慈姑种质资源的引种研究
2018-08-24陈兵杜静冯翠张培通
陈兵,杜静,冯翠,张培通
(1.江苏省农业科学院泰州农科所,江苏 泰州 225300; 2.长江师范学院,重庆 涪陵 408100)
慈姑(SagittariasagittifoliaL.)属泽泻科慈姑属慈姑种,我国主要分布在长江中下游、华南及西南地区,是当地人民喜爱的一种根茎类水生蔬菜,江苏常年种植面积超过3 300 hm2[1-2]。慈姑是泰州地方特色水生蔬菜之一,慈姑球茎含蛋白质5.6%、脂肪0.2%、碳水化合物25.7%、粗纤维0.9%以及钙、铁、维生素B、C和甜菜碱等[3-4],既富营养,风味亦佳,深受消费者青睐。近年来泰州地区主栽慈姑品种单一,加之常年复种造成土壤连作障碍以及品种退化,慈姑黑粉病及褐斑病发生严重,制约了慈姑产业发展。研究表明,通过合理的轮作和培育引进抗病品种,能有效改善土壤连作障碍[5-6],提高慈姑产量和品质。为此本单位从国内慈姑主栽地区引进22份资源,调查了生育期、产量等农艺性状和抗病性与抗逆性,探讨各种质资源在泰州地区的表现,以期能筛选出高产抗病优质的慈姑品种及优良育种材料,为泰州慈姑优质高产栽培提供基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
本试验从国内慈姑主栽地区引进22份种质资源,以泰州主栽慈姑品种刮老乌为对照,具体资源如表1。
表1 国内引进的22份种质资源
1.2 处理设计及田间管理
供试材料于2016年3月15日育苗,4月15日移栽,株行距为40 cm×40 cm,密度为62 500株·hm-2。以不同供试材料为试验处理,随机区组设计,重复2次,每小区面积为12 m2。
慈姑水分管理。前期保持浅水层;进入茎叶旺盛生长期,搁田与灌水相间进行,灌水深度5~6 cm,搁田1周后再灌水保持2周,交替循环2次;进入球茎膨大期,搁田1次;球茎膨大中后期,保持浅水层。
慈姑肥料运筹。移栽前施足基肥,主要是以腐熟牛粪等畜禽粪为主,施用量为30 t·hm-2腐熟鸡粪,另加45%复合肥(N、P2O5、K2O均15%)300 kg·hm-2;球茎膨大期,于7月22日、8月24日2次追施51%复合肥(N 26%,P2O510%,K2O 15%)300 kg·hm-2。其他田间管理同大田常规高产栽培措施。
1.3 测定调查项目
每份资源选取10株定期记录株高、叶龄进程、叶片相关性状。在慈姑花期,调查慈姑开花数、花期相关性状。在球茎成熟期,每份材料选取5株调查各种质资源球茎相关性状,收获期进行小区测产。
1.4 数据分析
本试验所有数据在Excel 2007中进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 生育期
从表2可以看出,鄂-WH、滇-QJ的生育期与CK相差5~7 d,来自广西(桂-GC、桂-LP、桂-LZ)的3个品种生育期较CK提前31 d,苏-YC、苏-HA、苏-CZ的生育期较CK推迟31~34 d,其余14个品种的生育期较CK推迟15 d。来自广东的3个品种,缓苗期持续时间约20 d,其余品种缓苗期为10~15 d。
表2 慈姑各种质资源生育期的比较
4月中旬泰州地区一般旬均气温高于15 ℃,适宜种植当地慈姑。23份资源生育期调查发现,广东地区的慈姑生长温度较高(苗期>15 ℃,生长中期耐35 ℃以上高温),广西地区的慈姑生长温度较低、耐热性差(苗期<15 ℃,生长中期高于35 ℃生长不良,叶片焦黄,提前枯死),其余地区的慈姑均能在泰州地区正常生长(15 ℃左右)。综上所述,广西地区的慈姑品种生长的特异性强,主要为适宜生长温度的范围为15~30 ℃;广东地区慈姑苗期生长温度较高;长江流域慈姑生长温度范围较为一致,可实现地区间品种交换。
