江蘇沿海地區(qū)12個(gè)藜麥品種田間綜合評(píng)價(jià)及優(yōu)良品種的耐漬性分析

時(shí)丕彪， 耿安紅， 李亞芳， 王 軍， 王春云， 彭亞民， 顧閩峰， 費(fèi)月躍

(鹽城市新洋農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，江蘇射陽 224049)

藜麥(ChenopodiumquinoaWilld.)為莧科藜屬一年生雙子葉草本植物，原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈高原地區(qū)，距今約有7 000多年的栽培歷史[1-3]。藜麥具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，蛋白質(zhì)含量高達(dá)16%～22%(牛肉為20%)，約為小麥(10%～14%)[4]、大麥(8%～14%)[5]和水稻(6%～7%)[6]的2～3倍；天然氨基酸均衡，含有人體不能合成的全部必需氨基酸[7]；富含維生素、礦物質(zhì)元素、膳食纖維、不飽和脂肪酸以及植物化學(xué)物質(zhì)和抗氧化活性物質(zhì)[8-9]，是唯一一種被聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(food and agriculture organization of the united nations，簡(jiǎn)稱FAO)認(rèn)為單體植物即可滿足人體基本營(yíng)養(yǎng)需求的食物[10]。此外，藜麥還被美國宇航局認(rèn)定為宇航員在長(zhǎng)期執(zhí)行太空任務(wù)時(shí)的最佳食品[11]，享有“營(yíng)養(yǎng)黃金”“糧食之母”“超級(jí)谷物”“素食之王”和“未來食品”的美譽(yù)。藜麥栽培范圍廣泛，能適應(yīng)多種極端氣候和土壤條件，具有較高的耐旱性、耐寒性及耐鹽堿性[12-17]，對(duì)于發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、提高旱地利用效率、改良沿海灘涂鹽堿地以及保持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)多樣性等具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。聯(lián)合國將2013年定為“國際藜麥年”，說明藜麥作為未來最具潛力的農(nóng)作物之一，發(fā)展前景廣闊，已引起世界各國的關(guān)注[18]。

近年來，隨著藜麥逐漸進(jìn)入公眾視線，對(duì)于這種新興保健型糧食作物的研究已成為我國科研工作者的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前，藜麥已在我國青海、西藏、甘肅、內(nèi)蒙、山西、河南、山東等地有小范圍適應(yīng)性種植，并且其種植面積在逐年擴(kuò)大，具有向規(guī)模化、集約化方向發(fā)展的態(tài)勢(shì)。在不久的將來，藜麥勢(shì)必會(huì)成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展及增加農(nóng)民收入發(fā)揮重要的作用。為進(jìn)一步促進(jìn)我國南方低海拔地區(qū)藜麥生產(chǎn)的發(fā)展，選育出適合江蘇沿海地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗倒伏藜麥品種。本研究以12個(gè)藜麥品種為試驗(yàn)材料，通過田間品種比較，綜合評(píng)價(jià)各品種的生育期、農(nóng)藝性狀、抗逆性及產(chǎn)量，旨在篩選出綜合表現(xiàn)較好的品種。然而，水澇災(zāi)害是嚴(yán)重制約作物生產(chǎn)的一個(gè)重要因素[19]，全球范圍內(nèi)大約10%的灌溉地會(huì)受到水澇災(zāi)害的影響，可使作物產(chǎn)量降低20%[20]，而我國長(zhǎng)江流域和黃淮海平原發(fā)生洪澇災(zāi)害的區(qū)域占全國災(zāi)區(qū)面積的75%[21]。因此，為了減小頻頻發(fā)生的雨澇災(zāi)害對(duì)藜麥生產(chǎn)的影響，進(jìn)一步對(duì)篩選出的優(yōu)良品種進(jìn)行耐漬性分析，優(yōu)中選優(yōu)，以期獲得適合江蘇沿海地區(qū)生產(chǎn)的耐漬、耐澇、耐鹽堿、抗倒伏、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)的品種，從而為江蘇沿海地區(qū)藜麥的推廣種植和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供必要參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)在江蘇省鹽城市新洋農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站的沿海現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與示范基地(34°28′ N，120°54′ E)內(nèi)進(jìn)行，該基地東臨黃海，為沿海灘涂地，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫14 ℃，年降水總量100 cm，年平均日照時(shí)數(shù)2 200 h，無霜期210 d，海拔不足5 m；試驗(yàn)田土壤質(zhì)地為沙壤土，pH值為8.2，鹽分含量為0.7%，肥力中等。

