲線及葉綠素熒光特性的影響［J］.作物學報， 2012， 38（ 6）： 1062-1070.

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［7］吳 娜，卜洪震，曾昭海，等.灌溉定額對夏播裸燕麥產量和品質的影響［J］.草業學報，2010，19（5）：204-209.

［8］吳 斌，張宗文.燕麥葡聚糖合酶基因AsCSLH的克隆及特征分析［J］. 作物學報， 2011，37（ 4）： 723-728.

［9］蘭巨生.農作物綜合抗旱性評價方法的研究［J］.西北農業學報， 1998（ 3）： 92-94.

［10］李 瑛.不同小麥品種對干旱脅迫的生理生化響應［D］.蘭州：蘭州大學，2016.