7个燕麦品种在宁南地区的抗旱性评价

张久盘，穆兰海，杜燕萍，贾宝光，常克勤

（宁夏农林科学院固原分院，宁夏 固原 756000）

燕麦（Avena sativa Linn.）属于禾本科（Poaceae）燕麦属（Avena），为粮草兼用型一年生植物，具有抗寒、耐贫瘠和耐盐碱等特性，被称为盐碱地改良的先锋作物［1-3］。燕麦含有丰富的亚油酸，占全部不饱和脂肪酸的30%～40%，可辅助治疗脂肪肝、糖尿病、浮肿和便秘等，还具有止血和止虚汗等功效［4］，对于中老年人延年益寿、增进体力大有益处。中国燕麦的栽培已有2 500多年历史，主要分布于内蒙古、河北、山西、甘肃及宁夏等地区，年种植面积约55万hm2［5］。目前，对燕麦的研究主要集中在适应性栽培、种质资源遗传分析、产量和品质提高及产品开发等方面［6-8］。国家实施西部大开发的战略措施，提出发挥资源优势，发展特色农业。宁夏南部山区把燕麦作为区域优势作物和特色产业发展，以促进山区农村经济发展。为了筛选适宜种植的高产、抗逆性强、优质高产燕麦新品种，我们对从东北、华北、西北和西南四大燕麦种植区引进的7个燕麦优良品种进行生态适应性鉴定，以确定不同品种与生长环境因子的匹配程度，种植的适应区域，为宁南地区燕麦种植提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试燕麦品种7个，其中裸燕麦品种4个，为草莜1号、坝莜8号、白燕2号及宁莜1号（CK1），依次编号为L1、L2、L3、L4；皮燕麦品种3个，为白燕7号、燕科1号、本德（CK2），依次编号为P1、P2、P3。品种来源见表1。

表1 供试燕麦品种及来源

1.2 试验地概况

试验设在宁夏固原市原州区头营镇徐河村宁夏农林科学院固原分院科研基地。试验地位于东经 106°44′、北纬 36°16′，海拔 1 550 m。气候类型属典型的大陆性半干旱气候，年均日照2 600 h，年均降水量350 mm，降水主要集中在5—10月。年平均气温7.6℃，无霜期142 d。试验地为川旱地，黑垆土，pH 8.5，地势平坦，试验地前茬为玉米。2016年试验区固原头营镇逐月降水量和温度见图1。

图1 2016年固原头营镇逐月降水量和温度

1.3 试验方法

试验设计胁迫与灌水2种处理。胁迫处理（标记为S1）旱作种植，全生育期除播种前墒情因不足适量浇水保证出苗外，其余时间不再浇水。灌水处理（标记为S2）的土壤条件与胁迫处理一致，分别在拔节期、抽穗期及灌浆期予以灌水，使土层0～5 cm土壤水分含量达到田间持水量的80%以上。大区面积260 m2（20 m×13 m），不设重复，共14个大区。试验播种前进行耙耱打碎土块，结合整地施入磷酸二铵（含N 16%，P2O546%）150 kg/hm2。2016年4月7日播种，机械条播，播深5～7 cm，行距25 cm，密度450万株/hm2，播后覆土耱平。各处理四周种植保护行1 m，大区走道及区组间距均为0.5 m。灌溉处理区与相邻胁迫处理区间挖深防渗漏沟50 cm，防止窜水窜肥。所有处理在同一水平、同一条件下统一进行田间管理，分蘖后期进行人工锄草。

1.4 测定指标及方法

产量性状的抗旱性筛选。每品种按不同处理单收单脱，计实产。利用收获后的产量结果计算胁迫和灌溉2种处理下各参试材料的单位面积产量，并计算各品种的抗旱系数GI、干旱敏感指数SSR，抗旱指数DI，计算公式如下。

式中，Ya为某参试品系胁迫处理产量；Ym为某参试品系灌水处理产量；为所有参试品系胁迫处理平均产量；为所有参试品系灌水处理平均产量。

根据农作物综合抗旱指数定义，参照兰巨生［9］的农作物抗旱性分级标准（表2），对参试燕麦进行抗旱性比较与分析。试验数据采用Microsoft Excel和DPSv7.05进行统计分析。

表2 农作物抗旱性分级标准

2 结果与分析

2.1 主要性状

通过表3可以看出，水分胁迫对7个燕麦品种性状影响不大。在S1处理下，燕麦株高均较对照品种有所降低。白燕2号、宁莜1号（CK1）、燕科1号、本德4个品种的S1/S2均在80%以上，表明燕麦的形态性状受环境影响较小。田间观测发现，白燕7号和草莜1号表现为萎蔫发生较早，持续时间长，恢复也比较慢，初步判定为抗旱性弱；燕科1号及坝莜8号品种表现为萎蔫发生较晚，持续时间短，恢复快，初步判定为其抗旱性强。其余品种的表现介于二者之间，初步判定为其抗旱性较强或较弱。S1处理下，燕麦的穗铃数和穗粒数均较S2处理减少。通过对各品种产量构成因素的对比分析，燕科1号、坝莜8号、宁莜1号（CK1）、本德（CK2）4个品种在 S1处理下的穗铃数为16.1～21.6个，穗粒数为31.8～57.3粒，在S2处理下，同样有较好的表现，表明这4个品种的产量性状受环境影响较小；白燕7号、草莜1号在S2处理下表现较好，但在S1处理下表现较差，表明这2个品种的产量性状受环境影响较大。

