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不同类型红麻品种在滨海盐碱地的适应性表现

2015-05-23张加强金关荣周瑞阳骆霞虹陈常理

中国麻业科学 2015年6期
关键词:红麻耐盐杂交种

张加强,金关荣* ,周瑞阳,骆霞虹,陈常理

(1.浙江省萧山棉麻研究所,杭州311202;2.广西大学农学院,南宁530004)

土壤盐渍化是限制农业生产的重要障碍因子之一。我国是受盐渍危害较严重的国家之一,盐碱土总面积为3.455×107hm2,且次生盐碱地面积正逐年增加。随着人口的增加和耕地的减少,如何开发利用盐渍化土壤已成为农业生产和环境生态亟待解决的问题[1]。筛选和培育耐盐作物新品种,是改良和利用盐渍化土地最为经济有效的策略[2]。

红麻具有耐旱、耐盐碱、耐贫瘠、纤维产量高等特性,是极具潜力的耐盐、脱盐和高产的经济作物。随着我国耕地面积的减少,红麻种植正逐渐向盐碱地转移。因此,研究盐碱地条件下红麻高产高效栽培途径对开发利用我国盐碱地和农业生产具有极其重要的意义[3]。相关的研究表明,同一或不同红麻材料在不同盐碱胁迫下均存在明显差异[4]。红麻F1代营养体杂种优势率可达40%,但为节约种子成本,生产上也经常利用F2代,甚至还可利用F3代[5-6]。通过在盐碱土壤上红麻杂交组合F1代和F2代的主要性状进行比较,筛选耐盐碱、高产的红麻杂交组合及后代是一种比较经济有效的方法。

本研究以长江流域麻区表现较好、具有高产潜力的不同类型红麻品种〔P3A(CMS不育系,常规种)、P3B(CMS保持系,常规种)、F3B(CMS保持系,常规种)、红优2号(三系杂交种F1代)、红优2号F2(三系杂交种F2代)、红优2号F3(三系杂交种F3代)、红优4号(三系杂交种F1代)、福红992(常规种)、H368(杂交组合)、福航优1号(常规种)、ZHKX-01(常规种)〕为试材,在滨海盐碱地上种植进行盐碱地适应性试验,对其经济性状和产量指标进行了分析,以筛选出耐盐性强、适宜在盐碱地种植的品种,为红麻耐盐新品种选育及大规模品种耐盐性评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2012-2014年在江苏省大丰市大丰林场进行。该地区属于亚热带与暖湿带的过渡地带,四季分明,气温适中,雨量充沛,适宜喜湿作物的生长。年平均气温14.1℃,无霜期213 d,常年降水量1042.2 mm,日照2238.9 h。试验地无灌溉条件,试验前茬作物为大麦。土壤可溶总盐0.05% ~3.49%,pH值8.2~9.2,肥力中等。

1.2 试验方法

试验采取随机区组排列,三次重复,四周设保护行。小区面积2厘(13.34 m2),采用直行条播,每小区2条。2012播种日期为6月2日,收获期为10月14日;2013播种日期为6月2日,收获期为9月27日;2014播种日期为5月9日,收获期为10月13日。

纤维收获期调查有效株数及笨麻株数,每小区选取有代表性的20株进行考种,主要考查株高、茎粗、鲜皮厚、鲜叶重、干骨重、干皮重。超标优势、超高亲优势、F2衰退率的计算参考张新等[6]的方法。

1.3 数据处理

采用Excel 2003和DPSv7.05软件进行数据处理,文中数据均为各重复的平均值。

2 结果与分析

在2012年的试验中,只对常规种“福红992”和杂交组合“红优2号”(P3A/992)进行了试种示范,结果见表1。

由表1可知,盐碱土壤环境对红麻生长具有较强的抑制作用,红麻表现出植株矮小、营养生长缓慢等问题,不同类型红麻植株在盐碱地种植时的经济性状表现有很大差异。随着盐碱程度的提高,常规品种福红992产量迅速下降。而杂交组合“红优2号”则减产幅度相对较小。在土壤可溶总盐为0.15% ~0.17%时,利用单株鲜皮产量计算,杂交种的超亲优势为330.77%,说明杂交组合的耐盐程度比常规品种高。

2013-2014年试验结果见表2。由表2可知,在2013年试验中,杂交种红优2号、红优4号、H368的经济性状均比常规种的要高。单株干皮产量排在前三位的均是红麻杂交种,其中红优4号的最大,其次是红优2号,第三位的是H368杂交组合,最小值为常规种福红992。在盐胁迫下,红麻杂交种表现出明显的超亲优势,红优2号的超亲优势为6.15%,红优4号的超亲优势为20.92%。这表明杂交红麻品种耐盐能力要强于常规红麻品种,并表现出明显的超亲优势。

