河北省平原區主要油葵品種資源抗旱性能篩選評價

李和平，李積銘，李愛國，申彥平，宋聰敏，賈英全

（1.河北省農林科學院旱作農業研究所/河北省農作物抗旱研究實驗室，河北 衡水 053000；2.衡水市桃城區農業農村局，河北 衡水 053000）

河北省平原區降雨量較少，水資源匱乏，加上地下水連年超量開采，導致區域內出現了地下水超采漏斗，并呈進一步發展趨勢，嚴重影響了該區農業的可持續發展。油葵抗旱耐堿、耐瘠薄，且經濟價值高，隨著節水農業的不斷發展，其在經濟結構調整中的地位得到了大幅度提升［1］。雖然近年來河北省平原區的油葵種植面積迅速擴大，油葵已經躍升為該區第四大種植作物，但是目前生產上應用的許多油葵品種區域性表現參差不齊，農民選擇油葵品種時缺乏科學依據，無法做到有效規避種植風險［2］。針對這種情況，河北省農林科學院旱作農業研究所對目前河北平原區生產上種植面積較大的16個油葵品種進行了篩選鑒定試驗。通過抗旱指數測定、結合干旱脅迫對相對電導率（REC）、葉片相對含水量（RWC）2項生理生化指標的影響變化進行分析，綜合比較其抗旱性能，從而為篩選水分高效利用的油葵品種提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

采用16個油葵品種，分別為矮早豐、矮大頭、新豐8號、矮58、高油6號、S698、S567、慶豐1號、早油66、S998、S667、JAL967、567DW、S672和S675；對照油葵品種為G101。

1.2 試驗方法

試驗于2018—2019年在河北省農林科學院旱作農業研究所深州護駕遲試驗站（N37°44′，E115°42′，海拔20 m）進行，試驗地前茬為玉米。

1.2.1 試驗設計 試驗采用隨機區組排列，3次重復，小區行長5.00 m，行寬7.35 m，面積36.75 m2，采用寬、窄行播種（便于人工覆膜），寬行距0.7 m，窄行距0.5 m，12行/區，密度為52 500株/hm2，采用全區收獲測定產量。3月9日采用膜下滴灌造墑水195 m3/hm2。

田間管理：3月8日播種，底施三元復合肥450kg/hm2，現蕾期追施尿素225 kg/hm2，及時鋤草，打掉分杈，生育期間基本無蟲害，沒有使用農藥，由于是篩選品種，對于病害，只記錄不防治。開花期設2個水分處理，正常處理采用膜下滴灌灌水1次，灌水量240 m3/hm2；干旱脅迫處理不澆水。

1.2.2 測定項目與方法 生育期調查：包括出苗期、現蕾期、開花期、成熟期。株高：花期結束時測量，每小區隨機取10株，測量從子葉節到莖稈頂端的高度，取平均值，保留整數位。盤徑：在成熟期隨機取10個花盤測其直徑，取平均值，保留1位小數。每個品種均在全區收獲后，脫粒、曬干、精選后測定產量，取3次重復的平均值，折算產量。

抗旱指數測定：在干旱脅迫下產量高且變化幅度小的油葵品種抗旱性較好。采用抗旱指數來鑒定油葵的相關抗旱性，具體分級標準見表1。公式如下：DTI=（GYS.D2/GYS.N）×（GYCK.N/GYCK.D2）［3，4］，其中，DTI為抗旱指數，GYS.D為待測材料干旱處理子粒產量（kg），GYS.N為待測材料正常處理子粒產量（kg），GYCK.N為對照品種正常處理子粒產量（kg），GYCK.D為對照品種干旱處理子粒產量（kg）。

表1 油葵抗旱指數（DTI）評價分級標準

葉片相對電導率的測定（REC）：采用相對電導率儀法［5，6］。葉片相對含水量測定（RWC）：采用飽和稱重法［5，6］。

1.3 數據分析

試驗數據采用DPS及Excel軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 干旱脅迫對參試油葵品種生育期的影響