1.2 試驗(yàn)材料

從秘魯引種3份藜麥種質(zhì)資源，分別編號(hào)為鹽藜1號(hào)、鹽藜2號(hào)和鹽藜3號(hào)；從荷蘭引種4份藜麥材料，分別編號(hào)為鹽藜4號(hào)、鹽藜5號(hào)、鹽藜6號(hào)和鹽藜7號(hào)；從玻利維亞引種1份藜麥材料，編號(hào)為鹽藜8號(hào)；從內(nèi)蒙古自治區(qū)引種2份藜麥材料，分別編號(hào)為鹽藜9號(hào)和鹽藜10號(hào)；從江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院引種農(nóng)科4號(hào)以及從甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院引種隴藜1號(hào)，共12份供試材料。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)品種3次重復(fù)。小區(qū)面積為12 m2(4 m×3 m)，按株行距20 cm×30 cm 進(jìn)行定植，每個(gè)小區(qū)種植200株藜麥，邊緣設(shè)有0.5 m寬的保護(hù)行。整地前，施充分腐熟有機(jī)肥，株高在10～15 cm時(shí)進(jìn)行間苗和第1次中耕除草，株高在30 cm左右時(shí)進(jìn)行第2次中耕除草并培土，以防止倒伏，整個(gè)生育期間不施肥。10月中下旬，植株葉片衰老脫落時(shí)，開始人工收割，脫粒后及時(shí)晾曬。

1.3.2 苗期水淹脅迫試驗(yàn) 試驗(yàn)于溫室內(nèi)進(jìn)行，日平均氣溫為23 ℃，光—暗周期為14 h—10 h：將田間初篩綜合表現(xiàn)較好的藜麥品種播種于裝有沙壤土和復(fù)合肥料混合物的育苗盆(直徑9 cm，高10 cm)中，每個(gè)品種3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100株。在8葉1心時(shí)將育苗盆放入長(zhǎng)方形塑料周轉(zhuǎn)箱(長(zhǎng) 90 cm，寬40 cm，高23 cm)中，向周轉(zhuǎn)箱內(nèi)加自來水至高于土表2 cm，并分別在水淹處理2、4、6、8、10、12、14 d時(shí)統(tǒng)計(jì)死亡率。

1.3.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

田間試驗(yàn)的測(cè)定指標(biāo)為株高、主穗長(zhǎng)、有效分枝數(shù)、發(fā)病株率、倒伏倒折率；苗期水淹助迫試驗(yàn)的測(cè)定指標(biāo)為水淹脅迫死亡率。

1.3.3.1 株高 在藜麥植株生理成熟期，從每個(gè)小區(qū)選取有代表性的3株單株，測(cè)量從地面到主莖頂部的絕對(duì)高度，取平均值。

1.3.3.2 主穗長(zhǎng) 在藜麥植株生理成熟期，從每個(gè)小區(qū)選取有代表性的3株單株，測(cè)量從主穗基部至頂部的距離，取平均值。

1.3.3.3 有效分枝數(shù) 在藜麥植株生理成熟期，從每個(gè)小區(qū)選取有代表性的3株單株，調(diào)查植株主莖上著生的帶有藜麥穗的一級(jí)分枝個(gè)數(shù)，計(jì)算平均值。

1.3.3.4 發(fā)病株率 在藜麥整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過程中，統(tǒng)計(jì)發(fā)病的植株總數(shù)占供試植株總數(shù)的百分比。

1.3.3.5 倒伏倒折率 在藜麥整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過程中，統(tǒng)計(jì)倒伏或倒折的植株總數(shù)占供試植株總數(shù)的百分比。

1.3.3.6 水淹脅迫死亡率 在水淹處理過程中，每隔2 d統(tǒng)計(jì)1次死亡的植株總數(shù)占供試植株總數(shù)的百分比。

1.4 數(shù)據(jù)處理

分別采用Excel 2007、SPSS Statistics 17和Origin 8軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析與作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 藜麥生育期比較

由表1可以看出，藜麥材料從播種至出苗時(shí)間為8～11 d，其中鹽藜3號(hào)和隴藜1號(hào)出苗較晚，比其他品種晚2～3 d；播種63 d后，12份材料全部進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段，農(nóng)科4號(hào)、鹽藜5號(hào)、鹽藜1號(hào)和鹽藜4號(hào)進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段分別需要50、52、54、54 d，而其他品種所需時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；成熟期差異比較明顯，鹽藜3號(hào)、鹽藜9號(hào)和隴藜1號(hào)成熟較晚，比其他品種晚9～16 d；12個(gè)品種的生育期天數(shù)為103～119 d，除鹽藜3號(hào)、鹽藜9號(hào)和隴藜1號(hào)3個(gè)品種表現(xiàn)為晚熟外，其余9個(gè)品種均表現(xiàn)為早熟，生育期比較接近，為103 d或104 d。