2.2 茎叶性状
从表3可以看出,各慈姑品种在植株长势上差异明显,主要表现在株高、叶龄总数及叶片大小上。综合比较发现,滇-QJ长势最佳,株高151.6 cm,较对照增高13.6%,最大叶叶面积较对照增大20.0%,叶龄总数较对照多0.8叶。苏-SZH、沪-CM-2和浙-JX品种株高与CK比均矮2 cm,除浙-JX最大叶叶面积较CK小36%之外,其余2个品种较CK小12%~15%。
2.3 开花习性
慈姑为单子叶植物,花为两性花,雌花位于花序下部,每轮2~3个,雄花位于花序上部,雌花的数目比雄花少,同一花序上雌花先开放,雄花开放时间较雌花晚7~10 d,单个瘦果内含有几十粒种子。
表3 慈姑各种质资源植株叶片性状的比较
钟兰等[7]研究表明,慈姑群体的花期从6月持续到10月,但雌花开放速率比雄花快,为典型的异交传粉作物,需要传粉者活动才能完成授粉过程。对慈姑进行人工杂交可在开花后的6 h之内进行。
不同种质资源慈姑群体开花率存在差异。从表4可知,开花率低于5%的品种有10个,开花率在5%~15%的品种有2个,开花率高于15%的品种有8个,不开花的品种有3个(鄂-TM-1、鄂-WH和沪-CM-1)。滇-QJ和浙-JX慈姑开花率分别为3%、15%,对照的开花率为13%。慈姑开花率高的品种来自于广西和广东地区,尤其是广西的3个品种开花率高于70%。
表4 慈姑各种质资源的开花习性
2.4 球茎性状
在慈姑成熟期,取样调查各种质资源球茎相关性状。调查发现,来自广西的3个品种、广东的3个品种单株产量极低,单个球茎鲜重低于10 g,横径与纵径长均为1.5~2.0 cm。
从表5可知,鄂-TM-2、沪-CM-2、浙-JX和滇-QJ单个球茎鲜重较CK重0.04~15.81 g;刮老乌球茎顶芽粗为11.64 mm,鄂-TM-2、浙-JX和滇-QJ这3个品种顶芽粗大于刮老乌慈姑。
2.5 田间抗病性表现
慈姑黑粉病是由担子菌亚门虚球黑粉菌侵染引起的真菌病害,主要侵染植株叶片、叶柄、花器和球茎,对匍匐茎危害发生较少。慈姑黑粉菌在气温15 ℃以上开始冬孢子萌发,释放出担孢子随水流进行传播。5月份,泰州地区月平均气温16~25 ℃,雨天数12 d。6—7月份,泰州地区由南向北进入梅雨季节,长期阴雨天气加速黑粉病菌的扩散,而此时慈姑正处在茎叶旺盛生长阶段,植株黑粉病发病严重。在黑粉病发病高峰期,调查慈姑植株叶片发病情况发现,23份品种中仅有3个品种(桂-LP、桂-LZ、桂-GC)对黑粉菌抗性表现为免疫,其余20个品种对黑粉菌表现出不同程度的感病,尤其是CK病叶率达100%且病情指数高。
表5 慈姑各种质资源球茎相关性状的比较
2.6 产量表现
进入收获期,对各慈姑品种进行小区产量测定。由表6可知,有7个品种的理论产量高于CK,分别是鄂-TM-2、鄂-WH、沪-CM-1、沪-CM-2、滇-QJ、浙-JX和苏-SZH。分析单株球茎鲜重发现,浙-JX最重,高达0.533 kg·株-1,单株结球数11.3个。分析单个球茎鲜重发现,滇-QJ单个球茎重达52.5 g,其次为浙-JX的47.2 g,均高于对照的39.7 g。
表6 慈姑各种质资源的产量表现
3 小结与讨论
不同地区慈姑资源在泰州种植表现不一样,主要表现在生育期、主要农艺性状和产量相关性状上。整体来看,22份慈姑资源中滇-QJ生育期199d,属于中早熟的品种,生长势强,株高、叶面积均较高,产量高于对照品种刮老乌,黑粉病抗性高于对照;浙-JX、苏-SZH属中晚熟品种,产量分别较刮老乌高91.7%、43.9%。桂-LP、桂-LZ、
桂-GC在黑粉菌抗性上表现出免疫,群体开花率高达70%,可用于慈姑杂交优势育种的抗原材料。