由表2可知，各參試油葵品種6月28日開始陸續成熟，全生育期98～120 d，差異較大。正常處理下對照品種G101的全生育期為115 d；慶豐1號、新豐8號、矮58全生育期最短，均為98 d，其次是早油66和矮早豐，生育期均為99 d。干旱脅迫下各參試材料生育期平均減少4.5 d，其中矮大頭和S675減少最多，為7 d。種植生育期較短的品種，便于靈活布局下茬作物，滿足河北省低平原區一年兩熟制種植需要；同時，油葵品種在6月底前成熟，還能夠避開該地區7、8月的雨季，便于收獲和晾曬，降低種植風險。在干旱脅迫下，生育期小于100 d的品種有慶豐1號、早油66等9個品種。

表2 干旱脅迫對參試油葵品種生育期的影響

2.2 干旱脅迫對參試油葵品種株高和盤徑的影響

由表3可見，正常處理下對照品種G101株高最高，達176 cm；早油66最低，為118 cm，其他品種株高在121～140 cm。干旱脅迫下對照品種G101株高最高，達155 cm；早油66、矮大頭和矮58均最低，為98 cm。干旱導致各參試油葵品種株高平均降低23.9 cm，其中干旱脅迫對高油6號影響最大，株高降低30 cm；影響最小的是567DW，降低18 cm。綜上所述，干旱脅迫下株高較低的品種為早油66、矮大頭和矮58。

表3 干旱脅迫對參試油葵品種株高和盤徑的影響（單位：cm）

正常處理下，參試油葵品種盤徑最大的是567DW，為21.5 cm，最小的是S675，為18.1 cm；干旱脅迫下，盤徑平均減少3.8 cm，其中減少最多和減少比例最大的品種是矮大頭，盤徑減少4.8 cm，達22.86%；減少最少的品種是早油66、慶豐1號和G101，盤徑均減少3.2 cm，其次是矮58，盤徑減少3.3 cm。減少比例最小的是G101，為15.84%，其次是慶豐1號（16.16%）和早油66（16.41%）。綜上所述，干旱脅迫下盤徑表現較好的品種為矮58、早油66。

2.3 干旱脅迫下對參試油葵品種千粒重和產量的影響

由表4可知，正常處理下各參試油葵品種的千粒重為51.3～68.7 g，其中JAL967千粒重最大，達68.7 g，其次為567DW和對照品種G101，分別達68.3、67.6 g。干旱脅迫下各參試油葵品種的千粒重為42.5～59.5 g，其中矮58千粒重最大，其次是慶豐1號，最少的是S675。干旱脅迫下各參試材料千粒重平均減少9.8 g，達15.78%，其中減少最多的品種是JAL967，達13.5 g，減少比例最大的品種是S672，達20.52%；減少最少的品種是矮58，為5.4 g，減少比例最小的品種仍是矮58，為8.32%。綜上所述，干旱脅迫下千粒重表現較好的品種為矮58和慶豐1號。

表4 干旱脅迫下對參試油葵品種千粒重和產量的影響

正常處理下各參試油葵品種的產量為3 663.0～4 341.0 kg/hm2，其中567DW產量最高，S667產量最低，其他品種產量在3 759.0～4 276.5 kg/hm2。干旱脅迫下各參試油葵品種的產量為3 036.0～3 768.0kg/hm2，其中慶豐1號產量最高，S667產量最低。干旱脅迫下各參試材料產量平均減少615.5 kg/hm2，達15.27%，其中減產最多和減產比例最大的品種是S998，減產886.5 kg/hm2，達21.07%；減產最少的品種是早油66，為340.5 kg/hm2，其次是慶豐1號，為369.0 kg/hm2，以及矮58，為484.5 kg/hm2，減少比例最小的品種仍是這3個品種，分別為早油66的8.45%、慶豐1號的8.92%和矮58的12.11%。綜上所述，干旱脅迫下產量表現較好的品種為慶豐1號、早油66、矮58。