表1 不同品種藜麥生育期記載

2.2 不同品種的田間抗逆性比較

植株發(fā)病和倒伏會(huì)嚴(yán)重影響藜麥生產(chǎn)，且在自然災(zāi)害頻發(fā)的年份尤為明顯，因此選擇抗逆性強(qiáng)的品種是保證藜麥穩(wěn)產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施。由表2可知，不同藜麥品種間的抗病性和抗倒伏性存在明顯差異，其中鹽藜1號(hào)、鹽藜4號(hào)、鹽藜8號(hào)和隴藜1號(hào)的抗逆性較強(qiáng)，整個(gè)生育期的發(fā)病株率和倒伏倒折率均小于等于8%。而其他品種的抗病性和抗倒伏性表現(xiàn)不一致，如鹽藜7號(hào)未發(fā)生病害，但倒伏倒折率高達(dá)73%；鹽藜6號(hào)的抗倒伏性較好，但抗病性極差，發(fā)病株率高達(dá)62%；鹽藜3號(hào)的抗病性和抗倒伏性都比較差，其發(fā)病株率、倒伏倒折率分別為28%、68%。

2.3 藜麥農(nóng)藝性狀比較分析

藜麥的農(nóng)藝性狀因品種而異，從表3可以看出，12個(gè)參試品種的株高在59～153 cm之間，品種間存在較大差異，其中鹽藜2號(hào)的株高最高，為153 cm，除與鹽藜1號(hào)、鹽藜7號(hào)和隴藜1號(hào)差異不顯著外，均顯著高于其他品種；鹽藜6號(hào)、農(nóng)科4號(hào)較矮，分別為59、90 cm，表型矮化，顯著低于其他品種。藜麥為穗狀花序，主穗的長(zhǎng)度明顯高于側(cè)枝花穗。參試材料主穗長(zhǎng)在17～33 cm之間，品種間差異較大，其中鹽藜6號(hào)和農(nóng)科4號(hào)的主穗長(zhǎng)最小，均為17.33 cm，除與鹽藜10號(hào)差異不顯著外，顯著低于其他9個(gè)品種；鹽藜7號(hào)和隴藜1號(hào)的主穗長(zhǎng)最大， 均為 32.33 cm。 藜麥側(cè)枝較多， 其中結(jié)籽的側(cè)枝稱為有效分枝，12份材料的有效分枝數(shù)在15～30個(gè)之間，品種間差異較大，其中鹽藜8號(hào)(30個(gè))、鹽藜2號(hào)(28個(gè))、鹽藜4號(hào)(28個(gè))和鹽藜1號(hào)(26個(gè))的有效分枝數(shù)顯著高于鹽藜6號(hào)(15個(gè))、農(nóng)科4號(hào)(15個(gè))和隴藜1號(hào)(20個(gè))，其他品種間差異不顯著。生理成熟期穗部顏色和籽粒顏色在品種間差異較大，除鹽藜5號(hào)和鹽藜7號(hào)的穗部顏色為綠色外，其他品種多為紫色或紅色；除農(nóng)科4號(hào)籽粒顏色為酒紅色外，其他品種多為黃色或白色，具體情況見表3。

表2 參試藜麥的田間抗逆性調(diào)查結(jié)果

表3 不同品種藜麥的主要農(nóng)藝性狀

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

2.4 不同品種產(chǎn)量性狀比較分析

種子大小是構(gòu)成產(chǎn)量的重要因素之一[22-24]，植物種類不同，其種子大小也不盡相同[25]。由表4可知，12份藜麥材料的千粒質(zhì)量在1.88～3.27 g之間，其中鹽藜10號(hào)最高，為 3.27 g，鹽藜9號(hào)最低，為1.88 g，2個(gè)品種間差異達(dá)顯著水平；其他10個(gè)品種兩兩比較差異不顯著，千粒質(zhì)量集中在 2.22～2.99 g之間。單株產(chǎn)量較高的3個(gè)品種分別為鹽藜8號(hào)、鹽藜4號(hào)、鹽藜1號(hào)，折合后的產(chǎn)量分別為4 981.50、4 915.65、4 860.58 kg/hm2，顯著高于鹽藜9號(hào) 1 067.10 kg/hm2，其他品種兩兩之間差異不顯著。