由表2还可知,在2014年的试验中,也表现出和2013年相同的规律,即杂交种红优2号、H368的经济性状均比常规种的要高。单株干皮产量排在第一位的均是红优2号F2,其次是红优2号F3,而最低的是常规种P3B;利用单株干皮产量计算衰退率,F2代相对于F1代平均衰退10.81%,而F3代相对于F1代平均衰退1.72%,说明红优2号F2和F3衰退率并不明显。这些说明杂交红麻品种耐盐能力要强于常规红麻品种,同时,在生产上为节约种子成本,盐碱地种植红麻可以利用F2代,甚至可利用F3代。

表1 2012年红麻耐盐品种性状结果比较Tab.1 Result comparison of the main economical characters of salt-tolerance of kenaf cultivars in 2012

表2 2013年和2014年红麻耐盐品种性状结果比较Tab.2 Result comparison of the main economical characters of salt-tolerance of kenaf cultivars in 2013 and 2014

3 讨论与结论

3.1 关于红麻耐盐品种鉴定方法的评价

长期以来滨海盐碱地植麻存在成苗难、缺苗断垄严重等问题[7],盐胁迫抑制了根和地上部的生长,导致地上部和地下部的重量下降。筛选和培育耐盐植物新品种被认为是控制植物盐害的根本途径[2,8]。作物耐盐性鉴定筛选的方法主要有实验室模拟试验法和田间产量试验法,但相关的研究表明,在实验室模拟盐胁迫条件下种子的发芽率和出苗率与其在田间实地试验中的耐盐性表现并不一致[9]。实际上在盐分胁迫下的产量是其抗耐盐的可靠指标,产量指标可以是最后的产量也可以是产量构成因素。红麻不同基因型间的耐盐性存在一定的差异,特别是杂交种组合有较强的耐盐性[4-10]。耐盐红麻品种的筛选或选育最初是通过在现有红麻品种、品系以及种质资源中直接进行耐盐鉴定和筛选,它不仅可以深化对品种资源耐盐情况的了解,也是寻找耐盐材料最直接和可靠的方法,是耐盐品种选育的基础。

3.2 关于杂交红麻品种在盐碱地中的应用

前人的研究表明,杂交棉由于光合叶面积大、光合午休弱、光合产物分配合理,因而一般比其父本和母本显著增产[11]。本文研究结果表明盐碱地杂交红麻比其亲本有明显的产量优势,杂交红麻品种耐盐能力要强于常规红麻品种,并表现出明显的超亲优势。推测其产量优势与杂交棉在光合生产和干物质分配等方面的优势有关。因此,在盐碱地上,尤其是含盐量较高的田块,建议种植杂交红麻。只是杂交红麻品种用于盐碱地成本增加,群众很难接受。2014年品种比较试验时,对杂交红麻品种红优2号的F2,F3代种子进行了试验,结果表明,F2和F3衰退率并不明显,仍具有较高的杂种优势,这表明在生产上为节约种子成本,盐碱地种植红麻可利用F2代,甚至可利用F3代。这与汤永海等[5]和张新等[6]研究结果基本一致。应当指出的是本研究只是初步的研究结果,而有关F2代以及F3代红麻在盐碱地种植的生理机理有待进一步深入研究。

[1]王遵亲.中国盐渍土[M].北京:科学出版社,1993.

[2]郭文琦,卞曙光,张培通,等.江苏沿海滩涂盐碱地植棉高产品种产量及形成特征分析[J].江西农业学报,2012,24(9):15-18.

[3]祁建民,刘国忠.黄麻红麻品种与高效配套技术[M].北京:台海出版社,2007.

[4]张加强,潘凤英,廖小芳,等.红麻杂交种幼苗生长对盐胁迫的响应[J].华中农业大学学报,2011,30(5):552-557.

[5]汤永海,李德芳.红麻杂种二代利用的研究和探讨[J].中国麻作,1991(3):4-9.

[6]张新,董娜,刘明久,等.豫北盐碱地引种红麻杂交种试验初报[J].生态学杂志,2014,33(1):59-64.

[7]董合忠,辛承松,李维江,等.山东滨海盐渍棉田盐分和养分特征及对棉花出苗的影响[J].棉花学报,2009,21(4):290-295.

[8]代建龙,董合忠,段留生.棉花盐害的控制技术及其机理[J].棉花学报,2010,22(5):486-494.

[9]张春宵,袁英,刘文国,等.玉米杂交种苗期耐盐碱筛选与大田鉴定的比较分析[J].玉米科学,2010,18(5):14-18.

[10]张加强,潘凤英,窦俊焕,等.红麻杂交种的根系生长对盐胁迫的抗性优势表现[J].中国农业大学学报,2011,16(5):6-12.

[11]杜海英,张谦,王树林,等.不同类型棉花品种对滨海盐碱地的适应性研究[J].河北农业科学,2014,18(3):4-6,42.

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