2.4 抗旱指數鑒定

油葵抗旱指數（DTI）可在一定程度上同時指示油葵在干旱脅迫下的產量以及減產率，其中與干旱脅迫下產量呈極顯著正相關，R2=0.879 5；與干旱脅迫下減產率呈極顯著負相關，R2=0.744 3（圖1）。各參試油葵品種的抗旱指數（DTI）為0.85～1.16，顯示油葵的抗旱性普遍較強。其中，抗旱指數最高的是慶豐1號，為1.16，其次是早油66的1.14和矮58的1.04。

圖1 抗旱指數與干旱脅迫下油葵產量與減產率的相關性分析

2.5 干旱脅迫對參試油葵品種生理指標的影響

油葵受到干旱脅迫時葉片相對電導率（REC）大幅度升高，而葉片相對含水量（RWC）則出現不同程度的下降。正常處理下各參試油葵品種的相對電導率（REC）為12.6%～19.1%，平均值為15.5%，其中慶豐1號最低，高油6號最高；葉片相對含水量（RWC）為77.3%～97.6%，平均值為87.1%，其中慶豐1號最低，矮大頭最高。干旱脅迫下各參試油葵品種的相對電導率（REC）為76.3%～95.4%，其中早油66最低，S567最高；葉片相對含水量（RWC）為52.5%～80.5%，其中567DW最低，慶豐1號最高。干旱脅迫下油葵REC平均上升4.5倍，上升最多的是S567，上升比例最大的品種是新豐8號，達5.13倍；干旱脅迫下上升最少的油葵品種是早油66，上升比例最小的品種是S672，為3.78倍。干旱脅迫下油葵RWC平均下降16.74%，降幅最大的品種是567DW，降幅最小的品種是慶豐1號。綜合分析得出，干旱脅迫下相對電導率（REC）表現較好的品種為早油66和S672；葉片相對含水量（RWC）表現較好的品種為慶豐1號和早油66。干旱脅迫下相對電導率和葉片相對含水量分別與干旱脅迫下產量和減產率相關性不顯著（圖2和圖3）。

圖2 干旱脅迫下參試油葵品種相對導電率與產量及減產率的相關性分析

圖3 干旱脅迫下參試油葵品種葉片相對含水量與產量及減產率的相關性分析

3 小結與討論

黑龍港流域地處華北平原，該流域內降雨量較少，水資源匱乏，加上地下水連年超采，導致區域內出現了地下水超采漏斗，并呈進一步發展趨勢，嚴重影響了油葵產量的提高。為此建立科學的油葵抗旱性鑒定方法，篩選抗旱品種，不僅節約用水，還可以提升油葵的種植效益。

河北省平原區油葵一般在3月上旬覆膜播種，生長發育期在4—5月，成熟期為7月上中旬，此時正趕上當地7—8月的雨季，容易導致抗倒伏差的油葵品種發生倒伏，造成減產甚至絕收，是油葵種植面臨的主要風險之一。

農藝性狀和經濟性狀表現可以為評價作物引種適應性提供依據［7-9］，通過對干旱脅迫下油葵的主要農藝性狀和經濟性狀的關聯分析，干旱脅迫使油葵的株高、盤徑、千粒重、單產明顯降低，不同油葵品種的抗旱性與株高、盤徑、生育期等農藝性狀和千粒重、產量等經濟性狀間的表現不一致。在參試品種中，慶豐1號、早油66、矮58在干旱脅迫下其農藝性狀和經濟性狀表現較為穩定。

試驗表明，油葵抗旱指數與干旱脅迫下產量和減產率呈極顯著相關，可以同時指示油葵在面對干旱脅迫時所能表現出的絕對產量潛力和相對產量，是一個較好的鑒定指標。在參試品種中，慶豐1號、早油66和矮58的抗旱指數分別為1.16、1.14和1.04，表明其抗旱性較為突出。

本試驗以油葵抗旱指數為核心鑒定參試材料的抗旱性，綜合影響種植風險的生育期時長、株高性狀和決定經濟價值的千粒重和產量指標，鑒定篩選出生育期較短、綜合性狀好、抗旱性能優異的品種慶豐1號、早油66和矮58，可在進一步試驗示范的基礎上進行大面積推廣種植。