表4 藜麥產(chǎn)量性狀比較分析

2.5 藜麥耐漬性分析

由圖1可知，隨著水淹脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，3個(gè)品種的死亡率逐漸增加，但增長(zhǎng)幅度各不相同，鹽藜1號(hào)、鹽藜4號(hào)、鹽藜8號(hào)的死亡株率分別在水淹處理4、6、12 d后逐漸趨于穩(wěn)定。在水淹處理的各時(shí)間點(diǎn)，三者的死亡率主要表現(xiàn)為鹽藜8號(hào)>鹽藜4號(hào)>鹽藜1號(hào)。綜合14 d的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，水淹脅迫下，鹽藜1號(hào)的存活率較高，且有早期耐淹的能力，為耐漬品種；死亡株率穩(wěn)定后鹽藜4號(hào)和鹽藜8號(hào)的存活率較低，極顯著低于鹽藜1號(hào)， 且不耐早期的淹水脅迫，耐漬能力較差，為不耐漬品種。

3 結(jié)論與討論

藜麥種質(zhì)的表型受地域和環(huán)境的影響較大，表現(xiàn)為高度多樣性[26-27]。對(duì)引種于國內(nèi)外的12份材料進(jìn)行田間品種比較試驗(yàn)，篩選出綜合性狀表現(xiàn)較好的鹽藜1號(hào)、鹽藜4號(hào)和鹽藜8號(hào)等3個(gè)品種。總的來說，鹽藜1號(hào)、鹽藜4號(hào)、鹽藜8號(hào)的生育期較短，為103 d或104 d；田間抗逆性較強(qiáng)，發(fā)病株率為0～2%，倒伏倒折率≤8%；植株高度中等(117～147 cm)，主穗長(zhǎng)較長(zhǎng)(28.67～30.33 cm)，有效分枝數(shù)較多(26～30個(gè))，成熟整齊度好，穗色、粒色等農(nóng)藝性狀較為一致；折合產(chǎn)量較高，分別為4 860.58、4 915.65、4 981.50 kg/hm2，明顯高于其他品種。有些品種單項(xiàng)屬性突出，而綜合性狀較差，不可作為適宜推廣利用的品種，如鹽藜6號(hào)雖然植株極度矮化，僅為59 cm，抗倒伏性較好，但抗病性極差，發(fā)病株率高達(dá)62%，產(chǎn)量相對(duì)較低(1 970.06 kg/hm2)；鹽藜7號(hào)雖然未發(fā)生病害，但抗倒伏性極差，倒伏倒折率高達(dá)73%，產(chǎn)量達(dá)中等水平(2 214.28 kg/hm2)；鹽藜10號(hào)雖然千粒質(zhì)量最高(3.27 g)，但其產(chǎn)量并不高(2 147.60 kg/hm2)，且抗倒伏性較差；隴藜1號(hào)的田間抗逆性較強(qiáng)，各農(nóng)藝性狀表現(xiàn)良好，產(chǎn)量也僅次于鹽藜1號(hào)、鹽藜4號(hào)和鹽藜8號(hào)，但其生育期相對(duì)較長(zhǎng)，成熟期比一般品種延遲15 d左右。所以，經(jīng)田間試驗(yàn)初步篩選出生育期短、抗逆性強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的品種有3個(gè)，分別為鹽藜1號(hào)、鹽藜4號(hào)和鹽藜8號(hào)。

結(jié)合試驗(yàn)地雨水充沛、洪澇災(zāi)害頻發(fā)的氣候特征以及藜麥忌水怕澇的特點(diǎn)，同時(shí)為了保證在多降水年份仍能實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)，有必要對(duì)初篩的3個(gè)優(yōu)良品種進(jìn)行耐漬性鑒定。水淹脅迫試驗(yàn)表明，鹽藜4號(hào)和鹽藜8號(hào)的耐漬能力較差，死亡株率極顯著高于鹽藜1號(hào)；鹽藜1號(hào)有早期耐淹的能力，在長(zhǎng)時(shí)間水淹脅迫下仍能保持較高的存活率，為耐漬品種。可以看出，鹽藜1號(hào)是一個(gè)耐漬、耐澇、耐鹽堿、抗病、抗倒伏、優(yōu)質(zhì)而又高產(chǎn)的品種，適合在江蘇沿海地區(qū)大面積推廣和種植。