2.2 产量

由表4可以看出，S1处理下燕科1号、坝莜8号、宁莜 1号（CK1）、本德（CK2）4个品种的产量较高，为 1 399.5～2 503.5 kg/hm2，在S2处理下，同样有较好的表现，表明这4个品种的产量受环境影响较小。白燕7号、草莜1号在S2处理下产量较高，但在S1处理下表现较差，表明这2个品种的产量性状受环境影响较大。

表3 不同处理燕麦的主要性状

表4 不同处理燕麦品种的产量

2.3 抗旱性分级

根据作物抗旱性指数评价分级标准及燕麦参试品种抗旱性评价结果（表5），依据抗旱指数将7个燕麦参试品种分为5个抗旱类型。燕科1号的抗旱指数（DI）为1.77，可以判定燕科1号对干旱的适应性及本身的稳产性非常强，为抗旱性极强的品种，这与目测法观察筛选结果相吻合。坝莜8号品种的抗旱指数为1.22，在灌水条件下稳产性较高，在旱地条件下也有较高的产量水平，为抗旱性强的品种。本德（CK2）、宁莜1号（CK1）的抗旱指数分别为1.04、0.97，可以判定在不同种植条件下这2个品种稳产性中等，而且在旱地条件下的产量水平中等，为抗旱性中等的品种。白燕2号的抗旱指数为0.85，可以判定在不同种植条件下这个品种稳产性较低，而且在旱地条件下的产量水平较低，为抗旱性弱的品种。草莜1号、白燕7号的抗旱指数分别为0.50、0.46，表明这2个品种对干旱的适应性极弱，产量受环境变化影响大，稳产性非常弱，在干旱条件下产量低，因旱减产幅度比较大，为抗旱性极弱或不抗旱品种。

表5 不同处理燕麦品种的抗旱性

2.4 不同处理下同一性状相关分析

从S1与S2处理间同一性状相关系数来看，7个燕麦品种株高的相关系数r＝0.22，表明其受环境影响较大；穗铃数的相关系数r＝0.84，经测验达到极显著水平，表明其受环境影响较小；穗粒数的相关系数r＝0.64，其受环境影响较大。方差分析得出，各品种的抗旱指数与其在水分胁迫环境下的实际产量呈正相关，相关系数为0.86，达到极显著水平。

3 小结与讨论

以7个燕麦品种的抗旱系数（GI）、干旱敏感指数（SSR）、抗旱指数（DI）为指标，经过形态性状、产量性状的早期筛选，抗旱性分级评价等手段，初步筛选出1级抗旱（高抗）品种燕科1号，2级抗旱品种坝莜8号，3级中抗类型品种宁莜1号（CK1）和本德（CK2），4级弱抗类型品种白燕2号，5级不抗类型品种草莜1号和白燕7号。其中燕科1号、坝莜8号抗旱指数分别为1.77、1.22，均为抗旱性较强的品种，可作为重点关注对象。

植物在其生命周期中不可避免地要经历复杂的环境变化，在这诸多逆境中，干旱胁迫严重的影响着植物的生长，其造成的危害超过了其他非生物胁迫的总和［10］。本研究表明，在2种处理条件下，7份供试材料的产量相关性状都有不同程度的降低，但在相同干旱胁迫下的影响却差异较大，从而体现出各材料的抗旱性不同。

干旱胁迫对燕麦农艺性状的影响与不同燕麦品种对干旱的敏感性有关。抗旱性强的品种农艺性状受干旱胁迫较小，抗旱性弱的品种农艺性状受干旱胁迫较大。供试材料中抗旱性最强的品种是燕科1号，在干旱胁迫条件下萎蔫发生较晚，持续时间短，恢复快，单株粒数和籽粒产量等也较稳定，对干旱的适应性以及本身的稳产性非常强，为抗旱性极强的品种。

在育种实践中，为缩短燕麦抗旱型新品种育种年限，在选择方法上，应从品系鉴定圃开始，用株高、穗铃数、穗粒数、籽粒产量4个主要性状综合抗旱系数、干旱敏感指数进行筛选，再结合产量用抗旱指数进行分级，可以提高筛选的准确性和可靠性。

参考文献：

［1］范 远，任长忠，李品芳，等.盐碱胁迫下燕麦生长及阳离子吸收特征［J］.应用生态学报，2011，22（ 11）： 2875-2882.

［2］刘彦明，南 铭，边 芳，等.11个燕麦品种在甘肃中部干旱半干旱地区的表现［J］.甘肃农业科技，2017（ 9）： 33-36.

［3］王海峰.5个燕麦品种在甘南州的引种试验结果［J］.甘肃农业科技，2017（4）：52-54.

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

［5］林叶春，曾昭海，任长忠，等.局部根区灌溉对裸燕麦光合特征曲线及叶绿素荧光特性的影响［J］.作物学报， 2012， 38（ 6）： 1062-1070.

［6］彭远英，颜红海，郭来春，等.燕麦属不同倍性种质资源抗旱性状评价及筛选［J］.生态学报，2011，31（ 9）： 2478-2491.

［7］吴 娜，卜洪震，曾昭海，等.灌溉定额对夏播裸燕麦产量和品质的影响［J］.草业学报，2010，19（5）：204-209.

［8］吴 斌，张宗文.燕麦葡聚糖合酶基因AsCSLH的克隆及特征分析［J］. 作物学报， 2011，37（ 4）： 723-728.

［9］兰巨生.农作物综合抗旱性评价方法的研究［J］.西北农业学报， 1998（ 3）： 92-94.

［10］李 瑛.不同小麦品种对干旱胁迫的生理生化响应［D］.兰州：兰州大学，2016.